Sieros gamybos įrenginių procesų schemos

Savybės, panaudojimas, žaliavos bazė ir sieros rūgšties gamybos būdai. Šlapių dujų sieros rūgšties technologija WSA ir SNOX-sieros ir azoto oksidų emisijos kontrolė. Technologijų kūrimas ir optimizavimas. Sieros gamyba Claus metodu.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudoja žinių bazę savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

BALTARUSIJOS RESPUBLIKOS ŠVIETIMO MINISTERIJA

ŠVIETIMO INSTITUCIJA

„POLOTSK VALSTYBĖS UNIVERSITETAS“

Chemijos ir TPNG katedra

Bandymas

Pagal discipliną „Pramonės ekologija“

Efektyvūs vandenilio sulfido perdirbimo perdirbimo gamyklose metodai (sieros rūgšties, elementinės sieros gamyba ir kt.)

Novopolotskas

• 1. Sieros rūgšties savybės
• 2. Sieros rūgšties naudojimas
• 3. Žaliavos bazė sieros rūgščiai gaminti
• 5.1 Sieros turinčių žaliavų deginimas
• 5.2 Dujų valymas po degimo
• 5.3 Sieros dioksido oksidacija
• 5.4 Sieros trioksido absorbcija
• 5.5 Dvigubo kontakto ir dvigubos absorbcijos sistema (DK / DA)
• 6. Sieros rūgšties gamybos technologija iš šlapių dujų WSA ir SNOX ™ - sieros ir azoto oksidų išmetimo kontrolė
• 6.1 Pagrindiniai tyrimai
• 6.2 Technologijų kūrimas ir optimizavimas
• 6.3 SNOX ™ technologija
• 7 „Claus“ sieros gamyba

sieros rūgšties emisijos oksidas

1. Sieros rūgšties savybės

Bevandenė sieros rūgštis (monohidratas) yra sunkus aliejingas skystis, kuris sumaišomas su vandeniu visomis proporcijomis ir išskiria daug šilumos. Tankis esant 0 ° C temperatūrai yra 1,85 g / cm 3. Verda 296 ° C temperatūroje ir užšąla -10 ° C temperatūroje. Sieros rūgštis vadinama ne tik monohidratu, bet ir jos vandeniniais tirpalais (), taip pat sieros trioksido tirpalais monohidrate (), vadinamu oleumu. Oleumas „rūko“ ore dėl desorbcijos iš jo. Gryna sieros rūgštis yra bespalvė, techninė - tamsios spalvos priemaišomis.

Sieros rūgšties fizinės savybės, tokios kaip tankis, kristalizacijos temperatūra, virimo temperatūra, priklauso nuo jos sudėties. Fig. 1 parodyta sistemos kristalizacijos schema. Maksimumai jame atitinka junginių sudėtį arba minimalių buvimas paaiškinamas tuo, kad dviejų medžiagų mišinių kristalizacijos temperatūra yra žemesnė nei kiekvienos iš jų kristalizacijos temperatūra.

Ryžiai. 1 Sieros rūgšties kristalizacijos temperatūra

Bevandenė 100% sieros rūgštis turi gana aukštą kristalizacijos temperatūrą - 10,7 ° C. Siekiant sumažinti komercinio produkto užšalimo galimybę transportavimo ir sandėliavimo metu, techninės sieros rūgšties koncentracija parenkama taip, kad jo kristalizacijos temperatūra būtų pakankamai žema. Pramonė gamina trijų rūšių komercinę sieros rūgštį.

Sieros rūgštis yra labai aktyvi. Jis ištirpina metalo oksidus ir daugumą grynų metalų; išstumia visas kitas rūgštis iš druskų aukštesnėje temperatūroje. Ypač noriai sieros rūgštis jungiasi su vandeniu dėl savo sugebėjimo duoti hidratų. Jis atima vandenį iš kitų rūgščių, iš kristalinių druskų druskų ir net angliavandenilių deguonies darinių, kuriuose nėra vandens, bet vandenilio ir deguonies derinyje H: O = 2. mediena ir kiti augalų ir gyvūnų audiniai, kuriuose yra celiuliozės, krakmolas ir cukrus sunaikinami koncentruotoje sieros rūgštyje; vanduo prisijungia prie rūgšties ir iš audinio lieka tik smulkiai išsisklaidžiusi anglis. Praskiestoje rūgštyje celiuliozė ir krakmolas suskaidomi į cukrų. Koncentruota sieros rūgštis sukelia nudegimus, jei ji patenka ant žmogaus odos.

2. Sieros rūgšties naudojimas

Didelis sieros rūgšties aktyvumas kartu su santykinai mažomis gamybos sąnaudomis nulėmė didžiulį jos taikymo mastą ir nepaprastą įvairovę (2 pav.). Sunku rasti pramonės šaką, kurioje sieros rūgštis ar iš jos pagaminti produktai nebūtų suvartoti tam tikrais kiekiais.

Ryžiai. 2 Sieros rūgšties naudojimas

Didžiausias sieros rūgšties vartotojas yra mineralinių trąšų gamyba: superfosfatas, amonio sulfatas ir kt. Daugelis rūgščių (pavyzdžiui, fosforo, acto, druskos) ir druskos daugiausia gaminamos naudojant sieros rūgštį. Sieros rūgštis plačiai naudojama spalvotųjų ir retųjų metalų gamyboje. Metalo apdirbimo pramonėje sieros rūgštis arba jos druskos naudojamos plieno gaminiams marinuoti prieš dažymą, skardinimą, nikelizavimą, chromavimą ir kt. didelis kiekis sieros rūgšties išleidžiamas naftos produktams rafinuoti. Daugelio dažų (audiniams), lakų ir dažų (pastatams ir mašinoms), vaistinių medžiagų ir kai kurių plastikų gamyba taip pat siejama su sieros rūgšties naudojimu. Sieros rūgšties, etilo ir kitų alkoholių pagalba gaminami kai kurie esteriai, sintetiniai plovikliai ir nemažai pesticidų, skirtų kovoti su žemės ūkio kenkėjais ir piktžolėmis. Praskiesti sieros rūgšties ir jos druskų tirpalai naudojami dirbtinio šilko gamybai, tekstilės pramonėje pluoštams ar audiniams apdoroti prieš juos dažant, taip pat kitose lengvosios pramonės šakose. Maisto pramonėje sieros rūgštis naudojama krakmolo, melasos ir daugelio kitų produktų gamybai. Transportuojant naudojamos švino sieros rūgšties baterijos. Sieros rūgštis naudojama dujoms džiovinti ir rūgštims koncentruoti. Galiausiai sieros rūgštis naudojama nitrinant ir gaminant daugumą sprogmenų.

3. Žaliavos bazė sieros rūgščiai gaminti

Sieros rūgšties gamybos žaliava yra sieros turintys junginiai, iš kurių galima gauti sieros dioksido. Pramonėje apie 80% sieros rūgšties gaunama iš natūralios sieros ir geležies (sieros) pirito. Sieros piritas susideda iš mineralinio pirito ir priemaišų. Gryno pirito () sudėtyje yra 53,5% sieros ir 46,5% geležies. Sieros kiekis sieros pirite gali svyruoti nuo 35 iki 50%. Nemažą vietą užima spalvotųjų metalų metalurgijos išmetamosios dujos, gautos skrudinant spalvotųjų metalų sulfidus ir kuriose yra sieros dioksido. Kai kurios pramonės šakos kaip žaliava naudoja vandenilio sulfidą, kuris susidaro valant naftos produktus iš sieros.

4. Sieros rūgšties gamybos metodai

Šiuo metu sieros rūgštis gaminama dviem būdais: azoto, egzistuojančio daugiau nei 20 metų, ir kontaktinio, įvaldyto pramonėje XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pradžioje. Kontaktinis metodas išstumia azoto (bokšto) metodą. Pirmasis sieros rūgšties gamybos bet kuriuo metodu etapas yra sieros dioksido gamyba deginant sieros turinčias žaliavas. Išgryninus sieros dioksidą (ypač naudojant kontaktinį metodą), jis oksiduojamas į sieros trioksidą, kuris kartu su vandeniu sudaro sieros rūgštį. Normaliomis sąlygomis oksidacija vyksta labai lėtai. Norėdami pagreitinti procesą, naudojami katalizatoriai.

Taikant sieros rūgšties gamybos kontaktinį metodą, sieros dioksidas oksiduojamas į trioksidą kietomis kontaktinėmis masėmis. Patobulinus kontaktinį gamybos metodą, grynesnės ir labai koncentruotos kontaktinės sieros rūgšties kaina yra tik šiek tiek didesnė nei bokšto rūgšties. Todėl statomos tik kontaktų parduotuvės. Šiuo metu daugiau kaip 80% visos rūgšties pagaminama kontaktiniu būdu.

Azoto metodu azoto oksidai tarnauja kaip katalizatorius. Oksidacija vyksta daugiausia skystoje fazėje ir vyksta supakuotuose bokštuose. Todėl azoto metodas, pagrįstas įranga, vadinamas bokštu. Bokšto metodo esmė yra ta, kad sieros dioksidas, gaunamas deginant sieros žaliavas, kurio sudėtyje yra apie 9% ir 9–10%, yra išvalomas nuo pirito pelenų dalelių ir patenka į bokšto sistemą, susidedančią iš kelių (keturių iki septynių) bokštų su įpakavimu. Supakuoti bokštai veikia pagal tobulo poslinkio principą politerminiu režimu. Dujų temperatūra prie įėjimo į pirmąjį bokštą yra apie 350 ° C. Bokštuose vyksta daugybė absorbcijos ir desorbcijos procesų, kuriuos apsunkina cheminės transformacijos. Pirmuosiuose dviejuose ar trijuose bokštuose pakuotė purškiama nitroze, kurioje ištirpę azoto oksidai yra chemiškai surišti nitrozilsulfato rūgšties pavidalu. Esant aukštai temperatūrai, nitrozilsulfato rūgštis hidrolizuojasi pagal lygtį:

pastarasis reaguoja su azoto oksidais skystoje fazėje:

absorbuojamas vandeniu, taip pat gaunama sieros rūgštis:

Azoto oksidus sieros rūgštis absorbuoja per artimiausius tris ar keturis bokštus pagal reakciją, atvirkštinę 15.1 lygčiai. Šiuo tikslu į bokštus tiekiama atvėsinta sieros rūgštis su mažu nitrozės kiekiu, tekanti iš pirmųjų bokštų. Kai oksidai absorbuojami, gaunama nitrozilsulfato rūgštis, kuri dalyvauja procese. Taigi azoto oksidai cirkuliuoja ir teoriškai neturėtų būti vartojami. Praktiškai dėl nepilnos absorbcijos prarandami azoto oksidai. azoto oksidų suvartojimas yra 12–20 kg tonai monohidrato. Azoto metodas naudojamas užterštoms priemaišomis ir praskiesta 75-77% sieros rūgštimi, kuri daugiausia naudojama mineralinėms trąšoms gaminti.

5. Sieros rūgšties gamybos funkcinė schema

Cheminė schema apima reakcijas:

Jei pradinėse medžiagose (žaliavose) yra priemaišų, tai funkcinė schema (15.4 pav.) Apima dujų valymo etapą po degimo. Pirmasis etapas - skrudinimas (deginimas) - yra būdingas kiekvienai žaliavos rūšiai, o toliau jis bus laikomas piritu ir siera kaip labiausiai paplitusiomis pradinėmis medžiagomis. Skirtinguose sieros rūgšties gamybos procesuose oksidacijos ir absorbcijos etapai iš esmės yra vienodi. Mes nuosekliai svarstysime nurodytus etapus (sieros rūgšties gamybos chemijos inžinerinių sistemų posistemius), atsižvelgiant į jų pagrindinius technologinius, instrumentinius ir eksploatacinius sprendimus.

Ryžiai. 4 Funkcinės sieros rūgšties gamybos iš sieros (a) ir sieros pirito (b) schemos 1 - sieros turinčių žaliavų skrudinimas; 2 - degimo dujų valymas ir praplovimas; 3 - oksidacija; 4 - absorbcija

5.1 Sieros turinčių žaliavų deginimas

Pirito (pirito) skrudinimas yra sudėtingas fizinis ir cheminis procesas, apimantis keletą nuosekliai arba vienu metu vykstančių reakcijų:

Bendras atsakymas:

Esant nedideliam deguonies pertekliui ar trūkumui, susidaro mišrus geležies oksidas:

.

Cheminės reakcijos yra praktiškai negrįžtamos ir labai egzoterminės.

Jei (žaliavos perdirbimas) naudojamas kaip žaliava, dujų fazės degimas vyksta cheminės reakcijos forma:

,

tie. praktiškai negrįžtamas, egzoterminis ir sumažėja tūris.

Terminis pirito skilimas prasideda jau esant maždaug 200 ° C temperatūrai, o siera užsidega tuo pačiu metu. Esant aukštesnei nei 680 ° C temperatūrai, visos trys reakcijos yra intensyvios. Pramonėje šaudymas atliekamas 850–900 ° C temperatūroje. Ribojantis proceso etapas yra masinis skilimo produktų perkėlimas į dujų fazę ir oksidatorius į reakcijos vietą. Toje pačioje temperatūroje kietas komponentas suminkštėja, o tai prisideda prie dalelių sukibimo. Šie veiksniai lemia proceso vykdymo būdą ir reaktoriaus tipą.

Iš pradžių buvo naudojamas lentyninis reaktorius (kamerinė krosnis) (5 pav., A). Piritas nuolat tiekiamas iš viršaus į lentynas, o oras iš apačios praeina per fiksuotus sluoksnius. Natūralu, kad piritas yra gabalinis (smulkiai sumaltas sukeltų didelį hidraulinį pasipriešinimą ir galėtų lengvai sulipti, o tai sukeltų nevienodą degimą). Degimas yra nepertraukiamas procesas, kieta medžiaga perkeliama specialiais smūgiais, besisukančiais ant veleno, esančio išilgai aparato ašies. Smūgio mentės perkelia pirito gabalus išilgai plokščių iš viršaus į apačią, pakaitomis nuo aparato ašies iki sienelių ir atgal, kaip parodyta paveikslėlyje rodyklėmis. Šis maišymas neleidžia dalelėms sulipti. Pelenai nuolat pašalinami iš reaktoriaus dugno. Reaktorius užtikrina proceso intensyvumą, matuojamą pirito kiekiu, praeinančiu per reaktoriaus skerspjūvio vienetą, ne daugiau kaip 200 kg / (m 2 · h). Tokiame reaktoriuje judantys grandikliai aukštos temperatūros zonoje apsunkina jo dizainą, išilgai lentynų sukuriamas nevienodas temperatūros režimas, sunku organizuoti šilumos pašalinimą iš reakcijos zonos. Šilumos šalinimo sunkumai neleidžia gauti degimo dujų, kurių koncentracija yra didesnė nei 8–9%. Pagrindinis apribojimas yra tai, kad neįmanoma naudoti mažų dalelių, o nevienalyčiam procesui pagrindinis būdas pagreitinti konversijos greitį yra dalelių smulkinimas.

Ryžiai. 5 Pirito skrudinimo reaktoriai

a - lentyna (1 - korpusas, 2 - pirito lentynos, 3 - besisukantys grandikliai, 4 - grandiklių varančioji ašis); b - skystųjų sluoksnių krosnis (1 - korpusas, 2 - šilumokaitis). Rodyklės aparato viduje - kieto pirito judėjimas reaktoriuose.

Smulkios dalelės gali būti apdorojamos verdančioje (suskystintoje) sluoksnyje, kuri įgyvendinama KS krosnyse - suskystintoje sluoksnyje (15.5 pav., B). Pirito milteliai per tiektuvą tiekiami į reaktorių. Oksidantas (oras) tiekiamas iš apačios per paskirstymo tinklą tokiu greičiu, kuris yra pakankamas kietosioms medžiagoms pasverti. Jų pakibimas sluoksnyje neleidžia prilipti ir prisideda prie jų gero sąlyčio su dujomis, išlygina temperatūros lauką visame sluoksnyje, užtikrina kietos medžiagos mobilumą ir jos perpildymą į išleidimo vamzdį, kad produktas būtų pašalintas iš reaktoriaus. Tokiame judančių dalelių sluoksnyje gali būti išdėstyti šilumos mainų elementai. šilumos perdavimo iš ledo sluoksnio koeficientas yra panašus į šilumos perdavimo iš verdančio skysčio koeficientą, todėl užtikrinamas efektyvus šilumos pašalinimas iš reakcijos zonos, jos temperatūros režimo valdymas ir reakcijos šilumos panaudojimas. Proceso intensyvumas padidėja iki 1000 kg / (m 2 · h), o skrudinimo dujose - iki 13-15%. Pagrindinis KS krosnių trūkumas yra padidėjęs skrudinimo dujų dulkėtumas dėl mechaninės mobilių kietųjų dalelių erozijos. Tam reikia nuodugniau išvalyti dujas nuo dulkių - ciklone ir elektrostatiniame nusodintuve. Pirito skrudinimo posistemis pavaizduotas srauto diagramoje, parodyta fig. 6.

Ryžiai. 6 Pirito degimo technologinė schema

1 - diskų tiektuvas; 2 - suskystinto sluoksnio krosnis (reaktorius); 3 - nuotekų katilas; 4 - ciklonas; 5 - elektrostatinis nusodintuvas

Kaip minėta anksčiau, siera gali būti naudojama kaip žaliava (natūrali siera anksčiau buvo paminėta kaip žaliava, siera () gali būti naudojama 15.6 pav. .. iš verdančio skysčio ir taip pateikti). Siera yra mažai tirpstanti medžiaga: jos lydymosi temperatūra yra 113 ° C. Prieš deginimą jis ištirpinamas garais, gautais panaudojant degimo šilumą. Išlydyta siera nusodinama ir filtruojama, kad būtų pašalintos natūraliose žaliavose esančios priemaišos, ir siurbiama į degimo krosnį. Siera dega daugiausia garų fazėje. Kad jis greitai išgaruotų, jis turi būti išsklaidytas oro sraute. Tam naudojamos purkštukų ir ciklono krosnys.

Ryžiai. 8 Sieros deginimo technologinė schema

1 - sieros filtras; 2 - skystos sieros surinkimas; 3 - degimo krosnis; 4 - nuotekų katilas

Deginant sierą, atsižvelgiant į reakciją, dalis deguonies ekvivalentiškai virsta sieros dioksidu, todėl bendra koncentracija yra pastovi ir lygi deguonies koncentracijai šaltinio dujose (), todėl sudeginus sierą oras.

Sieros deginimo dujos yra turtingesnės deguonimi nei deginant piritą.

5.2 Dujų valymas po degimo

Pirito skrudinimo dujose yra priemaišų pavidalo fluoro, seleno, telūro, arseno ir kai kurių kitų junginių, susidarančių iš žaliavoje esančių priemaišų. Natūrali žaliavos drėgmė taip pat virsta dujomis. Deginant susidaro kai kurie ir galbūt azoto oksidai. Šios priemaišos arba sukelia aparato koroziją, arba apsinuodija katalizatoriumi, taip pat turi įtakos produkto - sieros rūgšties - kokybei. Jie pašalinami skalbimo skyriuje, kurio supaprastinta schema parodyta fig. devyni.

Ryžiai. 9 Sieros rūgšties gamybos plovimo skyriaus schema

1, 2 - skalbimo bokštai; 3 - šlapias filtras; 4 - džiovinimo bokštas

5.3 Sieros dioksido oksidacija

Reakcija

Pagal masinio veikimo dėsnį, esant pusiausvyrai

Išraiška rodo santykinį reakcijos mišinio tūrio pokytį (sumažėjimą). 15.11 lygtis yra netiesiogiai apibrėžta ir išspręsta pritaikant. Reikalingi konversijos laipsniai (apie 99%) pasiekiami esant 400–420 ° C temperatūrai. Slėgis neturi didelės įtakos, todėl pramonėje procesas vyksta esant atmosferos slėgiui.

Oksidacijos katalizatoriai ruošiami remiantis vanadžio oksidu (), pridedant šarminių metalų, kurių pagrindą sudaro silicio oksidas. Reakcijos greitį apibūdina Boreskovo-Ivanovo lygtis:

kur yra reakcijos greičio konstanta;

= 0,8 yra konstanta;

, - atitinkamų komponentų dalinis slėgis, atm.

Skirtingų katalizatorių temperatūros ribos ir vertė jose gali skirtis. Katalizatoriams IK-1-6 ir SVD kJ / mol prie K. tai žemos temperatūros katalizatoriai. Pramoninių katalizatorių aktyvumas esant žemesnei nei 680 K temperatūrai yra labai mažas, o esant aukštesnei nei 880 K temperatūrai jie yra deaktyvinami. Todėl daugumos katalizatorių veikimo temperatūros diapazonas yra 580–880 K, o konversijos laipsnis reaktoriuje, nustatytas pagal apatinę šio diapazono ribą, yra 98%.

,

Ryžiai. 11 Oksidacinio reaktoriaus grandinė

1 - katalizatoriaus sluoksnis; 2 - tarpiniai šilumokaičiai; 3 - maišytuvas; 4 - išorinis šilumokaitis; X g - šaltų dujų įleidimo anga

Pradinė perdirbtų dujų koncentracija parenkama taip, kad proceso režimas atitiktų katalizatoriaus darbinę temperatūrą. Didelė vertė K žymiai sumažina reakcijos greitį mažėjant temperatūrai. Kad pirmojo sluoksnio adiabatinis procesas intensyviai vystytųsi, pradinė temperatūra turi būti ne mažesnė kaip 713 K. Ji vadinama „uždegimo temperatūra“ (žemos temperatūros katalizatoriams ji yra žemesnė). Diagramoje "" adiabatinis procesas pavaizduotas tiesia linija. Jo nuolydį lemia adiabatinio šildymo vertė. Dėl oksidacijos maždaug 1% krušos. Kuo daugiau (arba pradinė koncentracija -), tuo labiau sušyla. Procesas gali išsivystyti į pusiausvyrą, o maksimali (pusiausvyros) temperatūra neturi viršyti leistinos. Fig. 10 tai atitinka pradinę 7-8%koncentraciją. Žemos temperatūros katalizatorius leidžia padidinti koncentraciją iki 9-10%. Likusių sluoksnių temperatūra nustatoma optimizavus reaktoriaus režimą.

5.4 Sieros trioksido absorbcija

Sieros trioksido absorbcija yra paskutinis proceso etapas, kurio metu susidaro sieros rūgštis. Sąveika

vyksta gana intensyviai tiek skystoje, tiek dujinėje (garų) fazėje. Be to, jis gali savaime ištirpti, sudarydamas oleumą. Šis produktas yra patogus transportuoti, nes nerūdija net įprastų plienų. Sieros rūgšties tirpalai yra labai ėsdinantys. Oleumas yra pagrindinis sieros rūgšties gamybos produktas.

Sistemos „dujų ir skysčio“ pusiausvyra parodyta fig. 3. Šios sistemos ypatybė yra ta, kad esant įvairioms tirpalo koncentracijoms garų fazėje yra beveik gryni vandens garai (kairėje grafiko pusėje), o virš oleumo (c tirpalas) dujų fazėje vyrauja (dešinėje grafikas). ta pati skysčių ir garų fazių sudėtis (azeotropinis taškas) bus 98,3%sieros rūgšties. Jei absorbuojate mažesnės koncentracijos tirpalu, tada 5 reakcija taip pat vyks garų fazėje - susidarys sieros rūgšties rūkas, kuris absorberį paliks su dujų faze. Tai yra produkto praradimas, įrangos korozija ir išmetimas į atmosferą. Jei absorbuojamas su oleumu, absorbcija bus neišsami.

Iš šių savybių išplaukia dviejų pakopų (dviejų bokštų) absorbcijos schema (12 pav.). Dujos, kuriose yra po reaktoriaus, nuosekliai praeina oleumo 1 ir monohidrato 2 absorberius. Kitas reakcijos komponentas () tiekiamas priešpriešine srove į monohidrato absorberį. Dėl jame esančio skysčio (absorbento) cirkuliacijos intensyvumo galima išlaikyti koncentraciją, artimą optimaliai - 98,3% (koncentracijos padidėjimas per skysčio praėjimą yra ne didesnis kaip 1-1,5%). Techninis tokios rūgšties pavadinimas yra monohidratas, taigi ir absorberio pavadinimas. Absorbcijos koncentracijos sąlygos užtikrina visišką absorbciją ir minimalų sieros rūgšties rūko susidarymą. Rūgštis iš monohidrato absorberio patenka į oleumą. Jame cirkuliuoja 20% tirpalas, kuris iš dalies laikomas galutiniu produktu - oleumu. Ankstesnio absorberio rūgštis - monohidratas - taip pat gali būti produktas.

Sieros rūgšties susidarymas ir sieros trioksido absorbcija yra egzoterminiai procesai. Jų šiluma pašalinama drėkinimo šilumokaičiuose 3, esančiuose skysčių cirkuliacijos linijoje absorberiuose. Esant žemesnei nei 100 ° C temperatūrai, jis absorbuojamas beveik 100%. Sieros dioksidas praktiškai nėra absorbuojamas.

Ryžiai. 12 Absorbcijos atskyrimo diagrama gaminant sieros rūgštį

1 - oleumo absorberis; 2 - monohidrato absorberis; 3 - šaldytuvai; 4 - rūgščių surinkėjai; 5 - purškimo separatoriai

5.5 Dvigubo kontakto ir dvigubos absorbcijos sistema (DK / DA)

Nepaisant gana didelio konversijos laipsnio - 98%, galingos sieros rūgšties sistemos, gaminančios iki 540 tonų produkto per dieną, kas valandą į atmosferą išskiria daugiau nei 300 kg sieros dioksido. Remiantis oksidacijos reakcijos pusiausvyros duomenimis, konversijos laipsnį galima padidinti sumažinus paskutinių sluoksnių temperatūrą žemiau 610 K arba padidinus slėgį virš 1,2 MPa. Galimybę sumažinti temperatūrą riboja turimų katalizatorių aktyvumas, didinant slėgį apsunkina proceso kūrimą, todėl šie metodai dar nebuvo pritaikyti pramonėje.

Veiksmingas būdas padidinti konversiją grįžtamojoje reakcijoje yra pašalinti jo produktą. Šio metodo technologinė schema parodyta fig. 13. Pirmajame oksidacijos etape buvo naudojamas trijų sluoksnių reaktorius 1. Koncentracija įeinančiose dujose yra 9,5-10,5%. Konversija reaktoriaus išleidimo angoje yra 90–95%. Tarpinė absorbcija apima oleumą 2 ir monohidratą 3. Po jų dujose yra tik 0,6-1%. Jai pašildyti iki reakcijos temperatūros (690–695 K), po antrojo reaktoriaus 1 sluoksnio naudojamas šilumokaitis. Pirmojo ir antrojo oksidacijos etapų reaktoriai yra struktūriškai sujungti į vieną korpusą. Likusios dalies konversija yra apie 95%, bendra konversija-99,6–99,8%. Palyginkime: jei nebūtų tarpinės absorbcijos, tada likusių 1–0,6% konversijos laipsnis dalyvaujant neviršytų 50%. Nedidelis susidariusios medžiagos kiekis visiškai absorbuojamas antrajame monohidrato absorberyje 3.

Kaip matote, DK / DA sistemoje nekonvertuoto (ir atitinkamai išmetamųjų teršalų) kiekis sumažinamas beveik 10 kartų, palyginti su vieno kontakto sistema. Bet tam būtina šilumokaičių paviršių padidinti 1,5-1,7 karto.

Ryžiai. 13 Kontaktų ir absorbcijos etapų schema „dvigubo kontakto - dvigubos absorbcijos“ sistemoje

I, III - pirmoji ir antroji oksidacijos stadijos; II, IV - pirmoji ir antroji vandens sugėrimo sistemos; 1 - reaktorius (pirmasis ir antrasis oksidacijos etapai, esantys tame pačiame korpuse, parodyti atskirai); 2 - oleumo absorberis; 3 - monohidrato absorberis; 4 - nuotoliniai reaktoriaus šilumokaičiai; 5 - rūgštiniai šaldytuvai

6. Sieros rūgšties gamybos technologija iš šlapių dujų WSA ir SNOX ™ - sieros ir azoto oksidų išmetimo kontrolė

7 -ojo dešimtmečio pabaigoje pradėta kurti „Topsoe“ WSA technologija, skirta sieros junginiams pašalinti iš išmetamųjų dujų gaminant sieros rūgštį. WSA technologija remiasi „Topsoe“ didele sieros rūgšties pramonės patirtimi ir nuolatiniu pasiryžimu judėti toliau ir toliau kuriant katalizatorius ir procesus. Pagrindinės tyrimų sritys yra SO2 oksidacija ant sieros rūgšties katalizatorių ir rūgšties kondensacijos procesas.

6.1 Pagrindiniai tyrimai

Galimybė kondensuoti sieros rūgšties garus, kad susidarytų koncentruota sieros rūgštis, neišskiriant rūgšties rūko, yra unikali WSA technologijos savybė, kuri buvo pasiekta remiantis pagrindiniu eksperimentiniu ir teoriniu darbu, atliktu „Topsoe“.

Aušinant sieros rūgšties garus, esančius dujų fazėje, vienu metu vyksta savaiminis vienalytis kondensacijos centrų susidarymas, nevienalytė kondensacija ir kondensacija ant sienų. Kuriant ir tobulinant WSA kondensatorių, „Topsoe“ laboratorijos atlieka esminius šių kritinių kondensacijos mechanizmų tyrimus.

4 pav. Sieros rūgšties garams kondensuoti WSA naudojama Topsoe stiklo vamzdžių technologija

6.2 Technologijų kūrimas ir optimizavimas

Bandomieji ir įrenginio lygio bandymai kartu su išsamiais WSA kondensatoriaus modeliavimais yra naudojami tiriant kondensatoriaus konstrukcijos ir veikimo sąlygų poveikį kondensatoriaus veikimui, siekiant nustatyti projektavimo kriterijus ir proceso valdymą.

Kita prioritetinė mūsų techninės plėtros sritis yra WSA stiklo vamzdžių technologijos tobulinimas ir nuolatinis statybinių medžiagų kokybės gerinimas. Pastarasis iššūkis reikalauja mūsų patirties atliekant medžiagų bandymus, skirtus atšiaurioms sieros rūgšties gamyklų eksploatavimo sąlygoms.

Siekdami visapusiškai išnaudoti WSA technologijos galimybes, kurdami technologines schemas naudojame novatoriškus metodus, kartu pristatydami paties „Topsoe“ skaičiavimo įrankius, kad optimaliai išspręstume įvairias pramonės problemas. Viena iš šio vystymosi varomųjų jėgų yra vis didesnis dėmesys energijos suvartojimui ir išmetamam CO2 kiekiui visame pasaulyje, o tai reikalauja maksimalaus šilumos atgavimo.

6.3 SNOX ™ technologija

Kad pašalintų sierą ir azoto oksidus iš išmetamųjų dujų, „Topsøe“ sukūrė SNOX ™ technologiją, sujungiančią WSA technologiją su SCR azoto oksido pašalinimu, kad būtų užtikrinta optimali integracija energetikos pramonėje.

7. Sieros gamyba Claus metodu

UAB „Premium Engineering“ gali pasiūlyti keturis pagrindinius „Claus“ proceso metodus, skirtus elementinei sierai gaminti iš rūgščių gamtinių dujų ir naftos perdirbimo dujų komponentų:

Tiesioginio srauto (ugningas)

Šakotas

Šakotos šildomos rūgštinės dujos ir oras

Tiesioginė oksidacija

1. Tiesioginio srauto Claus procesas (liepsnos metodas) naudojamas, kai vandenilio sulfido tūrio dalys rūgštinėse dujose yra didesnės nei 50%, o angliavandeniliai-mažesni nei 2%. Tokiu atveju visos rūgščiosios dujos tiekiamos deginimui į „Claus“ įrenginio šiluminės pakopos reaktoriaus krosnį, pagamintą tame pačiame pastate kaip ir atliekų šilumos katilas. Reaktoriaus krosnies krosnyje temperatūra siekia 1100–1300 ° C, o sieros išeiga yra iki 70%. Toliau vandenilio sulfidas paverčiamas siera dviem ar trimis etapais katalizatoriuose, esant 220–260 ° C temperatūrai. Po kiekvieno etapo susidariusios sieros garai kondensuojami paviršiniuose kondensatoriuose. Vandenilio sulfido degimo ir sieros garų kondensacijos metu išsiskirianti šiluma naudojama aukšto ir žemo slėgio garams gaminti. Sieros išeiga šiame procese siekia 96–97%.

2. Esant mažo tūrio vandenilio sulfido frakcijai rūgštinėse dujose (30–50%) ir angliavandenilių tūrio daliai iki 2%, naudojama šakota Claus proceso schema (vienas trečdalis ar du trečdaliai). Pagal šią schemą trečdalis rūgščiųjų dujų sudeginama, kad susidarytų sieros dioksidas, o du trečdaliai rūgščių dujų srauto patenka į katalizinę stadiją, apeinant reaktoriaus krosnį. Siera gaunama katalizinio proceso etapuose, sąveikaujant sieros anhidridui su vandenilio sulfidu, esančiu likusioje (2/3) pirminių rūgščių dujų dalyje. Sieros išeiga yra 94-95%.

3. Jei vandenilio sulfido tūrio dalis rūgščiose dujose yra 15–30%, naudojant schemą nepasiekiama trečdalis – du trečdaliai minimalios leistinos temperatūros reaktoriaus krosnies krosnyje (930 ° C), naudokite schema su rūgščių dujų ar oro pašildymu.

4. Jei vandenilio sulfido tūrio dalis rūgštinėse dujose yra 10–15%, naudojama tiesioginio oksidacijos schema, kurioje nėra aukšto temperatūros dujų oksidacijos (degimo) stadijos. Rūgštinės dujos sumaišomos su stechiometriniu oro kiekiu ir tiekiamos tiesiai į katalizinio konversijos etapą. Sieros išeiga siekia 86%.

Norint pasiekti 99,0–99,7%sieros regeneravimo laipsnį, naudojamos trys metodų grupės, skirtos išmetamosioms dujoms iš Claus proceso apdoroti:

· Procesai, pagrįsti Klauso reakcijos tęsimu, t.y. H2S ir SO2 pavertimas siera ant kieto ar skysto katalizatoriaus.

· Procesai, pagrįsti visų sieros junginių redukcija į sieros vandenilį, vėliau jį ekstrahuojant.

· Procesai, pagrįsti visų sieros junginių oksidacija į SO2 arba elementinę sierą, vėliau juos ekstrahuojant.

Paskelbta „Allbest.ru“

Panašūs dokumentai

Sieros dioksido savybės, šio junginio poveikio aplinkai aprašymas. Sieros pašalinimas naftos perdirbimo gamyklose. Degimo produktų valymas iš sieros oksidų. Išmetamųjų teršalų valymo ir neutralizavimo metodo, metodo ir aparato pasirinkimas ir pagrindimas.

kursinis darbas, pridėtas 2011-12-21


Sieros dioksido emisijos apribojimo energijos gamyboje problemos sprendimas. Sieros kiekio degaluose mažinimo metodų tyrimas. Fizikinių ir cheminių dujų valymo iš sieros oksidų metodų tyrimas. Sumažinti oksidų išmetimą į atmosferą.

santrauka pridėta 2015-04-18


Karachaganako naftos ir dujų kondensato lauko ir jo poveikio aplinkai analizė. Gamtinių dujų valymo technologija ir rūgščių dujų perdirbimas su sieros gamyba. Absorbcijos bokšto ir kenksmingų medžiagų išmetimo į atmosferą apimties apskaičiavimas.

disertacija, pridėta 2010-07-09


Natūralūs atmosferos taršos sieros junginiais šaltiniai: vulkaninis aktyvumas, vandenynų paviršius. Biosferos sunaikinimo procesai dėl pramoninės veiklos. Tarptautinė sieros ir azoto junginių išmetimo problema.

santrauka pridėta 2015-04-28


Atmosferos taršos mažinimas dujiniais komponentais. Sieros pašalinimas iš skysto ir kieto kuro. Anglies ir sieros mazuto dujinimas. Sieros surišimas deginant kurą suskystintame sluoksnyje iš kalkakmenio dalelių. Dujų valymas iš azoto oksidų.

santrauka pridėta 2013-08-26


Azoto oksidų, sieros oksidų, anglies monoksido ir kietųjų teršalų išmetimo apskaičiavimas. Sanitarinės apsaugos zonos organizavimas. Teršalų į atmosferą mažinimo priemonių kūrimas. Išmetamųjų teršalų kontrolės grafiko nustatymas.

kursinis darbas, pridėtas 2012-02-05


Sieros rūgšties gamybos nacionalinė ekonominė reikšmė, žaliavos jos gamybai. Šiuolaikinio šalutinio produkto kokso gamybos charakteristikos ir išmetimas į aplinką. Atmosferos oro ir natūralios aplinkos apsaugos problemos.

testas, pridėtas 2011-03-02


Išmetamųjų dujų valymo iš sieros oksidų metodai ir technologijos. Sieros pašalinimo metodų klasifikacija. Pagrindinės reakcijos, vykstančios redukuojant azoto oksidus aplinkoje, kurioje yra deguonies. Dūmtraukio skaičiavimas. Kioto protokolo vaidmuo Rusijos ekonomikai.

pristatymas pridėtas 2014-01-29


Technologinio proceso ypatybių tyrimas, produktų ir paslaugų kokybės užtikrinimas, aplinkosauginio veiksmingumo sertifikavimas. Standartizacija ir kokybės kontrolė. Teisinių dokumentų naudojimo energetikos ir išteklių išsaugojimo srityje pagrindai.

praktikos ataskaita, pridėta 2014-10-31


Atmosferos oro taršos stebėsenos organizavimas. Sieros dioksido fizinės savybės, toksinis poveikis žmogaus organizmui. Oro mėginių, paimtų Jekaterinburgo stotyse, sieros dioksido kiekio analizė, situacijos mieste įvertinimas.

Tas, kuris visada gerai kvepia, blogai kvepia.

Decimus Magnus Avsonius. "Epigramos"

Žaliajame aliejuje galima rasti įvairių rūšių priemaišų. Judant naftos frakcijoms per naftos perdirbimo įrenginius, šie teršalai gali neigiamai paveikti įrangą, katalizatorius ir galutinių produktų kokybę. Be to, daugelio priemaišų kiekis naftos produktuose yra oficialiai arba neoficialiai ribotas.

Hidrovalymas atlieka svarbią funkciją pašalindamas daugybę priemaišų iš įvairių naftos produktų. Vandenilis yra gyvybiškai svarbus vandens apdorojimo proceso komponentas.

Hidrovalymas

Naftos frakcijose, kuriose yra angliavandenilių C ^ ir sunkesnių, labai tikėtina, kad yra organinių sieros junginių. Sieros atomai gali būti prijungti prie anglies atomų skirtingose ​​molekulių padėtyse, todėl chemine prasme siera yra įtraukta į frakciją. Hidrovalymas pašalina sieros atomus iš angliavandenilių molekulių.

Šiuo metu lengvieji tiesioginio distiliavimo distiliatai, verdantys esant žemesnei nei 350 ° C temperatūrai, yra apdorojami vandeniliu, įskaitant distiliatus, siunčiamus į platformą, panašius į distiliatus iš antrinių žaliavų (katalizinio krekingo ir koksavimo gazolio), sunkiuosius gazolius, tiekiamus kataliziniam krekingui, taip pat kiti produktai. - Maždaug red.

Aliejaus srautas sumaišomas su vandenilio srove ir kaitinamas iki 260–425 ° C (500–800 ° F). Tada naftos ir vandenilio mišinys siunčiamas į reaktorių, užpildytą katalizatoriumi tablečių pavidalu (žr. 15.1 pav.). Hidrintam naftos produktų apdorojimui iš sieros junginių paprastai naudojamas kobalto-molibdeno arba nikelio-molibdeno katalizatorius ant aliuminio oksido pagrindo. - Maždaug red. Kai vyksta katalizatorius, vyksta kelios cheminės reakcijos:

Vandenilis jungiasi su siera ir sudaro vandenilio sulfidą (H2S).

Kai kurie azoto junginiai virsta amoniaku.

Bet kokie alyvoje esantys metalai nusėda ant katalizatoriaus.

Kai kurie olefinai ir aromatinės medžiagos yra prisotinti vandeniliu; be to, naftenai tam tikru mastu yra sudrėkinti vandenyje ir susidaro metanas, etanas, propanas ir butanai.

Srovė, išeinanti iš reaktoriaus, nukreipiama į garintuvą, kur dujiniai angliavandeniliai ir nedidelis kiekis amoniako iškart pakyla aukštyn. Norint visiškai atskirti visus šiuos lengvus produktus, reaktoriaus išleidimo angoje sumontuota nedidelė distiliavimo kolonėlė.

Hidrovalymo proceso svarba nuolat didėja dėl dviejų pagrindinių priežasčių:

Sieros ir metalų pašalinimas iš frakcijų, siunčiamų tolesniam perdirbimui, yra svarbi katalizatorių apsauga reformuojant, krekinguojant ir hidrokrekingo procesuose.

Vadovaujantis švaraus oro įstatymais, leistinas sieros kiekis naftos produktuose nuolat mažėja, todėl distiliatai ir reaktyvinis kuras turi būti nusierinami.

Hidrovalymas iš likusių naftos produktų. Kaip ir kiti produktai, likęs kuras turi atitikti aplinkosaugos reikalavimus. Taigi-

Tačiau, nors ir šiek tiek pavėluotai, buvo sukurtos instaliacijos jų nusierinimui. Nors šių įrenginių proceso schemos yra panašios į lengvųjų galų hidrinio apdorojimo įrenginių schemas, reikalinga įranga ir gauti produktai yra skirtingi. Likusiems naftos produktams būdingas mažas vandenilio ir anglies santykis, todėl, nepaisant vandenilio pertekliaus, reaktoriuje turi būti palaikomas aukštas slėgis, kad būtų išvengta kokso susidarymo. Pasirodo, kad likučių vandenilio apdorojimo įrenginys turi būti toks pat tvirtas kaip hidrokrekingo įrenginys, kuris yra labai brangus.

Produkte, išeinančiame iš vandens apdorojimo likučių, yra daugiau mažai verdančio vandens. Faktas yra tas, kad iš šių didelių „trimetilinio korio“ tipo molekulių negalima tiesiog pašalinti sieros, azoto ir metalų, tiesiogine prasme nesunaikinant visos molekulės. Dėl to gaunamos mažesnės molekulės.

Hidruojantis reaktyvinis kuras. Hidrovalymas naudojamas distiliato kuro, ypač reaktyvinio kuro, degimo efektyvumui pagerinti. Žibalo frakcijoje gali būti daug aromatinių angliavandenilių, kuriems būdingas didelis anglies ir vandenilio santykis. Deginant šiuos junginius, dėl vandenilio trūkumo gali susidaryti daug dūmų. Beje, vienas iš standartinių reaktyvinio kuro rodiklių yra didžiausias nerūkančios liepsnos aukštis.

Šio indikatoriaus matavimo prietaisas primena žibalinę lempą. Kuras dedamas į indą su dagčiu, kurio ilgį galima keisti ir taip galima reguliuoti liepsnos dydį. Nerūkančios liepsnos aukštis matuojamas kaip didžiausias dagčio ilgis (mm), kuriuo skleidžiama nerūkanti liepsna.

Hidrovalymas pagerina žibalą su mažu nerūkymo liepsnos aukščiu. Šio proceso metu benzeno žiedai aromatinių angliavandenilių molekulėse prisotinami vandeniliu ir taip virsta naftais, kurie degimo metu nebe taip rūko.

Hidrinantis pirolizės benzinas. Naudojant etileną, pirolizės benzinas taip pat gaunamas iš benzino arba gazolio (žr. XVIII skyrių). Šiame produkte yra daug dienų - tai nesotieji angliavandeniliai, kurių molekulėse dvi poros anglies atomų yra sujungtos dvigubomis jungtimis. Pirolizės benzinas tik nedidelėmis dozėmis yra tinkamas motoriniam benzinui ruošti. Jis kvepia blogai, yra savotiškai spalvotas ir karbiuratoriuje formuoja gumą.

Hidrovalymo metu dvigubos jungtys yra prisotintos ir prarandama dauguma nepageidaujamų savybių. Tačiau dėl aromatinių žiedų prisotinimo oktaninis skaičius gali šiek tiek sumažėti.

Vandenilio gamyba

Kadangi šiuolaikinėje naftos perdirbimo gamykloje yra daug hidrokrekingo ir vandenilio apdorojimo įrenginių, svarbu aprūpinti juos vandeniliu. - Maždaug red.

Vandenilio šaltinis perdirbimo gamykloje paprastai yra katalizinis reformatorius. Lengvai verdančiai šio įrenginio frakcijai būdingas didelis vandenilio / metano santykis; paprastai jis yra deetanizuojamas ir pašalinamas, kad padidėtų vandenilio koncentracija.

Kartais vandenilio iš reformatoriaus nepakanka visiems naftos perdirbimo gamyklos poreikiams patenkinti, pavyzdžiui, jei veikia hidrokrekintojas. Tada vandenilis gaminamas garo metano reformatoriuje, parodytame 15.2 paveiksle.

Ieškant vandenilio sintezės galimybių, įvairūs junginiai, kuriuose yra daug vandenilio, buvo laikomi potencialiomis žaliavomis, kad būtų gauta kuo mažiau atliekų ir kuo mažiau energijos. Du mūsų galiausiai pasirinkti junginiai atrodo pakankamai akivaizdūs - metanas (CH4) ir vanduo (H20).

Garo metano konversijos proceso užduotis yra išgauti iš šių junginių kuo daugiau vandenilio ir tuo pačiu išleisti

Ryžiai. 15.2. Metano konversija garais.

Mažiau energijos (degalų). Šis procesas atliekamas keturiais etapais, naudojant kai kuriuos naudingus katalizatorius.

Konversija. Metanas ir garai (H20) sumaišomi ir perduodami virš katalizatoriaus 800 ° C temperatūroje (1500 ° F), kad susidarytų anglies monoksidas ir vanduo.

Papildoma konversija. Nepatenkintas jau susidarančiu vandeniliu, instaliacija iš anglies monoksido išspaudžia viską, ką gali. Į mišinį pridedamas papildomas garas ir 340 ° C temperatūroje praleidžiamas per kitą katalizatorių.

Rezultatas yra anglies dioksidas ir

Dujų atskyrimas. Norint gauti srautą, kuriame yra daug vandenilio, jis atskiriamas nuo anglies dioksido, naudojant dietanolamino (DEA) ekstrahavimo procesą.

Metanavimas. Kadangi net nedidelis anglies oksidų kiekis vandenilio sraute gali pakenkti kai kurioms reikmėms, kitame proceso etape šios priemaišos paverčiamos metanu. Procesas vyksta katalizatoriuje esant 420 ° C (800 ° F) temperatūrai.

Kai kuriais atvejais perdirbimo gamyklose nėra metano (gamtinių dujų) be sieros. Šiuo atveju vietoj metano gali būti naudojami sunkesni angliavandeniliai, tokie kaip propanas ar benzinas. Šiam procesui reikalinga skirtinga įranga ir skirtingi katalizatoriai. Be to, jis yra mažiau energijos taupantis, tačiau vis tiek veikia.

Sieros gamyba

Hidrovalymas sukelia vandenilio sulfido (H2S) srautą - mirtinas dujas, kurios turi būti kažkaip pašalintos. Įprastas jo konversijos procesas apima du etapus: pirmiausia reikia atskirti vandenilio sulfidą nuo kitų dujų, o tada paversti jį elementine siera, kuri yra nekenksminga.

H2S izoliacija. Iki maždaug 1970 m. Vandenilio sulfidas iš naftos perdirbimo gamyklų kartu su kitomis dujinėmis frakcijomis daugiausia buvo naudojamas kaip kuras toje pačioje perdirbimo gamykloje. Deginant vandenilio sulfidą krosnyje, susidaro sieros dioksidas B.

Šiuo metu įstatymai, reglamentuojantys oro grynumą, riboja šios medžiagos išmetimą tiek, kad neleidžia pagrindiniam vandenilio sulfido kiekiui patekti į kuro sistemą.

Vandenilio sulfidą galima atskirti keliais cheminiais metodais. Dažniausiai naudojamas DEA ekstrahavimas. DEA ir vandens mišinys pumpuojamas iš viršaus į apačią per indą, pripildytą plokštelių ar purkštuko. Dujų mišinys, kuriame yra vandenilio sulfido, gaunamas iš

Zu. Srauto metu DEA selektyviai sugeria H2S. Po to DEA, prisotinta vandenilio sulfidu, frakcionuojama į atskirą H2S, kuri siunčiama į sieros regeneravimo įrenginį ir DEA grąžinama į procesą. Ši schema yra analogiška lieso aliejaus ir riebaus aliejaus cirkuliacijai atliekant demetanizacijos procesą, aprašytą VII skyriuje dėl dujų frakcionavimo įrenginių, tuo skirtumu, kad DEA selektyviai sugeria vandenilio sulfidą ir nesugeria angliavandenilių.

Sieros gavimas. H2S pavertimo įprasta siera procesą vokietis sukūrė pavarde dar 1885 m. Dabar buvo sukurtos įvairios šio metodo versijos, skirtos skirtingiems H2S ir angliavandenilių santykiams, tačiau klasikinis dviejų pakopų srauto procesas daugiausia naudojamas.

Deginimas. Dalis H2S srauto sudeginama krosnyje, todėl susidaro sieros dioksidas, vanduo ir siera. Sieros gaunama dėl to, kad į krosnį tiekiamo deguonies nepakanka visam vandenilio sulfidui sudeginti iki S02, o tik tiek, kad sudegtų trečdalis.

Reakcija. Likęs vandenilio sulfidas sumaišomas su degimo produktais ir praleidžiamas per katalizatorių. H2S reaguoja į sierą:

Siera pašalinama iš reakcijos indo lydalo pavidalu. Daugeliu atvejų ji laikoma ir siunčiama išlydyta, nors kai kurios įmonės sierą pila į formas ir leidžia jai sustingti. Šioje formoje sierą galima laikyti tiek laiko, kiek jums patinka.

Clauss proceso metu apie 90–93% vandenilio sulfido virsta siera. Priklausomai nuo vietos aplinkos, likęs vandenilio sulfidas, vadinamas galinėmis dujomis, kartais gali būti sudegintas gamyklos kuro sistemoje. išskyrus

Be to, galines dujas galima apdoroti, kad būtų pašalinta dauguma H2S, naudojant modernesnius metodus, tokius kaip Sulfreeno procesas, Stretfordo procesas arba SCOT (Shell's Clauss procesas).

PRATIMAI

1. Nustatykite, kuris iš šių srautų yra pašaras, produktas ar vidinis srautas, skirtas vandenilio apdorojimui, DEA ekstrahavimui, Clauss sieros gamybai ir garo metano reformavimui.

Pagrindinės „Claus“ augalų proceso schemos paprastai apima tris skirtingus etapus: terminį, katalizinį ir papildomą degiklį. Katalizinį etapą, savo ruožtu, taip pat galima suskirstyti į kelis etapus, kurie skiriasi temperatūra. Padegimo etapas gali būti terminis arba katalizinis. Kiekvienas panašus „Claus“ įrenginių etapas, nors ir turi bendras technologines funkcijas, skiriasi viena nuo kitos tiek aparato konstrukcijos, tiek komunikacijos vamzdynų atžvilgiu. Pagrindinis rodiklis, lemiantis „Claus“ įrenginių išdėstymą ir režimą, yra perdirbimui tiekiamų rūgščių dujų sudėtis. Rūgščiose dujose, patenkančiose į „Claus“ krosnis, turėtų būti kuo mažiau angliavandenilių. Degimo metu angliavandeniliai sudaro dervas ir suodžius, kurie, sumaišyti su elementine siera, sumažina jo kokybę. Be to, šios medžiagos, nusėdusios ant katalizatoriaus paviršiaus, sumažina jų aktyvumą. „Claus“ proceso efektyvumą ypač neigiamai veikia aromatiniai angliavandeniliai.

Vandens kiekis rūgštinėse dujose priklauso nuo dujų valymo įrenginio regeneratoriaus pridėto produkto kondensacijos režimo. Rūgštinėse dujose, be pusiausvyros drėgmės, atitinkančios slėgį ir temperatūrą kondensacijos įrenginyje, taip pat gali būti metanolio garų ir lašelių drėgmės. Siekiant išvengti lašelių patekimo į sieros gamybos įrenginių reaktorius, rūgštinės dujos iš anksto atskiriamos.

„Claus“ gamyklose pagamintos sieros kaina pirmiausia priklauso nuo H 2 S koncentracijos rūgštinėse dujose.

Konkrečios kapitalo investicijos į „Claus“ gamyklą didėja proporcingai sumažėjus H 2 S kiekiui rūgščiose dujose. Rūgščių dujų, turinčių 50% H 2 S, apdorojimo kaina yra 25% didesnė nei 90% H 2 S turinčių dujų apdorojimo kaina.

Prieš tiekiant jas į terminio etapo degimo kamerą, dujos praeina per įleidimo separatorių C-1, kur yra atskirtos nuo lašinamojo skysčio. Norint kontroliuoti H 2 S koncentraciją rūgščiose dujose, C-1 separatoriaus išleidimo angoje sumontuotas tiesioginis dujų analizatorius.

Siekiant užtikrinti rūgščių dujų degimą, atmosferos oras į degimo kamerą pučiamas oro pūstuvu, kuris iš anksto praeina per filtrą ir šildytuvą. Oro šildymas atliekamas siekiant pašalinti impulsyvų rūgščių dujų degimą ir užkirsti kelią dujotiekio korozijai, nes deginant H 2 S galimas SO 3 susidarymas, kuris esant žemai temperatūrai esant vandens garams gali sudaryti sieros rūgštį.

Oro srautas reguliuojamas priklausomai nuo rūgščių dujų kiekio ir H 2 S: SO 2 santykio dujose KU atliekų šilumos katilo išleidimo angoje.

Reakcijos krosnies (CR) degimo dujos praeina per nuotekų katilo vamzdžių ryšulį, kur atšaldomos iki 500 ° C. Šiuo atveju yra dalinis sieros kondensacija. Susidariusi siera iš aparato išleidžiama per serumo gaudyklę. Dėl dalinio reakcijos šilumos pašalinimo vandeniu katile gaunamas aukšto slėgio garas (P = 2,1 MPa).

Po katilo reakcijos dujos patenka į katalizinio reaktoriaus R-1 reaktorių, kuriame hidrolizuojamas anglies disulfidas ir anglies sulfidas.

Dėl keitiklyje vykstančių reakcijų egzotermiškumo katalizatoriaus paviršiaus temperatūra pakyla apie 30–60 ° C. Tai neleidžia susidaryti skystoms sieros nuosėdoms, kurios, nukritusios ant katalizatoriaus paviršiaus, sumažintų jo aktyvumą. Toks temperatūros režimas keitiklyje vienu metu užtikrina šalutinių reakcijų produktų - COS ir CS 2 - skilimą.

Pagrindinė dujų dalis (apie 90%) iš reaktoriaus patenka į X-1 kondensatoriaus vamzdžio erdvę aušinimui, o po to eina į R-2 reaktorių. Šiluma pašalinama kondensatoriuje X-1 dėl to, kad jo žiedinėje erdvėje išgaruoja vanduo ir gaunamas žemo slėgio garas (P = 0,4 MPa). Kai dujos atšaldomos X-1, susidaro sieros kondensacija. Skysta siera išmetama per pilkus vartus į degazavimo įrenginį.

Kai kurios reakcijos dujos (apie 10%), aplenkdamos X-1 kondensatorių, sumaišomos su šaltesnėmis dujomis, išeinančiomis iš to paties kondensatoriaus. Mišinio temperatūra prieš įeinant į reaktorių R-1 yra apie 225 ° C.

Norint valdyti temperatūrą reaktoriuose R-1, R-2, R-3 (paleidimo metu ir užsidegus sierai), jiems tiekiami žemo slėgio garai ir azotas.

Įprasto veikimo metu dujų temperatūra X-2 ir P-1 išėjime yra atitinkamai 191 ir 312 ° C.

Šiluma pašalinama aparatu X-2 dėl to, kad jo žiedinėje erdvėje išgaruoja vanduo ir gaunamas žemo slėgio garas.

R-2 reaktoriaus išmetamosios dujos aušinimui tiekiamos į trečiąjį kondensatorių X-3, iš kur jos tiekiamos 130 ° C temperatūroje po apdorojimo.

Siekiant kontroliuoti H 2 S ir SO 2 koncentraciją išmetamosiose dujose, X-3 išleidimo angoje sumontuoti linijiniai dujų analizatoriai.

Siekiant išvengti skystos sieros pernešimo išmetamosiomis dujomis, jų linijose sumontuotas koalesorius.

Siekiant išvengti sieros sukietėjimo koaleseryje, periodiškai tiekiamas vandens garas.

Iš kondensatorių ištrauktos skystos sieros srautuose yra 0,02–0,03% (masės) vandenilio sulfido. Po sieros degazavimo H 2 S koncentracija joje sumažėja iki 0,0001%.

Sieros degazavimas atliekamas specialiame bloke - sieros duobėje. Tai užtikrina normalias dujų sieros laikymo, pakrovimo ir laikymo sąlygas.

Pagrindinis kiekis (~ 98%) rūgščių dujų tiekiamas į reaktoriaus generatorių, kuris yra dujų vamzdžio garo katilas. Proceso dujos - degimo produktai - nuosekliai praeina per katilo ir kondensatoriaus generatoriaus vamzdinę dalį, kur jos atšaldomos atitinkamai iki 350 ir 185 ° C.

Tuo pačiu metu dėl šiuose prietaisuose išsiskiriančios šilumos susidaro vandens garai, kurių slėgis yra atitinkamai 2,2 ir 0,48 MPa.

H2S konversijos į sierą laipsnis reaktoriaus generatoriuje yra 58–63%. Tolesnis sieros junginių pavertimas elementine siera atliekamas kataliziniuose konverteriuose.

1.1 lentelė. „Claus“ augalų srautų sudėtis,% (tūris):

1.2 lentelė. Apdorojamų dujų buvimo aparatuose trukmė (fS) esant įvairiems rūgščiųjų dujų srautams G:

Lentelė 1.1 ir 1.2 rodomi įrenginio apklausos rezultatai.

H2S konversijos į sierą laipsnis reaktoriaus generatoriaus krosnyje yra 58–63,8, pirmojo ir antrojo keitiklių-atitinkamai 64–74 ir 43%. Po paskutinio sieros kondensacijos etapo proceso dujos patenka į papildomą degiklį.

Esant 43–61 tūkst. M3 / h dujų srautui, antrinis degiklis beveik visiškai oksidavo H 2 S į SO 2. Esant ilgam dujų buvimo krosnyje laikui, neužtikrinamas visiškas H 2 S pavertimas SO 2: krosnies išleidimo angoje H 2 S koncentracija dujose buvo 0,018–0,033%.

Pagrindiniai dujų sieros rodikliai turi atitikti GOST 126-76 reikalavimus.

Šiuo metu sukurta dešimtys modifikuotų „Claus“ instaliacijų versijų. Šių schemų taikymo sritis priklauso tiek nuo vandenilio sulfido kiekio rūgštinėse dujose, tiek nuo įvairių priemaišų, kurios neigiamai veikia sieros gamybos įrenginių veikimą.

Dujoms, kuriose yra mažai sieros (nuo 5 iki 20%), buvo analizuojami keturi patobulintų „Claus“ augalų variantai.

Pirmasis variantas numato deguonies tiekimą į krosnies degimo kamerą (CC), o ne orą pagal standartinę schemą. Norint gauti stabilius pliūpsnius, mažėjant H2S kiekiui tiekiamosiose dujose, į degimo kamerą įvedama rūgščių dujų srovė, apeinant degiklius. Srovės srautai užtikrina gerą degimo dujų susimaišymą su į sistemą tiekiamomis dujomis, apeinant degiklius. Krosnių dydžiai ir srautas parenkami taip, kad būtų pakankamai laiko abiejų dujų srautų komponentų sąveikai. Po degimo kameros tolesnė proceso eiga panaši į įprastą „Claus“ procesą.

Antrame variante tiekiamos dujos yra šildomos prieš tiekiant jas deginti dėl dalinio šilumos išgavimo iš dujų srauto, išeinančio iš degimo kameros. Jei išankstinio pašildymo nepakanka norint pasiekti reikiamą temperatūrą degimo kameroje, į degimo kamerą tiekiamos degalų dujos.

Trečiasis variantas apima sieros deginimą. Dalis tiekiamų dujų srauto tiekiama į degimo kamerą, iš anksto sumaišoma su oru. Likusi dalis rūgščių dujų į aplinką einančias linijas atskiromis srovėmis patenka į degimo kamerą. Norint palaikyti reikiamą temperatūrą ir stabilizuoti procesą degimo kameroje, gauta skysta siera papildomai deginama specialiame degiklyje, sumontuotame degimo kameroje.

Jei sistemoje nepakanka šilumos, reikiamas kiekis degalų tiekiamas į kompresoriaus stotį.

Ketvirtoje versijoje, skirtingai nei ankstesnėse versijose, procesui nereikia degimo kameros: rūgštinės dujos šildomos krosnyje, po to tiekiamos į keitiklį. Katalizinei konversijai reikalingas sieros dioksidas gaminamas sieros degiklyje, kur degimo procesui palaikomas oras. Sieros dioksidas iš degimo kameros praeina per nuotekų katilą, tada sumaišomas su įkaitintomis rūgštinėmis dujomis ir patenka į katalizinį konverterį.

Šių lentelių analizė leidžia daryti šias išvadas:

• - kai deguonies kaina yra didelė, pageidautina naudoti procesą, kai pašildomos dujos iš anksto pašildomos;
• - deguonies proceso naudojimas yra naudingas, kai deguonies kaina yra mažesnė nei 0,1 laipsnio 1 m 3.

Tuo pačiu metu palyginti maža H2S koncentracija rūgščiose dujose taip pat palankiai veikia sieros kainą;

• - atsižvelgiant į sieros kainą, geriausi rezultatai pasiekiami naudojant katalizinį procesą, gaminant sieros dioksidą iš sieros;
• - brangiausias yra sieros deginimo procesas. Šis procesas gali būti taikomas nesant angliavandenilių tiekiamosiose dujose, nes angliavandenilių buvimas dujose sukelia anglies ir deguto susidarymą ir nusėdimą ant katalizatoriaus ir sumažina sieros kokybę.

1.4 pav. Deguonies kainos įtaka sieros CS kainai, esant įvairioms H2S koncentracijoms dujose:

1.3 lentelė. Vidutiniai mažai sieros turinčių dujų apdorojimo Claus įrenginyje rodikliai:

Yra galimybė pagerinti Claus procesą dėl dviejų etapų H 2 S pavertimo elementine siera: dalis dujų tiekiama į reaktorių pagal įprastą schemą, o kita dalis, apeinant reakcijos krosnį, yra perkeliamas į antrąjį konversijos etapą.

Pagal šią schemą galima apdoroti rūgštines dujas, kurių vandenilio sulfido koncentracija yra mažesnė nei 50% (tūrio). Kuo mažesnis H 2 S kiekis pašaruose, tuo didesnė jo dalis, apeinant reakcijos kamerą, tiekiama į keitiklio stadiją.

Tačiau nereikėtų susižavėti apeinant didelius dujų kiekius. Kuo didesnis aplinkkelio dujų kiekis, tuo aukštesnė temperatūra keitiklyje, dėl to padidėja azoto oksidų ir trijų - sieros oksido kiekis degimo produktuose. Pastarasis hidrolizės metu sudaro sieros rūgštį, kuri dėl jo sulfatavimo sumažina katalizatoriaus aktyvumą. Azoto oksido ir SO3 kiekis dujose ypač padidėja esant aukštesnei nei 1350 ° C temperatūrai. VNIIGAZ taip pat sukūrė sieros polimero gamybos technologiją. Polimerinė siera skiriasi nuo įprastų sieros modifikacijų dėl didelės molekulinės masės. Be to, skirtingai nei įprasta siera, ji netirpsta anglies disulfide. Pastaroji savybė yra pagrindas nustatant sieros polimero sudėtį, kurios kokybės reikalavimai pateikti 1.4 lentelėje. Polimerinė siera daugiausia naudojama padangų pramonėje.

Iš oficialių Rusijos Federacijos energetikos ministerijos registrų žinoma, kad šiandien mūsų šalyje statomos kelios naftos perdirbimo gamyklos. Remiantis duomenimis, daugybė naftos perdirbimo gamyklų vis dar yra oficialaus projektavimo stadijoje Energetikos registro departamentas.

Visa suma bus padengta užsakyme 18 Rusijos regionų, o kai kuriuose regionuose - net kelios naftos perdirbimo gamyklos.
Dauguma naujų naftos perdirbimo gamyklų bus Kemerovo regione:

• UAB "Itatsky naftos perdirbimo gamykla"
• UAB "Naftos perdirbimo gamykla" Severny Kuzbass "
• LLC "Anžerskos naftos ir dujų bendrovė"

„Rosneft“ stato gamyklą pavadinimu Rytų naftos chemijos kompleksas iki 30 milijonų tonų talpos.

Rafinavimo įmonės statomos ir projektuojamos įvairiais pasirengimo etapais

Beje, perskaitykite ir šį straipsnį:

TU BUS SUDOMINTA:

Naftos perdirbimo gamyklos Rusijoje Kelių bitumo gamyba pagal naujo tarpvalstybinio standarto reikalavimus Naujojo naftos likučių perdirbimo komplekso statyba Nižnij Novgorodo naftos perdirbimo gamykloje kainuos 90 mlrd.

Siera yra neišvengiamas šalutinis angliavandenilių perdirbimo produktas, kuris dėl savo aplinkosaugos gali atnešti pelno ir problemų. Maskvos naftos perdirbimo gamykloje šios problemos buvo išspręstos modernizuojant sieros gamybos padalinį, o tai turėjo teigiamą poveikį ekonominiam proceso komponentui.

Siera yra įprastas cheminis elementas ir yra daugelyje mineralų, įskaitant naftą ir gamtines dujas. Apdorojant angliavandenilius, siera tampa šalutiniu produktu, kuris turi būti kažkaip pašalintas ir idealiu atveju turėtų būti papildomo pelno šaltinis. Sudėtingas veiksnys yra neekologiškas šios medžiagos pobūdis, kuriam reikia specialių laikymo ir transportavimo sąlygų.

Pasaulinės rinkos mastu sieros, susidarančios perdirbant naftą ir dujas, kiekiai yra maždaug vienodi ir iš viso sudaro apie 65%. Beveik 30% daugiau gaunama iš spalvotųjų metalurgijos atliekų. Maža likusi dalis yra tiesioginis sieros nuosėdų vystymasis ir piritų gavyba *. 2014 m. Pasaulis pagamino 56 milijonus tonų sieros, o ekspertai prognozuoja, kad šis rodiklis padidės iki 2017–2018 m., Nes bus pradėti eksploatuoti nauji dideli dujų telkiniai Centrinėje Azijoje ir Artimuosiuose Rytuose.

Rusijos sieros rinka gali būti laikoma labai monopolizuota: apie 85% žaliavų tiekia „Gazprom“ dujų perdirbimo įmonės. Likusi dalis yra padalinta tarp „Norilsk Nickel“ ir naftos perdirbimo. „Rosstat“ duomenimis, 2015 metais Rusija pagamino apie 6 milijonus tonų sieros, o tai leidžia šaliai užimti dešimtadalį pasaulio rinkos. Vidaus rinkoje yra perteklius: Rusijos vartotojai (o tai daugiausia trąšų gamintojai) kasmet perka apie 2–3 milijonus tonų sieros, likusi dalis yra eksportuojama. Tuo pačiu metu vartotojų rinką taip pat galima laikyti monopolija: apie 80% visos Rusijoje pagamintos skystos sieros perka „PhosAgro“ grupės įmonės, dar 13% siunčiama kitam mineralinių trąšų gamintojui - „EuroChem“. Eksportuojama tik granuliuota ir gabalinė siera (žr. Skyrių apie sieros rūšis).

Komercinės sieros rūšys

Paprasta siera yra šviesiai geltona miltelių pavidalo medžiaga. Gamtoje siera gali atsirasti tiek savo kristalinėje formoje, tiek įvairiuose junginiuose, įskaitant ją gamtinėse dujose ir aliejuje. Šiuo metu daugiausia gaminamos trys sieros formos - gabalinės, skystos ir granuliuotos. Kai siera atskiriama nuo dujų, gaunama skysta (arba išlydyta) siera. Jis laikomas ir gabenamas šildomose talpyklose. Vartotojui skystos sieros transportavimas yra pelningesnis nei lydymas vietoje. Skystos sieros pranašumai yra nuostolių nebuvimas transportavimo ir laikymo metu bei didelis grynumas. Trūkumai - gaisro pavojus, atliekos ant šildymo rezervuarų.

Atvėsinus skystą sierą, gaunama vienkartinė siera. Būtent ji iki 1970 -ųjų pradžios daugiausia buvo gaminama SSRS. Tarp vienkartinės sieros trūkumų: žema kokybė, dulkių ir drožlių nuostoliai atlaisvinant ir pakraunant, gaisro pavojus, mažas ekologiškumas.

Granuliuota siera gaunama tiesiogiai iš skystos sieros. Įvairūs granuliavimo būdai sumažinami iki to, kad skystis suskaidomas į atskirus lašelius, po to jie atšaldomi ir uždaromi.

Akivaizdu, kad dideli vartotojai yra suinteresuoti tiekėju, kuris galėtų visiškai patenkinti jų poreikius. „Esant tokiai situacijai, smulkieji gamintojai paprastai ieško pirkėjų tarp kaimyninių įmonių - tai leidžia sutaupyti logistikos ir taip padidinti susidomėjimą šiuo produktu“, - aiškino Zakharas Bondarenko, „Gazprom Neft“ naftos chemijos ir suskystintų dujų skyriaus vadovas. . „Kartais siera, kaip šalutinis gamybos produktas, parduodama beveik už nieką, kad tik atsikratytų nesaugių žaliavų laikymui“.

Rinkdamasi sieros vandenilio panaudojimo strategiją, Maskvos naftos perdirbimo gamykla rėmėsi ekologija, tačiau sugebėjo atsižvelgti ir į finansinius interesus.

Nėra kvapo ir dulkių

Maskvos perdirbimo gamyklos sieros gamybos padalinio rekonstrukcija tapo visapusiško gamybos modernizavimo projekto, kurio tikslas - pagerinti gamyklos aplinkosauginį veiksmingumą, dalimi. 2014 metais Maskvos naftos perdirbimo gamykla perėjo prie granuliuotos sieros - modernaus produkto, atitinkančio griežčiausius aplinkosaugos reikalavimus, gamybos. Vykdant rekonstrukciją buvo atnaujinta gamyklos įranga, pastatytas granuliavimo blokas ir išmetamųjų dujų papildomo apdorojimo blokas.

Didelis kiekis vandenilio sulfido (rūgščiųjų) dujų perdirbimo gamyklose gaunamas dėl katalizinio krekingo proceso, taip pat benzino ir dyzelinio kuro hidraulinio apdorojimo iš sieros, esančios aliejuje. Šiandien ši problema yra ypač aktuali: nafta tampa vis sieringesnė, o kuro aplinkosaugos standartai labai riboja šio elemento kiekį. Ekologinė klasė „Euro-5“, atitinkanti visą Maskvos perdirbimo gamykloje pagamintą benziną, reiškia, kad sieros kiekis degaluose sumažėja penkis kartus, palyginti su „Euro-4“, nuo 50 iki 10 mg / kg.

Jurijus Erochinas,
Maskvos naftos perdirbimo gamyklos Darbo apsaugos, pramonės saugos ir aplinkos apsaugos departamento vadovas

Naftos perdirbimo pramonei sieros gamybos įrenginys pirmiausia yra apsauginis įrenginys, leidžiantis naudoti vandenilio sulfidą, nekenkiant aplinkai. Įvedę modernias technologijas Maskvos perdirbimo gamykloje, mes galėjome visiškai pašalinti vandenilio sulfido išmetimą į atmosferą. Tai nėra nepagrįstas teiginys. Nulinį išmetimą patvirtina ir instrumentinė kontrolė, kurią reguliariai atliekame pagal teisės aktus nepriklausoma akredituota laboratorija. Tiesą sakant, sieros regeneravimo įrenginio rekonstrukcija išmetamųjų teršalų kiekį Maskvos naftos perdirbimo gamykloje sumažino 50%. Tai reikšmingas pasiekimas ne tik augalui, bet ir viso regiono ekologijai. Tuo pačiu metu, pereidami prie granuliuotos sieros gamybos ir pasitraukdami nuo vienkartinės sieros gamybos, mes galėjome pagerinti aplinkos būklę tiesiogiai gamyklos teritorijoje.

Sieros gamybos įrenginyje vandenilio sulfidas pirmiausia oksiduojamas į sieros dioksidą, kuris, reaguojant su tuo pačiu sieros vandeniliu, dalyvaujant katalizatoriui, virsta elementine siera (Clauss procesas). Tačiau norint visiškai panaudoti vandenilio sulfidą, būtina ne tik praleisti rūgštines dujas per įrenginį, bet ir atlikti papildomą valymą. „Modernizuojant įrenginį, mes pakeitėme 90% įrangos“, - sakė sieros regeneravimo padalinio vadovas Vladimiras Suvorkinas. „Tačiau vienas iš pagrindinių projekto etapų buvo išmetamųjų dujų papildomo apdorojimo įrenginio statyba. Naujasis apdorojimo įrenginys leidžia sumažinti sieros dioksido išmetimą ir grąžinti visą vandenilio sulfidą į technologinį procesą. Taigi mums pavyko padidinti sieros regeneraciją daugiau nei 20% - dabar ji siekia 90%. Tuo pačiu metu vandenilio sulfido išmetimas visiškai neįtraukiamas “.

Kitas svarbus aplinkosaugos aspektas yra vienkartinės sieros, birios medžiagos, kurios laikymas neišvengiamai susijęs su didelio kenksmingų dulkių susidarymu, šalinimas. Iš pradžių gamykla gamina skystą sierą, kuri gali būti parduodama skystu pavidalu, atšaldoma ir paverčiama gabalėliais arba granuliuojama. „Senoje gamykloje buvo dvi sieros duobės, kurių kiekvienos tūris buvo 50 tonų, kad būtų galima laikyti skystą sierą“, - sakė Vladimiras Suvorkinas. - Kai nebuvo gabenama skystos sieros, reikėjo siurbti sierą į sandėlį geležinkelio ar cisternos sunkvežimiuose ir laikyti kristalizuotame gabalėlyje. Pradėjus eksploatuoti naują įrenginį (sieros duobę), kurio tūris yra 950 tonų, mes atsikratėme šios problemos “. Dalis skystos sieros dabar parduodama vienai iš Maskvos regione esančių įmonių, likusi dalis siunčiama į granuliavimo gamyklą.

Sieros vartojimo struktūra RF

Sieros gamybos prekių struktūra Rusijos Federacijoje
2009–2015 m., proc.

Šaltinis: „Infomine“

Sieros rinkos struktūra Rusijos Federacijoje,
milijonų tonų

Priešingai nei vienkartinės sieros gamyba, granuliavimo metu dulkės ir kvapas praktiškai nesusidaro. Kiekviena granulė yra pusrutulis, kurio dydis yra nuo 2 iki 5 mm, ir yra polimero apvalkale, kuris neleidžia jo ištirpti. Prie išėjimo iš konvejerio gatavi gaminiai supakuoti į modernias pakuotes - sandarius didelius maišus. Tokia pakuotė visiškai pašalina sieros sąlytį su aplinka.

Transporto mazgas

Žinoma, sieros granuliavimas yra gana sudėtingas ir brangus procesas, kuris žymiai padidina produkto kainą. „Gazprom Neft“ galėjo išvengti papildomų įrenginių paleidimo išlaidų, jei visa pagaminta skysta siera buvo parduota rinkoje. Tačiau į tai negalima atsižvelgti. Pagrindinė Rusijos šio produkto problema šiandien yra tai, kad trūksta cisternų, susijusių su naujais techniniais reglamentais, įpareigojančiais riedmenų savininkus arba modernizuoti pasenusius riedmenis, arba nutraukti jų eksploatavimą. Cisternų savininkai renkasi antrąjį variantą, tuo tarpu niekas neskuba investuoti į naujų tankų gamybą. „Vidaus sieros rinkos mastu MNPZ yra mažas gamintojas, todėl bendrovė neturi prasmės leisti pinigų savo tankų parko plėtrai“, - sakė Zakharas Bondarenko. „Paaiškėjo, kad daug pelningiau granuliuoti nerealizuotas skystos sieros likučius ir parduoti užsienio rinkoms, kur visada galite rasti pirkėją, net ir mažiems kiekiams“.

Sieros regeneravimo įrenginys

Modernizuotame sieros gamybos padalinyje Maskvos perdirbimo gamykloje yra du sieros regeneravimo įrenginiai, kurių kiekvienas buvo rekonstruotas. Šiuose blokuose sieros gavybos gylis siekia 96,6%. Įrenginyje taip pat įrengtas išmetamųjų dujų papildomo apdorojimo įrenginys, kuris galiausiai leidžia išgauti 99,9% sieros. Naujasis sieros šalinimo įrenginys vienu metu gali saugoti iki 950 tonų skystos sieros, todėl visiškai nereikia gaminti ir laikyti vienkartinės sieros. Be to, buvo pradėtas eksploatuoti sieros granuliavimo įrenginys. Skysto degazuoto sieros įrenginio projektinis pajėgumas, atsižvelgiant į išmetamųjų dujų apdorojimo įrenginio veikimą, yra 94 tūkst. Tonų per metus, o skystosios sieros granuliavimo įrenginio projektinis pajėgumas yra 84 tūkst. Tonų per metus, o tai visiškai apima esami įmonės poreikiai naudoti vandenilio sulfido turinčias dujas.

Jei Rusijos vartotojams granuliuota siera yra per brangus produktas, kuriam apdoroti taip pat reikalinga papildoma įranga, tada užsienio rinkose granuliuotos sieros paklausa yra nuolat didelė. Šiandien granuliuota siera iš Maskvos naftos perdirbimo gamyklos tiekiama daugiau nei keliolikai šalių, įskaitant Lotynų Ameriką, Afriką ir Pietryčių Aziją. „Šiuo metu granuliuota siera pasaulio rinkoje palaipsniui keičia kitas komercines formas dėl aukštesnės kokybės (priemaišų ir teršalų nebuvimo) ir lengvo transportavimo“, - aiškino „Infomine“ tyrimų chemijos produktų rinkų skyriaus vadovė Olga Vološina. grupė. „Tuo pačiu metu vidaus rinkoje tradiciškai naudojama daugiausia skysta siera. Artimiausiu metu ši padėtis greičiausiai nepasikeis, nes norint pakeisti gamybą į granuliuotos sieros naudojimą vietoj skystos sieros, būtina jas iš naujo įrengti, įskaitant sieros lydymo pajėgumų kūrimą. Tam reikės papildomų išlaidų, kurias mažai žmonių išleis ekonominės krizės sąlygomis “.

Perspektyvos ir galimybės

Nepaisant dabartinės sieros paklausos užsienio rinkose, ekspertai labai atsargiai prognozuoja šios srities plėtrą. Pasaulio rinka labai priklauso nuo didžiausių importuotojų, visų pirma Kinijos, kuri 2015 metais importavo apie 10 mln. Tačiau plėtojant savo gamybą Kinijos susidomėjimas importu palaipsniui mažėja. Situacija su kitais reikšmingais žaidėjais taip pat nestabili. Šiuo atžvilgiu „Gazprom“, kaip didžiausia eksportuotoja, jau keletą metų iš eilės kalba apie būtinybę ieškoti alternatyvių sieros pardavimo rinkų šalies viduje. Tokia rinka galėtų tapti kelių tiesimo sritis, jei bus aktyviai pristatomos naujos medžiagos - sieros asfaltas ir sieros betonas. Šių medžiagų lyginamieji tyrimai rodo keletą jų privalumų, visų pirma aplinkos saugumą, atsparumą dilimui, atsparumą karščiui, atsparumą įtrūkimams ir atsparumą plyšimui. „Nepaisant to, kad buvo sukurtos bandomosios sieros betono grindinio plokščių partijos, taip pat kelių ruožų padengimas pilku asfaltu, masinė pramoninė šių statybinių medžiagų gamyba dar nėra nustatyta“, - teigė Olga Vološina. - Kūrėjai tai aiškina tuo, kad trūksta reguliavimo ir techninės bazės, kuri reglamentuotų šios rūšies medžiagų reikalavimus, taip pat kelių dangų tiesimo technologijas.

Iki šiol „Gazprom“ rengia ilgalaikę tikslinę programą, skirtą sukurti ir plėtoti statybos ir kelių tiesimo medžiagų, pagamintų iš sieros rišiklio, pramonės subsektorių Rusijos Federacijoje. Vienu metu bendrovė kalbėjo apie tai, ar patartina tokių medžiagų gamybą nukreipti į regionus, kuriuose yra aukštas kelių tiesimo lygis, ir apie žaliavų prieinamumą. Tada Maskvos naftos perdirbimo gamykla buvo įvardyta kaip potenciali žaliava ir gamybos bazė. Tiesa, tokių projektų „Gazprom Neft“ dar nėra.