Diagramet e rrjedhës së procesit të njësive të prodhimit të squfurit

Vetitë, aplikimi, baza e lëndës së parë dhe metodat për prodhimin e acidit sulfurik. Teknologjia e acidit sulfurik të gazit të lagësht WSA dhe SNOX-kontrolli i emetimeve të squfurit dhe oksideve të azotit. Zhvillimi dhe optimizimi i teknologjisë. Prodhimi i squfurit me metodën Claus.

Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Postuar në http://www.allbest.ru/

MINISTRIA E ARSIMIT TË REPUBLIKËS SË Bjellorusisë

INSTITUCIONI I ARSIMIT

"UNIVERSITETI SHTETËROR POLOTSK"

Departamenti i Kimisë dhe TPNG

Testi

Në disiplinën "Ekologjia industriale"

Metodat efikase të përpunimit të sulfurit të hidrogjenit në rafineri (prodhimi i acidit sulfurik, squfurit elementar, etj.)

Novopolotsk

• 1. Vetitë e acidit sulfurik
• 2. Aplikimi i acidit sulfurik
• 3. Baza e lëndës së parë për prodhimin e acidit sulfurik
• 5.1 Pjekja e lëndëve të para që përmbajnë squfur
• 5.2 Pastrimi i gazit pas shkrepjes
• 5.3 Oksidimi i dioksidit të squfurit
• 5.4 Thithja e trioksidit të squfurit
• 5.5 Sistemi i kontaktit të dyfishtë dhe thithjes së dyfishtë (DK / DA)
• 6. Teknologji për prodhimin e acidit sulfurik nga gazi i lagësht WSA dhe SNOX ™ - kontrolli i emetimeve të oksideve të squfurit dhe azotit
• 6.1 Hulumtimi bazë
• 6.2 Zhvillimi dhe optimizimi i teknologjisë
• 6.3 Teknologjia SNOX™
• 7 Claus Prodhimi i squfurit

oksidi i emetimit të acidit sulfurik

1. Vetitë e acidit sulfurik

Acidi sulfurik anhidrik (monohidrat) është një lëng i rëndë vajor që përzihet me ujë në të gjitha përmasat, duke lëshuar një sasi të madhe nxehtësie. Dendësia në 0 ° C është 1.85 g / cm 3. Vlon në 296 ° C dhe ngrin në -10 ° C. Acidi sulfurik quhet jo vetëm monohidrat, por edhe tretësirat e tij ujore (), si dhe zgjidhjet e trioksidit të squfurit në monohidrat (), të quajtur oleum. Oleumi "tymos" në ajër për shkak të desorbimit prej tij. Acidi sulfurik i pastër është i pangjyrë, teknik është i ngjyrosur nga papastërtitë në një ngjyrë të errët.

Vetitë fizike të acidit sulfurik, si dendësia, temperatura e kristalizimit, pika e vlimit, varen nga përbërja e tij. Në fig. 1 tregon një diagram të kristalizimit të sistemit. Maksimumi në të korrespondon me përbërjen e përbërjeve ose, prania e minimumeve shpjegohet me faktin se temperatura e kristalizimit të përzierjeve të dy substancave është më e ulët se temperatura e kristalizimit të secilës prej tyre.

Oriz. 1 Temperatura e kristalizimit të acidit sulfurik

Acidi sulfurik anhidrik 100% ka një temperaturë relativisht të lartë kristalizimi prej 10,7 ° C. Për të zvogëluar mundësinë e ngrirjes së një produkti tregtar gjatë transportit dhe ruajtjes, përqendrimi i acidit sulfurik teknik zgjidhet i tillë që të ketë një temperaturë mjaft të ulët kristalizimi. Industria prodhon tre lloje të acidit sulfurik komercial.

Acidi sulfurik është shumë aktiv. Ai shpërndan oksidet e metaleve dhe shumicën e metaleve të pastra; në temperatura të larta ai zhvendos të gjitha acidet e tjera nga kripërat. Veçanërisht me padurim acidi sulfurik kombinohet me ujin për shkak të aftësisë së tij për të dhënë hidrate. Ai largon ujin nga acidet e tjera, nga kripërat kristalore të kripërave dhe madje edhe derivatet e oksigjenit të hidrokarbureve, të cilat nuk përmbajnë ujë, por hidrogjen dhe oksigjen në një kombinim të H: O = 2. druri dhe inde të tjera bimore dhe shtazore që përmbajnë celulozë, niseshteja dhe sheqeri shkatërrohen në acid sulfurik të koncentruar; uji lidhet me acidin dhe vetëm karboni i shpërndarë imët mbetet nga pëlhura. Në acidin e holluar, celuloza dhe niseshteja shpërbëhen për të formuar sheqerna. Acidi sulfurik i koncentruar shkakton djegie nëse bie në kontakt me lëkurën e njeriut.

2. Aplikimi i acidit sulfurik

Aktiviteti i lartë i acidit sulfurik në kombinim me koston relativisht të ulët të prodhimit paracaktoi shkallën e madhe dhe shumëllojshmërinë e jashtëzakonshme të aplikimit të tij (Fig. 2). Është e vështirë të gjesh një industri në të cilën acidi sulfurik ose produktet e prodhuara prej tij nuk janë konsumuar në sasi të caktuara.

Oriz. 2 Aplikimi i acidit sulfurik

Konsumatori më i madh i acidit sulfurik është prodhimi i plehrave minerale: superfosfati, sulfati i amonit etj. Shumë acide (për shembull, fosforik, acetik, klorhidrik) dhe kripëra prodhohen në masë të madhe me ndihmën e acidit sulfurik. Acidi sulfurik përdoret gjerësisht në prodhimin e metaleve me ngjyra dhe të rralla. Në industrinë e përpunimit të metaleve, acidi sulfurik ose kripërat e tij përdoren për turshinë e produkteve të çelikut para lyerjes, kallajimit, nikelimit, kromit, etj. sasi të konsiderueshme të acidit sulfurik shpenzohen për rafinimin e produkteve të naftës. Me përdorimin e acidit sulfurik shoqërohet edhe prodhimi i një sërë ngjyrash (për pëlhura), llaqeve dhe bojrave (për ndërtesa dhe makina), substancave medicinale dhe disa plastikës. Me ndihmën e acidit sulfurik, etilit dhe alkooleve të tjera, prodhohen disa estere, detergjentë sintetikë dhe një numër pesticidesh për të luftuar dëmtuesit dhe barërat e këqija bujqësore. Tretësirat e holluara të acidit sulfurik dhe kripërave të tij përdoren në prodhimin e mëndafshit artificial, në industrinë e tekstilit për përpunimin e fibrave ose pëlhurave para ngjyrosjes së tyre, si dhe në degë të tjera të industrisë së lehtë. Në industrinë ushqimore, acidi sulfurik përdoret në prodhimin e niseshtës, melasës dhe një sërë produktesh të tjera. Transporti përdor bateri të acidit sulfurik të plumbit. Acidi sulfurik përdoret për të tharë gazrat dhe për të përqendruar acidet. Së fundi, acidi sulfurik përdoret në proceset e nitrimit dhe në prodhimin e shumicës së eksplozivëve.

3. Baza e lëndës së parë për prodhimin e acidit sulfurik

Baza e lëndës së parë për prodhimin e acidit sulfurik janë përbërjet që përmbajnë squfur, nga të cilat mund të merret dioksidi i squfurit. Në industri, rreth 80% e acidit sulfurik përftohet nga squfuri natyror dhe piriti i hekurit (sulfurik). Piriti i squfurit përbëhet nga piriti mineral dhe papastërtitë. Piriti i pastër () përmban 53,5% squfur dhe 46,5% hekur. Përmbajtja e squfurit në piritin e squfurit mund të variojë nga 35 në 50%. Një vend të rëndësishëm zënë mbetjet e gazrave të metalurgjisë me ngjyra, të marra gjatë pjekjes së sulfureve të metaleve me ngjyra dhe që përmbajnë dioksid squfuri. Disa industri përdorin si lëndë të parë sulfid hidrogjeni, i cili formohet gjatë pastrimit të produkteve të naftës nga squfuri.

4. Metodat për prodhimin e acidit sulfurik

Aktualisht, acidi sulfurik prodhohet në dy mënyra: azoti, i cili ekziston për më shumë se 20 vjet, dhe kontakti, i zotëruar në industri në fund të shekullit të 19-të dhe fillimit të shekullit të 20-të. Metoda e kontaktit zëvendëson metodën e azotit (kullës). Faza e parë e prodhimit të acidit sulfurik me çdo metodë është prodhimi i dioksidit të squfurit duke djegur lëndët e para të squfurit. Pas pastrimit të dioksidit të squfurit (veçanërisht në metodën e kontaktit), ai oksidohet në trioksid squfuri, i cili bashkohet me ujin për të prodhuar acid sulfurik. Oksidimi në kushte normale është jashtëzakonisht i ngadaltë. Për të përshpejtuar procesin, përdoren katalizatorë.

Në metodën e kontaktit për prodhimin e acidit sulfurik, oksidimi i dioksidit të squfurit në trioksid kryhet në masa të ngurta kontakti. Falë përmirësimit të metodës së kontaktit të prodhimit, kostoja e acidit sulfurik të kontaktit më të pastër dhe shumë të koncentruar është vetëm pak më e lartë se ajo e acidit të kullës. Prandaj, po ndërtohen vetëm dyqane kontakti. Aktualisht, mbi 80% e të gjithë acidit prodhohet me metodën e kontaktit.

Në metodën e azotit, oksidet e azotit shërbejnë si katalizator. Oksidimi ndodh kryesisht në fazën e lëngshme dhe kryhet në kulla të mbushura. Prandaj, metoda e azotit në bazë të aparatit quhet kullë. Thelbi i metodës së kullës qëndron në faktin se dioksidi i squfurit i marrë gjatë djegies së lëndëve të para të squfurit, që përmban rreth 9% dhe 9-10%, pastrohet nga grimcat e zhirit të piritit dhe hyn në një sistem kullash të përbërë nga disa (katër deri shtatë) kulla me paketim. Kullat e mbushura punojnë sipas parimit të zhvendosjes perfekte në modalitetin politermik. Temperatura e gazit në hyrje të kullës së parë është rreth 350 ° C. Një sërë procesesh absorbimi dhe desorbimi, të ndërlikuara nga transformimet kimike, zhvillohen në kulla. Në dy ose tre kullat e para, ambalazhi spërkatet me nitrozë, në të cilën oksidet e tretura të azotit lidhen kimikisht në formën e acidit nitrosilsulfurik. Në temperatura të larta, acidi nitrosilsulfurik hidrolizohet sipas ekuacionit:

kjo e fundit reagon me oksidet e azotit në fazën e lëngshme:

duke u zhytur nga uji gjithashtu jep acid sulfurik:

Oksidet e azotit absorbohen nga acidi sulfurik në tre deri në katër kullat e ardhshme sipas reagimit të kundërt me ekuacionin 15.1. Për këtë qëllim, në kulla futet acid sulfurik i ftohur me përmbajtje të ulët nitroze, që rrjedh nga kullat e para. Kur oksidet përthithen, përftohet acidi nitrosilsulfurik, i cili merr pjesë në proces. Kështu, oksidet e azotit qarkullojnë dhe teorikisht nuk duhet të konsumohen. Në praktikë, për shkak të përthithjes jo të plotë, ka humbje të oksideve të azotit. konsumi i oksideve të azotit në terma është 12-20 kg për ton monohidrat. Metoda e azotit përdoret për marrjen e acidit sulfurik të kontaminuar me papastërti dhe të holluar 75-77%, i cili përdoret kryesisht për prodhimin e plehrave minerale.

5. Diagrami funksional i prodhimit të acidit sulfurik

Skema kimike përfshin reaksionet:

Nëse substancat fillestare (lëndët e para) përmbajnë papastërti, atëherë diagrami funksional (Fig. 15.4) përfshin fazën e pastrimit të gazit pas shkrepjes. Faza e parë - pjekja (djegia) - është specifike për çdo lloj lënde të parë, dhe më tej do të konsiderohet për piritin dhe squfurin si lëndët fillestare më të zakonshme. Fazat e oksidimit dhe përthithjes janë në thelb të njëjta në procese të ndryshme për prodhimin e acidit sulfurik. Ne do të bëjmë një shqyrtim sekuencial të fazave të treguara (nënsistemet e sistemeve të inxhinierisë kimike për prodhimin e acidit sulfurik) nga pikëpamja e zgjidhjeve të tyre themelore teknologjike, instrumentale dhe operacionale.

Oriz. 4 Skemat funksionale për prodhimin e acidit sulfurik nga squfuri (a) dhe piriti i squfurit (b) 1 - pjekja e lëndëve të para që përmbajnë squfur; 2 - pastrimi dhe shpëlarja e gazit të ndezjes; 3 - oksidimi; 4 - përthithja

5.1 Pjekja e lëndëve të para që përmbajnë squfur

Pjekja e piritit (piritit) është një proces kompleks fiziko-kimik dhe përfshin një numër reaksionesh që ndodhin në vazhdimësi ose në të njëjtën kohë:

Përgjigja e përgjithshme:

Me një tepricë të lehtë ose mungesë oksigjeni, formohet oksid hekuri i përzier:

.

Reaksionet kimike janë pothuajse të pakthyeshme dhe shumë ekzotermike.

Nëse (rafinimi i naftës) përdoret si lëndë e parë, atëherë djegia në fazë gazi ka formën e një reaksioni kimik:

,

ato. praktikisht i pakthyeshëm, ekzotermik dhe në rënie në vëllim.

Dekompozimi termik i piritit fillon tashmë në një temperaturë prej rreth 200 ° C dhe squfuri ndizet në të njëjtën kohë. Në temperaturat mbi 680 ° C, të tre reagimet janë intensive. Në industri, pjekja kryhet në 850-900 ° C. Faza kufizuese e procesit është transferimi masiv i produkteve të dekompozimit në fazën e gazit dhe oksiduesi në vendin e reaksionit. Në të njëjtat temperatura, përbërësi i ngurtë zbutet, gjë që kontribuon në ngjitjen e grimcave. Këta faktorë përcaktojnë mënyrën e kryerjes së procesit dhe llojin e reaktorit.

Fillimisht, u përdor një reaktor raft (furrë me dhomë) (Fig. 5, a). Piriti ushqehet vazhdimisht nga lart në raftet, ndërsa ajri nga poshtë kalon nëpër shtresat fikse. Natyrisht, piriti është me gunga (i bluar imët do të krijonte rezistencë të konsiderueshme hidraulike dhe mund të ngjitej lehtësisht së bashku, gjë që do të krijonte djegie jo uniforme). Qitja është një proces i vazhdueshëm, materiali i ngurtë lëvizet me goditje të veçanta që rrotullohen në një bosht të vendosur përgjatë boshtit të aparatit. Lopat e goditjeve lëvizin copa piriti përgjatë pllakave nga lart poshtë, në mënyrë alternative nga boshti i aparatit në muret e tij dhe mbrapa, siç tregohet në figurë nga shigjetat. Kjo përzierje parandalon ngjitjen e grimcave së bashku. Zhiri hiqet vazhdimisht nga fundi i reaktorit. Reaktori siguron intensitetin e procesit, të matur me sasinë e piritit që kalon nëpër njësinë e prerjes tërthore të reaktorit, jo më shumë se 200 kg / (m 2 · h). Në një reaktor të tillë, gërvishtësit lëvizës në zonën e temperaturës së lartë komplikojnë dizajnin e tij, krijohet një regjim i pabarabartë i temperaturës përgjatë rafteve dhe është e vështirë të organizohet heqja e nxehtësisë nga zona e reagimit. Vështirësitë në heqjen e nxehtësisë nuk lejojnë marrjen e gazit ndezës me një përqendrim më shumë se 8-9%. Kufizimi kryesor është pamundësia e përdorimit të grimcave të vogla, ndërsa për një proces heterogjen, mënyra kryesore për të përshpejtuar shkallën e konvertimit është thërrmimi i grimcave.

Oriz. 5 Reaktorë për pjekje të piritit

a - raft (1 - trupi, 2 - rafte piriti, 3 - kruajtëse rrotulluese, 4 - boshti i lëvizjes së krueseve); b - furre me shtrat të lëngshëm (1 - strehim, 2 - shkëmbyes nxehtësie). Shigjetat brenda aparatit - lëvizja e piritit të ngurtë në reaktorë.

Grimcat e vogla mund të përpunohen në një shtrat të vluar (të lëngshëm), i cili zbatohet në furrat KS - një shtrat i lëngshëm (Fig. 15.5, b). Piriti pluhur futet në reaktor përmes një ushqyesi. Oksidanti (ajri) ushqehet nga poshtë përmes rrjetit të shpërndarjes me një shpejtësi të mjaftueshme për të peshuar lëndët e ngurta. Rrotullimi i tyre në shtresë parandalon ngjitjen dhe kontribuon në kontaktin e tyre të mirë me gazin, barazon fushën e temperaturës në të gjithë shtresën, siguron lëvizshmërinë e materialit të ngurtë dhe derdhjen e tij në tubin e daljes për largimin e produktit nga reaktori. Në një shtresë të tillë grimcash të lëvizshme, mund të vendosen elementë të shkëmbimit të nxehtësisë. koeficienti i transferimit të nxehtësisë nga shtrati i lëngshëm është i krahasueshëm me koeficientin e transferimit të nxehtësisë nga një lëng i vluar, dhe kështu sigurohet heqja efikase e nxehtësisë nga zona e reagimit, kontrolli i regjimit të saj të temperaturës dhe përdorimi i nxehtësisë së reaksionit. Intensiteti i procesit rritet në 1000 kg / (m 2 · h), dhe përqendrimi në gazin e pjekjes - deri në 13-15%. Disavantazhi kryesor i furrave KS është rritja e pluhurit të gazit të ndezur për shkak të erozionit mekanik të grimcave të ngurta të lëvizshme. Kjo kërkon një pastrim më të plotë të gazit nga pluhuri - në një ciklon dhe një precipitues elektrostatik. Nënsistemi i pjekjes së piritit përfaqësohet nga diagrami i rrjedhës së treguar në Fig. 6.

Oriz. 6 Skema teknologjike e pjekjes së piritit

1 - furnizues i diskut; 2 - furrë me shtrat të lëngshëm (reaktor); 3 - kaldaja e nxehtësisë së mbeturinave; 4 - ciklon; 5 - precipitator elektrostatik

Siç u përmend më herët, squfuri mund të përdoret si lëndë e parë (squfuri vendas u përmend më herët si lëndë e parë, squfuri () mund të përdoret në Fig. 15.6 .. nga një lëng i vluar, dhe në këtë mënyrë të sigurojë). Squfuri është një substancë me shkrirje të ulët: pika e tij e shkrirjes është 113 ° C. Para djegies, ai shkrihet duke përdorur avullin e marrë nga nxehtësia e djegies së tij. Squfuri i shkrirë vendoset dhe filtrohet për të hequr papastërtitë e pranishme në lëndët e para natyrore dhe pompohet në furrën e djegies. Squfuri digjet kryesisht në një gjendje të fazës së avullit. Për të siguruar avullimin e tij të shpejtë, ai duhet të shpërndahet në rrjedhën e ajrit. Për këtë, përdoren furrat me hundë dhe ciklon.

Oriz. 8 Skema teknologjike e djegies së squfurit

1 - filtër squfuri; 2 - grumbullimi i squfurit të lëngshëm; 3 - furra me djegie; 4 - kaldaja e nxehtësisë së mbeturinave

Gjatë djegies së squfurit, sipas reaksionit, një pjesë e oksigjenit shndërrohet në mënyrë të barabartë në dioksid squfuri, dhe për këtë arsye përqendrimi i përgjithshëm është konstant dhe i barabartë me përqendrimin e oksigjenit në gazin burimor (), kështu që kur squfuri digjet. në ajër.

Gazi nga djegia e squfurit është më i pasur me oksigjen sesa nga djegia e piritit.

5.2 Pastrimi i gazit pas shkrepjes

Gazrat e pjekjes së piritit përmbajnë në formën e papastërtive komponime të fluorit, selenit, telurit, arsenikut dhe disa të tjerëve, të formuar nga papastërtitë në lëndën e parë. Lagështia natyrale e lëndës së parë shndërrohet gjithashtu në gaz. Djegia prodhon disa dhe ndoshta okside të azotit. Këto papastërti ose çojnë në korrozioni të aparatit, ose në helmim të katalizatorit, dhe gjithashtu ndikojnë në cilësinë e produktit - acid sulfurik. Ato hiqen në ndarjen e larjes, një diagram i thjeshtuar i të cilit është paraqitur në Fig. nëntë.

Oriz. 9 Skema e seksionit të larjes së prodhimit të acidit sulfurik

1, 2 - kulla larëse; 3 - filtër i lagësht; 4 - kullë tharjeje

5.3 Oksidimi i dioksidit të squfurit

Reagimi

Sipas ligjit të veprimit të masës, në ekuilibër

Shprehja tregon ndryshimin (zvogëlimin) relativ të vëllimit të përzierjes së reaksionit. Ekuacioni 15.11 është përcaktuar në mënyrë implicite dhe zgjidhet me përshtatje. Shkallët e kërkuara të konvertimit (rreth 99%) arrihen në temperaturat 400-420 ° C. Presioni nuk ndikon shumë, prandaj, në industri, procesi kryhet me një presion afër atmosferës.

Katalizatorët e oksidimit përgatiten në bazë të oksidit të vanadiumit () me shtimin e metaleve alkali të mbështetur në oksid silikoni. Shpejtësia e reagimit përshkruhet nga ekuacioni Boreskov-Ivanov:

ku është konstante shpejtësia e reagimit;

= 0,8 është një konstante;

, - presionet e pjesshme të komponentëve përkatës, atm.

Kufijtë e temperaturës dhe vlera në to për katalizatorë të ndryshëm mund të ndryshojnë. Për katalizatorët IK-1-6 dhe SVD kJ / mol në K., këta janë katalizatorë me temperaturë të ulët. Aktiviteti i katalizatorëve industrialë në temperaturat nën 680 K është shumë i ulët, dhe mbi 880 K ata çaktivizohen termikisht. Prandaj, diapazoni i temperaturës së funksionimit për funksionimin e shumicës së katalizatorëve është 580-880 K, dhe shkalla e konvertimit në reaktor, e përcaktuar nga kufiri i poshtëm i këtij diapazoni, është 98%.

,

Oriz. 11 Qarku i reaktorit të oksidimit

1 - shtresa e katalizatorit; 2 - shkëmbyes të ndërmjetëm të nxehtësisë; 3 - mikser; 4 - shkëmbyes i jashtëm i nxehtësisë; X g - hyrja e gazit të ftohtë

Përqendrimi fillestar i gazit të përpunuar zgjidhet në mënyrë që mënyra e procesit të jetë brenda temperaturave të funksionimit të katalizatorit. Një vlerë e madhe në K çon në një rënie të mprehtë të shpejtësisë së reagimit me uljen e temperaturës. Në mënyrë që procesi adiabatik në shtresën e parë të zhvillohet intensivisht, temperatura fillestare duhet të jetë së paku 713 K. Quhet "temperatura e ndezjes" (për katalizatorët me temperaturë të ulët është më e ulët). Në diagramin "" procesi adiabatik përfaqësohet nga një vijë e drejtë. Pjerrësia e saj përcaktohet nga vlera e ngrohjes adiabatike. Për oksidim, rreth 1% breshër. Sa më shumë (ose përqendrimi fillestar -), aq më shumë ngrohja. Procesi mund të zhvillohet në ekuilibër, dhe temperatura maksimale (ekuilibër) nuk duhet të kalojë atë të lejuar. Në fig. 10 kjo korrespondon me një përqendrim fillestar prej 7-8%. Katalizatori me temperaturë të ulët lejon që përqendrimi të rritet deri në 9-10%. Temperaturat në shtresat e mbetura përcaktohen nga optimizimi i modalitetit të reaktorit.

5.4 Thithja e trioksidit të squfurit

Thithja e trioksidit të squfurit është faza e fundit e procesit në të cilin formohet acidi sulfurik. Ndërveprim

vazhdon mjaft intensivisht si në fazën e lëngshme ashtu edhe në atë të gaztë (avullit). Përveç kësaj, ajo mund të shpërndahet në vetvete, duke formuar oleum. Ky produkt është i përshtatshëm për transport pasi nuk gërryen as çeliqet e zakonshme. Tretësirat e acidit sulfurik janë jashtëzakonisht gërryes. Oleumi është produkti kryesor i prodhimit të acidit sulfurik.

Ekuilibri "gaz - lëng" për sistemin "" është paraqitur në Fig. 3. Një veçori e këtij sistemi është se në një gamë të gjerë të përqendrimeve të tretësirës në fazën e avullit ka pothuajse avull uji të pastër (ana e majtë e grafikut), dhe mbi oleum (zgjidhja c) në fazën e gazit mbizotëron (ana e djathtë e grafiku). e njëjta përbërje e fazave të lëngshme dhe të avullit (pika azeotropike) do të jetë në një përqendrim të acidit sulfurik prej 98.3%. Nëse thithni me një zgjidhje me një përqendrim më të ulët, atëherë reagimi 5 do të vazhdojë edhe në fazën e avullit - do të formohet një mjegull acidi sulfurik, i cili do të lërë absorbuesin me fazën e gazit. Dhe kjo është humbja e një produkti, dhe korrozioni i pajisjeve dhe emetimet në atmosferë. Nëse përthithet me oleum, atëherë thithja do të jetë jo e plotë.

Një skemë absorbimi me dy faza (dy kulla) rrjedh nga këto veti (Fig. 12). Gazi që përmban, pas reaktorit, kalon në mënyrë sekuenciale oleum 1 dhe monohidrat 2 absorbues. Komponenti tjetër i reaksionit () ushqehet në kundër-rrymë me absorbuesin monohidrat. Për shkak të intensitetit të qarkullimit të lëngut (thithës) në të, është e mundur të ruhet një përqendrim afër optimalit - 98.3% (rritja e përqendrimit për kalimin e lëngut nuk është më shumë se 1-1.5%). Emri teknik i një acidi të tillë është monohidrat, prandaj emri i absorbuesit. Kushtet e përqendrimit të përthithjes sigurojnë thithjen e plotë dhe formimin minimal të mjegullës së acidit sulfurik. Acidi nga absorbuesi monohidrat hyn në atë oleum. Në të qarkullon një tretësirë ​​20%, e cila pjesërisht merret si produkt përfundimtar - oleumi. Acidi nga absorbuesi i mëparshëm - monohidrati - mund të jetë gjithashtu një produkt.

Formimi i acidit sulfurik dhe thithja e trioksidit të squfurit janë procese ekzotermike. Nxehtësia e tyre hiqet në shkëmbyesit e nxehtësisë së ujitjes 3 në vijën e qarkullimit të lëngut në amortizues. Në temperatura nën 100 ° C, ajo absorbohet me pothuajse 100%. Dioksidi i squfurit praktikisht nuk absorbohet.

Oriz. 12 Diagrami i ndarjes së përthithjes në prodhimin e acidit sulfurik

1 - absorbues oleumi; 2 - absorbues monohidrat; 3 - frigoriferë; 4 - mbledhësit e acidit; 5 - ndarës llak

5.5 Sistemi i kontaktit të dyfishtë dhe thithjes së dyfishtë (DK / DA)

Megjithë shkallën mjaft të lartë të konvertimit - 98%, sistemet e fuqishme të acidit sulfurik, që prodhojnë deri në 540 tonë produkt në ditë, lëshojnë më shumë se 300 kg dioksid squfuri në atmosferë çdo orë. Bazuar në të dhënat për ekuilibrin e reaksionit të oksidimit, shkalla e shndërrimit mund të rritet duke ulur temperaturën në shtresat e fundit nën 610 K ose duke rritur presionin mbi 1,2 MPa. Mundësia e uljes së temperaturës është e kufizuar nga aktiviteti i katalizatorëve të disponueshëm, rritja e presionit ndërlikon dizajnin inxhinierik të procesit, dhe për këtë arsye këto metoda nuk kanë marrë ende aplikim industrial.

Një mënyrë efektive për të rritur konvertimin në një reaksion të kthyeshëm është heqja e produktit të tij. Skema teknologjike e kësaj metode është paraqitur në Fig. 13. Në fazën e parë të oksidimit është përdorur një reaktor me tre shtresa 1. Përqendrimi në gazin hyrës është 9,5-10,5%. Shkalla e konvertimit në daljen e reaktorit është 90-95%. Absorbimi i ndërmjetëm përfshin absorbuesit oleum 2 dhe monohidrat 3. Pas tyre, gazi përmban vetëm 0.6-1%. Për ta ngrohur atë deri në temperaturën e reaksionit (690-695 K), përdoret një shkëmbyes nxehtësie pas shtresës së dytë të reaktorit 1. Reaktorët e fazës së parë dhe të dytë të oksidimit kombinohen strukturisht në një strehë. Konvertimi i pjesës së mbetur është rreth 95%, konvertimi i përgjithshëm është 99.6-99.8%. Le të krahasojmë: nëse nuk do të kishte thithje të ndërmjetme, atëherë shkalla e konvertimit të 1-0,6% të mbetur në prani nuk do të kalonte 50%. Një sasi e vogël e formuar absorbohet plotësisht në absorbuesin e dytë monohidrat 3.

Siç mund ta shihni, sasia e të pakonvertuarit (dhe, rrjedhimisht, emetimeve në atmosferë) në sistemin DK / DA është zvogëluar me pothuajse 10 herë në krahasim me sistemin e kontaktit të vetëm. Por për këtë është e nevojshme të rritet sipërfaqja e shkëmbyesve të nxehtësisë me 1.5-1.7 herë.

Oriz. 13 Grafiku i rrjedhës së fazave të kontaktit dhe përthithjes në sistemin "kontaktim i dyfishtë - thithje e dyfishtë"

I, III - fazat e para dhe të dyta të oksidimit; II, IV - sistemet e para dhe të dyta të thithjes së ujit; 1 - reaktor (fazat e para dhe të dyta të oksidimit, të vendosura në të njëjtin strehim, tregohen veçmas); 2 - absorbues oleumi; 3 - absorbues monohidrat; 4 - shkëmbyesit e nxehtësisë në distancë të reaktorit; 5 - frigoriferë me acid

6. Teknologji për prodhimin e acidit sulfurik nga gazi i lagësht WSA dhe SNOX ™ - kontrolli i emetimeve të oksideve të squfurit dhe azotit

Zhvillimi i teknologjisë WSA të Topsoe për heqjen e përbërjeve të squfurit nga gazrat e gripit me prodhimin e acidit sulfurik filloi në fund të viteve 1970. Teknologjia WSA bazohet në përvojën e madhe të Topsoe në industrinë e acidit sulfurik dhe një vendosmëri të vazhdueshme për të ecur më tej dhe më tej në zhvillimin e katalizatorëve dhe proceseve. Fushat kryesore të kërkimit janë oksidimi i SO2 në katalizatorët e acidit sulfurik dhe procesi i kondensimit të acidit.

6.1 Hulumtimi bazë

Aftësia për të kondensuar avujt e acidit sulfurik për të prodhuar acid sulfurik të përqendruar pa lëshimin e mjegullës së acidit është një veçori unike e teknologjisë WSA, e cila u arrit në bazë të punës themelore eksperimentale dhe teorike të kryer në Topsoe.

Gjatë ftohjes së avullit të acidit sulfurik që gjendet në fazën e gazit, formimi homogjen spontan i qendrave të kondensimit, kondensimi heterogjen dhe kondensimi në mure ndodhin njëkohësisht. Për zhvillimin dhe përmirësimin e kondensatorit WSA, laboratorët Topsoe kryejnë kërkime themelore në këto mekanizma kritikë të kondensimit.

Fig. 4. Teknologjia e tubave të qelqit Topsoe përdoret në WSA për të kondensuar avujt e acidit sulfurik

6.2 Zhvillimi dhe optimizimi i teknologjisë

Testet pilot dhe në nivel impianti, së bashku me simulimet e detajuara të kondensatorit WSA, përdoren për të studiuar efektin e dizajnit të kondensatorit dhe mënyrën e funksionimit në performancën e tij, në mënyrë që të vendosen kriteret e projektimit dhe kontrolli i procesit.

Një fushë tjetër prioritare e zhvillimit tonë teknik është përmirësimi i teknologjisë së tubave të qelqit WSA dhe përmirësimi i vazhdueshëm i cilësisë së materialeve të ndërtimit. Sfida e fundit kërkon ekspertizën tonë në testimin e materialit për kushtet e vështira të funksionimit të impianteve të acidit sulfurik.

Për të shfrytëzuar plotësisht potencialin e teknologjisë WSA, ne përdorim metoda inovative në krijimin e skemave teknologjike, ndërkohë që prezantojmë mjetet llogaritëse të Topsoe për të zgjidhur në mënyrë optimale probleme të ndryshme industriale. Një nga nxitësit e këtij zhvillimi është përqendrimi në rritje në konsumin e energjisë dhe emetimet e CO2 në mbarë botën, gjë që kërkon rikuperimin maksimal të nxehtësisë.

6.3 Teknologjia SNOX™

Për të hequr oksidet e squfurit dhe azotit nga gazrat e gripit, Topsøe ka zhvilluar teknologjinë SNOX ™, duke kombinuar teknologjinë WSA me heqjen e oksidit të azotit SCR për të siguruar integrimin optimal për industrinë e energjisë.

7. Prodhimi i squfurit me metodën Claus

LLC "Premium Engineering" mund të ofrojë katër metoda kryesore të procesit Claus për prodhimin e squfurit elementar nga përbërësit acidikë të gazit natyror dhe gazrave të rafinerisë:

Rrjedhje e drejtpërdrejtë (e zjarrtë)

I degëzuar

I degëzuar me gaz të thartë dhe ajër të nxehtë

Oksidim i drejtpërdrejtë

1. Procesi Claus me rrjedhje direkte (metoda e flakës) përdoret kur fraksioni vëllimor i sulfurit të hidrogjenit në gazrat acid është mbi 50% dhe hidrokarburet janë më pak se 2%. Në këtë rast, i gjithë gazi i thartë futet për djegie në furrën e reaktorit të fazës termike të instalimit Claus, e bërë në të njëjtën ndërtesë me bojlerin e mbeturinave-nxehtësisë. Në furrën e furrës së reaktorit, temperatura arrin 1100-1300 ° C dhe rendimenti i squfurit është deri në 70%. Shndërrimi i mëtejshëm i sulfurit të hidrogjenit në squfur kryhet në dy ose tre faza në katalizatorë në një temperaturë prej 220-260 ° C. Pas çdo faze, avujt e squfurit të formuar kondensohen në kondensatorët sipërfaqësor. Nxehtësia e lëshuar gjatë djegies së sulfurit të hidrogjenit dhe kondensimit të avullit të squfurit përdoret për të prodhuar avull me presion të lartë dhe të ulët. Rendimenti i squfurit në këtë proces arrin 96-97%.

2. Me një fraksion vëllimor të ulët të sulfurit të hidrogjenit në gazrat acidë (30-50%) dhe një fraksion vëllimor të hidrokarbureve deri në 2%, përdoret një skemë e degëzuar e procesit Claus (një e treta ose dy të tretat). Në këtë skemë, një e treta e gazit acid digjet për të prodhuar dioksid squfuri dhe dy të tretat e rrymës së gazit acid hyjnë në fazën katalitike, duke anashkaluar furrën e reaktorit. Squfuri fitohet në fazat katalitike të procesit nga bashkëveprimi i dioksidit të squfurit me sulfurin e hidrogjenit që gjendet në pjesën tjetër (2/3) e gazit acid origjinal. Rendimenti i squfurit është 94-95%.

3. Me një fraksion vëllimor të sulfurit të hidrogjenit në gazin e thartë prej 15-30%, kur përdorni skemën nuk arrihet një e treta deri në dy të tretat e temperaturës minimale të lejueshme në furrën e furrës së reaktorit (930 ° C), përdorni një skema me parangrohje të gazit të thartë ose ajrit.

4. Me një fraksion vëllimor të sulfurit të hidrogjenit në gazin acid 10-15%, përdoret skema e oksidimit të drejtpërdrejtë, në të cilën nuk ka fazë të temperaturës së lartë të oksidimit të gazit (djegie). Gazi acid përzihet me një sasi stoikiometrike ajri dhe futet drejtpërdrejt në fazën e konvertimit katalitik. Rendimenti i squfurit arrin në 86%.

Për të arritur një shkallë të rikuperimit të squfurit prej 99.0-99.7%, përdoren tre grupe metodash për trajtimin e mëtejshëm të gazrave të shkarkimit nga procesi Claus:

· Proceset e bazuara në vazhdimin e reaksionit Claus, d.m.th. mbi shndërrimin e H2S dhe SO2 në squfur në një katalizator të ngurtë ose të lëngët.

· Proceset e bazuara në reduktimin e të gjitha përbërjeve të squfurit në sulfur hidrogjeni me nxjerrjen e tij të mëvonshme.

· Proceset e bazuara në oksidimin e të gjitha përbërjeve të squfurit në SO2 ose në squfur elementar me nxjerrjen e tyre pasuese.

Postuar në Allbest.ru

Dokumente të ngjashme

Vetitë e dioksidit të squfurit, përshkrimi i efektit të këtij përbërësi në mjedis. Heqja e squfurit në rafineri. Pastrimi i produkteve të djegies nga oksidet e squfurit. Përzgjedhja dhe vërtetimi i metodës, metodës dhe aparaturës për pastrimin dhe neutralizimin e shkarkimeve.

punim afatshkurtër, shtuar 21.12.2011


Shqyrtimi i problemit të kufizimit të emetimeve të dioksidit të squfurit në prodhimin e energjisë. Studimi i metodave për reduktimin e përmbajtjes së squfurit në lëndë djegëse. Studimi i metodave fiziko-kimike për pastrimin e gazeve nga oksidet e squfurit. Reduktimi i emetimeve të oksideve në atmosferë.

abstrakt i shtuar më 18.04.2015


Analiza e fushës së kondensatës së naftës dhe gazit Karachaganak dhe ndikimi i saj në mjedis. Teknologjia e pastrimit të gazit natyror dhe përpunimi i gazit acid me prodhimin e squfurit. Llogaritja e kullës së absorbimit dhe vëllimit të emetimeve të substancave të dëmshme në atmosferë.

tezë, shtuar 09/07/2010


Burimet natyrore të ndotjes së ajrit me përbërje squfuri: aktiviteti vullkanik, sipërfaqja e oqeaneve. Proceset e shkatërrimit të biosferës si rezultat i aktiviteteve industriale. Problemi ndërkombëtar i emetimit të përbërjeve ndotëse të squfurit dhe azotit.

abstrakt i shtuar më 28.04.2015


Reduktimi i ndotjes atmosferike me komponentë të gaztë. Largimi i squfurit nga lëndët djegëse të lëngëta dhe të ngurta. Gazifikimi i qymyrit dhe naftës me squfur. Lidhja e squfurit gjatë djegies së karburantit në një shtrat të lëngshëm të grimcave gëlqerore. Pastrimi i gazeve nga oksidet e azotit.

abstrakt i shtuar më 26.08.2013


Llogaritja e emetimeve të oksideve të azotit, oksideve të squfurit, monoksidit të karbonit dhe ndotësve të ngurtë. Organizimi i zonës së mbrojtjes sanitare. Zhvillimi i masave për reduktimin e emetimeve të ndotësve në atmosferë. Përcaktimi i planit të kontrollit të shkarkimeve.

punim afatshkurtër, shtuar 05/02/2012


Rëndësia ekonomike kombëtare e prodhimit të acidit sulfurik, llojet e lëndëve të para për prodhimin e tij. Karakteristikat e prodhimit modern të nënprodukteve të koksit dhe emetimet në mjedis. Problemet e mbrojtjes së ajrit atmosferik dhe mjedisit natyror.

test, shtuar 02/03/2011


Metodat dhe teknologjitë për pastrimin e gazrave të gripit nga oksidet e squfurit. Klasifikimi i metodave të desulfurizimit. Reaksionet kryesore që ndodhin gjatë reduktimit të oksideve të azotit në një mjedis që përmban oksigjen. Llogaritja e oxhakut. Roli i Protokollit të Kiotos për ekonominë ruse.

prezantimi u shtua më 29.01.2014


Studimi i veçorive të procesit teknologjik, sigurimi i cilësisë së produkteve dhe shërbimeve, certifikimi për performancën mjedisore. Standardizimi dhe kontrolli i cilësisë. Bazat e përdorimit të dokumenteve ligjore në fushën e ruajtjes së energjisë dhe burimeve.

raport praktik, shtuar 10/31/2014


Organizimi i monitorimit të ndotjes së ajrit atmosferik. Vetitë fizike të dioksidit të squfurit, efekti i tij toksik në trupin e njeriut. Analiza e mostrave të ajrit të marra në stacionet e Yekaterinburg për përmbajtjen e dioksidit të squfurit, vlerësimi i situatës në qytet.

Ai që mban gjithmonë erë të mirë, ka erë të keqe.

Decimus Magnus Avsonius. "Epigramet"

Lloje të ndryshme papastërtish mund të gjenden në naftën bruto. Gjatë lëvizjes së fraksioneve të naftës nëpër instalimet e rafinerive, këto ndotës mund të ndikojnë negativisht në pajisjet, katalizatorët dhe cilësinë e produkteve përfundimtare. Për më tepër, përmbajtja e shumë papastërtive në produktet e naftës është e kufizuar zyrtarisht ose jozyrtarisht.

Hidrotrajtimi ka një funksion të rëndësishëm në largimin e shumë papastërtive nga një shumëllojshmëri produktesh nafte. Hidrogjeni është një komponent jetik në procesin e hidrotrajtimit.

Hidrotrajtim

Fraksionet e naftës që përmbajnë hidrokarbure C ^ dhe më të rënda, me shumë mundësi përmbajnë komponime organike të squfurit. Atomet e squfurit mund të lidhen me atomet e karbonit në pozicione të ndryshme të molekulave dhe, për këtë arsye, nga pikëpamja kimike, squfuri përfshihet në fraksion. Hidrotrajtimi largon atomet e squfurit nga molekulat e hidrokarbureve.

Aktualisht, distilatet e lehta të distilimit të drejtpërdrejtë, që ziejnë në temperatura nën 350 ° C, trajtohen me ujë, duke përfshirë distilimet e dërguara në platformë, të ngjashme me distilimet nga lëndët e para dytësore (vajrat e gazit katalitik dhe koks), vajrat e gazit të rëndë të furnizuar për plasaritjen katalitike, si dhe produkte të tjera. - Përafërsisht. ed.

Rrjedha e vajit përzihet me një rrymë hidrogjeni dhe nxehet në 260-425 ° C (500-800 ° F). Pastaj përzierja e vajit dhe hidrogjenit dërgohet në një reaktor të mbushur me një katalizator në formën e tabletave (shih Fig. 15.1). Për hidrotrajtimin e produkteve të naftës nga komponimet e squfurit, zakonisht përdoret një katalizator kobalt-molibden ose nikel-molibden mbi një suport alumini. - Përafërsisht. ed. Në prani të një katalizatori zhvillohen disa reaksione kimike:

Hidrogjeni kombinohet me squfurin për të formuar sulfid hidrogjeni (H2S).

Disa komponime të azotit shndërrohen në amoniak.

Çdo metal në vaj depozitohet në katalizator.

Disa olefina dhe aromatike janë të ngopura me hidrogjen; përveç kësaj, naftenet hidrokridohen deri në një masë dhe formohen disa metan, etan, propan dhe butane.

Rryma që largohet nga reaktori drejtohet në një avullues, ku hidrokarburet e gazta, si dhe një sasi e vogël amoniaku, ngrihen menjëherë lart. Për të ndarë plotësisht të gjitha këto produkte të lehta, një kolonë e vogël distilimi është instaluar në daljen e reaktorit.

Rëndësia e procesit të hidrotrajtimit po rritet vazhdimisht për dy arsye kryesore:

Heqja e squfurit dhe metaleve nga fraksionet e dërguara për përpunim të mëtejshëm është një mbrojtje e rëndësishme për katalizatorët për proceset e reformimit, plasaritjes dhe hidrokrackingut.

Sipas ligjeve të ajrit të pastër, përmbajtja e lejuar e squfurit në produktet e naftës është vazhdimisht në rënie, gjë që kërkon desulfurizimin e distilimeve dhe karburanteve të avionëve.

Hidrotrajtimi i produkteve të mbetura të naftës. Ashtu si me produktet e tjera, karburantet e mbetura duhet të jenë në përputhje me rregulloret mjedisore. Kështu që-

Mu, megjithëse me një vonesë, u krijuan instalime për desulfurimin e tyre. Megjithëse fletët e rrjedhës së procesit të këtyre njësive janë të ngjashme me ato të hidrotrajtuesve me skaje të lehta, pajisjet e kërkuara si dhe produktet e marra janë të ndryshme. Produktet e mbetura të naftës karakterizohen nga raporte të ulëta hidrogjen / karbon, prandaj, pavarësisht nga prania e hidrogjenit të tepërt, duhet të mbahet një presion i lartë në reaktor për të parandaluar formimin e koksit. Rezulton se njësia e hidrotrajtimit të mbetjeve duhet të jetë po aq e qëndrueshme sa njësia e hidrokrikingut, e cila është shumë e shtrenjtë.

Produkti që lë mbetjet e hidrotrajtuesit përmban një sasi më të madhe uji me valë të ulët. Fakti është se nga këto molekula të mëdha të llojit "trimethyl-honeycomb", nuk mund të hiqni thjesht squfurin, azotin dhe metalet pa shkatërruar fjalë për fjalë të gjithë molekulën. Kjo është arsyeja pse përftohen molekula më të vogla.

Hidrotrajtimi i karburantit të avionit. Hidrotrajtimi përdoret për të përmirësuar performancën e djegies së karburanteve të distiluar, veçanërisht karburanteve të avionëve. Fraksioni i vajgurit mund të përmbajë shumë hidrokarbure aromatike, të cilat karakterizohen nga një raport i lartë karbon / hidrogjen. Kur këto komponime digjen, mund të prodhohet një sasi e madhe tymi për shkak të mungesës së hidrogjenit. Nga rruga, një nga treguesit e standardizuar të karburantit të avionit është lartësia maksimale e një flake që nuk pi duhan.

Pajisja për matjen e këtij treguesi i ngjan një llambë vajguri. Lënda djegëse vendoset në një enë të pajisur me fitil, gjatësia e së cilës mund të ndryshohet dhe në këtë mënyrë rregullohet madhësia e flakës. Lartësia e një flake që nuk pi duhan matet si gjatësia maksimale e fitilit (në mm) në të cilën prodhohet një flakë jo duhanpirëse.

Hidrotrajtimi përmirëson vajgurin me një lartësi të ulët flakë jo duhanpirëse. Gjatë këtij procesi, unazat e benzenit në molekulat e hidrokarbureve aromatike janë të ngopura me hidrogjen dhe në këtë mënyrë kthehen në naftene, të cilat nuk pinë më shumë duhan gjatë djegies.

Hidrotrajtimi i benzinës me pirolizë. Me etilenin, benzina me pirolizë përftohet edhe nga nafta ose vaji i gazit (shih Kapitullin XVIII). Ky produkt përmban sasi të mëdha të dieneve - këto janë hidrokarbure të pangopura, në molekulat e të cilave dy palë atome karboni janë të lidhura me lidhje të dyfishta. Benzina e pirolizës vetëm në doza të vogla është e përshtatshme për përgatitjen e benzinës motorike. Ka erë të keqe, ka ngjyrë të veçantë dhe formon çamçakëz në karburator.

Gjatë hidrotrajtimit, lidhjet e dyfishta janë të ngopura dhe shumica e vetive të padëshirueshme humbasin. Sidoqoftë, si rezultat i ngopjes së unazave aromatike, numri i oktanit mund të ulet paksa.

Prodhimi i hidrogjenit

Meqenëse një rafineri moderne e naftës ka një numër të madh njësish hidrokrikim dhe hidrotrajtimi, është e rëndësishme që ato të furnizohen me hidrogjen. - Përafërsisht. ed.

Burimi i hidrogjenit në një rafineri është zakonisht një reformues katalitik. Fraksioni i vlimit të lehtë nga kjo njësi karakterizohet nga një raport i lartë hidrogjen/metan; zakonisht deetanizohet dhe depropanizohet për të rritur përqendrimin e hidrogjenit.

Ndonjëherë hidrogjeni nga reformatori është i pamjaftueshëm për të plotësuar të gjitha nevojat e rafinerisë, për shembull, nëse një hidrocraker është në funksion. Hidrogjeni prodhohet më pas në një reformues metani me avull të paraqitur në Figurën 15.2.

Në kërkimin e mundësive të sintezës së hidrogjenit, përbërës të ndryshëm me përmbajtje të lartë hidrogjeni u konsideruan si lëndë ushqyese të mundshme në mënyrë që sa më pak mbeturina të jetë e mundur dhe sa më pak energji të jetë e mundur. Dy komponimet që ne përfundimisht zgjodhëm duken mjaft të dukshme - metani (CH4) dhe uji (H20).

Detyra e procesit të konvertimit të metanit me avull është të nxjerrë sa më shumë hidrogjen nga këto komponime, duke shpenzuar sa më shumë

Oriz. 15.2. Shndërrimi i metanit me avull.

Më pak energji (karburant). Ky proces kryhet në katër faza me ndihmën e disa katalizatorëve të dobishëm.

Konvertimi. Metani dhe avulli (H20) përzihen dhe kalojnë mbi katalizator në 800 ° C (1500 ° F), duke rezultuar në formimin e monoksidit të karbonit dhe ujit

Konvertim shtesë. I pakënaqur me hidrogjenin që tashmë është formuar, instalimi shtrydh gjithçka që mundet nga monoksidi i karbonit. Avull shtesë i shtohet përzierjes dhe kalohet mbi një katalizator tjetër në 340 ° C.

Rezultati është dioksidi i karbonit dhe

Ndarja e gazeve. Për të marrë një rrjedhë me përmbajtje të lartë hidrogjeni, ajo ndahet nga dioksidi i karbonit duke përdorur një proces të nxjerrjes së dietanolaminës (DEA).

Metanimi. Meqenëse prania e sasive edhe të vogla të oksideve të karbonit në një rrymë hidrogjeni mund të jetë e dëmshme për disa aplikime, në fazën tjetër të procesit këto papastërti shndërrohen në metan. Procesi funksionon në një katalizator në 420 ° C (800 ° F).

Në disa raste, rafinerët nuk kanë në dispozicion metan (gaz natyror) pa squfur. Në këtë rast, në vend të metanit, mund të përdorni hidrokarbure më të rënda, si propani ose nafta. Ky proces kërkon pajisje të ndryshme dhe katalizatorë të ndryshëm. Gjithashtu, është më pak efikas në energji, por ende funksionon.

Prodhimi i squfurit

Hidrotrajtimi krijon një rrymë sulfidi hidrogjeni (H2S), një gaz vdekjeprurës që duhet asgjësuar disi. Procesi i zakonshëm i shndërrimit të tij përfshin dy faza: së pari ju duhet të ndani sulfid hidrogjeni nga gazrat e tjerë, dhe më pas ta ktheni atë në squfur elementar, i cili është i padëmshëm.

Izolimi i H2S. Deri rreth vitit 1970, sulfuri i hidrogjenit nga impiantet e rafinerisë, së bashku me fraksionet e tjera të gazta, përdorej kryesisht si lëndë djegëse në të njëjtën rafineri. Kur sulfidi i hidrogjenit digjet në një furrë, formohet dioksidi i squfurit B

Aktualisht, ligjet që rregullojnë pastërtinë e ajrit kufizojnë aq shumë emetimet e kësaj substance saqë bllokojnë sasinë kryesore të sulfurit të hidrogjenit që të hyjë në sistemin e karburantit.

Sulfidi i hidrogjenit mund të ndahet me disa metoda kimike. Më i përdoruri është nxjerrja e DEA. Një përzierje e DEA dhe ujit pompohet nga lart poshtë përmes një ene të mbushur me pllaka ose një hundë. Përzierja e gazit që përmban sulfid hidrogjeni vjen nga

Zu. Gjatë kalimit të rrjedhës, DEA thith në mënyrë selektive H2S. Pas kësaj DEA, e ngopur me sulfur hidrogjeni, ndahet për të ndarë H2S, i cili më pas dërgohet në njësinë e rikuperimit të squfurit dhe DEA kthehet në proces. Kjo skemë është analoge me qarkullimin e vajit të ligët dhe vajit yndyror në procesin e çmetanizimit të përshkruar në kapitullin VII mbi impiantet e fraksionimit të gazit, me ndryshimin që DEA thith në mënyrë selektive sulfid hidrogjeni dhe nuk thith hidrokarbure.

Marrja e squfurit. Procesi për konvertimin e H2S në squfur të zakonshëm u zhvillua nga një gjerman me mbiemrin që në vitin 1885. Versione të ndryshme të kësaj metode janë krijuar tani për raporte të ndryshme të H2S ndaj hidrokarbureve, por procesi klasik me dy faza me rrjedhje të ndarë është përdoret kryesisht.

Djegia. Një pjesë e rrymës H2S digjet në një furrë, duke rezultuar në formimin e dioksidit të squfurit, ujit dhe squfurit. Squfuri përftohet për faktin se oksigjeni i furnizuar në furrë nuk është i mjaftueshëm për të djegur të gjithë sulfurin e hidrogjenit në S02, por mjafton vetëm për të djegur një të tretën.

Reagimi. Sulfidi i mbetur i hidrogjenit përzihet me produktet e djegies dhe kalohet mbi katalizator. H2S reagon për të formuar squfur:

Squfuri hiqet nga ena e reaksionit në formën e një shkrirjeje. Në shumicën e rasteve, ai ruhet dhe dërgohet i shkrirë, megjithëse disa kompani e derdhin squfurin në kallëpe dhe e lejojnë atë të ngurtësohet. Në këtë formë, squfuri mund të ruhet për aq kohë sa të doni.

Në procesin Clauss, afërsisht 90-93% e sulfurit të hidrogjenit shndërrohet në squfur. Në varësi të mjedisit lokal, sulfuri i hidrogjenit i mbetur, i quajtur gaz bisht, ndonjëherë mund të digjet në sistemin e karburantit të uzinës. përveç

Përveç kësaj, gazi i bishtit mund të përpunohet për të hequr shumicën e H2S duke përdorur metoda më moderne si procesi Sulfreen, procesi Stretford ose SCOT (procesi Shell's Clauss).

USHTRIMET

1. Përcaktoni se cilat nga rrjedhat e mëposhtme janë prurje, produkt ose rryma të brendshme për hidrotrajtim, nxjerrje DEA, prodhimin e squfurit Clauss dhe reformimin e metanit me avull.

Diagramet bazë të rrjedhës së procesit të bimëve Claus përfshijnë, si rregull, tre faza të ndryshme: termike, katalitike dhe pas djegies. Faza katalitike, nga ana tjetër, gjithashtu mund të ndahet në disa faza, të ndryshme në temperaturë. Faza e pas djegies mund të jetë ose termike ose katalitike. Secila nga fazat e ngjashme të instalimeve Claus, megjithëse kanë funksione të përbashkëta teknologjike, ndryshojnë nga njëra-tjetra si në projektimin e aparatit ashtu edhe në tubacionet e komunikimeve. Treguesi kryesor që përcakton paraqitjen dhe mënyrën e njësive Claus është përbërja e gazeve acide të furnizuara për përpunim. Gazi i thartë që hyn në furrat Claus duhet të përmbajë sa më pak hidrokarbure. Gjatë djegies, hidrokarburet formojnë rrëshira dhe blozë, të cilat kur përzihen me squfur elementar, ulin cilësinë e tij. Përveç kësaj, këto substanca, duke u depozituar në sipërfaqen e katalizatorit, reduktojnë aktivitetin e tyre. Efikasiteti i procesit Claus ndikohet veçanërisht negativisht nga hidrokarburet aromatike.

Përmbajtja e ujit në gazrat acid varet nga mënyra e kondensimit të produktit të sipërm të rigjeneruesit të njësisë së pastrimit të gazit. Gazet acide, përveç lagështisë së ekuilibrit që korrespondon me presionin dhe temperaturën në njësinë e kondensimit, mund të përmbajnë gjithashtu avuj metanoli dhe lagështi pikash. Për të parandaluar hyrjen e lëngut të pikave në reaktorët e njësive të prodhimit të squfurit, gazrat e thartë i nënshtrohen ndarjes paraprake.

Kostoja e squfurit të prodhuar në uzinat Claus varet kryesisht nga përqendrimi i H 2 S në gazin acid.

Investimi specifik kapital në impiantin Claus rritet në raport me uljen e përmbajtjes së H 2 S në gazin e thartë. Kostoja e trajtimit të një gazi acid që përmban 50% H2S është 25% më e lartë se kostoja e trajtimit të një gazi që përmban 90% H2S.

Para se të futet në dhomën e djegies së fazës termike, gazi kalon nëpër ndarësin e hyrjes C-1, ku ndahet nga lëngu që bie. Për të kontrolluar përqendrimin e H 2 S në gazin e thartë, një analizues i gazit në linjë është instaluar në daljen e ndarësit C-1.

Për të siguruar djegien e gazit acid, ajri atmosferik fryhet në dhomën e djegies me anë të një ventilatori ajri, i cili kalon paraprakisht përmes filtrit dhe ngrohësit. Ngrohja e ajrit kryhet për të eliminuar djegien impulsive të gazit acid dhe për të parandaluar korrozionin e tubacionit, pasi gjatë djegies së H 2 S është i mundur formimi i SO 3, i cili në temperatura të ulëta në prani të avullit të ujit mund të formojë acid sulfurik.

Rrjedha e ajrit rregullohet në varësi të sasisë së gazit acid dhe raportit H 2 S: SO 2 në gaz në daljen e bojlerit të nxehtësisë së mbeturinave KU.

Gazrat e djegies së furrës së reaksionit (CR) kalojnë nëpër tubat e bojlerit të nxehtësisë së mbeturinave, ku ftohen në 500 ° C. Në këtë rast, ka një kondensim të pjesshëm të squfurit. Squfuri që rezulton shkarkohet nga aparati përmes kurthit të serumit. Për shkak të largimit të pjesshëm të nxehtësisë së reaksionit nga uji në bojler, fitohet avulli me presion të lartë (P = 2,1 MPa).

Pas bojlerit, gazrat e reaksionit hyjnë në konvertuesin katalitik-reaktor R-1, ku hidrolizohen disulfidi i karbonit dhe sulfuri i karbonit.

Për shkak të ekzotermisë së reaksioneve që ndodhin në konvertues, temperatura në sipërfaqen e katalizatorit rritet me rreth 30-60 ° C. Kjo parandalon formimin e një precipitati të lëngshëm squfuri, i cili, duke rënë në sipërfaqen e katalizatorit, do të zvogëlonte aktivitetin e tij. Ky regjim i temperaturës në konvertues siguron njëkohësisht dekompozimin e produkteve të reaksioneve anësore - COS dhe CS 2.

Pjesa kryesore e gazit (rreth 90%) nga reaktori hyn në hapësirën e tubit të kondensatorit X-1 për ftohje, dhe më pas shkon në reaktorin R-2. Heqja e nxehtësisë në kondensatorin X-1 kryhet për shkak të avullimit të ujit në hapësirën unazore të tij për të marrë avull me presion të ulët (P = 0,4 MPa). Kur gazrat ftohen në X-1, ndodh kondensimi i squfurit. Squfuri i lëngshëm shkarkohet përmes portës gri në njësinë e degazimit.

Disa nga gazrat e reaksionit (rreth 10%), duke anashkaluar kondensatorin X-1, përzihen me gazra më të ftohtë që dalin nga i njëjti kondensator. Temperatura e përzierjes para hyrjes në reaktorin R-1 është rreth 225 ° C.

Për të kontrolluar temperaturën në reaktorët R-1, R-2, R-3 (gjatë periudhës së fillimit dhe në rast të ndezjes së squfurit), atyre u jepet avull me presion të ulët dhe azot.

Gjatë funksionimit normal, temperatura e gazrave në daljen e X-2 dhe P-1 është përkatësisht 191 dhe 312 ° C.

Heqja e nxehtësisë në aparatin X-2 kryhet për shkak të avullimit të ujit në hapësirën unazore të tij për të marrë avull me presion të ulët.

Gazrat e mbeturinave nga reaktori R-2 futen në kondensatorin e tretë X-3 për ftohje, nga ku ushqehen për trajtim pas në një temperaturë prej 130 ° C.

Për të kontrolluar përqendrimin e H 2 S dhe SO 2 në gazrat e shkarkimit, analizuesit e gazit në linjë janë instaluar në daljen e X-3.

Për të parandaluar bartjen e squfurit të lëngshëm me gazrat e shkarkimit, në linjat e tyre është instaluar një bashkues.

Për të parandaluar ngurtësimin e squfurit në bashkues, sigurohet një furnizim periodik i avullit të ujit.

Rrjedhat e squfurit të lëngshëm të tërhequr nga kondensatorët përmbajnë 0,02-0,03% (në masë) sulfur hidrogjeni. Pas degazimit të squfurit, përqendrimi i H 2 S në të zvogëlohet në 0.0001%.

Degazimi i squfurit kryhet në një njësi speciale - një gropë squfuri. Kjo siguron kushte normale për ruajtjen, ngarkimin dhe ruajtjen e squfurit të gazit.

Sasia kryesore (~ 98%) e gazit acid futet në gjeneratorin e reaktorit, i cili është një kazan me avull me tub gazi. Gazi i procesit - produktet e djegies - kalon në mënyrë të njëpasnjëshme përmes pjesës së tubit të bojlerit dhe gjeneratorit të kondensatorit, ku ftohet në 350 dhe 185 ° C, përkatësisht.

Në të njëjtën kohë, për shkak të nxehtësisë së lëshuar në këto pajisje, formohet avulli i ujit me presion përkatësisht 2.2 dhe 0.48 MPa.

Shkalla e shndërrimit të H2S në squfur në reaktor-gjenerator është 58-63%. Shndërrimi i mëtejshëm i përbërjeve të squfurit në squfur elementar kryhet në konvertuesit katalitikë.

Tabela 1.1 - Përbërjet e rrjedhave të bimës Claus,% (vëll.):

Tabela 1.2 - Kohëzgjatja e qëndrimit (f S) të gazit të procesit në aparate me shpejtësi të ndryshme rrjedhjeje të gazit acid G:

Tabela 1.1 dhe 1.2 tregojnë rezultatet e një studimi të instalimit.

Shkalla e shndërrimit të H2S në squfur në furrën e reaktorit-gjenerator është 58-63,8, në konvertuesin e parë dhe të dytë përkatësisht 64-74 dhe 43%. Pas fazës së fundit të kondensimit të squfurit, gazrat e procesit hyjnë në pas djegësin.

Me një shpejtësi të rrjedhës së gazit prej 43-61 mijë m3 / orë, pas djegësi siguroi oksidim pothuajse të plotë të H2S në SO2. Me një kohë të gjatë qëndrimi të gazit në furre, nuk sigurohet shndërrimi i plotë i H 2 S në SO 2: në daljen e furrës, përqendrimi i H 2 S në gaz ishte 0.018-0.033%.

Treguesit kryesorë të squfurit të gazit duhet të plotësojnë kërkesat e GOST 126-76.

Aktualisht, janë zhvilluar dhjetëra versione të modifikuara të instalimeve Claus. Shtrirja e këtyre skemave varet si nga përmbajtja e sulfurit të hidrogjenit në gazrat acidë ashtu edhe nga prania e papastërtive të ndryshme në to, të cilat kanë një efekt negativ në funksionimin e njësive të prodhimit të squfurit.

Për gazrat me përmbajtje të ulët squfuri (nga 5 në 20%), u analizuan katër variante të impianteve të përmirësuara Claus.

Opsioni i parë parashikon furnizimin me oksigjen në dhomën e djegies (CC) të furrës në vend të ajrit sipas skemës standarde. Për të marrë ndezje të qëndrueshme ndërsa përmbajtja e H2S në gazin e furnizimit zvogëlohet, një rrymë gazi acid futet në dhomën e djegies duke anashkaluar djegësit. Fluturat e përrenjve sigurojnë përzierjen e mirë të gazrave të djegies me gazin e furnizuar në sistem, duke anashkaluar djegësit. Madhësitë e furrës dhe shpejtësia e rrjedhës zgjidhen për të siguruar kohë të mjaftueshme kontakti për ndërveprimin midis përbërësve të të dy rrymave të gazit. Pas dhomës së djegies, rrjedha e mëtejshme e procesit është e ngjashme me procesin konvencional Claus.

Në variantin e dytë, gazi ushqimor nxehet përpara se të ushqehet për djegie për shkak të rikuperimit të pjesshëm të nxehtësisë nga rryma e gazit që del nga dhoma e djegies. Nëse ngrohja paraprake është e pamjaftueshme për të arritur temperaturën e kërkuar në dhomën e djegies, gazi i karburantit futet në dhomën e djegies.

Opsioni i tretë përfshin djegien e squfurit. Një pjesë e rrymës së gazit ushqimor futet në dhomën e djegies, duke u përzier paraprakisht me ajër. Pjesa e mbetur e gazit acid futet në dhomën e djegies në avionë të veçantë përmes linjave të anashkalimit. Për të ruajtur temperaturën e kërkuar dhe për të stabilizuar procesin në dhomën e djegies, squfuri i lëngshëm që rezulton digjet gjithashtu në një djegës të veçantë të montuar në dhomën e djegies.

Në rast të ngrohjes së pamjaftueshme në sistem, sasia e nevojshme e gazit të karburantit furnizohet në stacionin e kompresorit.

Në versionin e katërt, ndryshe nga versionet e mëparshme, procesi nuk kërkon një dhomë djegieje: gazi acid nxehet në furrë, pastaj futet në konvertues. Dioksidi i squfurit i nevojshëm për shndërrimin katalitik prodhohet në një djegës squfuri, ku ajri ushqehet për të mbështetur procesin e djegies. Dioksidi i squfurit nga djegësi kalon nëpër bojlerin e nxehtësisë së mbeturinave, pastaj përzihet me gazin acid të nxehtë dhe hyn në konvertuesin katalitik.

Analiza e këtyre tabelave na lejon të nxjerrim përfundimet e mëposhtme:

• - përdorimi i një procesi me parangrohje të gazit ushqyes është i preferueshëm kur kostoja e oksigjenit është e lartë;
• - përdorimi i procesit të oksigjenit është fitimprurës kur çmimi i oksigjenit është më pak se 0,1 gradë 1 m 3.

Në të njëjtën kohë, përqendrimet relativisht të ulëta të H2S në gazin e thartë gjithashtu ndikojnë në mënyrë të favorshme në koston e squfurit;

• - për sa i përket kostos së squfurit, performancën më të mirë e arrin procesi katalitik me prodhimin e dioksidit të squfurit nga squfuri;
• - më i shtrenjti është procesi me djegien e squfurit. Ky proces mund të zbatohet në mungesë të plotë të hidrokarbureve në gazin e ushqimit, pasi prania e hidrokarbureve në gaz shkakton formimin dhe depozitimin e karbonit dhe katranit në katalizator dhe ul cilësinë e squfurit.

Figura 1.4 - Ndikimi i çmimit të oksigjenit y në koston e squfurit CS në përqendrime të ndryshme të H2S në gaz:

Tabela 1.3 - Treguesit mesatarë të opsioneve për përpunimin e gazit me squfur të ulët në njësinë Claus:

Ekziston mundësia e përmirësimit të procesit Claus për shkak të shndërrimit me dy faza të H 2 S në squfur elementar: një pjesë e gazit futet në reaktor sipas skemës së zakonshme, dhe pjesa tjetër, duke anashkaluar furrën e reaksionit, është ushqyer në fazën e dytë të konvertimit.

Sipas kësaj skeme, është e mundur të përpunohen gazrat acidë me një përqendrim të sulfurit të hidrogjenit më pak se 50% (vol.). Sa më e ulët të jetë përmbajtja e H 2 S në furnizim, aq më e madhe e saj, duke anashkaluar dhomën e reagimit, futet në fazën e konvertuesit.

Sidoqoftë, nuk duhet të tërhiqemi me anashkalimin e vëllimeve të mëdha të gazit. Sa më e madhe të jetë sasia e gazit të anashkalimit, aq më e lartë është temperatura në konvertues, gjë që çon në një rritje të sasisë së oksideve të azotit dhe oksidit të tre-squfurit në produktet e djegies. Ky i fundit, me hidrolizë, formon acid sulfurik, i cili redukton aktivitetin e katalizatorit për shkak të sulfimit të tij. Sasia e oksidit të azotit dhe SO3 në gazra rritet veçanërisht në temperaturat mbi 1350 ° C. VNIIGAZ ka zhvilluar gjithashtu një teknologji për prodhimin e squfurit polimer. Squfuri polimer ndryshon nga modifikimet konvencionale të squfurit nga pesha e tij e lartë molekulare. Përveç kësaj, ndryshe nga squfuri i zakonshëm, ai nuk tretet në disulfidin e karbonit. Vetia e fundit shërben si bazë për përcaktimin e përbërjes së squfurit polimer, kërkesat e cilësisë për të cilat janë dhënë në tabelën 1.4. Squfuri polimer përdoret kryesisht në industrinë e gomave.

Nga regjistrat zyrtarë të Ministrisë së Energjisë së Federatës Ruse bëhet e ditur se sot në vendin tonë po ndërtohen disa rafineri të naftës. Sipas të dhënave, një numër i madh i rafinerive janë ende në fazën e projektimit zyrtar Departamenti i Regjistrit të Energjisë.

Totali do të mbulohet nga porosia 18 rajone të Rusisë, dhe në disa rajone, madje edhe disa rafineri.
Numri kryesor i rafinerive të reja do të vendoset në rajonin e Kemerovës:

• LLC "Rafineria e naftës Itatsky"
• LLC "Rafineria e naftës" Severny Kuzbass "
• LLC "Ndërmarrja e naftës dhe gazit Anzherskaya"

Rosneft ndërton një bimë të quajtur Kompleksi petrokimik Lindor me kapacitet 30 milionë tonë.

Rafineritë në ndërtim e sipër dhe të projektuara në faza të ndryshme gatishmërie

Meqë ra fjala, lexoni edhe këtë artikull:

DO TË INTERESOHET PËR:

Rafineritë e naftës në Rusi Prodhimi i bitumit rrugor në përputhje me kërkesat e standardit të ri ndërshtetëror Ndërtimi i një kompleksi të ri për përpunimin e mbetjeve të naftës në rafinerinë e Nizhny Novgorod do të kushtojë 90 miliardë rubla

Squfuri është një nënprodukt i pashmangshëm i përpunimit të hidrokarbureve, i cili mund të sjellë fitim dhe probleme për shkak të pasigurisë së tij mjedisore. Në Rafinerinë e Naftës në Moskë, këto probleme u zgjidhën duke modernizuar njësinë e prodhimit të squfurit, gjë që ndikoi pozitivisht edhe në komponentin ekonomik të procesit.

Squfuri është një element kimik i zakonshëm dhe gjendet në shumë minerale, duke përfshirë naftën dhe gazin natyror. Gjatë përpunimit të hidrokarbureve, squfuri bëhet një nënprodukt që duhet të asgjësohet disi dhe në mënyrë ideale të bëhet një burim fitimi shtesë. Një faktor ndërlikues është natyra joekologjike e kësaj lënde, e cila kërkon kushte të veçanta për ruajtjen dhe transportin e saj.

Në një shkallë të tregut global, vëllimet e squfurit të prodhuar gjatë përpunimit të naftës dhe gazit janë afërsisht të barabarta dhe në total përbëjnë rreth 65%. Pothuajse 30% më shumë vjen nga mbetjet e gazrave të metalurgjisë me ngjyra. Pjesa e vogël e mbetur është zhvillimi i drejtpërdrejtë i depozitave të squfurit dhe nxjerrja e piriteve *. Në vitin 2014, bota prodhoi 56 milionë tonë squfur, ndërsa ekspertët parashikojnë një rritje të këtij treguesi në vitet 2017-2018 për shkak të vënies në punë të fushave të reja të mëdha të gazit në Azinë Qendrore dhe Lindjen e Mesme.

Tregu rus i squfurit mund të konsiderohet dukshëm i monopolizuar: rreth 85% e lëndëve të para furnizohen nga ndërmarrjet e përpunimit të gazit të Gazprom. Pjesa e mbetur ndahet midis Nikelit Norilsk dhe rafinimit të naftës. Sipas Rosstat, në vitin 2015, Rusia prodhoi rreth 6 milionë tonë squfur, gjë që i lejon vendit të zërë një të dhjetën e tregut botëror. Tregu i brendshëm është në tepricë: konsumatorët rusë (dhe këta janë kryesisht prodhues të plehrave) blejnë çdo vit rreth 2-3 milion ton squfur, pjesa tjetër eksportohet. Në të njëjtën kohë, tregu i konsumit mund të konsiderohet gjithashtu një monopol: rreth 80% e të gjithë squfurit të lëngshëm të prodhuar në Rusi blihet nga ndërmarrjet e grupit PhosAgro, 13% tjetër i dërgohet një prodhuesi tjetër të plehrave minerale - EuroChem. Eksportohet vetëm squfuri i grimcuar dhe i grumbulluar (shih seksionin për llojet e squfurit).

Llojet e squfurit komercial

Squfuri i thjeshtë është një substancë pluhuri me ngjyrë të verdhë të lehtë. Në natyrë, squfuri mund të gjendet si në formën e tij kristalore, ashtu edhe në komponime të ndryshme, duke përfshirë edhe atë mund të jetë i pranishëm në gazin natyror dhe naftë. Aktualisht, prodhohen kryesisht tre forma të squfurit - me gunga, të lëngshme dhe të grimcuara. Kur squfuri ndahet nga gazrat, fitohet squfur i lëngshëm (ose i shkrirë). Ajo ruhet dhe transportohet në rezervuarë të nxehtë. Për konsumatorin, transporti i squfurit të lëngshëm është më fitimprurës sesa shkrirja e tij në vend. Përparësitë e squfurit të lëngshëm janë mungesa e humbjeve gjatë transportit dhe ruajtjes dhe pastërtia e lartë. Disavantazhet - rreziku i zjarrit, mbeturinat në rezervuarët e ngrohjes.

Kur squfuri i lëngshëm ftohet, fitohet squfur i trashë. Ishte ajo që, deri në fillim të viteve 1970, prodhohej kryesisht në BRSS. Ndër disavantazhet e squfurit të grumbulluar: cilësi e ulët, humbje për pluhur dhe patate të skuqura gjatë lirimit dhe ngarkimit, rrezik zjarri, mirëdashësi e ulët mjedisore.

Squfuri i grimcuar merret direkt nga squfuri i lëngshëm. Metoda të ndryshme të granulimit reduktohen në thyerjen e lëngut në pika të veçanta, e ndjekur nga ftohja dhe kapsulimi i tyre.

Natyrisht, konsumatorët e mëdhenj janë të interesuar për një furnizues që mund të përmbushë plotësisht kërkesën e tyre. "Në këtë situatë, prodhuesit e vegjël, si rregull, kërkojnë blerës midis ndërmarrjeve fqinje - kjo u lejon atyre të kursejnë në logjistikë dhe në këtë mënyrë të rrisin interesin për produktin," shpjegoi Zakhar Bondarenko, kreu i departamentit të petrokimisë dhe LPG të Gazprom Neft. . "Ndonjëherë squfuri, duke qenë një nënprodukt i prodhimit, shitet pothuajse asgjë, vetëm për të hequr qafe lëndët e para që janë të pasigurta për ruajtje."

Duke zgjedhur strategjinë e saj për përdorimin e sulfurit të hidrogjenit, Rafineria e Naftës në Moskë u mbështet në ekologji, por ishte në gjendje të merrte parasysh edhe interesat financiare.

Pa erë dhe pluhur

Rindërtimi i njësisë së prodhimit të squfurit në rafinerinë e Moskës u bë pjesë e një projekti gjithëpërfshirës të modernizimit të prodhimit që synon përmirësimin e performancës mjedisore të uzinës. Në vitin 2014, Rafineria e Moskës kaloi në prodhimin e squfurit të grimcuar, një produkt modern që plotëson kërkesat më strikte mjedisore. Në kuadër të rikonstruksionit, u rinovuan pajisjet e uzinës, u ndërtua një bllok granulimi dhe një bllok për trajtimin e mëparshëm të gazrave.

Vëllime të konsiderueshme të gazrave të sulfurit të hidrogjenit (të thartë) në rafineri përftohen si rezultat i procesit të plasaritjes katalitike, si dhe hidrotrajtimit të benzinës dhe karburantit dizel nga squfuri që përmbahet fillimisht në naftë. Sot ky problem është veçanërisht urgjent: nafta po bëhet gjithnjë e më shumë squfurore dhe standardet mjedisore për karburantet kufizojnë rëndë përmbajtjen e këtij elementi. Klasa ekologjike "Euro-5", e cila korrespondon me të gjithë benzinën e prodhuar në Rafinerinë e Moskës, nënkupton një rënie pesëfish të përmbajtjes së squfurit në karburant në krahasim me "Euro-4", nga 50 në 10 mg / kg.

Yuri Erokhin,
Shefi i Departamentit të Mbrojtjes së Punës, Sigurisë Industriale dhe Mbrojtjes së Mjedisit të Rafinerisë së Naftës në Moskë

Për industrinë e përpunimit të naftës, një njësi e prodhimit të squfurit është kryesisht një strukturë mbrojtëse e ajrit që lejon përdorimin e sulfurit të hidrogjenit pa dëmtuar mjedisin. Pas prezantimit të teknologjive moderne në rafinerinë e Moskës, ne ishim në gjendje të eliminonim plotësisht emetimet e sulfurit të hidrogjenit në atmosferë. Kjo nuk është një deklaratë e pabazuar. Emetimet zero konfirmohen edhe nga kontrolli instrumental, të cilin ne e kryejmë rregullisht në përputhje me legjislacionin nga një laborator i pavarur i akredituar. Në fakt, rindërtimi i njësisë së rikuperimit të squfurit ka ulur vëllimin e emetimeve në rafinerinë e Moskës me 50%. Kjo është një arritje e rëndësishme jo vetëm për bimën, por për ekologjinë e të gjithë rajonit. Në të njëjtën kohë, duke kaluar në prodhimin e squfurit të grimcuar dhe duke u larguar nga prodhimi i squfurit gungë, ne mundëm të përmirësonim situatën mjedisore direkt në territorin e uzinës.

Në njësinë e prodhimit të squfurit, sulfidi i hidrogjenit fillimisht oksidohet në dioksid squfuri, i cili më pas, kur reagon me të njëjtin sulfur hidrogjeni në prani të një katalizatori, shndërrohet në squfur elementar (procesi Clauss). Sidoqoftë, për të shfrytëzuar plotësisht sulfurin e hidrogjenit, është e nevojshme jo vetëm të kalohen gazrat acid përmes njësisë, por edhe të kryhet pastrimi shtesë i mëvonshëm. "Gjatë modernizimit të njësisë, ne ndryshuam 90% të pajisjeve," tha Vladimir Suvorkin, mbikëqyrës i njësisë së rikuperimit të squfurit. “Por një nga fazat kryesore të projektit ishte ndërtimi i një njësie post-trajtimi pa gaz. Njësia e re e pas-trajtimit lejon minimizimin e emetimeve të dioksidit të squfurit dhe kthimin e të gjithë sulfurit të hidrogjenit në procesin teknologjik. Kështu, ne arritëm të rrisim rikuperimin e squfurit me më shumë se 20% - tani ai arrin në 90%. Në të njëjtën kohë, emetimet e sulfurit të hidrogjenit janë plotësisht të përjashtuara.

Një aspekt tjetër i rëndësishëm mjedisor është asgjësimi i squfurit, një material me shumicë, ruajtja e të cilit shoqërohet në mënyrë të pashmangshme me formimin e një sasie të madhe pluhuri të dëmshëm. Fillimisht, uzina prodhon squfur të lëngshëm, i cili ose mund të shitet në formë të lëngshme, ose të ftohet dhe të kthehet në gunga, ose të grimcohet. "Uzina e vjetër kishte dy gropa squfuri me një vëllim prej 50 tonë secila për ruajtjen e squfurit të lëngshëm," tha Vladimir Suvorkin. - Kur nuk kishte dërgesë të squfurit të lëngshëm, ishte e nevojshme të pompohej squfuri në magazinë në kamionë hekurudhore ose tanke dhe të ruhej në një gungë të kristalizuar. Me vënien në punë të një njësie të re (gropë squfuri) me një vëllim prej 950 tonësh, u larguam nga ky problem”. Një pjesë e squfurit të lëngshëm tani shitet në një nga ndërmarrjet e vendosura në rajonin e Moskës, pjesa tjetër dërgohet në fabrikën e granulimit.

Struktura e konsumit të squfurit në RF

Struktura e mallrave të prodhimit të squfurit në Federatën Ruse
në 2009-2015,%

Burimi: “Infomine”

Struktura e tregut të squfurit në Federatën Ruse,
milion ton

Në kontrast me prodhimin e squfurit të grumbulluar, gjatë granulimit, pluhuri dhe aroma praktikisht nuk formohen. Çdo kokrrizë është një hemisferë me madhësi 2 deri në 5 mm dhe është në një guaskë polimer, e cila parandalon shpërbërjen e saj. Në dalje nga transportuesi, produktet e gatshme paketohen në ambalazhe moderne - çanta të mëdha të mbyllura. Një ambalazh i tillë përjashton plotësisht kontaktin e squfurit me mjedisin.

Nyja e transportit

Natyrisht, granulimi i squfurit është një proces mjaft i ndërlikuar dhe i kushtueshëm, i cili rrit ndjeshëm koston e produktit. Gazprom Neft mund të kishte shmangur kostot e vënies në punë për pajisje shtesë me kusht që i gjithë squfuri i lëngshëm i prodhuar të shitet në treg. Megjithatë, kjo nuk mund të llogaritet. Problemi kryesor i tregut rus për këtë produkt sot është mungesa e tankeve të lidhura me rregulloret e reja teknike, të cilat detyrojnë pronarët e mjeteve lëvizëse ose të modernizojnë mjetet lëvizëse të vjetruara ose ta nxjerrin atë jashtë shërbimit. Pronarët e tankeve preferojnë opsionin e dytë, ndërsa askush nuk po nxiton të investojë në prodhimin e tankeve të reja. "Në shkallën e tregut vendas të squfurit, MNPZ është një prodhues i vogël, kështu që kompania nuk ka kuptim të shpenzojë para për zgjerimin e flotës së saj të tankeve," tha Zakhar Bondarenko. "Doli të ishte shumë më fitimprurëse të grumbullosh mbetje të lëngshme të squfurit të parealizuara dhe të shisje në tregjet e huaja, ku mund të gjesh gjithmonë një blerës, edhe për vëllime të vogla."

Njësia e rikuperimit të squfurit

Njësia e modernizuar e prodhimit të squfurit në Rafinerinë e Moskës përfshin dy njësi të rikuperimit të squfurit, secila prej të cilave është rindërtuar. Thellësia e nxjerrjes së squfurit në këto blloqe arrin në 96.6%. Njësia është gjithashtu e pajisur me një njësi të pas-trajtimit pa gaz, e cila në fund të fundit bën të mundur rikuperimin e 99.9% të squfurit. Njësia e re e shkarkimit të squfurit mund të ruajë njëkohësisht deri në 950 ton squfur të lëngshëm, gjë që eliminon plotësisht nevojën për prodhimin dhe ruajtjen e squfurit të grumbulluar. Përveç kësaj, një njësi granulimi squfuri u vu në punë. Kapaciteti projektues i njësisë për squfur të lëngshëm të degazuar, duke marrë parasysh funksionimin e njësisë së pastrimit të gazit, është 94 mijë ton në vit, dhe kapaciteti i projektuar i njësisë së granulimit të squfurit të lëngshëm është 84 mijë ton në vit, i cili plotësisht mbulon nevojat ekzistuese të ndërmarrjes për shfrytëzimin e gazeve që përmbajnë sulfur hidrogjeni.

Nëse për konsumatorët rusë squfuri i grimcuar rezulton të jetë një produkt shumë i shtrenjtë, për përpunimin e të cilit, për më tepër, kërkohen pajisje shtesë, atëherë në tregjet e huaja kërkesa për squfur grimcuar është vazhdimisht e lartë. Sot squfuri i grimcuar nga rafineria e Moskës furnizohet në më shumë se një duzinë vendesh, duke përfshirë Amerikën Latine, Afrikën dhe Azinë Juglindore. "Aktualisht, squfuri i grimcuar në tregun botëror po zëvendëson gradualisht format e tjera tregtare për shkak të cilësisë më të lartë (mungesa e papastërtive dhe ndotësve) dhe lehtësisë së transportit," shpjegoi Olga Voloshina, kreu i departamentit të tregjeve të produkteve kimike të kërkimit Infomine. grup. “Në të njëjtën kohë, tregu i brendshëm tradicionalisht përdor kryesisht squfur të lëngshëm. Në të ardhmen e afërt, kjo situatë nuk ka gjasa të ndryshojë, pasi për të kaluar prodhimin në përdorimin e squfurit të grimcuar në vend të squfurit të lëngshëm, është e nevojshme të ripajisni ato, duke përfshirë krijimin e kapaciteteve të shkrirjes së squfurit. Kjo do të kërkojë kosto shtesë, të cilat pak njerëz do t'i shpenzojnë në kushtet e krizës ekonomike”.

Perspektivat dhe mundësitë

Pavarësisht kërkesës aktuale për squfur në tregjet e huaja, ekspertët janë shumë të kujdesshëm në parashikimin e zhvillimit të kësaj zone. Tregu botëror është shumë i varur nga importuesit më të mëdhenj, kryesisht Kina, e cila importoi rreth 10 milionë tonë squfur në vitin 2015. Megjithatë, zhvillimi i prodhimit të tyre po ul gradualisht interesin e kinezëve për importe. Situata me lojtarë të tjerë të rëndësishëm është gjithashtu e paqëndrueshme. Në këtë drejtim, për disa vite me radhë Gazprom, si eksportuesi më i madh, flet për nevojën e kërkimit të tregjeve alternative për shitjen e squfurit brenda vendit. Një treg i tillë mund të jetë sfera e ndërtimit të rrugëve, me kusht që materialet e reja të futen në mënyrë aktive - asfalti i squfurit dhe betoni i squfurit. Studimet krahasuese të këtyre materialeve tregojnë një sërë avantazhesh të tyre, në veçanti, sigurinë mjedisore, rezistencën ndaj konsumit, rezistencën ndaj nxehtësisë, rezistencën ndaj plasaritjes dhe rezistencës ndaj gërvishtjeve. “Pavarësisht krijimit të grupeve pilot të pllakave të shtrimit nga betoni squfurik, si dhe mbulimit të pjesëve rrugore me asfalt gri, prodhimi masiv industrial i këtyre materialeve të ndërtimit nuk është krijuar ende,” tha Olga Voloshina. - Zhvilluesit e shpjegojnë këtë me mungesën e një baze rregullatore dhe teknike që rregullon kërkesat për këtë lloj materialesh, si dhe për teknologjitë e ndërtimit të sipërfaqes së rrugëve.

Ndërsa Gazprom po punon për një program afatgjatë të synuar për krijimin dhe zhvillimin e një nën-sektori të industrisë së materialeve të ndërtimit dhe ndërtimit të rrugëve të bazuara në lidhës squfuri në Federatën Ruse. Në një kohë, kompania foli për përshtatshmërinë e vendosjes së prodhimit të materialeve të tilla në rajone me një nivel të lartë të ndërtimit të rrugëve dhe disponueshmërinë e lëndëve të para. Pastaj rafineria e Moskës u emërua si një bazë potenciale e lëndës së parë dhe e prodhimit. Vërtetë, nuk ka ende projekte të tilla në Gazprom Neft.