WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Термоокислювальні процеси нафтопереробки - Реферат

Термоокислювальні процеси нафтопереробки - Реферат

створюється у газовій фазі знаходиться у вигляді S2, S6 та S8, їх співвідношення в наслідок рівноважних переходів однієї форми у іншу залежить від температури.
До 200 С сірка знаходиться у вигляді S8. Це робить реакцію (в) такою, що йде з зменшенням кількості молекул
8SO2 + 16H2S 16H2O + 3S8
З 200 С до 400 С помітно збільшується кількість молекул S6. Реакція (в) має і такий вигляд.
2SO2 + 4H2S 4H2O + S6
При високих температурах, коли значна частина сірки знаходиться у вигляді S2 (кількість молекул вже збільшується)
2SO2 + 4H2S 4H2O + 3S2
Таким чином, якщо реакцію проводити при помірних температурах 200-400 С, вона йде з збільшеннямкількості молекул та рівноважний вихід продуктів підвищується при високому тиску.
Ці реакції використовуються при виробництві сірки з сірководню за методом, який називають процесом Клаусса.
Реакції (а, б), що є основними на перший стадії процесу потребують високої температури 900-1300 С. Другу стадію-реакцію (в) проводять на каталізаторі з метою підвищення її швидкості. Після першої стадії у продуктах паління підтримують співвідношення H2S:SO2=2:1 (стехіометричне для реакції в).
Другу стадію-встановлення сірки за рахунок реакції (в) проводять у двох, трьох послідовних реакторах.
Перед кожним реактором з суміші відділяють сірку у конденсаторах. Це дозволяє змістити рівновагу вправо. Температура також впливає на рівновагу, підвищення температури зміщує рівновагу вліво, тому температуру підтримують мінімальною-у першому реакторі 280 С, далі 250 С. У першому реакторі реакція доходить до рівноваги, але після відділення сірки у наступних реакторах вдається довести конверсію H2S до 95%.
Основними параметрами процесу є температура та тиск. Температура у зоні камери спалення 1100 С для реакції H2S з O2. Температуру підвищують до 1200-1300 С для реакції NH3 з O2. більш високі температури обмежуються термостійкістю-футеровка.
В каталітичній зоні підтримується температура більш 250 С та тиск діє у обратному напрямку-підвищення тиску зміщує рівновагу в сторону кінцевих продуктів.
Температура у каталітичних реакторах повинна бути більш точки роси для сірки, коли з суміші починає конденсуватися сірка. Якщо це відбудється у реакторі, сірка буде конденсуватися на поверхні каталізатору.
Промислова реалізація процесу Клауса
На промислових установках виробництва сірки використовують технічний сірководень з вмістом H2S 80-84%. Крім H2S сировина вміщує вуглеводневі гази ( до 1.6%), водяну пару (до 5%), CO2 (до 5%) і інші компоненти.
Параметри стадії термічного окислювааня вибирають таким чином, щоб створити оптимальні умови для каталітичного процесу другої стадії.
Основний компонент каталізаторів- окись алюмінію у вигляді бокситів( мінеральні продукти) чи активного окисю алюмінія у різних формах, а також з додатком різних промоторів. Відомий активний каталізатор марки CR-3S має оптимальну макропористу структуру з порами діаметром більше, ніж 1000А.
Дезактивація каталізатору йде в наслідок сульфатного встановлення за реакцією SO2 з Al. Для регенерації каталізатора його обробляють 20-24години H2S при 280-300 С. Дезактивація каталізатора можлива також за рахунок конденсації сірки на його поверхні. У такому разі регенерацію виконують у процесі експлуатації, зменшуючи температуру на вході у шар каталізатора на 30-40 С на 24 години.
Технологічні параметри установки:
Температура газу, С.
У топці першої стадії 1100-1300
На входи в каталітичні реактори другої стадії 230-250
На виході з каталітичних реакторів 240-310
В конденсаторах сірки 140-160
Тиск ( збитковий ) , МПа
Газу на вході установи 0,04-0,05
Повітря на вході у топку 0,05-0,06
У основній топці 0,03-0,05
Аналіз складу технологічних газів після першої стадії дозволяє перепнувати співвідношення O2:H2Sта регулювати склад газової суміші, що йде на другу стадію. Якщо збільшується кількість H2S в газах після першої стадії, він зализається у газах після другої стадії та ускладнює їх очищення поперед викидом у атмосферу.
Важливим технологічним процесом є стадія конденсація та відділення від газів рідкої сірки. Сірка при плавленні перетворюється на жовту рідину, але з 160 С починає змінюватись колір-буріє та при температурі коло 190 С перетворюється у в'язку темно-коричневу масу. Тому при конденсації сірки, а також у трубопроводах та апаратах,де вона повинна знаходитись у вигляді рідини, підпримують температуру 130-150 С.
Сірку конденсують з газової суміші після основної топки, а також після каталітичних реакторів другої стадії. Після конденсації газову суміш знову нагрівають до потрібної температури та спрямовують у наступний реактор.
Після останнього каталітичного реактора газова суміш вміщує залишок H2S, її очищують у печі доопалення, де при 280-600 С за рахунок спалення топливного газу сірководень перетворюється у окись сірки. У такому вигляді остаточні гази викидають у атмосферу через димову трубу. Газовий викід вміщує SO2 (до 1,5%), вихід H2S не дозволяється.
Сірка виробляється у вигляді комового продукту чи чешуйок після охолодження у спеціальних апаратах.
ЛIТЕРАТУРА
1. Технологические расчеты установок переработки нефти: Учебн. пособие для вузов / Танатаров М.А., Ахметшина М.И., Фасхутдинова Р.А. и др. / Под ред. М.А.Танатарова. -М.: Химия, 1987. -352 с.
2. Химия нефти и газа: Учебн. пособие для вузов / А.И. Богомолов, А.А. Гайле, В.В. Громова и др./Под ред. В.А. Проскурякова, А.Е. Драбкина -Л.: Химия,1989.-424 с.
3. Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа./Под ред. Б.И. Бондаренко.-М.: Химия,1983.-128 с.
4. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа.Ч.1.-М.:Химия,1975
5. Смидович Е.В. Технология переработки нефти.Ч.2.-М.:Химия,1980.-328с
6. Справочник нефтепеработчика. В 2-х томах./Под ред. С.К.Огородникова. -Л.:Химия, 1978.
7. Рудин М.Г. Карманный справочник нефтепереработчика.-Л.:Химия,1989.
8. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. / Под ред. Е.Н. Судакова.- М.:Химия, 1979.
9. Сарданишвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа.-М.:Химия,1980.-256 с.
Loading...

 
 

Цікаве