Термоокислительному процессы нефтепереработки — Реферат

создается в газовой фазе находится в виде S2, S6 и S8, их соотношение в результате равновесных переходов одной формы в другую зависит от температуры.
К 200 С сера находится в виде S8. Это делает реакцию (в) идущей с уменьшением количества молекул
8SO2 + 16H2S 16H2O + 3S8
С 200 С до 400 С заметно увеличивается количество молекул S6. Реакция (в) имеет и так.
2SO2 + 4H2S 4H2O + S6
При высоких температурах, когда значительная часть серы находится в виде S2 (количество молекул уже увеличивается)
2SO2 + 4H2S 4H2O + 3S2
Таким образом, если реакцию проводить при умеренных температурах 200-400 С, она идет с увеличением количества молекул и равновесный выход продуктов повышается при высоком давлении.
Эти реакции используются при производстве серы от сероводорода по методу, который называют процессом Клаусса.
Реакции (а, б), которые являются основными на первой стадии процесса требуют высокой температуры 900-1300 С. Вторую стадию-реакцию (в) проводят на катализаторе с целью повышения ее скорости. После первой стадии в продуктах курения поддерживают соотношение H2S: SO2 = 2: 1 (стехиометрическое для реакции в).
Вторую стадию-установки серы за счет реакции (в) проводят в двух, трех последовательных реакторах.
Перед каждым реактором из смеси отделяют серу в конденсаторах. Это позволяет сместить равновесие вправо. Температура также влияет на равновесие, повышение температуры смещает равновесие влево, поэтому температуру поддерживают минимальной-в первом реакторе 280 С, далее 250 С.
Город Саки
В первом реакторе реакция доходит до равновесия, но после отделения серы в следующих реакторах удается доказать конверсию H2S до 95%.
Основными параметрами процесса является температура и давление. Температура в зоне камеры сжигания +1100 С для реакции H2S с O2. Температуру повышают до 1200—1300 С для реакции NH3 с O2. более высокие температуры ограничиваются термостойкостью-футеровка.
В каталитической зоне поддерживается температура более 250 С и давление действует в обратному направлении -повышение давления смещает равновесие в сторону конечных продуктов.
Температура в каталитических реакторах должна быть более точки росы для серы, когда из смеси начинает конденсироваться сера. Если это видбудеться в реакторе, сера будет конденсироваться на поверхности катализатора.
Промышленная реализация процесса Клауса
На промышленных установках производства серы используют технический сероводород с содержанием H2S 80-84%. Кроме H2S сырье содержит углеводородные газы (до 1.6%), водяной пар (до 5%), CO2 (до 5%) и другие компоненты.
Параметры стадии термического окислювааня выбирают таким образом, чтобы создать оптимальные условия для каталитического процесса второй стадии.
Основной компонент катализаторив- окись алюминия в виде бокситов (минеральные продукты) или активной окиси алюминия в различных формах, а также с приложением различных промоторов. Известный активный катализатор марки CR-3S имеет оптимальную макропористых структуру с порами диаметром больше, чем 1000А.
Дезактивация катализатора идет вследствие сульфатного установки с реакцией SO2 с Al. Для регенерации катализатора его обрабатывают 20-24годины H2S при 280-300 С. Дезактивация катализатора возможна также за счет конденсации серы на его поверхности. В таком случае регенерацию выполняют в процессе эксплуатации, уменьшая температуру на входе в слой катализатора на 30-40 С на 24 часа.
Технологические параметры установки:
Температура газа, С.
В топке первой стадии 1100—1300
На входы в каталитические реакторы второй стадии 230-250
На выходе из каталитических реакторов 240-310
В конденсаторах серы 140-160
давление (убыточный), МПа
Газа на входе учреждения 0,04-0,05
Воздух на входе в топку 0, 05-0,06
В основной топке 0,03-0,05
Анализ состава технологических газов после первой стадии позволяет перепнуваты соотношение O2: H2Sта регулировать состав газовой смеси, идет на вторую стадию. Если увеличивается количество H2S в газах после первой стадии, он зализаеться в газах после второй стадии и затрудняет их очистки перед выбросом в атмосферу.
Важным технологическим процессом является стадия конденсация и отделение от газов жидкой серы. Сера при плавлении превращается в желтую жидкость, но с 160 С начинает меняться цвет-буреет и при температуре около 190 ° С превращается в вязкую темно-коричневую массу. Поэтому при конденсации серы, а также в трубопроводах и аппаратах, где она должна находиться в виде жидкости, пидпримують температуру 130-150 С.
Серу конденсированных из газовой смеси после основной топки, а также после каталитических реакторов второй стадии. После конденсации газовую смесь снова нагревают до нужной температуры и направляют в следующий реактор.
После последнего каталитического реактора газовая смесь содержит остаток H2S, ее очищают в печи доопалення, где при 280-600 С за счет сжигания топливного газа сероводород превращается в окись серы. В таком виде окончательные газы выбрасывают в атмосферу через дымовую трубу. Газовый выброса вмещает SO2 (до 1,5%), выход H2S не допускается.
Сера производится в виде комовой продукта или чешуйок после охлаждения в специальных аппаратах.
ЛИТЕРАТУРА
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. Хайль, 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. Сарданишвилы А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. -М.: Химия, 1980. -256 с.