Разработка энергосберегающей технологии производства элементной серы

• Автор: Жданов, Тимур Равилевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Классификация газов. Требования к процессам очистки сероводородсодержащих газов
1.2. Классификация процессов очистки газов от сероводорода
1.2.1. Методы абсорбционной и адсорбционной очистки газов
1.2.2. Окислительные методы очистки газов
1.3. Промышленные процессы доочистки хвостовых газов
1.4. Процессы жидкофазного каталитического окисления сероводорода
1.5. Окисление сероводорода в кипящем слое катализатора
1.6. Катализаторы процессов доочистки отходящих газов
1.7. Выводы
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Физико-химические характеристики сырья
2.2. Физико-химические свойства катализаторов
2.3. Методика анализа реакционного газа и продуктов реакции
2.3.1. Методика раздельного определения сероводорода и диоксида серы при их совместном присутствии
2.3.2. Методика определения концентрации сероводорода ф'отоколориметрическим методом по реакции образования метиленового голубого
2.4. Методики анализов катализаторов
2.4.1. Рентгеноструктурный анализ
2.4.2. Определение состава катализаторов.
2.4.3. Рентгеновское рассеяние под малыми углами.
2.4.4. Термографический анализ

2.4.5. Измерение общей удельной поверхности
2.4.6. Измерение прочности ^
3. РАСЧЕТНЫЙ РАЗДЕЛ
3.1. Физико-химические особенности реакции прямого окисления
3.2. Расчет точки росы серы для условий протекания процесса
прямого окисления сероводорода в серу.
3.3. Модельный расчет состава отходящих газах процесса Клауса, прступающих на прямое окисление
3.4. Расчет процесса прямого окисления для заданных условий ^
работы каталитического реактора
3.5. Выводы
4. ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОПЫТНО - ПРОМЫШЛЕННОЙ
УСТАНОВКИ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ НА УФИМСКОМ НПЗ
4.1. Описание технологической схемы ^
4.2. Цормы технологического режима процесса ^
4.3. Результаты опытно - промышленного пробега установки
4.4. Результаты анализов отработанного катализатора.
4.5. Выводы
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУР НА ФАЗОВЫЙ 8 [
СОСТАВ И ПОРИСТО- СТРУКТУРНЫЕ СВОЙСТВА КАТАЛИЗАТОРА ПРЯМОГО ОКИСЛЕНИЯ
5.1. Результаты рентгеноструктурного анализа
5.2. Результаты термографического анализа образцов катализатора
3 3 Результаты анализа поровых характеристик ^
5.4. Определение удельной поверхности и механической прочности
5.5. Выводы
6. ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО
СЕРОВОДОРОДА С ПОЛУЧЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ

СЕРЫ С ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ КОНВЕРСИИ СЕРОВОДОРОДА (СВЫШЕ 98%) И С ВЫРАБОТКОЙ
ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ
6.1. Схема получения пара среднего давления.
6.2. Схема получения пара среднего давления с замкнутой
циркуляцией пара низкого давления
6.3. Схема получения пара среднего давления и теплофикационной 95 воды с замкнутой циркуляцией пара низкого давления
6.4. Описание технологического процесса
6.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
список ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

регенератор, где происходит окислительная регенерация кислородом воздуха.
В ТатНИПИнефти разработана и совершенствуется технология очистки кислых газов от сероводорода абсорбцией щелочным раствором комплекса железа с этилендиаминтетрауксусной кислотой. В процессе абсорбции сероводород окисляется до элементной серы трехвалентным железом. Регенерация абсорбента осуществляется продувкой его воздухом [92].
Однако несмотря на кажущиеся очевидные преимущества, у этих методов имеются существенные недостатки: высокая металлоемкость
применяемых аппаратов, вспенивание при высоких скоростях подаваемого газа, проблема выделения образовавшейся серы на специальных фильтрах, отравление реагентов при переработке газов, содержащих С02, НСЫ, БОг за счет его абсорбции, образование политионовых кислот, чрезвычайно агрессивных в плане коррозии основного технологического оборудования.
1.5. Окисление сероводорода в кипящем слое катализатора
Одним из перспективных направлений очистки
сероводородсодержащих газов является процесс окисления сероводорода в серу в псевдоожиженном (кипящем) слое катализатора. Кипящий слой катализатора используется в тех случаях, когда содержание сероводорода в газе свыше 6% и проведение реакции прямого окисления сероводорода с заданными температурными параметрами в неподвижном слое катализатора не представляется осуществимым ввиду интенсивного адиабатического разогрева. Установки с кипящим слоем катализатора испытаны на различных объектах. Так, например, на установке по утилизации кислых газов Туймазинского ГПЗ производительностью до 80 нм3/ч в пилотном масштабе проводились исследования по окислению сероводорода в кипящем слое катализатора, в интервале концентраций сероводорода от 10 до 35 % об. Проведенные испытания позволили определить оптимальные параметры