Разработка технологии дегазации жидкой серы

• Автор: Федотов, Денис Петрович
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Введение.

1. Глава I Литературный обзор.

1.1. Физикохимические свойства серы

1.2. Механизм растворения сероводорода в ссрс.

1.3. Проблемы при использовании жидкой недегазированной серы.

1.4. Химизм процесса дегазации.

1.5. Факторы влияющие на процесс.

1.5.1. Время пребывания серы в резервуаре хранения

1.5.2. Влияние температуры

1.5.3. Катализатор

1.5.4. Влияние перемешивания

1.5.5. Применение продувочного газа.
1.6.Технологии дегазации серы
1.6.1. Процесс дегазации фирмы .
1.6.2. Процесс дегазации фирмы .
1.6.3. Процесс дегазации фирмы xx.
1.6.4. Процесс дегазации фирмы x.
1.6.5. Процесс дегазации фирмы .
1.6.6. Процесс дегазации фирмы .
1.6.7. Процесс дегазации фирмы Ргосог.
1.6.8. Патентный обзор процессов дегазации
1.6.9. Сравнительная характеристика методов дегазации серы.
1.7.Выводы из литературного обзора. Цель и задачи исследования.
2. Глава II Методы определения содержания сероводорода
2.1 .Методы определения содержания сероводорода в газах
2.1.1. Газы горючие природные. Методы определения сероводорода и меркаптановой серы по ГОСТ 7.
2.1.2. Определение содержания сероводорода в атмосферном воздухе по РД .
2.1.3. Определение содержания сероводорода в атмосферном воздухе производственные инструкции ГШ ВЧ, ПИ ВЧ применяемые на Астраханском ГГ
2.2.Методы определения содержания сероводорода в сере.
2.2.1. Метод фирмы ТЕКНИП
2.2.2. Определение содержания сероводорода в сере с помощью индикаторных трубок.
2.2.3. Определение содержания сероводорода в ссрс по методике ОУ, ЛУРГИ.
2.2.4. Определение содержания гидрополисульфидов в сере
2.2.5. Методика определения содержания сероводорода в жидкой сере ПР .
2.2.6. Раздельное определение Н и гидрополисульфидов в сере
3. Глава Ш Экспериментальная часть
3.1. Дегазация с применением воздуха в различных соотношениях с аммиаком
3.2. Дегазация серы на катализаторах процесса Клаус.
4. Глава IV Разработка эффективного метода дегазации серы
4.1.Описание технологической схемы дегазации применяемой на Астраханском ГПЗ.
4.2.Анализ причин ухудшения анализов по содержанию сероводорода в жидкой сере.
4.3.Технические разработки по совершенствованию технологии 8 .
4.3.1. Изменение схемы распыления жидкой серы
4.3.2. Дегазация с подачей воздуха на всас серных насосов
4.3.3. Дегазация жидкой серы с применением эрлифтов
4.3.4. Дегазатор окислитель.
4.3.5. Технология очистки жидкой серы с применением высокочастотных колебаний.
4.3.5.1. Механизм высокочастотной дегазации Л .
4.3.5.2. Влияние мощности излучателя и частоты на скорость массообмена.
4.3.5.3. Результаты проведенных экспериментов
4.3.5.4. Описание технологи очистки серы от сероводорода.
5. Глава V Техникоэкономическая оценка эффективности технологии.И
5.1. Производственная программа.
5.2. Расчет показателей использования мощности установки
5.3. Определение стоимости основных фондов установки
5.4. Определение показателей по труду и заработной плате
5.5. Расчет заработной платы
5.6. Определение себестоимости продукции
5.7. Расчт прибыли.
5.8. Заключение.
Список использованной литературы.
Введение


С повышением температуры паров число атомов в молекуле серы постепенно уменьшается, и в интервале температур К молекула состоит в основном из , а при К все пары серы одноатомны 1. Весьма важным свойством серы является е высокая растворимость во многих органических растворителях. Самыми эффективными растворителями являются сероуглерод, анилин, пиридин I. Сера хорошо растворяется в диалкилдисульфидах, образующихся в качестве побочного продукта при демеркаитанизации углеводородного сырья. Сера, химически1 активна и непосредственно соединяется почти со всеми элементами, за исключением азота, йода, золота, платины и инертных газов. При комнатной температуре во влажном воздухе сера слабо окисляется с образованием следов диоксида серы, при нагревании выше 0К сера горит, образуя диоксид и частично триоксид серы. В особых условиях могут быть получены неустойчивые оксиды серы 1. Сера образует множество кислот. Из них наиболее известны сернистая кислота Н0з ангидридом е является 2, серная кислота IЬБО. БОз, высшие оксиды ангидриды пероксосерных кислот. С водородом сера начинает взаимодействовать уже при 3 3К с образованием Н. При сплавлении сульфида натрия с серой образуется полисульфид Хаз, в состав которого может входить от 2 до 8 атомов серы 1. С раскаленным углем или углеродсодержащими соединениями пары серы образуют сероуглерод. Содержащийся в технологическом газе сероводород начинает растворяться в жидкой сере уже во время ее конденсации в аппаратах установки Клауса. Растворимость сероводорода в жидкой сере была определена Фанелли в г. Рисунок 1. Позднее iii и Тоиго 4 установили, что необычный характер растворимости сероводорода в жидкой сере обусловлен формированием полисульфидов водорода. Н х 1 8 Нч 1 где х2,3,4,5 5. Исследование растворимости сероводорода в сере с использованием инфракрасной спектроскопии показало наличие двух различных полос одну для сероводорода, а другую для полисульфида. В эксперименте, выполненным Viii и Тоиго, сероводород барботировался в жидкую серу, содержащую инфракрасный элемент, и выдерживался при постоянной температуре 0С. Спектр записывался периодически через заранее определенные интервалы. Было отмечено, что две полосы поглощения Н и Нп появляются с различными скоростями. Как видно из рис. Н быстро появляется и достигает уровня насыщения в пределах минут. Полоса Нх появляется через минут, после чего требуется от 3 до часов для достижения состояния насыщения. Обратный эксперимент был выполнен путем продувки азота через жидкую серу, предварительно насыщенную Н и Нх , как это показано на рис. При этом обе полосы, Н и Нх , появляются вначале одновременно, однако исчезновение их осуществляется с различными скоростями. Нх является более затруднительным в связи с медленными скоростями конверсии Нх в Н. Обобщение этих данных и данных, полученных ранее Фаннели 6 с использованием теории расплава серы позволили доказать термодинамическими расчетами констант равновесия, что аномальная растворимость Н в сере строго подчиняется термодинамическим закономерностям экспериментальные данные охватывают интервал температуры С. Таким образом процесс растворения сероводорода в сере двухступенчатый первая стадия физическое растворение. Стадия относительно быстрая концентрация сероводорода достигает равновесного значения за минут. Одновременно с первой протекает химическая реакция образования полисульфидов водорода. Образование водородной связи обязано ничтожно малому размеру поляризованного атома водорода и его способности глубоко внедряться в электронную оболочку соседнего ковалентно с ним не связанного отрицательно поляризованного атома серы. Вследствие этог о при возникновении водородной связи наряду с электростатическим взаимодействием проявляется и донорно акцепторное взаимодействие . Динамическое равновесие реакции 1 сдвигается в правую сторону с увеличением температуры, охлаждение серы способствует обратной реакции. Общая растворимость сероводорода в сере является аномальной с повышением температуры растворимость Н в жидкой сере не уменьшается, как для других газов, а вначале резко увеличивается, достигает максимума и уменьшается только вблизи точки кипения серы, рисунок 3 6.