Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Получение серы методом клауса

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 17.09.2012. Сдан: 2012. Страниц: 20. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


                                         Введение 
 
Процесс Клауса является наиболее перспективным в технологическом, экологическом и экономическом  аспектах процессом получения  серы из кислых газов при очистке природных  и попутных газов, а также газов  нефтехимических производств. Сегодня  процесс Клауса, с одной стороны, решает проблему утилизации сероводорода и дает возможность получать ценный продукт — газовую серу, с другой стороны — при получении газовой серы имеет место загрязнение атмосферы токсичными выбросами отходящих газов, а также сероводородом. Высокая конкуренция на мировом рынке серы выдвигает еще одну важную задачу – повышение ее качества.
Таким образом, технико-экономические  показатели процессов производства серы, их экологические характеристики, а также качество серы не удовлетворяют  современным требованиям рынка  серы. Несмотря на то, что промышленное внедрение процесса Клаус берет  начало в 50-х годах прошлого столетия, остались нерешенными много вопросов этого процесса: основные научные  разработки ведутся в области  повышения глубины извлечения серы из газа и качества товарной серы, снижения вредных выбросов в окружающую среду. Поэтому совершенствование процесса Клауса в этих направлениях является актуальным направлением в газо и  нефтеперерабатывающей промышленности.
                                                 
 
 
 
 
 
 
 
Производство серы
 
Разработка месторождений газа, содержащих сероводород, и освоение процесса выделения серы из кислых газов, получающихся в результате сероочистки сероводородсодержащих газов, позволили получать высококачественную серу (содержание серы не менее 99,5 %), имеющую гораздо меньшую себестоимость, чем природная сера. Кроме того, такая утилизация сероводорода необходима для обеспечения требований по охране атмосферного воздуха.
Состав и качество кислых газов, с точки зрения использования их в процессе Клауса, зависят прежде всего от выбранного способа очистки газа (физическая или химическая абсорбция, адсорбция и т.д.). Кроме сероводорода в полученном в процессе очистки кислом газе присутствуют в большей или меньшей степени диоксид углерода, серооксид углерода, сероуглерод, меркаптаны, азот, могут присутствовать в небольших количествах сульфиды и т.п.
Процесс извлечения серы методом Клауса был разработан более 100 лет назад для удаления сероводорода, образуемого при извлечении сульфита аммония из аммиачных растворов.
Позднее метод Клауса стали применять  при переработке сероводорода, получаемого  в процессе очистки газа. В настоящее время используются различные модификации первоначального процесса Клауса; на его основе построены сотни установок, производительность которых достигает более 300 тыс. т серы в год. На этих установках перерабатывается сероводород с различным содержанием углеводородов и вредных примесей.
В первоначальном процессе сероводород  и определенное количество воздуха, содержащего стехиометрическое  количество кислорода, сжигались в огнеупорной печи, заполненной бокситным катализатором. Полученные при этом газы охлаждались до температуры конденсации серы.
H2S + O2 = S x + H2O. 
Прямая реакция в таком равновесии является экзотермической. Поскольку теплота реакции рассеивалась благодаря получению серы, температура в массе катализатора стабилизировалась в диапазоне 200-350 °С. При такой температуре равновесная конверсия сероводорода в серу составляла всего 80-90 % даже при очень низкой объемной скорости подачи сероводорода.
         Несмотря на богатый накопленный опыт в проектировании установок Клауса, в сущности очень трудно поддерживать процесс на полном уровне конверсии в промышленных условиях. К тому же органы по защите окружающей среды во многих частях мира установили такие пределы выбросов в атмосферу, что уже нельзя эксплуатировать установки ниже стандартного уровня. Частично эта проблема возникает в связи с тем, что химические реакции в процессе только равновесные и не завершаются полностью. Отклонение в пропорциях воздуха и сероводорода от номинальных значений нарушает баланс между сероводородом и диоксидом серы, из-за чего один из этих газов в избыточном количестве проходит через установку неизмененным. В любом случае это ведет к увеличению выбросов SO2, так как отходящий газ всегда дожигается с целью разложения сероводорода. Колебания температуры в каталитических реакторах также ведут к снижению конверсии установок Клауса. Присутствующие в кислом газе углеводороды при горении образуют смолу и сажу, портят цвет и вызывают загрязнение катализаторов, что также необходимо учитывать при проектировании установок.
Химизм процесса
Термическая стадия заключается в  высокотемпературном сжигании сероводорода в топочной части реактора-генератора при подаче стехиометрического количества воздуха согласно реакции
2H2S + O2 = S2 + 2H2O.
В топочной части печи-реактора протекают  следующие целевые реакции:
H2S + 3/2 O2 = SO2 + H2O;
H2S + SO2 = 3/2S2 + 2H2O;
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.
Присутствующие в кислом газе так  называемые нежелательные компоненты (CO2, пары воды и углеводороды) могут вступать в побочные реакции, приводящие к снижению конверсии сероводорода в серу и образованию соединений, которые не могут вступать в реакции образования серы на последующих (каталитических) стадиях процесса. Так, при температуре порядка 900-1100°C довольно активно протекают реакции с образованием COS и CS2:
CH4 + 2H2S - CS2 + 4H2;
CH4 + S2  - CS2 + 2H2;
CH4 + 2S2  - CS2 + 2H2S;
2CS + H2O - COS + H2S;
2CS2 + SO2 - 2COS + 3/2S2;
CH4 + 3/2O2  - CO + 2H2O;
CO + 1/2S2   - COS;
2CH4 + 3SO2   - 2COS + 1/2 S2 + 4H2O;
2CO2 + 3/2 S2  - COS + SO2.
Повышение температуры выше 1100 °C приводит к уменьшению содержания CS2 в продуктах термической стадии процесса Клауса.
На  каталитических ступенях процесса на катализаторе - активной окиси алюминия, при температуре 200-300°C происходит взаимодействие сероводорода и диоксида серы с образованием элементарной серы по реакциям
2H2S + SO2 = 3/6 S6 + 2H2O;
2H2S + SO2 = 3/8 S8 + 2H2O;
 3S8 = 4S6 = 12 S2.
После каждой ступени процесса осуществляется конденсация образовавшейся серы путем охлаждения технологических газов в конденсаторах-генераторах. Подогрев технологического газа перед каждой каталитической ступенью производится одним из способов:
1. путем сжигания части исходного кислого газа (1-2%) и смешения в смесительной камере продуктов сгорания с технологическим газом, отводимым из конденсаторов серы предыдущей ступени;
2. путем смешения технологического газа с расчетным количеством продуктов печи-реактора;
3. в печи подогрева за счет тепла продуктов сгорания природного газа (передача тепла через стенки труб);
4. в рекуперативных теплообменниках за счет тепла продуктов реакции термической или каталитической ступеней.
С последней  каталитической ступени после извлечения образовавшейся серы отходящий газ направляют на установки доочистки хвостовых газов процесса Клауса.
        Факторы, влияющие на процесс Клауса
 
На  эффективность процесса Клауса влияют состав кислого газа, температура  процесса, давление, время контакта, эффективность катализаторов и эффективность работы конденсаторов серы.
                                            Состав кислого газа
Сероводород - целевой компонент  кислого газа. Содержание H2S более 50% по объему обеспечивает устойчивое горение кислого газа в печи-реакторе. Если содержание H2S менее 50%, необходимо принимать специальные меры для обеспечения стабильности пламени: предварительный подогрев кислого газа или воздуха, байпасирование части кислого газа мимо горелок, обогащение воздуха кислородом и т.д.
Избыток СО2 (более 30 % по объему) дестабилизирует горение газа, увеличивает расход тепла на нагрев газа (является балластным компонентом) и является источником образования COS и CS2, образующихся с его участием в результате протекания побочных реакций.
Содержание углеводородов до 2 % практически не оказывает влияния  на степень конверсии серы. При  повышении их содержания до 5 % и более они образуют смолы и сажу, которые, попадая в серу, портят ее цвет и качество.
Пары воды ингибируют процесс образования  серы и увеличивают вклад побочных реакций. Допустимое содержание паров воды в кислом газе, поступающем на установки Клауса, - не более 2 % по объему.
Избыток кислорода нарушает стехиометрическое  соотношение H2S : SO2 = 2 : 1; кроме того, способствует образованию сернистого ангидрида SO3, который дезактивирует катализатор, образуя Al2(SO4)3, т.е. происходит сульфатация катализатора.
                                          Температура процесса
На термической ступени установки  Клауса чем выше температура, тем выше степень конверсии сероводорода в серу. В печи-реакторе оптимальная температура 1100-1300°C. В этом температурном интервале степень конверсии максимальна, а количество образующихся по побочным реакциям COS и CS2 незначительно.
На каталитической ступени наблюдается  обратная зависимость конверсии от температуры: конверсия повышается с понижением температуры. Но в области низких температур скорости целевых реакций становятся очень малы, и поэтому для повышения скорости реакций здесь необходимо использовать катализаторы. Нижний температурный предел ограничивается точкой росы серы (температура конденсации серы 188 °C). На практике нижний температурный предел в каталитических конверторах устанавливают на уровне 204 °C, чтобы исключить возможность конденсации серы в порах катализатора.
                     
                                                 Давление
На  термической ступени установки  Клауса чем ниже давление, тем выше степень конверсии сероводорода в серу, хотя в области низких давлений эта зависимость невелика. На каталитической ступени наоборот: повышение давления благоприятно влияет на выход серы. На практике в каталитических конверторах обычно поддерживается давление на уровне 0,012-0,017 МПа.
                                              Время контакта
Увеличение  времени контакта приводит к повышению  выхода серы как на термической, так и на каталитической ступени. На термической ступени оно обычно составляет 1,5-3,0 с. В каталитических конверторах на практике время контакта принимают несколько выше теоретического, учитывая падение активности катализатора во времени.
                               Эффективность конденсаторов
  Неполное извлечение серы в  конденсаторах-коагуляторах приводит  к повышенным потерям паров  серы с хвостовыми газами и  снижению конверсии сероводорода  в серу.
                                                 Катализаторы
Эффективность работы установок Клауса сильно зависит от используемого  катализатора, т.е. от его активности, устойчивости к сульфатации и способности ускорять реакции гидролиза COS и CS2. Важным показателем является механическая прочность, так как наличие пыли увеличивает гидравлическое сопротивление реактора и снижает производительность установки.
В качестве катализаторов обычно используют активную форму Al2O3 с добавками Na2O, Fe2O3, TiO2 и др.
         
  Выбор модификации процесса Клауса
 
В промышленности применяются четыре основных способа Клауса для производства элементарной серы из кислых компонентов природного газа и нефтезаводских газов: прямоточный (пламенный), разветвленный, разветвленный с подогревом кислого газа и воздуха и прямое окисление.
    Прямоточный процесс Клауса (пламенный способ) применяют при объемных долях сероводорода в кислых газах выше 50 % и углеводородов менее 2%. При этом весь кислый газ подается на сжигание в печь - реактор термической ступени установки Клауса, выполненный в одном корпусе с котлом - утилизатором. В топке печи-реактора температура достигает 1100-1300 °C и выход серы до 70 %. Дальнейшее превращение сероводорода в серу осуществляется в две-три ступени на катализаторах при температуре 220-260 °C. После каждой ступени пары образовавшейся серы конденсируются в поверхностных конденсаторах. Тепло, выделяющееся при горении сероводорода и конденсации паров серы, используется для получения пара высокого и низкого давления. Выход серы в этом процессе достигает 96-97 %.
    При низкой объемной доле сероводорода в кислых газах (30-50 %) и объемной доле углеводородов до 2 % применяют разветвленную схему процесса Клауса (треть-две трети). По этой схеме одна треть кислого газа подвергается сжиганию с получением сернистого ангидрида, а две трети потока кислого газа поступают на каталитическую ступень, минуя печь- реактор. Серу получают в каталитических ступенях процесса при взаимодействии сернистого ангидрида с сероводородом, содержащимся в остальной части (2/3) исходного кислого газа. Выход серы составляет 94-95%.
    При объемной доле сероводорода в кислом газе 15-30 %, когда при использовании схемы треть-две трети минимально допустимая температура в топке печи-реактора (930°С) не достигается, используют схему разветвленного процесса Клауса (треть-две трети) с предварительным подогревом кислого газа (или) воздуха.
    При объемной доле сероводорода в кислом газе 10-15 % применяют схему прямого окисления, в которой отсутствует высокотемпературная стадия окисления (сжигания) газа. Кислый газ смешивается со стехиометрическим количеством воздуха и подается сразу на каталитическую ступень конверсии. Выход серы достигает 86 %.
На  термической ступени установок  Клауса применяют цилиндрические реакторы, состоящие из топочной камеры и трубчатого теплообменника. В торцевой части топочной камеры расположены горелочные устройства. Основная часть сероводородного газа и воздуха обычно подается по тангенциальным каналам. В зоне смешения горение происходит в закрученном потоке. Проходя решетку из расположенного в шахматном порядке огнеупорного кирпича, продукты сгорания поступают в основной топочный объем также цилиндрической формы, но большего диаметра. Затем продукты сгорания охлаждаются водой, проходя по трубному пространству трубчатого теплообменника, и поступают в конденсатор, откуда полученная в термической ступени сера выводится в хранилище серы. Технологический газ после термической ступени, содержащий непро- реагировавший сероводород, сернистый ангидрид, образовавшийся одновременно с серой при пламенном сжигании сероводорода, а также серооксид углерода и сероуглерода (продукты побочных реакций, протекающих в реакторе), вновь подогревается в подогревателе до 220-300°С и поступает на каталитическую ступень. В каталитическом слое происходит основная реакция
2H2S + SO2 = 2H2O + nSn.
 
Обычно  бывает две или три каталитические ступени. На выход серы сильное влияние  оказывают число ступеней конверсии, способ подогрева газов перед  ступенями и, конечно, соотношение  компонентов H2S и SO2 (отклонение от стехиометрического). Выход серы при различных способах подогрева реакционных газов характеризуется следующими данными:
Способ смешения реакционных  газов
Выход серы в процессах, %
одноступенчатом
Двухступенчатом
Смешение с горячими газами реакционной камеры
Смешение с продуктами сжигания части исходного кислого  газа
Поверхностный теплообмен с  газами после конверсии
 
83,85
 
            84,25  
 
            84,60
 
              91,90
 
94,25
 
              94,50

 
Реакторы каталитических ступеней (конверторы) бывают горизонтальные и  вертикальные, односекционные и многосекционные. Скорость газа на общее сечение конвертора не превышает 0,15 м/с. Высота слоя катализатора изменяется в пределах 0,8-1,5 м. Объемную скорость газа в слое катализатора выбирают, исходя из содержания сероводорода в кислых газах:
Объемная доля сероводорода в кислом газе, %..........50-100    20-50     20
    Объемная скорость, нм3 …………………………….. 125-250   100-200 25-50
Нижние скорости соответствуют  степени превращения 90 - 96 %, высокие 85-90 %.
Разветвленный процесс Клауса (треть-две  трети) применяют при низком содержании сероводорода в кислом газе.
         Принципиальная технологическая схема разветвленного процесса Клауса в основном подобна схеме прямоточного процесса (рис. 2), хотя и имеет некоторые особенности. В прямоточном процессе Клауса весь кислый газ поступает в печь-реактор на сжигание, либо (в зависимости от способа подогрева технологического газа перед каталитическими ступенями) из него забирают небольшое количество (1-2 %) для сжигания в топке печи подогрева каталитической ступени с последующим смешением продуктов сгорания с технологическим газом ( рис.2).
В схеме разветвленного процесса Клауса в печь-реактор поступает только 1/2 всего потока кислого газа, а 2/3 потока, минуя термическую ступень, направляют в смесительную камеру на смешение с технологическим газом, отводимым из конденсатора серы предыдущей ступени.
В печи-реакторе разветвленного процесса Клауса осуществляется окисление сероводорода до сернистого ангидрида по реакции
  H2S + O2 = H2O + SO2
Для получения оптимальной  температуры в реакционной печи при низком содержании сероводорода сжигание кислого газа осуществляют с меньшим недостатком воздуха, чем при прямом процессе Клауса. В этом случае обеспечивается получение стабильного пламени. Чем ниже концентрация сероводорода в кислом газе, тем больше соотношение воздух : кислый газ, вплоть до соотношения 4:1, когда производится полное сжигание сероводорода кислого газа до диоксида серы. Затем оставшиеся 2/3 сероводорода взаимодействуют на катализаторе с полученным сернистым ангидридом до образования серы:
     2H2S + SO2 = 2H2O + Sn
Эта реакция является экзотермической  и обратимой при повышенных температурах. Иногда получается, что в вышеуказанном диапазоне изменения концентрации сероводорода температура горения в реакционной печи становится слишком низкой, чтобы обеспечить протекание термических реакций образования серы, и побочные реакции, особенно с участием углеводородов, резко увеличивают образование побочных продуктов. Поэтому такая схема работает хорошо только при отсутствии углеводородов в кислом газе или при их наличии в незначительных количествах (до 2 %). Иногда (при использовании физических абсорбентов для очистки газа от кислых компонентов) считают допустимым содержание углеводородов в кислом газе до 5%, хотя это, безусловно, вызывает дополнительные сложности в эксплуатации установок Клауса.
Как показывает опыт эксплуатации действующих  установок с такой схемой, выход  серы на них быстро падает из-за отложений углерода. В первом каталитическом реакторе они образуются тем быстрее, чем ниже концентрация сероводорода и чем выше содержание углеводородов в кислом газе.
Разветвленный процесс Клауса не отвечает требованиям охраны окружающей среды. Степень конверсии здесь достигает лишь 94-95 %. Поэтому в последнее время для получения серы из кислых газов с относительно низким содержанием сероводорода применяют кислородное дутье или подают воздух, обогащенный кислородом.
Применение кислорода в процессе Клауса экономически целесообразно. Хотя при этом резко возрастают капитальные  затраты, себестоимость снижается  примерно в три раза, что в конечном итоге дает большой экономический  эффект.
Главным же фактором малой распространенности установок данного типа является более низкое (по сравнению с прямоточным процессом Клауса) качество получаемой серы по содержанию золы (углерода).
В случае прямого окисления (классический способ) используют кислые газы с содержанием сероводорода 10-15 %.
Предварительно нагретые воздух и кислый газ подаются в  каталитический реактор для непосредственного  окисления сероводорода в серу (рис. 1)

Рис. 1. Технологическая схема установки Клауса прямым окислением
I - кислый газ; II - воздух; III, IV, V - продукты реакции; VI - отходящие газы; VII - жидкая сера; VIII - техническая вода; В01 - сепаратор; В02, В04, В06 - каталитические реакторы первой, второй и третьей ступеней; В03, В05 - теплообменники; В07 - коагулятор серы; F01 - печь подогрева технологического газа; F04 - печь дожига и дымовая труба; Е01, Е02 - конденсаторы серы; Е03 - экономайзер; Т01 - серная яма; Н01 - воздуходувка; У - установка доочистки хвостовых газов
Технологическая схема работает следующим  образом. Кислый газ, поступающий в систему, проходит через скруббер, где от него отделяется вода. Затем он поступает в обогреваемый снаружи предварительный подогреватель, где нагревается до 200 °C. После предварительного нагрева газ смешивается с воздухом и поступает в реактор первой ступени, где протекают реакции над катализатором.
Специальный клапан регулирует количество воздуха, добавляемого в систему (реактор первой и второй ступеней). Достаточное количество воздуха обеспечивает сжигание 1/3 сероводорода в поступающем потоке газа. Для поддержания температуры на выходе из первого реактора ниже 510°C в систему включен регулятор температуры.
Поток газа, содержащий диоксид углерода, сероводород и сернистый ангидрид, а также пары серы и воды, выходит  из реактора первой ступени, охлаждается в одной секции теплообменника, состоящего из двух отделений. Сконденсировавшаяся сера стекает по мере образования в хранилище серы. Газ, из которого удалено более 70 % серы, смешивается с проходящим по байпасу воздухом и направляется в реактор второй ступени большего объема, где все реагирующие компоненты находятся в состоянии равновесия при более низких температурах, чем в аппарате первой ступени.
Температура потока, поступающего во второй реактор, регулируется перепуском некоторого количества газа из первой ступени, имеющего температуру около 480°C, и смешиванием его с холодным газом из хранилища серы.
Пары и непрореагировавшие газы, выходящие из реактора второй ступени  и содержащие сероводород и диоксид  серы, охлаждаются в другой секции теплообменника. Поток газа, выходящий из дымовой трубы, содержит двуокись углерода, азот и менее 1 % кислорода.
 
            Технологическая схема установки Клауса
 
Наиболее широкое применение нашел  прямой (пламенный) способ Клауса (рис. 2). Установка прямоточного процесса Клауса состоит из двух ступеней получения серы - термической и каталитической.
Кислый газ сжигается  в термической ступени, причем кислород воздуха подается в топку в количестве, необходимом для протекания окисления сероводорода до серы:
H2S + O2 = H2O + S
 



                        Рисунок 1 - Прямой (пламенный) способ Клауса
I - кислый газ; II - воздух; III - пар высокого давления; IV, V - продукты реакции; VI - отходящие газы; VII - жидкая сера; VIII - горячая вода для питания котлов; IX - пар низкого давления; X - техническая вода; В01 - сепаратор; В02 - барабан первого котла; В04, В06 - каталитические реакторы первой и второй ступеней; В03, В05, В07 - коагуляторы серы; F01 - печь-реактор; F02, F03 - печи подогрева технологического газа; F04 - печь дожига и дымовая труба; E01, E02 - конденсаторы серы; Е03 - экономайзер; Е04 - емкость горячей воды; Т01 - серная яма; Н01 - воздуходувка; Н02 - насос; У-355 - установка доочистки хвостовых газов
        По схеме прямого процесса Клауса (рис.2), реализованного на Оренбургском ГПЗ, кислый газ с температурой не выше 65 °C и давлением до 0,12 МПа от установок очистки и осушки газа поступает в сепаратор В01, где за счет снижения скорости и отбойной сетки, установленной в верхней части, от него отделяется капельная влага. Уровень жидкости в сепараторе поддерживается не более 50 % от его объема.
   Из сепаратора В01 кислый газ направляется в печь реакции F01. Часть кислого газа по отдельным трубопроводам подается в печи подогрева F02, F03. Форсунка кислого газа в печи F01 состоит из двух труб диаметром 12 и 24 мм, встроенных одна в другую. Труба диаметром 24 мм используется постоянно, труба диаметром 12 мм - в период пуска, при малых расходах кислого газа.
Воздух, необходимый для окисления  перед поступлением в зону реакции, проходит камеру подогрева вспомогательной  печи F04. Подогрев воздуха перед поступлением его в зону реакции необходим для устранения импульсного горения кислого газа в топке котла при низких загрузках установки. Температура воздуха на выходе из печи F04 поддерживается не выше 260°С. Для разогрева системы при пуске установки, а также в период регенерации в печь F01 подается топливный газ. Продукты реакции камеры сгорания проходят трубный пучок котла F01, где отдают избыточное тепло котловой воде и далее направляются в конденсатор-коагулятор Е01/В03. Нагретая котловая вода за счет термосифона поднимается в барабан- паросборник В02, откуда выделенный пар среднего давления направляется в сеть пара среднего давления. Уровень котловой воды в барабане В02 поддерживается в пределах 45-55 %.
   Технологические газы из печи F01 с температурой до 370°C направляются на охлаждение в трубный пучок конденсатора Е01; сконденсировавшаяся сера отделяется в коагуляторе В03 и через гидрозатворы стекает в яму суточного хранения серы Т01.
   Полученный за счет испарения воды в межтрубном пространстве пар низкого давления с давлением 0,1-0,18 МПа направляется в заводскую сеть пара низкого давления. Уровень воды в конденсаторе поддерживается в пределах 40-60 %.
   Из коагулятора В03 непрореагировавшие продукты реакции с температурой до 192 °C направляются в камеру смешения вспомогательной печи F02, где подогреваются до температуры выше точки росы серы, более 220 °С.
       Регулятор пропорционального расхода поддерживает заданное соотношение воздух: кислый газ в пределах 1,4+4,0 : 1 путем изменения расхода кислого газа. Необходимое соотношение воздух : кислый газ, равное 1,5 : 1, задается ручным датчиком.
  

Рис. 3. Конденсатор-коагулятор (конденсатор-генератор) Г-1030 БС:
1 - входная газовая камера; 2 - вход газов; 3 - штуцера для предохранительных клапанов; 4 - выход пара; 5 - изоляция; 6 - выход газов; 7 - выходная газовая камера; 8 - выход жидкой серы; 9 - неподвижная опора; 10 - вход нагретой воды
После подогрева в печи F02 до температуры 255 °С технологические газы тремя потоками входят в конвертор В04. Конвертор В04 заполнен катализатором типа "CR" в количестве 80 т, уложенным на слой керамических шариков. Технологические газы проходят сверху вниз слой катализатора, на поверхности которого происходят реакция Клауса и гидролиз COS и CS2. Так как эти реакции проходят с выделением тепла, технологические газы на выходе из конвертора имеют температуру на 60-100 °C выше, чем на входе. Температура газов на выходе из конвертора должна быть в пределах до 355°С при нормальном режиме и до 400 °C при регенерации катализатора. Для конденсации паров серы и выделения ее в жидком виде технологические газы охлаждаются до температуры 173 °С в трубном пучке конденсатора Е02 и коагуляторе В05, откуда поступают в печь подогрева F03. Жидкая сера из коагулятора В05 через гидрозатворы отводится в серную яму Т01.
Водяной пар низкого давления с  давлением 0,4-0,48 МПа, полученный от испарения  котловой воды в межтрубном пространстве конденсатора Е02, отводится в заводскую сеть пара низкого давления.
В печи подогрева F01 технологические газы вновь подогреваются выше точки росы серы, до 245 °C. Подогрев технологического газа в печи F03 осуществляется либо сжиганием топливного газа, либо подачей в горелки кислого газа. Соотношение воздух: топливный газ поддерживается в пределах 10 : : 15. При работе печи F03 на кислом газе поддерживают соотношение воздух : кислый газ в пределах 1,4 : 4,0.
Для улучшения процесса сгорания кислого  газа печь F03 оснащена дополнительной форкамерной горелкой. Соотношение воздух : кислый газ в дополнительной горелке поддерживается в пределах 1,4-4,0.
  Для регенерации катализатора в конверторе В06 в процесс работы после пуска установки и повышения соотношения воздух : кислый газ в печи F01 в условиях низкого содержания сероводорода в кислом газе в трубопровод, подающий технологические газы в печь F03, подведена линия кислого газа.
        В камере смешения происходит подогрев технологических газов за счет смешивания их с продуктами сгорания кислого газа. Нагретые до температуры 245°С технологические газы тремя потоками поступают в конвертор второй ступени В06. Устройство конвертора В06 такое же, как и В04, разница лишь в том, что он заполнен катализатором двух сортов: в нижнем слое 60 т катализатора CR, а поверх него уложено 35 т катализатора AM. Катализатор AM имеет ту же характеристику, что и CR, но он пропитан сульфатом железа для связывания свободного кислорода при ошибке в пропорциональном расходе воздух : топливный газ в печи F03.

Рис. 4. Экономайзер (котел-утилизатор Г-1250 Э):
1 - входная газовая камера; 2 - вход газов; 3 - штуцера для предохранительных клапанов; 4 - барабан; 5 - трубки; 6 - выход нагретой воды; 7 - крепление коагулирующих устройств; 8 - изоляция; 9 - выход газов; 10 - выходная газовая камера; 11 - выход жидкой серы; 12 - неподвижная опора
Температура катализатора в конверторе В06 должна быть в пределах до 264 °C при нормальном технологическом режиме и до 400 °В при регенерации катализатора. Из конвертора В06 технологические газы с температурой до 264 °C поступают в трубное пространство конденсатора Е03. Так как реакции, протекающие на ка
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.