Главная -> Словарь

Конверсии снижается

Наиболее распространенным и эффективным промышленным методом получения серы является процесс каталитической окисли — тельной конверсии сероводорода Клауса.

Настоящая книга посвящена рассмотрению современного состояния и перспективам разработки и внедрения отечественных процессов очистки сернистых газов. Значительное место отведено методам окислительной конверсии сероводорода с учетом того, что разработка процессов гомогенного и гетерогенного каталитического окисления сероводорода и тиолов может оказать в ближайшие годы заметное влияние на технологию переработки сернистых нефтей, газовых конденсатов, сернистых природных и попутных нефтяных газов и связанные с этим проблемы экологии.

Применение такой классификации технологических схем очистки газов, которая включает характеристику конечного продукта конверсии сероводорода, способов его извлечения, окисления и регенерации поглотителя и окислителя дает полное представление о любой технологии очистки газа, в том числе и о степени ее воздействия на окружающую среду .

Анализируя зависимость остаточного равновесного содержания сероводорода в газовоздушной смеси от давления в системе при различных температурах можно заключить, что повышение давления в системе смещает равновесие в сторону более полной конверсии сероводорода в серу. Однако при давлении выше 5 МПа сдвиг незначительный, поэтому повышение давления

в системе с целью увеличения степени конверсии сероводорода нецелесообразно. В промышленных схемах, видимо, следует ограничиться давлением 5,5...6 МПа, позволяющим транспортировать газ без дожига.

Прямое окисление сероводородсодержащего газа проводили с использованием промышленных катализаторов на проточной лабораторной установке со стационарным слоем катализатора. Состав сырья и продуктов реакции определяли методом газожидксстнои хроматографии. Окисление сероводорода может идти с образованием либо диоксида серы, либо серы. Активность катализаторов оценивали по суммарной конверсии сероводорода, степеням его превращения в эпементную серу и диоксид серы, а также селективности по элементной сере .

Активность катализаторе! конверсии сероводорода

170...270°С, а на рис. 4.4 - зависимость суммарной конверсии сероводорода от температуры.

На высокоактивных катализаторах, за исключением никель- и угле-родсодержащих, степень превращения сероводорода в серу уменьшается с понижением температуры. Это связано со снижением суммарной конверсии сероводорода в результате потери активности поверхностью катализатора из-за блокирования ее образующейся серой. На катализаторах ХРМ и ПУ, в присутствии которых сероводород превращается главным образом в диоксид серы, степень превращения сероводорода в серу, напротив, повышается.

По результатам исследований разработана технология и спроектирована опытно-промышленная установка на Оренбургском ГПЗ. При работе на одном реакторе процесс позволяет полностью удалить тиолы из газов регенерации цеолитов, а сероводород окислить на 70-90%. Варьированием режима не удается в одну ступень достичь полной конверсии сероводорода в смеси с тиолами, что, по-видимому, объясняется вторичной реакцией взаимодействия тиолов с парами серы с образованием сероводорода. Топливный газ, соответствующий требованиям по содержанию сероводорода и тиолов для бытового потребления, может быть получен при двухступенчатом ведении процесса окислительного обессеривания.

Температура, "С Концентрация сероводорода, об.% Степень конверсии сероводорода .% Выход серы, %

змеевика остается постоянной. Снижение нагрузки печи по перерабатываемому сырью обусловливает уменьшение объема смеси паров сырья и водяного пара, поступающих в зону реакции Это приводит, при постоянном объеме зоны реакции, к увеличению длительности пребывания смеси в ней, т. е. к нарушению условий технологического режима и снижению выхода целевых продуктов. При увеличении нагрузки печи по перерабатываемому сырью объем зоны реакции становится недостаточным, в результате чего при прежних значениях температуры и скорости теплового потока величина конверсии снижается.

змеевика остается постоянной. Снижение нагрузки печи по перерабатываемому сырью обусловливает уменьшение объема смеси паров сырья и водяного пара, поступающих в зону реакции. Это приводит, при постоянном объеме зоны реакции, к увеличению длительности пребывания смеси в ней, т. е. к нарушению условий технологического режима и снижению выхода целевых продуктов. При увеличении нагрузки печи по перерабатываемому сырью объем зоны реакции становится недостаточным, в результате чего при прежних значениях температуры и скорости теплового потока величина конверсии снижается.

Равновесное содержание сульфидов никеля при конверсии снижается с увеличением температуры. Для различных катализаторов предельно допустимая концентрация H2S в газе в зависимости от содержания никеля и активности катализатора составляет :

В первоначальный период исследований было установлено, что при введении в реакционную зону олефинов или окиси азота скорость термического крекинга при глубоких стадиях конверсии снижается до всегда одинакового предельного значения. При этом состав продуктов не меняется. Это дало основание Хиншельвуду считать, что ингибитор подавляет цепные реакции распада. Некоторые исследователи считают, что дальнейшее углубление процесса обусловлено протеканием чисто молекулярных реакций, на которые ингибиторы не могут оказывать влияния. Такая гипотеза хорошо объясняет постоянство скорости предельно заторможенной реакции при использовании различных ингибиторов. Однако она не может объяснить, почему

«Каталитический» кокс, который образуется на кислотных катализаторах. Выход его растет с увеличением конверсии сырья и с уменьшением температуры крекинга при постоянной конверсии, снижается при переходе от -аморфных к цеолитсодержащим катализаторам и зависит от времени пребывания катализатора в реакторе. В расчете на сырье крекинга выход «каталитического» кокса обычно при прочих равных условиях изменяется прямо пропорционально отношению катализатор : сырье считать, что ингибитор подавляет цепные реакции распада. Некоторые исследователи считают, что дальнейшее углубление процесса обусловлено протеканием чисто молекулярных реакций, на которые ингибиторы не могут оказывать влияния. Такая гипотеза хорошо объясняет постоянство' скорости предельно заторможенной реакции при использовании различных ингибиторов. Однако она не может объяснить, почему

В первоначальный период исследований было установлено, что при введении в реакционную зону олефинов или окиси азота скорость термического крекинга при глубоких стадиях конверсии снижается до всегда одинакового предельного значения. При этом состав продуктов не меняется. Это дало основание Хиншельвуду считать, что ингибитор подавляет цепные реакции распада. Некоторые исследователи считают, что дальнейшее углубление процесса обусловлено протеканием чисто молекулярных реакций, на которые ингибиторы не могут оказывать влияния. Такая гипотеза хорошо объясняет постоянство' скорости предельно заторможенной реакции при использовании различных ингибиторов. Однако она не может объяснить, почему

воды: при содержании 1% HgO степень конверсии снижается на

тов конверсии снижается.

При гидрогенизации витринитовых концентратов углей при 400 °С, исходном давлении водорода 10 МПа, в присутствии растворителя и при контакте с никелевым катализатором было установлено , что с ростом содержания углерода в углях более 87% степень конверсии снижается. Близкая степень конверсии при использовании нафталина и фенантрена указывает на превалирующее значение ожижения угля молекулярным водородом. На основании полученных результатов авторы пришли к выводу, что глубина конверсии связана в основном с деструкцией эфирных связей, а также гидроксильных и карбоксильных групп, снижающих устойчивость соседних углерод-углеродных связей.

от типа и свойств углей, а активность катализаторов заметно снижается по сравнению с их активностью при взаимодействии с чистым водородом. При гидрогенизации угля Б-2 Ирша-Бородинского месторождения в присутствии СО—Н2—Н2О степень превращения незначительно отличается от результатов экспериментов в присутствии водорода, но при этом сильно меняется состав жидких продуктов. Действительно, степень превращения угля в отсутствие воды при контакте с Н2 и смесью Н2—СО составляет 74 и 79%, а в присутствии воды — 93 и 90% соответственно. Наличие оксида углерода в восстановительном газе, особенно в присутствии воды, повышает выход СО2. При контакте с железосодержащим и А1—Со—Мо-катализаторами и использовании воды и синтез-газа степень конверсии снижается на 5—12% при одновременном ухудшении состава продуктов .

На основании анализа продуктов ожижения 20 типов углей смесью СО—Н2О при 400 °С и контакте с А1—Со—Мо-катали-затором в присутствии и без растворителя установлено, что реакционная способность используемых углей зависит от их типа; степень конверсии снижается с ростом содержания углерода в углях. При содержании С65% конверсия составляет 85—90%, при содержании О88%—25—40% . Следует отметить, что применение в процессе ожижения смеси СО—Н2—Н2О представляется более перспективным по сравнению с использованием чистого СО, так как синтез-газ является более доступным сырьем, полученным в промышленном масштабе.