Главная -> Словарь

Сероводорода кислородом

Специалисты фирмы Флюор Корпорейшен считают, что по методу Клауса можно перерабатывать кислые газы с содержанием сероводорода более 15% об. На многих установках Клауса содержание сероводорода в кислых газах достигает 50% об. и более • При низком соотношении сероводорода и СО2 в исходном газе для получения кислых газов с высоким содержанием сероводорода используют систему селективной очистки газа, при которой на первой ступени извлекают в основном сероводород и получают при этом хорошее сырье для производства серы, а на второй ступени извлекают СО2 и оставшееся количество сероводорода.

При регенерации этаноламиновых растворов установок очистки газовых потоков от сероводорода используют угольные фильтры. Назначение фильтров - очистка растворов этаноламинов от примесей высокомолекулярных и поверхностно-активных соединений, смолистых пси еств, продуктов химических и термически» превращений этанола-МИНОЕ, которые вызывают сильнее ленообра ювание з абсорберах при ловторном использовании рл г'.ри ; 2С --

Для очистки газов от двуокиси углерода и сероводорода используют водные растворы моно-, ди- и триэтаноламина . Очистку конвертированного газа от С02 водным раствором моно-этаноламина применяют на установках производства водорода при низком давлении. На многих зарубежных установках производства водорода при среднем давлении также применяют моно-этаноламиновую очистку.

С повышением количества сероводорода в циркулирующем газе эффективность гидроочистки снижается, поэтому на многих установках его непрерывно удаляют из газа. В качестве регенерируемого поглотителя сероводорода- используют водный раствор моноэтаноламина . Пройдя абсорбер, где извлекается сероводород, очищенный циркулирующий газ сжимается компрессором и вводится в поток сырья. Из абсорбера насыщенный серо-

При регенерации этаноламиновых растворов установок очистки газовых потоков от сероводорода используют угольные фильтры. Назначение фильтров - очистка растворов этаноламинов от примесей высокомолекулярных и поверхностно-активных соединений, смолистых в; ществ, продуктов химических и термические превращений этанола-микоь. которые вызывают сильное пенообрз_ювание в абсорберах при повторном использовании регенерированных абсорбентов . Регенерацию отработанного угля проводят посредством высокотемпературной обработки водяным паром при 120°—180°С, во время которой часть адсорбированных на \?лв соединений полимеризуется, и поэтому он в значительной стелен», утрачивает свою поглотительную способность . Полнота регенерации зависит от степени полимеризации адсорбированных на угле примесей.

Для очистки газа от сероводорода используют моноэтаноламин , ди-этаноламин и триэтаноламин . Они хорошо растворимы в воде, и поэтому их применяют в виде водных растворов. При температурах 40—80 °С они хорошо поглощают сероводород, а при температурах ПО—140 °С выделяют его. Наиболее распространена очистка от кислых компонентов МЭА и ДЭА. Растворы эти имеют рН=12,7, сами по себе они не агрессивны. Коррозионная агрессивность увеличивается по мере насыщения кислыми компонентами, повышения температуры и соответствующего снижения рН. Наиболее сильная коррозия как углеродистых, так и нержавеющих сталей, особенно в местах сварки, наблюдается при температуре, близкой к 100 "С. Наличие чистого сероводорода в растворах этаноламинов делает коррозионную агрессивность их ниже, чем в совокупности с углекислым газом. При этом общее содержание кислых газов в растворах этаноламинов не должно превышать 0,3—0,4 моля газа на 1 моль амина, особенно, если используют оборудование из углеродистых сталей. Превышение содержания кислых компонентов может привести к пересыщению раствора этаноламина, выделению их и, соответственно, резкому усилению коррозионных процессов.

Специалисты фирмы Флюор Корпорейшен считают, что по методу Клауса можно перерабатывать кислые газы с содержанием сероводорода более 15% об. На многих установках Клауса содержание сероводорода в кислых газах достигает 50% об. и более . При низком соотношении сероводорода и СО2 в исходном газе для получения кислых газов с высоким содержанием сероводорода используют систему селективной очистки газа, при которой на первой ступени извлекают в основном сероводород и получают при этом хорошее сырье для производства серы, а на второй ступени извлекают СО2 и оставшееся количество сероводорода.

Кроме сероводорода используют также другие серосодержащие соединения, легко гидрирующиеся до HjS, которые дозируют в сырьевой поток. Содержание серы, связанной с катализатором, составляет 4—6 %.

При охлаждении реакторной смеси аммиак вступает в реакцию с сероводородом, образуя сульфид аммония, который при дальнейшем охлаждении может выпасть в осадок в аппарате воздушного охлаждения. Для избежания этого нежелательного процесса и вывода из системы балансового количества аммиака сульфид аммония перед воздушным холодильником растворяется в подаваемой в систему промывной воде. Затем в сепараторе низкого давления этот кислый раствор выводится из системы на отпарку, при которой можно снова получить сероводород и аммиак. С повышением количества сероводорода в ВСГ эффективность процесса гидрокрекинга снижается, поэтому на современных установках его непрерывно удаляют перед циркуляционным компрессором в аминовом абсорбере. В качестве регенерируемого абсорбента сероводорода используют водные растворы моноэтаноламина , диэтанол-амина , метиддиэтаноламина разной концентрации. Насыщенный аминовый раствор при регенерации в десорбере методом отпарки выделяет поглощенный сероводород, который утилизируется на установках производства серной кислоты или получения элементарной серы методом Клауса.

Для очистки бензинов-отгонов от сероводорода используют растворы каустической соды либо проводят физическую стабилизацию. Так, на установке ЛК-бу стабилизацию провоз дят углеводородным газом в насадочной колонне при температуре 40-45°С и давлении 0,2-0,3 Ша.

Основные стадии процесса производства серы из технического сероводорода: термическое окисление сероводорода кислородом воздуха с получением серы и диоксида серы; взаимодействие диоксида серы с сероводородом в реакторах , загруженных катализатором.

ментарная сера в природной нефти или получается при окислении сероводорода кислородом воздуха.

Процесс. ?дностго,ийного окисления сероводорода кислородом еоз-а/'т ра?О'Зботчн •; ^c-or^iotidHi-eM "сЬери-:"' чгто

установке Клауса. Однако процесс Клауса не эффективен при относительно малых количествах сероводорода и при концентрации сероводорода менее 20%. В этих случаях целесообразно использовать прямое окисление сероводорода кислородом до элементной серы с применением твердого или жидкофазного катализатора .

Окисление сероводорода кислородом воздуха в присутствии поли-фталоцианина кобальта изучали в различных растворителях. В исследованиях использовали диэтаноламин, диметилформамид, а также их смеси . Результаты приведены в табл. 4.15.

можность использования для этих целей многокомпонентного оксидного катализатора К-1, предложенного ранее для процесса окисления сероводорода кислородом или воздухом. Результаты исследований показали, что степень связывания кислорода зависит от температуры и объемной скорости и не зависит от исходной концентрации кислорода в реакционной смеси. Уже при температуре 250°С достигается 99%-ная степень превращения кислорода при значительно более высокой, чем в процессе Клауса, объемной скорости. При температуре же 300°С наблюдается практически полное связывание кислорода даже при повышенных его концентрациях в газе. При использовании данного катализатора связывание кислорода происходит главным образом за счет реакции «мягкого» окисления сероводорода с образованием элементной серы. Полученные результаты позволили сделать заключение о возможности использования катализатора KS-I в качестве протектора для алюмооксидного катализатора процесса Клауса.

Анализ контактного газа показал, что остаточная объемная концентрация кислорода не превышала 0,0004 %, что соответствует степени связывания кислорода 99,9 %. Учитывая, что алюмооксидный катализатор не проявляет активности в реакции прямого окисления сероводорода кислородом при этих температурах, можно считать, что эффект столь значительного снижения содержания кислорода в газе и сохранения высокой активности алюмооксидного катализатора в процессе Клауса получен благодаря применению в качестве протектора катализатора KS-I.

Высокая активность KS-I в реакции окисления сероводорода кислородом позволяет эксплуатировать его для этих целей при объемных скоростях • 103 ч'1. Принимая во внимание, что в процессе Клауса катализаторы работают, как правило, при объемных скоростях 500... 1000 чи, необходимое количество протектора будет составлять 10... 15 % от основного катализатора.

В связи со способностью элементной серы, образующейся по реакции окисления сероводорода кислородом воздуха, конденсиро-

При использовании чистого оксида алюминия возникают трудности, связанные с дезактивацией катализатора вследствие сульфатации его поверхности и воздействия влаги. С увеличением влагосо'держания от 5 до 35% конверсия сероводорода снижается в 2-2,5 раза. Для предотвращения избыточного накопления сульфатов поверхность А12О3 обрабатывает сероводородом. Однако такая обработка не позволяет полностью устранить дезактивирующее влияние сульфатации. Для повышения устойчивости катализаторов к образованию сульфатов предлагается пропитывать А 1}О: оксидами металлов VI и VIII групп . Однако имеются данные о том, что при газофазном окислении сероводорода кислородом или воздухом на оксиде алюминия, пропитанном платиной, степень превращения сероводорода в элементную серу при 250-310°С не превышает 80% , а поверхность оксида алюминия, содержащего 2% палладия, в интервале температур 140-260°С отравляется сероводородом .

Процесс одностадийного окисления сероводорода кислородом воз-г,; -а разработан с использованием сферического алюмомагнийхромо-БОГО катализатора ИК-12-72. Для газовой промышленности этот процесс представляет интерес пои утилизации сероводорода в газах отдушки ссгажин и меже г найти применение для небольших установок утилизации сзры.