Лекция 10 Процесс Юкап

(продолжение)

Процесс Скот. Разработан в Нидерландахв 1977 г. Суть процесса заключается в каталитической гидрогенизации всех сернистых соединений в сероводород при температурах до300 ^оС. Процесс ведут с использованием водорода или его смеси с оксидом углерода. В качестве катализатора применяют оксид алюминия, кобальт или молибден. После реактора газ охлаждается и подается на установку очистки от сероводорода. Для очистки газа от Н₂S фирма-разработчик использует водный раствор диизопропаноламина (ДИПА), что объясняется его высокой селективностью в отношении сероводорода.

Принципиальная схема процесса Скот дана на рис.10

В подогревателе хвостовые газы нагревают до 300 ^оС. При отсутствии газа-восстановителя печь работает в режиме с целью образования газов-восстановителей (СО и Н₂)_.

Отходящие газы и газы, образующиеся в горелке, поступают в смесительную камеру, а оттуда в реактор, где сернистый ангидрид, серооксид углерода, сероуглерод и пары серы восстанавливаются до сероводорода. Газы, выходящие из реактора восстановления, охлаждают в котле-утилизаторе и направляют в абсорбер

В абсорбере из газа извлекается большая часть сероводорода. Из верха абсорбера отходящий газ подается в термоокислительной реактор где Н₂S превращается в деаоксид серы, затем газ выбрасывается в атмосферу. Выделенный в отпарной колонне из насыщенного абсорбента Н₂S возвращается на установку Клауса для получения серы.

Вспенивание в отпарной колонне подавляется применением антипенной присадки «Дау КорпингКью».

Концентрация Н₂S в выбросных газах составляет около 0,04% (об.)

Рис.10 Принципиальная технологическая схема уста­новки очистки отходящих га­зов по процессу Скот: СМ - смеситель; Г -горелка; Р-1- реактор; К-1 - охладительная ко­лонна; К-2 - абсорбер; Х-1. Х-2- холодильники; БР - блок регенера­ции; Н-1 - насос; I- хвостовые га­зы; II - топливный газ; III - воз­дух; IV - вода; V - водяной пар; VI- очищенный газ; VII - насы­щенный раствор амина; VIII - кис­лый газ на установку Клауса; IX- регенерированный раствор амина

Процесс Французского института нефти. Для очистки хвостовых газов Французским институтом нефти (ФИН) разработан ряд процессов, протекающих в присутствии катализатора, растворенного в жидком поглотителе. Наибольшее применение из них нашел процесс ФИН-1, где взаимодействие сероводорода с диоксидом серы происходит в среде полиэтиленгликоля (ПЭГ). В качестве катализатора в процессе используются соли натрия и калия и бензойной кислоты. Полиэтиленгликоль растворяет сероводород и диоксид серы, но в отношении серы является нейтральным.

Каталитическое окисление сероводорода сернистым ангидри­дом в серу в жидкой фазе протекает по реакции:

2H₂S + SO₂ → 3S + 2Н₂О + Q (18)

Процесс Юкап. Разработан компанией «Юнион Карбайд» (США). Процесс обеспечивает тонкую очистку газа от SO₂ в широком диапазоне расходов и состава сырьевого газа. Для очистки газа используется триэтаноламинсульфит (ТЭАС), который имеет высокую избирательность по диоксиду серы в присутствии диоксида углерода.

Выделяющийся диоксид серы поступает в блок Клауса. После блока Клауса дымовые газы поступают в блок ЮКАП, где сначала в реакторе предварительной очистки охлаждаются до 40 ^оС. При этом значительная часть диоксида серы конден­сируется и в виде разбавленной кислоты отводится в блок очистки.

В реакторе блока за счет кислорода воздуха происходит полное окисление всех углеводородов в диоксид углерода а всех соединений серы (сероводород, несконденсировавшаяся сера, серооксид углерода и т. д.) в диоксид серы. Темпера­тура в реакторе выбирается достаточно высокой, чтобы пред­отвратить избыточное окисление в диоксид серы, но в то же время, чтобы не образовались оксиды азота.

Газовая фаза с верха колонны К-1 поступает в абсорбер К-2, где подвергается очистке от SO₂ 80% (масс.) раствором ТЭАС в воде. Остаточное содержание SO₂ в очищенном газе, отводимом с верха колонны К-2, составляет не более 250 мл/м³.

Насыщенный раствор через рекуперативный теплообменник Т-1 подается в вакуумную колонну К-3, которая работает под остаточным давлением 0,006—0,027 МПа.

Небольшая часть диоксида серы в блоке ЮКАП превраща­ется в термостойкие соли — сульфаты, тиосульфаты и тионаты. Эти соли при десорбции не полностью выделяются из раство­ра. С целью предотвращения их накопления в растворе ТЭАС часть абсорбента подается на ионитовые фильтры (гидроксильные катиониты). Очищенный раствор ТЭАС возвращают в по­ток регенерированного абсорбента. После насыщения ионитные фильтры промывают водой и регенерируют гидроксидом на­трия.