Экология производства химических продуктов из углеводородов нефти и

Рис. 22. Схема установки очистки газов от диоксида серы пиролюзитным ме­ тодом :

в результате многократной циркуляции, серную кислоту из барботеров очищают от катализатора и направляют в узел сме­ шения.

Недостаток пиролюзитного метода заключается в том, что при увеличении концентрации кислоты окисление замедляется, при концентрации 20% — практически прекращается. Это связа­ но со снижением растворимости кислорода и диоксида серы в растворе серной кислоты и нарушением цепного механизма процесса.

Озоно-каталитический метод. Отличается от пиролюзитного тем, что двухвалентный марганец окисляется до трехвалентно­

в сильно-кислой среде. Кроме того, он разрушает каталитиче­

ские яды.

Образующиеся ионы трехвалентного марганца далее участ­ вуют в окислении диоксида серы с помощью кислорода, раство­ ренного в кислоте. Схема этого процесса почти не отличается от схемы пиролюзитного. Преимущество метода — более высо­ кая концентрация серной кислоты (до 60%).

Жидкостно-контактный метод. Основан на окислении диок­ сида серы в жидкой фазе на поверхности катализатора, напри­ мер активного угля. По мере увеличения концентрации серной

платиновой группы (палладий, рутений, платина, родий) или составов, содержащих никель, хром, медь, цинк, ванадий, церий

идр. Восстановителями служат водород, оксид углерода, метан

идругие углеводороды

сти от применяемых восстановителя и катализатора) и пропус­ кают через слой катализатора. Отходящие газы содержат зна­ чительное количество кислорода, который окисляет восстанови­ тели. При этом выделяется значительное количество тепла и резко возрастает температура газа, что обусловливает повышен­ ные требования к термостабильности и механической прочности катализатора.

В СССР первые установки по каталитическому восстановле­ нию оксидов азота введены в эксплуатацию в 1965 г. На мно­ гих химических предприятиях была реализована схема катали­ тического восстановления оксидов азота с применением природ­

Селективное восстановление оксидов азота с помощью ам­

Для более полного протекания реакций содержание аммиака должно превышать стехиометрическое количество, необходимое для восстановления оксидов азота, на 20—30%. Основное ко­ личество избыточного аммиака окисляется кислородом. Схема восстановления оксидов азота аммиаком представлена на

рис. 25.

Газы, направляемые на очистку, проходят подогреватели, где нагреваются до 240—280 °С, а затем смеситель. Жидкий ам­ миак испаряется в испарителе за счет тепла нагретого конден­

кокачественной стали с приданной плазмой шероховатостью, на

Метод гомогенного восстановления оксидов азота аммиаком

для очистки газов от оксидов азота в производстве химических продуктов из углеводородов нефти и газа запатентован во Фран­ ции. Он основан на селективном восстановлении оксидов азота аммиаком в газовой фазе при отсутствии катализаторов и стро­ го определенной температуре (920—970 °С).

Сорбционные методы. Эти методы основаны на поглощении оксидов азота жидкими или твердыми сорбентами.

Щелочная абсорбция оксидов азота. Целесообразна при са­ нитарной очистке газов от оксидов азота при степени окисления близкой к 50%. В качестве абсорбентов можно применять рас­ творы соды, известкового молока, едкого натра.

Адсорбция оксидов азота твердыми сорбентами (силикаге­ лем, алюмогелем, алюмосиликатом, цеолитами, активным уг­ лем и др.). Из-за дефицитности и малой адсорбционной емко­ сти адсорбентов, больших затрат тепла на регенерацию не нашла широкого применения. Для этой цели предложены при­ родные адсорбенты (торф, лигнин, фосфатное сырье, бурые уг­ ли), которые не нуждаются в регенерации. Адсорбционные ме­ тоды имеют определенные преимущества перед абсорбционны­ ми— компактность и простота конструкции аппаратуры, отсут­ ствие жидких сточных вод. Недостатки методов — цикличность (адсорбция — десорбция), необходимость проведения регенера­ ции при высоких температурах с последующей утилизацией ок­ сидов азота, а также поглощение адсорбентом не только окси­ дов азота, но и других примесей, включая влагу.

Хемосорбционные методы применяют для одновременной очи­ стки от оксидов серы и азота. В качестве сорбента используют соединения меди, которые поглощают оксиды серы, а оксиды азота восстанавливаются с помощью подаваемого аммиака. Процесс проводят в кипящем слое при 400—450 °С.

1.7. МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ УГЛЕВОДОРОДОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ

Углеводороды и их производные относятся к основным вредным выбросам нефтехимических и нефтеперерабатывающих пред­ приятий. Мероприятия по снижению их выбросов в атмосферу в основном направлены на устранение потерь углеводородов при хранении, транспортировании, приеме и выдаче, а также на совершенствование контроля за герметизацией оборудования и соблюдением технологического режима. Эти мероприятия мож­

но разделить на четыре группы:

совершенствование организации хранения и транспортирова­ ния углеводородов нефти и газа;

совершенствование технологических процессов; рекуперация углеводородов и их производных; каталитический дожиг выбросов.

1.7.1.Совершенствование организации хранения

итранспортирования углеводородов нефти и газа

Сокращение выбросов углеводородов в атмосферу при хране­ нии может быть достигнуто путем снижения1их испарения из резервуаров. С этой целью:

используют резервуары с плавающей крышей или понтоном; как свидетельствуют данные США, наиболее эффективно и эко­ номически оправдано применение резервуаров с плавающей крышей (табл. 8);

хранят углеводороды под слоем инертного (защитного) газа (азота, диоксида углерода, сжатых дымовых газов, природного газа, попутного нефтяного газа, очищенных газов нефтеперера­ ботки, не содержащих водорода);

максимально (до 95—98%) заполняют резервуары; используют абсорбционно-адсорбционные и эжекционные

методы улавливания углеводородов из их паровоздушных сме­ сей;

применяют газоуравнительные системы, представляющие со­ бой группу резервуаров, соединенных трубопроводами и газосборниками; наиболее целесообразно использование этих си­ стем с газгольдером при «малых дыханиях»; при «больших дыханиях» необходимо их дооборудовать устройствами конден­ сации паров углеводородов;

устанавливают диски-отражатели под монтажным патрубком дыхательного клапана;

совершенствуют дыхательную и предохранительную аппара­ туру, обеспечивают герметичность кровли резервуаров;

наносят на наружную поверхность стальных наземных ре­ зервуаров тепло- и лучеотражающие покрытия;

хранят углеводороды под повышенным давлением, однако резервуары повышенного давления не нашли широкого приме-

Таблица 8. Потери углеводородов из резервуаров при испарении (в тыс. т)