Стадии процесса Клауса

1) Стадия термического окисления сероводорода до оксида серы

Н2S + 3/2 О2 ↔ SО2

2) Стадия каталитического превращения сероводорода и диоксида серы

2 Н2S + SО2 ↔ 3/2 Sn + 2 Н2О

Процесс Клауса

Процесс термического окисления Н2S осуществляют в основной топке, смонтированной в одном агрегате с котлом-утилизатором.

Объём воздуха, поступающего в зону горения, должен быть строго дозирован, чтобы обеспечить для второй стадии требуемое соотношение SО2 и Н2S (по стехиометрии реакции оно должно быть 1:2).

Температура продуктов сгорания при этом достигает 1100 - 1300 0С в зависимости от концентрации Н2S и углеводородов в газе.

Процесс Клауса

Вывод серы из реакционной системы, образовавшийся при реакции 2, благоприятствует увеличению степени конверсии Н2S до 95 %.

Поэтому стадию каталитической конверсии принято проводить в две ступени с выводом серы на каждой ступени.

На практике увеличение степени конверсии Н2S достигается применением двух или более реакторов-конвекторов с удалением серы конденсацией и последующим подогревом газа между ступенями.

Катализаторы процесса Клауса

Традиционным катализатором в процессе Клауса вначале являлся боксит. На современных установках преимущественно применяют более активные и термостабильные катализаторы на основе оксида алюминия.

Процесс Клауса

Сероводород поступает в печь П1, предварительно в поток подается воздух.

Продукты термической конверсии Н2S из печи реактора П1 проходят котёл- утилизатор Т1, где они охлаждаются до 160 0С (при которой жидкая сера имеет вязкость, близкую к минимальной).

Сконденсированная сера поступает через гидрозатвор в подземный сборник серы.

Далее в реакторах Р1 и Р2 осуществляется двухступенчатая каталитическая конверсия Н2S и SО2 с межступенчатым нагревом газов в печах П2 и П3 и утилизацией тепла процесса после каждой ступени в котлах-утилизаторах Т2 и Т3. Сконденсированная в Т2 и Т3 сера направляется в сборник серы.

Процесс Клауса

Газы каталитической конверсии второй ступени после охлаждения в котле-утилизаторе Т3 поступают в сепаратор - скруббер со слоем насадки из керамических колец С1, в котором освобождаются от механически унесённых капель серы.

Отходящие из сероуловителя газы направляются в печь П4, работающей на топливном газе, где при 600 - 650 0С дожигают непрореагировавшие соединения серы в избытке воздуха.

Жидкая сера из подземного сборника откачивается насосом на открытый подземный склад комковой серы, где она застывает и хранится до погрузки в железнодорожные вагоны.

Гидрокаталитические процессы вторичной переработки нефти

По специфичности каталитического действия гидрокаталитические процессы можно классифицировать на следующие типы:

1. Гидрокаталитического реформирования нефтяного сырья:

1.1 каталитическая ароматизация прямогонных бензинов (каталитический риформинг);

1.2 каталитическая изомеризация лёгких (С4- С6) нормальных алканов.

Основной целью этих процессов является повышение октанового числа бензинов или получение индивидуальных ароматических или лёгких изопарафиновых углеводородов.

Гидрокаталитические процессы вторичной переработки нефти

2. Каталитические гидрогенизационные процессы облагораживания нефтяного сырья:

2.1 гидроочистка нефтяных фракций;

2.2 гидрообессеривание высококипящих и остаточных фракций (вакуумных газойлей, масел, парафинов и нефтяных остатков);

Эти процессы предназначены для удаления из нефтяного сырья гетероорганических соединений.

Гидрокаталитические процессы вторичной переработки нефти

3. Каталитические процессы деструктивной гидрогенизации (гидрокрекинг) нефтяного сырья:

3.1 селективный гидрокрекинг нефтяного сырья с целью повышения октановых чисел автобензинов и получения низкозастывающих нефтепродуктов путём гидродепарафинизации;

3.2 лёгкий гидрокрекинг вакуумных газойлей и низкооктановых бензинов соответственно для подготовки сырья каталитического крекинга и для повышения содержания изопарафиновых углеводородов в бензинах;

3.3 глубокий гидрокрекинг дистиллятного сырья (вакуумных газойлей) и нефтяных остатков с целью углубления переработки нефти;

3.4 гидродеароматизация реактивных топлив и масляных дистиллятов.