PL165217B3 - Sposób eksploatowania instalacji Clausa PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób eksploatowania instalacji Clausa, w której gaz wsadowy, zawierajacy siarkowodór, najpierw poddaje sie spalaniu niezupelnemu i po tym w dwu- lub wielosto- pniowym reaktorze Clausa poddaje sie dal- szej reakcji, przy czym optymalne spalanie niezupelne gazu wsadowego nastepuje w zaleznosci od doprowadzonego z gazem wsa- dowym masowego strumienia siarkowodoru albo w jednym albo w dwóch równolegle wlaczonych piecach do spalania z kotlem utylizatorem, po czym dalsza obróbke tego gazu przeprowadza sie w jednym reaktorze Clausa, którego zdolnosc produkcyjna jest przewidziana na oczekiwany maksymalnie strumien masowy siarki, wedlug patentu nr 163 291 , znam ienny tym, ze do gazu wsa- dowego przed wlotem do pieca do spalania domieszywuje sie gaz odlotowy, zawierajacy amoniak. PL PL PL

Description

Celem wynalazku jest zetem udoskonalenie sposobu według patentu nr 163 291, dzięki czemu po pierwsze opłacalniej miałoby się kształtować katalityczne uwodornienie gazu resztkowego, a po drugie miałoby się równocześnie stworzyć możliwość łagodnej dla środowiska utylizacji gazów odlotowych, zawierających amoniak.

Osiąga się ten cel zgodnie z wynalazkiem dzięki temu, że do gazu wsadowego przed wlotem do pieca do spalania domieszywuje się gaz odlotowy, zawierający amoniak.

W przypadku zawierającego amoniak gazu odlotowego, dodawanego do gazu wsadowego, może chodzić o gaz odlotowy z dowolnego źródła, np. o opary zawierające amoniak, pochodzące z odpędzania ścieków. Ilość gazu odlotowego, domieszanego do gazu wsadowego, nastawia się przy tym w zależności od jego zawartości amoniaku i może ona wynosić co najwyżej 1 Nm 33 3 /skrót Nm3 oznacza «Z gazu odniesiony do warunków normalnych/ gazu odlotowego na 1 Nm gazu

165 217 wsadowego· Tak doprowadzony amoniak wraz z obecnymi w gezie wsadowym związkami azotu rozkłada eię katalitycznie na warstwach katalizatora pieca do spalania i dzięki temu odpowiednio zwiększa się ilość wodoru wytworzonego tą drogą. Ta zwiększona ilość wodoru zatem jest do dyspozycji dla katalitycznego uwodorniania gazu resztkowego, toteż do tego celu można odpowiednio zmniejszyć lub nawet całkowicie wstrzymać doprowadzanie wodoru z innego źródła.

Oalsze szczegóły sposobu według wynalazku objaśnia eię następnie za pomocą schematu procesu technologicznego, przedstawionego jako fig· na rysunku·

Ten schemat procesu technologicznego różni się od schematu prpcesu technologicznego patentu /nr 163 291/ zaledwie tym, że do gazu wsadowego w przewodzie 1 przed wlotem do palników 2 i 5 pieców do spalania 3 i 6 domieszywuje się przewodem 42 gaz odlotowy, zawierający amoniak· Jeśli masowy strumień siarkowodoru, doprowadzony z gazem wsadowym, jest większy niż przewidziana zdolność produkcyjna pieca do spalania 3, to odgałęzia się cząstkowy strumień mieszaniny gazu wsadowego i zawierającego amoniak gazu odlotowego z przewodu 1 i przewodem 4 wprowadza do palnika 5 drugiego pieca do spalania 6· Powietrze niezbędne do spalania, doprowadza się do palników 2 i 5 przewodem 7 lub 8, podczas gdy przewody 10 i 11, odgałęzione od przewodu 9, służą niezbędnemu doprowadzeniu gazu opałowego, np· gazu koksowniczego lub gazu z częściowego utleniania, do palników 2 i 5· W każdym z pleców do spalania 3 1 6 jest przy tym umieszczona warstwa katalizatora 3a bądź 6a, która służy rozkładowi związków szotowych, obecnych w gazie wsadowym, oraz rozkładowi amoniaku, wprowadzonego z gazem odlotowym· W warstwach katalizatorowych 3a i 6a są przy tym ułożone, odpowiednio do tego celu katalizatory dostępne w handlu, które Jako substancję katalitycznie aktywną zawierają przykładowo nikiel·

Wodór, utworzony podczas katalitycznego rozkładu amoniaku i pozostałych związków azotowych, pozostaje w gazie· Po przejściu pieca do spalanie 3 gorący gaz udaje się przewodem 12 do kotła-utylizstora 13, w którym chłodzi się go do temperatury 270°C, by następnie przewodem 14 wprowadzić do zbiorczego przewodu 15, którym gaz doprowadza się do pierwszego stopnia reaktora Clausa 16· Jeżeli również eksploatuje się drugi piec do spalania 6, to tu obrobiony strumień cząstkowy gazu odbiera się przewodem 17, odpowiednio chłodzi w przynależnym kotle-utylizatorze 18, po czym przewodem 19 również wprowadza się do zbiorczego przewodu 15 tak, żeby oba strumienie cząstkowe tego gazu razem zostały doprowadzone do reaktora Clausa 16· Z pierwszego stopnia reaktora Clausa 16 odbiera się gaz przewodem 20 i prowadzi go poprzez wymiennik cieplny 21 do pierwszego ciągu kotła-utylizatora 22, w którym gaz chłodzi się do temperatury 154°C· Następnie gaz ten przewodem 23 wprowadza się do drugiego stopnia reaktora Clausa 16· Przy tym gaz w międzyoperacyjnie właczonym wymienniku cieplnym 21 doznaje pewnego ponownego ogrzania· Z drugiego stopnia reaktora Clausa 16 gaz ten uchodzi przewodem 24 i doprowadza się go do drugiego ciągu kotła-katalizatora 22, w którym gaz chłodzi się do temperatury 154°C· Z gazu tego za kotłem-utylizatorem 22 pozostaje wydzielona główna ilość siarki, toteż gaz ten, niejednokrotnie zwany też resztkowym gazem Clausa, wykazuje jeszcze tylko nikłe ilości nieprzereagowanych HjS i SO2· Jednak z powodu tych zanieczyszczeń nie można tego resztkowego gazu, nie zważając na nic, wypuszczać do atmosfery. Przewodem 25 przeto wprowadza się ten gez najpierw do wymiennika cieplnego 26 i po tym prowadzi przewodem 27 do reaktora uwodorniania 29, przy czym uprzednio w międzyoperacyjnie włączonym podgrzewaczu 28 ogrzewa się do temperatury około 280°C· W reaktorze uwodorniania 29 wszystkie w gazie resztkowym zawarte związki siarki przeprowadza się drogę katalitycznego uwodornienia w siarkowodór· Jako nośnik wodoru dla uwodorniania służy przy tym przede wszystkim sam wodór, zawarty w gazie resztkowym· Dzięki zgodnemu z wynalazkiem domieszaniu zawierającego amoniak gazu odlotowego do gazu wsadowego jest odpowiednio zwiększona zawartość wodoru w gazie resztkowym· Jeżeli pomimo tego nie wystarcza to na całkowite uwodornienie wszystkich, w gazie resztkowym jeszcze obecnych związków siarki, to można przewodem 9 'dodatkowo do reaktora uwodorniania 29 wprowadzać gaz zawierający wodór, np· gez opałowy·

Oo katalitycznego uwodorniania związków siarki stosuje się przy tye dostępne w handlu katalizatory uwodornienie, wykazujące np· nikiel jako składnik aktywny· Uwodorniony gaz reszt4

165 217 kowy odbiera się przewodem 30 z reaktora uwodornienie 29. Ponieważ ten gaz resztkowy, jak już wspomniano, zawiera jeszcze jako składnik siarkowy tylko H2S, to może gaz ten poddawać dalszej obróbce drogą wymywania H₂S. Jeśli instalację Clausa eksploatuje się w połączeniu z instalację do zgazowywania lub koksowania węgla, to można ten gaz resztkowy dlatego np. wprowadzać jako domieszkę do tamże wytworzonego gazu surowego przed wymywanie H2S.

Siarkę osadzoną podczas schłodzenia tego gazu w kotłach-utylizatorach 13, 18 i 22 odbiera się przewodami 31, 32, 33 i 34, z których wszystkie mają ujście w zbiorczym przewodzie 35, którym siarkę odprowadza się do jej dalszej obróbki. Przewód 36 jest przeznaczony dla doprowadzania do kotła-utylizatora 22 wody do zasilania kotłów, natomiast tamże wytworzoną parę odbiera się przewodem 37. Kocioł-utylizator 13 zaopatruje się przez przewód 38 potrzebną wodą do zasilania kotłów. Z tego przewodu odgałęzia się przewód 39, którym następuje doprowadzenie do kotła-utylizatora 18 wody do zasilania kotłów. Przewodami 40 i 41 odbiera się parę wytworzoną w kotłach-utylizatorach 13 i 18, przy czym parę z przewodu 41 łączy się z parą z przewodu 40.

Drogę działania sposobu według wynalazku dokumentuje podany niżej przykład wykonania.

Przy tym do postępowania wprowadza się przewodem 1 strumień 1210 Nm /h gazu wsadowego o zawartości 53% objętościowych HgS. Do tego strumienia gazu domieszano 240 Nm3/h gazu odlotowego o zawartości 18% objętościowych NHg. Następnie tę mieszaninę gazową poddawano obróbce w warunkach poprzednio omówionych. Zawartość wodoru w otrzymanym przy tym gazie resztkowym była tak duża, że przewodem 9 trzeba było do reaktora uwodorniania 29 wprowadzić jeszcze tylko 59 N«t gazu opałowego. Dzięki temu w przypadku uwodorniania gazu resztkowego otrzymuje się w porównaniu ze epoeobem według patentu głównego oszczędność kosztów w wysokości 79%. Równocześnie w sposób oszczędzający środowisko zutylizowano dodawany gaz odlotowy, zawierający amoniak.

Claims (2)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Sposób eksploatowania instalacji Clausa, w której gaz wsadowy, zawiaraeray eiasiawodór, najpierw poddaje się spalaniu niezupełnemu i po tym w dwu- lub wielostopniowym reaktorze Clausa poddaje się dalszej reakcji, przy czym optymalne spalania niezupełne gazu wsadowego następuje w zależności od doprowadzonego z gazem, wsadowym masowego strumienia siarkowodoru albo w jednym albo w dwóch równolegle włączonych piecach do spalania z kotłem-utylizatorem, po czym dalszą obróbkę tego gazu przeprowadza się w jednym reaktorze Clausa, którego zdolność produkcyjna jest przewidziana na oczekiwany maksymalnie strumień masowy siarki, według patentu nr 163 291, znamienny tym, że do gazu wsadowego przed wlotem do pieca do spalania domieszywuje się gaz odlotowy, zawierający amoniak,
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny ty,, że ilość zawierającego amoniak gazu odlotowego, domieszanego do gazu wsadowego, może wynosić co najwyżej 1 Nm3 gazu odloto*1 wego na 1 Nm gazu wsadowego·

   Przedmiotem patentu nr 163 291 jest sposób eksploatowania instalacji Clausa, w której gaz wsadowy, zawierający siarkowodór, najpierw poddaje się spalaniu niezupełnemu i po tym w dwulub wielostopniowym reaktorze Clausa poddaje się dalszej reakcji, przy czym optymalne spalanie niezupełne gazu wsadowego następuje w zależności od doprowadzonego z gazem wsadowym masowego strumienia siarkowodoru albo w jednym albo w dwóch równolegle włączonych piecach do spalania z kotłem - utylizatorem, po czym dalszą obróbkę tego gazu przeprowadza się w jednym reaktorze Clausa, którego zdolność produkcyjna jest przewidziana na oczekiwany maksymalnie strumień masowy siarki·

   W sposobie według patentu nr 163 291 przewidziane jest poddawanie gazu resztkowego, otrzymywanego za reaktorem Clausa, katalitycznemu uwodornieniu, dzięki czemu wszystkie, w gazie resztkowym jeszcze zawarte związki siarki przeprowadza się w siarkowodór· Jako nośnik wodoru dla tego uwodornienia powinno się przy tym stosować gaz opałowy. Nadto współstosuje się przy tym również obecny w gazie resztkowym wodór, który utworzył się na warstwach katalizatora pieca do spalania podczas katalitycznego rozkładu obecnych w gazie wsadowym związków azotu· Ilość wodoru, zwykle obecna w gazie resztkowym, nie wystarcza jednak w żadnym przypadku do całkowitego uwodornienia obecnych związków siarki, dlatego doprowadzenie gazu opałowego jako nośnika wodoru w sposobie według patentu głównego jest nieodzowne.