SU1300252A1 - Способ обезвреживани углеводородных меркаптансодержащих газов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области очистки газов от сероорганических соединений, в частности к обезвреживанию или утилизации газовых потоков, образующихс  при регенерации адсорбентов или абсорбентов в процессах очистки газа, и может быть использовано в газовой, нефт ной, химической, целлюлозно-бумажной и других отрасл х промышленности. Цель изобретени  - утилизаци  продуктов сжигани  меркаптанов с получением элементарной серы. Сжит гание углеводородных меркаптанеодержащих газовых потоков .с воздухом осуществл ют в топке при коэффициенте избытка воздуха 0,8-1,0. При этом температура в зоне горени  достигает 1700-2000°С. В топку производ т впрыск воды в количестве, достаточном дл  снижени  температуры в топке до 1500-1600°С. Это обеспечивает полное сжигание меркаптанов. Продукты горени  выдерживают при 1500-1600°С в течение 0,2-2,0 с. Затем продукты горени  охлаждают до 1100-1200 С и направл ют в котел- утилизатор, где температура снижаетс  до ЗОО-ЗЗО С. На выходе из котла газы направл ют на каталитическую конверсию с сероводородсодержащим газовым потоком. о SS сл ю сл

Description

Изобретение относитс  к очистке газа от сероорганических соединений, в частности к обезвреживанию или утилизации газовых потоков, образующихс  при регенерации адсорбентов, или абсорбентов в процессах очистки газа, и может быть использовано в газовой, нефт ной, химической, целлюлозно-бумажной и других отрасл х промышленности.

При .адсорбционной очистке газов от меркаптанов регенерацию адсорбента ведут 1/10 ч, очищенного газа, поэтому регенерационные газы содержат 5-10% RSH. Еще более концентрированные меркаптансодержащие газовые потоки образуютс  в процессе очистки газа методом низкотемпературной абсорбции (НТА) , где - 5% очищенного газа используют в качестве отдувочно го при регенерации абсорбента. Содержание RSH в стрипинг-газах установок НТА достигает 40%. Газы с таким содержанием меркаптанов обычно сжигают

Целью изобретени   вл етс  утилизаци  продуктов сжигани  меркаптанов с получением элементарной серы.

Способ осуществл ют следующим образом .

Сжигание меркаптансодержащего потока осуществл ют в топке при коэффициенте избытка воздуха 0,8-1,0, При этом температура в зоне горени  достигает 1700-2000 С, В топку производ т впрыск воды в статочном дл 

количестве, доснижени  температуры в топке до 1500-1бОО с. Это обеспечивает полное сжигание- меркаптанов:

RSH+0,

и предупреждает окисление сернистого ангидрида до триоксида серы. Содержание дисперсного углерода - сажи составл ет 1-3 вес,%. Продукты горени  вьщерживают при 1500-1600 С в течение 0,2-2,0 с, что оказывает достаточным дл  полной газификации сажи:

C+HgO

-СО+Н,

Далее путем впрыска воды продукты горени  охлаждают до 1100-1200 С и направл ют в котел-утилизатор, где

их температура снижаетс  до 300-3500,5 сокращение срока службы катализаНа выходе из котла-утилизатора продукты горени  смешивают с сероводородсодержащим газом и направл ют в первый или второй каталитический кон1300252 2

вертор установки Клауса, где на известных ката пизаторах протекает конверс и  сернистых газов в серу:

S02+2H Si- ,0

Приме p. Дл  испытаний использовали газ с составом, близким к составу газа, отход щего с установки низкотемпературной абсорбции 11-й очереди Оренбургского ГПЗ, об,%: СН4 53,5, 2,5, С,Нд 3,2, SH 40,8. Меркаптансодержащий газ

с.

подавали в топку при расходе 9 м/ч, воздух - тангенциально при коэффициенте избытка воздуха 0,75-1,05 (см, таблицу), В стационарном режиме при таких параметрах температура в зоне горени  достигает 1700-2000 С,

На рассто нии 700 мм от усть  горелки вводили воду в количестве, необходимом дл  понижени  температуры (2-5 кг/ч до 1500-1600°С, Кроме то го, впрыск 5 кг/ч воды осуществл ли на выходе из топки на рассто нии 4 м от усть  горелки с понижением температуры продуктов горени  до 1100-1200°С.. На выходе, из топки продукты горени  охлаждали в закалочном змеевике до 350-400°С, смешивали с кислым газом (состава 60% и 40% СОг) в соотношении Нг5:802 2: :1 (моль) и направл ли в каталитический конвертор, загруженный окисью алюмини . Степень утилизации серы определ ли по хроматографическому анализу газа на выходе из конвертора. Кроме того, хромат.ографически контро лировали состав газа на выходе из топки. Результаты испытанрш представлены в таблице.

Результаты испытаний показывают, что способ позвол ет свести до мини45 мума или вообще исключить содержание в продуктах сгорани  кислорода и триоксида серы и тем самым сделать возможным их утилизацию при смешении с сероводородсодержащим газом

50 по Клаусу, Кроме того, только применение приема ступенчатого впрыска ; воды приводит к освобождению продуктов сгорани  от сажи и триоксида .серы, присутствие которых вызывает

тора конверсии до нескольких часов (см, таблицу) и делает некондиционной серу, получаемую в результате каталитической конверсии. Осуществление способа выше или ниже пределов изменени  коэффициента избытка воздуха 0,8-1,0, температуры в зоне реакции 1500-1600 С и времени пребывание продуктов горени  в этой зоне 0,2-2,0 с приводит к по влению в продуктах сгорани  меркаптанов или сажи и SO, или свободного кислорода . При этом в 3-6 раз снижаютс  врем  стабильной работы катализато- pa и достигаема  степень утилизации.

Сжигание меркаптансодержащих газо при небольших об и высоких температурах позвол ет полностыо превратить сераорганику в диоксид серы при прак тически полном потреблении кислорода Быстрое охлаждение пламени путем впрыска воды предупреждает образование SO, и способствует протеканию при 1500-1600 С интенсивной газифика ции сажи, образующейс  при сжигании углеводородов и меркаптанов вследствие неоднородности потока и недостатка воздуха. Получение таким образом продуктов сгорани , свободных от кислорода, триоксида серы и сажи, позвол ет утилизировать продукты сгорани  путем смещени  с сероводород- содержащим потоком в каталитических конверторах Клауса.

Снижение коэффициента избытка воздуха менее 0,8 и температуры сжигани  меркаптанов ниже 1700°С приводит к по влению в продуктах сгорани  сажи, тогда как при увеличении козф- фициенса избытка воздуха более 1 и температуры выше 2000 С в продуктах сгорани  по вл етс  триоксид серы и свободньй кислород. Присутствие SOj, 0 и сажи недопустимо с точки зрени  последующей каталитической конверсии S02 с сероводородсодержа- щим газом.

Температура 1500-1600 С, до которой , снижают температуру продуктов

сгорани , и врем  пребывани  их в печном пространстве св заны с обеспечением газификации сажи, образующейс  при неполном сжигании меркаптанов и углеводородов. Ниже 1500 и вьше 1600°С скорость газификации существенно уменьшаетс . В выбранном интервале температур врем  пребывани  продуктов сгорани  должно быть не ниже 0,2 с дл  устранени  сажи из газов, врем  пребывани  более 2 с нерационально, так как ведет к непропорциональному возрастанию капитальных затрат на осуществление способа. Пределы изменени  температуры, до которой охлаждают продукты горени  перед подачей в каталитический кон- вертор (300 -З50 с) , определ ютс  оптимальными услови ми осуществлени  конверсии HjS+SOj по известному способу Клауса.

Таким образом, использование предлагаемого способа позвол ет осуществить утилизацию продуктов сгорание по методу Клауса и увеличить срок службы катализатора при их утилизации .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ обезвреживани  углеводородных меркаптансодержащих газов путем сжигани  их с воздухом, отличающийс  тем, что, с целью утилизации продуктов сжигани  меркаптанов с получением элементарной серы сжигание осуществл ют при коэффициенте избытка воздуха 0,8-1,0 и темQ

   пературе 1700-2000 С, затем снижают температуру путем впрыска воды до 1500-1600°С, выдерживают 0,2-2,0 с, охлаждают и направл ют на каталитическую конверсию с сероводородсодер- жащим газовым потоком.

   о

   чО

   У

   О 0

   го

   F-.

   00

   о

   C-J

   о о

   а

   ю

   м

   о

   го

   о

   ON

   о

   о

   о

   г-

   о

   tN

   о ю

   1го

   о

   1Г1

   го

   CN

   со

   ш

   гON

   г

   ON

   г

   ON

   о г

   о

   I- Г-

   о г

   о

   ON LO

   о

   ON

   оо

   о

   ON

   ю

   о

   U-I

   о -

   о to

   } tо

   LO

   о оо

   о оо

   о

   А

   о

   о

   CNJ ON

   LA

   го

   ON

   U1 CN ON

   1Л

   ON

   1Л ON

   LO

   ON

   о

   о

   о

   чО

   со