Процесс получения серы

Технологический процесс предназначен для производства элементарной серы из кислого газа, полученного в процессе сероочистки природного газа.

Процесс состоит из двух стадий: производство серы в отделении Клаус; производство серы в отделении Сульфрин.

Исходное сырье — кислый газ с установок очистки газа; продукция— техническая газовая сера (ГОСТ 127—76).

В кислых газах сера находится в связанном состоянии в виде сероводорода.

Химизм процесса. Технологический процесс конверсии сероводорода в серу основан на зависимости Клауса (см. подразд. 4.8.3) и описывается реакцией:

(8.8)

где п — количество атомов серы в молекуле, зависящее от температуры проведения реакции (я = 2 — 8).

Эту стадию осуществляют в два этапа.

На первом (термическом) этапе проводят сжигание сероводорода в воздухе. Поток кислого газа подается в печь, где смешивается с воздухом в соотношении 2: 1, и сжигается. Окисление происходит при температуре 900— 1 350 °С. В реакцию вступает примерно '/з H2S, содержащегося в газе. Продуктом окисления является диоксид серы S02:

(8-9)

В печи наряду с основной реакцией протекают побочные реакции:

(8.10)

(8.11)

Степень конверсии сероводорода на первой стадии достигает 55 %.

Очищенные от серы газы поступают на вторую (каталитическую) стадию процесса. На этой стадии на катализаторе проходит окисление сероводорода диоксидом серы, образовавшимся по реакции (8.9).

На втором этапе газ проходит последовательно два каталитических конвертора, где % неокисленного H2S реагируют с S02j который образовался на первой стадии:

(8.12)

Полученные на первой стадии процесса сероорганические соединения подвергаются на катализаторе реакциям гидролиза с образованием сероводорода и диоксида углерода:

(8.13)

(8.14)

В качестве катализатора используют оксид титана (ТЮ2) и окис- ноалюминиевый катализатор АД-К-1. Соотношение воздух : кислый газ выдерживается как 4:1.

Суммарная степень очистки газа от сероводорода после прохождения термической и каталитической стадий достигает 95 %.