Установка для получения серы из сероводорода и газа, содержащего сернистые соединения и углеводороды

(Ю (И) СОВЕТСКИХАЛИСТИЧЕСКИХ ЛИК 17/04 ОМИТЕТ СССР Й И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ОБРЕ 0 АЙТОРСИОМУ(84) (87) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯСЕРЫ ИЗ СЕРОВОДОРОДА И.ГАЗА, СОДЕРЖАЩЕГО СЕРНИСТЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.И УГЛЕВОДОРОДЫ, включающая сепармар- тор, соединенный с входом первой печреакпни, выход которой через коты-утилизатор соединен с входом первой печиподогрева реакпионной. смеси, а выход последей соединен с входом первого конвертора, соединенного посредстввм котлаутилизатора с входом второй. печи подога- грева реакционной смеси, соединенной свторым конверторам и котазк-утилизаторам, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целы 0 снижения энергетических затрат тья и металлоемюсти установки, вхады пер-. Ей вой и второй печи подогрева реакпноннойсмеси соединены с источником подачигаза, содвржацего сернистые соединения(71) Государственный научно-исследовательскнй и проектно конструкторскийинститут фЮжНИИгипрогаз(86) 1. Егоров Н.Н. и др. Очистка отсеры коксовального и других горючкзов. М., 1960, с. 319 320,2, Фирма Текник договор % 4604 Ы 5338-134. Завод по очистке природном газа и провэводству серы, треочередь, Оренбург, СССР. Окончательныпроект. Черт. % 8427 381002001.Установка производства серы. Сама пропессаэ и углеводороды.гсократить подачу дорогостоящего топливного газа на подогрев смеси, При атомполное сгорание углеводородных радика 10 лов, входящих в состав афлюентов, обеспечивается за счет избытка воздуха, регулирование которого осуществляетсяс помощью тех же средств управления иавтоматики, что и в известной установке(прототипе) . Поатому использованиеэфлюентов в качестве топливного газа неоказывает. вредного влияния на катализатор конверторов.Благодаря предложенной переобвяэке20 печей подогрева реакционной смеси появляется воэможность исключить спеыальную печь сжигания афдюентов и снизить сопротивление воздушного трактабез ухудшения качества и количества производимой товарной продукции серы, а сое- кроме того, не требуется строительствоспециальной печи для сжигания афлюентов.На чертеже представлена технологическая схема предлагаемой установки.30 Установка состоит иэ сепаратора 1,печи 2 реакции, конденсаторов - котловутидкзаторов 3 - 5, печей сжигания,эфлюентов 6 и 7, конверторов 8 и 9,воздуходувки 10, устройств управленияц 5и автоматизацин (не показаны). Установка работает следующим образом еСероводородсодержащий газ, насыщен ный водой при 50-40 С и давлении0,6 кгс/сь: (избыточном) проходит сепаратор 1, где отделяется каплеобраз наявода, которая выводится эа границу установки. Газообразная фаза с сепарато ра подается в печь 2 реакции. В атойпечи происходит неполное окисление сероводорода: частично до сернистого ангидрида, частично до элементарной серы.Продукты сгорания, проходя через ды могарные трубы печи 2 РеакциИ, охлаждаются до 380-370 С. Тепло охлаждения идет на выработку пара выожого давле Ми. При атая из реакционной смеси конденсируется сера, которая по трубопро воду отводится из зоны охлаждения печи.Из печи реакции газовая смесь поступает в конденсатор - котел утилизатор 3 и сжлаждается в нем приблизительно до 190 оС, при этом конденсируется сера,1 10115Изобретение относится к нефтехимичеокой и газовой промышленности и можетбыть использовано для получения серы иэгазовых потоков, содержащих сероводородИ смесь органических и неорганических 5сернистых соединений, загрязненных,углеводородами.Известна установка каталитическогополучения серы иэ газов, содержащих сеРоводород, включающая сепаратор, печьдля сжигания сероводорода конденсаторсеры и каталитический конвертор 1Недостатком этой установки являетсято, что она не предусмотрена для переработки загрязненных углеводородамисероводородсодержащих газов.Наиболее близкой к цредпагаемому потехнической сущности и достигаемомурезуль 1 ату является установка для получения серы из сероводородного газа игаза, содержащего сернистые соединенияи углеводороды, включающая сепараторпечи реакции, печи подогрева реакционной, смеси, конверторы, конденсаторы, котлыутилизаторы, воздуходувки, а также печьдля сжигания загрязненных сернистыхдинений, Причем сепаратор атой установки соединен с входом первой печи реакции, выход которой через котел-утилизатор соединен с входом первой печи подогрева реакционной смеси, а выход. по-следней соединен с входом первого конвертора, соединенного посредством котлаутилизатора с входом второй печи подо.грева реакционной смеси, соединенной свторым конвертором и котлом утипиза-тором 2 ,Недостатком известной установки является то, что для поддержания температуры перед конверторами используетсясырьевой сероводородный газ на первойступени и топливный гаэ - на второйступени, что приводит к повышенныманергозатратам. Кроме того, сжиганиесернистых соединений, загрязненныхуглеводородными радикалами (эфлюентов)предусматривается в специальной печи,распопагаемой перед печью реакции, чтоприводит к увеличению металлоемкостиустановки и сопротивления воздушноготракта и как следствие к увеличениюзатрат на компримирование воздуха, фЦелью изобретения является снижениеанергетических затрат и металлоемкостиустановки за счет исключения печи сжигания загрязненных углеводородами газа.Поставленная цель достигается тем,что в установке входы первой и второйпечи подогрева реакционной смеси соеди 06иены с источником подачи газа, содер жащего сернистые соединения и углеводороды.Это позволяет совместить утилизацию эфлюентов и подогрев реакционной смеси в одной печи исключить ипи значительно3 111 ф ф 3,2 10 ество тепла,установкой, кка требпял/ч 10 Количество газа, обеспечивающего заданное количество ттепла, млн. еР/г Теплоотворнаяспособтопливного газа, кка 1290044,3 0 ыход серы, т/ ИИПИ, Заказ 2665/23 469 Поцписное филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 находящаяся в паровой фазе реакционной150 оС. Хвостовые газы покидают котел смеси, , утилизатор с температурой 130 оС.Тепло охлаждения реакционной смесиКоличество воздуха, подаваемое на и конденсации серы идет на выработку процесс, рассчитывается, исходя ю оиио пара низкого давления. ленин сероводорода и сернистых соедиСера. из аппарата отводится в жидком некий эфлюентов до элементарной серы, а виде по трубопроводу, а отсепарирован- углеводородов - до углекислого гкв и ный газ подается в печь сжигания эфлю- воды. Воздух подается воздуходувкой 10 ентов 6. В этой печи производится сжи- и его поступление на печь 2 реакции ганне сернистых соединенийзагрязненщ регулируется системой управления и авто ных углеводородными радикалами с ко- . матизации по соотношению сероводородаффициентом избытка кислорода 1,1-1,2. сернистый ангидрид ю,выходе хвостовых Сернистые. соединения при этом окисля , газов из конденсатора 5. ются в сернистый ангидрид, а углеводо-Наличие печей сжигания эфпюентов,сов., родные радикалы в углекислый газ и в . мешающихувщизациюзагрязненных середу . нистых соединений с подогревом реакционКоличество горючей смеси рассчиты- ной смеси перед конверторами исключает вается,.исходя из температуры реакци строительство специальной печи по утили онной смеси после печи 6, которая лежит зации эфпюентов,снижает, либо полностью в пределах 250 - 255 С (на несколькоисключает потребление топливного газа,о: градусов выше температуры конденсации: уменьшает сопротивление тракта подачисеры) е 1 воздуха на печь реакции и, следовательноПодсиретая реакпионная смесь посту- уменьшается расход энергии на получение пает в конвертор 8., гце из сернистого ан- . сжатого воздуха. гидрида и сероводорода реакционной сме-Испаыювание предлагаемого техни си на катализаторе происходйт дальнейшее ческого решения позволяет сократить рцо" получение сера. В результате реакции ход дорогостоящего очщценного топлив превращения, температура реакционной . ного газа стоимостью 13 р. засмеси повышается до 360-370 С, при- :,1000 нм на. 12 млн. нм в год за чем сера. находится в парообразном со- счет подачи в печи подогрева реакцион стоянии. ной смеси более дешевых газовых эфшоеитов в количестве 8 млн. вР в гсщПосле конвертора реакционная смесь стоимостью 6 руб. за 1000 нм в год, подается в конденсатор - котел-утилиза- отказаться от строительства специальной тор 4, где охлаждается до температуры печи для утилизации эфлюейтов стоиниже температуры конденсации серы фф мостью около 50000 руб. а также отор (170-180 С). реконструкции печей реакции установкиПроцесс, протекающий в конденсатореполучения серы. Годовой экономический 4 и далее в печи 6, конвертора 9 и кон- эффект от внедрения составит 110000 руб. денсатора 5, аналогичен указанному. только за счет сокращения энергозатрат. Только в конверторе котла утилизатора ф Осювные показатепи работы устацоь за счет тепла охлаждения производит- ки по предлагаемому варианту и прото ся не МЬработка пара, а подогрев воды до типу щедставлены в таблице.