Технологическая схема получения серы методом Клауса на Астраханском ГПЗ

1 – сепаратор кислого газа; 2 – реакционная печь и котел-утилизатор; 3 – воздуходувка; 4 – конденсатор-коагулятор; 5 – печь

подогрева; 6,7 – I и II реактора Клауса; 8 – теплообменник газ-газ; 9 – конденсатор-коагулятор; 10 – конденсатор-экономайзер;

11, 12, 13 – реактора доочистки Сульфрин; 14 – печь дожига;15 – подогреватель регенерационного газа; 16 – дымовая труба;

I – кислый газ; II – воздух; III – технологический газ; IV – питательная вода; V – пар низкого давления; VI – пар

среднего давления; VII – жидкая сера; VIII – топливный газ; IX – дымовые газы.

Технологические газы, поступившие из теплообменника 8 в реактор 7, проходят сверху вниз через слой катализатора конвертора, где происходят химические реакции с преобразованием Н₂S и SО₂ в серу и повышением температуры до 260^оC за счет протекающих реакций. На случай загорания серы и превышения температуры в аппарате предусмотрена подача пара во входной трубопровод 8.

Продукты каталитической реакции из реактора 7 поступают в трубное пространство экономайзера 10 - горизонтальный конденсатор-экономайзер, совмещенный с коагулятором. В 10 технологический газ охлаждается до 130-140^оС, сконденсированная сера отводится через два гидрозатвора с низа коагулятора по серопроводу в яму суточного хранения. Конденсатор-коагулятор служит для сепарации капельной серы от газа за счет снижения скорости потока и отбойных сеток. Охлаждение газа осуществляется питательной водой.

Из конденсатора-коагулятора технологический газ поступает на доочистку в отделение Сульфрин (подробнее о процессе Сульфрин см. раздел 3.3). Предусмотрен байпас отделения Сульфрин - линия отходящих газов в печь 14. Клапан открывается при превышении давления на выходе отделения Клаус выше 0,25 кг/см².

Отделение Сульфрин предназначено для более глубокой очистки отходящих газов от Н₂S и SО₂ с преобразованием в серу. Установка Сульфрин включает в себя три реактора 11, 12, 13, два из которых находятся в стадии адсорбции, один – в стадии регенерации.. Реакция осуществляется на активированном глиноземе при температуре 150^оС. Сера образуется в жидкой фазе и насыщает катализатор. По мере насыщения катализатора производится его регенерация при температуре 300^оС. Процесс Сульфрин циклический и состоит из фаз адсорбции, регенерации и охлаждения. Переключение производится автоматически.

Газы, выходящие из отделения Клаус, поступают в два параллельно работающих конвертора с температурой 130 - 140^оС. При прохождении слоя катализатора снизу вверх из отходящего газа адсорбируется сера. Отходящие газы направляются в печь дожига 14.

Продолжительность полного цикла адсорбции 30,5 часов.

С нижних точек газоходов предусмотрен вывод серы через гидрозатворы и серопроводы в серную яму.

Остаточные газы отделения Сульфрин сжигаются при температуре 520-600^оC в печи дожига 14, работающей на топливном газе, и через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу.

В случае возгорания серы в линии отходящих газов предусмотрена подача пара. В эту же линию перед 14 вводится газ дегазации серы.

Тепло дымовых газов используется для подогрева газа регенерации реакторов Сульфрин и Клаус в подогревателе регенерационного газа 15. Теплообменники установлены на потоке дымовых газов от печи дожига14.

Дымовые газы, пройдя теплообменник 15, охлаждаются до 350^оC и направляются в дымовую трубу 16.

Проходя по трубе 16 дымовые газы охлаждаются, отдавая тепло стенкам трубы, и выбрасываются в атмосферу.

Для регенерации конверторов Сульфрин используется отходящий газ, циркулирующий в системе регенерации.

Газ регенерации от газодувки с давлением 0,4кгс/см² подается в подогреватель 15, где за счет сжигания топливного газа и дожига отходящих газов нагревается до температуры 300 – 330 ^оC и поступает на регенерацию одного из конверторов. В конце нагревания производится обработка катализатора кислым газом до получения 10% концентрации Н₂S в газе регенерации. Н₂S восстанавливает активность катализатора, продлевает его срок службы.

В конце сероводородной обработки кислый газ из системы регенерации выводится по спускной линии. По этой же линии удаляются водяные пары из системы регенерации в период нагрева катализатора.

После прохождения через слой катализатора сверху вниз газ регенерации, насыщенный парообразной серой, десорбированной из катализатора, поступает в конденсатор, где охлаждается до 165 ^оС.

Для охлаждения газа в конденсаторе используется питательная вода, подогретая до 150 – 155 ^оС в коагуляторе, совмещенном с конденсатором-экономайзером 10. Выработанный пар с давлением 4 - 6 кгс/см² выводится в общезаводскую сеть.

Газ из конденсатора поступает в коагулятор, где отбивается капельная сера и выводится через два гидрозатвора по серопроводу в T01.

Газ регенерации, охлажденный и освобожденный от капельной серы, поступает на всас газодувки.

Перед подачей в систему регенерации кислый газ проходит угольный фильтр, где происходит очистка его от углеводородов. Активированный уголь в фильтре периодически регенерируется паром и продувается азотом со сбросом в печь дожига.

Жидкая сера, полученная на установке, самотеком поступает по подземным трубопроводам с двойной оболочкой в приемную яму (на схеме не указана).

В яме дегазации серы происходит удаление сероводорода и разрушение соединений состава Н₂Sх в жидкой сере. Содержание Н₂S в сере, поступившей в яму дегазации, достигает 100-700 ррм (подробнее о дегазации серы см. раздел 3.4).

Выделившийся сероводород из серы удаляется при помощи струйного эжектора в печь дожига 14.