Промышленность \ Техника и технология переработки газа и конденсата

Техника и технология переработки газа и конденсата (Сборник с результатами исследований специалистов газовой промышленности, полученных в процессе работы), страница 9

Равновесные составы продуктов реакции Клауса, осуществляемой при повышенных давлениях

""^-^Хос. мольн. Яродйа*-^ доли

I0I325 Па

I0I3250 Па

5066250 Па

Ю132500Па

H2S

0,009665

0,007606

0,005284

0,004368

SO*

0,004833

0,003804

0,002643

0,002185

М20

0,110334

0,090752

0,087996

0,088061

N2

0,419999

0,344261

0,326484

0,323507

s2

0,000162

0,000099

0,000033

0,000018

Se

0,024231

0,005364

0,001482

0,000892

Ss

0,000768

0,000320

0,000101

0,000058

Se

0,013235

0,003340

0,000930

0,000540

S7

0,011864

0,003109

0,000887

0,000626

S*

0,4048

0,5413

0,5741

0,5798

T, К

573,5

626,7

643,1

645,0

Р,кг/м3 M, кг/кмоль

1.3897 38,93

13,4619 31,91

65,4743 30,26

I27.4II5 29,99

Выход серыД

90,33

92,40

94,73

95,6

23


Из данных таблицы следует, что выход серы возрастает с по­вышением давления и достигает при I0I32500 Па (10 МПа) величины 95,6 %. Учитывая, что подобные высокие показатели достигаются при осуществлении процесса в одной ступени, следует ожидать, что в двухступенчатом процессе общий выход серы превысит 99 %.

Интересно отметить, что в паровой фазе преобладает модифи­кация серы   Sg, а адиабатический разогрев при переходе от дав­ления 5066250 к I0I32500 Па практически не изменяется и   состав­ляет 70-72 К.

■ Были проведены также термодинамические расчеты процесса окисления сероводорода кислородом в присутствии яадкой серы при тех же условиях, что и указанные выше.

Состав смеси был задан следующим (мольн.доли): (-l2S-O.lt 02-0.05, N2-0.35, S*-Q,5. Результаты расчетов показали, что в данном случае имеют место совершенно иные закономерности. Бо­лее или менее значительная величина выхода серы достигается при давлении 5066250 Па и составляет 10 %. При давлении I0I32500 Па выход серы составил 27 %. В последнем случае температура равно­весной смеси возрастает до 934,3 К, преобладающими модификациями серы в паровой фпзе являются   S2 »   Se f    S7 • Основной причи­ной различий в закономерностях процессов Клауса и прямого окис­ления сероводорода, осуществляемых при повышенном давлении в присутствии жидкой серы и, в частности, различий в выходе серы является протекание в присутствии кислорода реакции окисления серы до сернистого ангидрида, а также сдвиг равновесия влево в случае реакции прямого окисления сероводорода за счет высоких тепловых эффектов.

Таким образом, проведенные термодинамические расчеты пока­зали целесообразность осуществления реакции Клауса при повышен­ном давлении в присутствии жидкой серы. Полученные результаты были использованы при разработке нового способа сероочистки и получения элементарной серы, осуществляемого при повышенном дав­лении.

Литература

1.  IJeisen A., Bermot A. Consider -11 Claus reactions//
Hydrocarbon Processing. 1974. У. II, p.I7I-I7'*.

2.  Bennet A, lleisen A. Experimental determinations of

air - H2S e:cuilet>ra under Claus furnace conditlons//The Canadian Jornal of Chen ingen. I93t-. N '1, p.532-539.


3.  Голянд СМ., Николаев В.Ю., Плинер В.М., Щурин P.M.
Методы переработки в серу кислых газов процесса Клауса//Пром.
и сан.очистка газов. 1981. В 3. С.26-27.

4.  Щурин P.M., Плинер В.М.,Немировский М.С. Термодинами­
ческие исследования термической стадии процесса получения се-
ры//Газовая пром-сть. 1983. Я 6. С.08-39.

5.  Борисов В.А., Губин С.А., Одинцов В.В., Пенешек В.И, Тер­
модинамический расчет сложных химических систем при повышенном
давлении и с частичным неравновесием/Дим.физика. 1984. Т.З. й 7.
C.I042-I046.

Скачать файл