Материал: Технология глубокой переработки нефти и газа.

полному выводу из зоны реакции. На практике увеличение степени конверсии H2S достигается применением двух или более реакторовконверторов с удалением серы конденсацией и последующим подо­ гревом газа между ступенями. При переходе от одного реактора к другому по потоку газа температуру процесса снижают.

Традиционным катализатором в процессах Клауса вначале яв­ лялся боксит. На современных установках преимущественно при­ меняют более активные и термостабильные катализаторы на основе из оксида алюминия.

Технологическая схема установки производства серы по методу Клауса приведена на рис. 9.5.

Рис. 9.5. Принципиальная технологическая схема установки получения серы из сероводорода по методу Клауса: I - сероводород; II - воздух; III - сера; IV - водяной пар; V - газы дожила; VI - конденсат

Продукты термической конверсии H2S из печи-реактора П-1 про­ ходят котел-утилизатор Т-1, где они охлаждаются до =160 °С (при которой жидкая сера имеет вязкость, близкую к минимальной). Скон­ денсированная сера поступает через гидрозатвор в подземный сбор­ ник серы. ВТ-1 генерируется водяной пар с давлением 0,4-0,5 МПа, используемый в пароспутниках серопроводов. Далее в реакторах Р- I и Р-2 осуществляется двухступенчатая каталитическая конверсия II2S и S02с межступенчатым нагревом газов в печах П-2 и П-3 и ути­ лизацией тепла процесса после каждой ступени в котлах-утилиза­ торах Т-2 иТ-3. Сконденсированная в Т-2 и Т-3 сера направляется в сборник серы.

Газы каталитической конверсии второй ступени после охлажде­ ния в котле-утилизаторе Т-3 поступают в сепаратор-скруббер со слогм насадки из керамических колец С -1, в котором освобождаются от механически унесенных капель серы.

• Отходящие из сероуловителя газы направляют в печь П-4, работйЮщую на топливном газе, где при 600 - 650 °С дожигают непрореагировавшие соединения серы в избытке воздуха.

Жидкая сера из подземного сборника откачивается насосом на открытый наземный склад комовой серы, где она застывает и хра­ нится до погрузки в железнодорожные вагоны.

Сера широко применяется в народном хозяйстве - в производ­ стве серной кислоты, красителей, спичек, в качестве вулканизирую­ щего агента в резиновой промышленности и др.

9.3. Окислительная демеркаптанизация сжиженных газов и бензино-керосиновых фракций

Для сырьевой базы отечественной нефтепереработки характер­ но непрерывное увеличение за последние годы и в перспективе объе­ мов добычи и переработки новых видов нефтей и газовых конденса­ тов из месторождений, прилегающих к прикаспийской впадине. Ряд из них, например, Оренбургский, Карачаганакский и Астраханские газоконденсаты, характеризуются аномально высоким содержани­ ем в них меркаптанов (40 - 70 % от общего содержания серы) при относительно низком содержании общей серы (0,8 - 1,5%). По этому признаку (табл. 9,1) их выделяют в особый класс меркаптансодер­ жащего сильно коррозионно-активного углеводородного сырья. Меркаптановая сера, обладающая неприятным запахом, вызывающая

516

Таблица 9.1

Некоторые показатели качества меркаптансодержащих газоконденсатов ■ и их бензиновой (С5 - 180 °С) фракции

интенсивную коррозию оборудования и отравляющая катализато­ ры, концентрируется преимущественно в головных фракциях газо­ конденсатов - сжиженных газах и бензинах.

В отечественной и зарубежной нефтезаводской практике часто используют, помимо гидроочистки, процессы окислительной ката­ литической демеркаптанизации сжиженных газов - сырья алкили­ рования и бензинов, реже авиакеросинов. Среди них наибольшее распространение получили процессы «Бендер» и «Мерокс».

Процесс «Бендеп» используется для очистки газовых бензинов и бензинов прямой гонки и термодеструктивных процессов, а также реактивного топлива от меркаптанов при малом их содержании в сырье (не более 0,1 %). Очистка заключается в превращении мер­ каптанов в менее активные дисульфиды на неподвижном слое ката­ лизатора - сульфид свинца. Очищаемое сырье смешивается в смеси­ теле с воздухом и циркулирующим раствором щелочи, нагревается до температуры 30 - 60 °С (в зависимости от типа сырья) и проходит снизу вверх слои катализатора в двух последовательных реакторах. Отработанный воздух и раствор щелочи отделяются от очищенного сырья соответственно в сепараторе и отстойнике.

Очищенные по процессу «Бендер» дистилляты выдерживают жесткие испытания на «докторскую пробу» и коррозионность (мед­ ную пластинку). Реактивное топливо в ряде случаев не уступает по качеству гидроочищенному.

Срок службы катализатора определяется содержанием меркап­ танов в сырье (до 1,5 лет и более); при потере активности катализа­ тор легко регенерируется в заводских условиях.

517

римого катализатора). Реакционная смесь далее проходит сепарато­ ры С-2 и С-3 для отделения отработанного воздуха и дисульфидов, после чего регенерированный раствор щелочи (или «Мерокса») воз­ вращается в экстрактор К-2.

Очищенное от низкомолекулярных меркаптанов сырье (рафинат­ ный раствор) поступает в сепаратор щелочи С-1, далее в реактор Р-2 для перевода высокомолекулярных меркаптанов, не подвергших­ ся экстракции в К-2, в дисульфиды каталитическим окислением кис­ лородом воздуха. Реакционная смесь из Р-2 поступает в сепаратор С-4, где разделяется на отработавшийся воздух, циркулирующий раствор щелочи («Мерокс») и очищенный продукт.

Для очистки низкомолекулярных фракций (например, сырья алкилирования), не содержащих высокомолекулярных меркаптанов, используется упрощенный (экстракционный) вариант процесса, где стадия дополнительной окислительной демеркаптанизации в реак­ торе 2 исключена.

Ниже приведены данные по содержанию меркаптанов после окис­ лительной демеркаптанизации различного сырья в процессе «Мерокс»:

9.4. Производство водорода парокислородной газификацией твердых нефтяных остатков

На любом НПЗ при углубленной переработке нефти образуют­ ся в больших количествах (около 15-20 % от нефти) твердые при ком­ натной температуре остатки, такие, как асфальты деасфальтизации и гудроны глубоковакуумной перегонки, которые до настоящего вре­ мени не находят достаточно квалифицированного применения. При­ менение их в качестве сырья для получения нетопливных нефтепро­

519