A Claus folyamat | netl.doe.gov

A hidrogén-szulfid (H2S) elemi kénné történő sztöchiometrikus égetésének alapvető Claus-folyamata a következő reakciókat követi:

H2S + 1 O2 O2 O2 + H2O

2 H2S + SZO2 6 H2O + 3 S1

3 H2S + 1 ~ O2 ~ 3 H2O + 3 S

A 12. ábra egy 2-fokozatú egyenes átmenő3 Claus kénvisszanyerő egység (SRU) tipikus folyamatáram-sémáját mutatja. A savas gáz eltávolítási (AGR) eljárásból származó savas gázt, valamint a savanyú víz eltávolításából származó felső gázokat és a véggázkezelő egységből származó kis mennyiségű újrahasznosítást (nem ábrázolva) a Claus kemencében elégetik elegendő levegővel vagy oxigénnel ahhoz, hogy a kívánt 2-1 sztöchiometrikus H2S / kén-dioxid (SO2) arányú teljes gázkeveréket kénné és vízzé alakítsák át. Jelentős mennyiségű kén (a visszanyert összes kén körülbelül 2/3-a) termikusan képződik közvetlenül a kemencében a fenti reakciók révén. Amint a forró kemence kipufogógázát lehűtik a hulladékhő kazánban (WHB), a gáznemű kén kondenzálódik és eltávolításra kerül a gázokból. A kén eltávolítása a reakciók jobb oldaláról hajtóerőt biztosít a további átalakításhoz a downstream katalitikus reaktor szakaszokban, amelyek egyre alacsonyabb hőmérsékleten fordulnak elő, szintén elősegítve a kénné történő teljesebb átalakulást. A gázokat újra felmelegítik, és belépnek az első katalitikus reaktorba, ahol a fennmaradó gázok körülbelül 75% – os átalakulása következik be, majd hűtés, kén kondenzáció és eltávolítás következik. Egy másik vagy két szakasz következik a teljes kén körülbelül 98% – ának helyreállításához. Az égőben keletkező reakcióhőt az integrált WHB-ben közepes nyomású gőz előállításával nyerik vissza, amelyet mind katalitikus szakaszokban történő újramelegítéshez, mind külső használatra használnak.

A Kéntermékeket lehűtik és kondenzálják, alacsony nyomású gőzt generálva. A kondenzált kénterméket egy földalatti olvadt kéngödörben tárolják, ahol később a teherautó rakodására szivattyúzzák szállítás céljából. Claus véggáz az utolsó szakaszban kén kondenzátor küldött egy véggáz kezelő egység eltávolítani átalakítatlan H2S, SO2ÉS karbonil-szulfid (COS) ártalmatlanítás előtt.

hivatkozások / további olvasmányok

• gázosítás (2003)
  Christopher Higman és Maarten van der Burgt, Elsevier Publishing

1. A gyakorlatban a kén különböző allotrop formái érintettek, beleértve elsősorban az S2, S6 és S8. A kén képződésének, viselkedésének és eloszlásának pontos előrejelzése A Claus folyamat szakaszaiban figyelmet igényel az összes allotrop termodinamikájára.
2. Eredetileg Weiss, M.-M., “Selection of the acid gas removal process for IGCC applications”, a Milánói IChemE konferencián bemutatott tanulmány” Gasification Technology in Practice”; reprodukálva Christopher Higman and Maarten van der Burgt, Gasification, 1st edition, Elsevier Science (2003).
3. Olyan osztott áramlási elrendezés is lehetséges, amelyben a savgáz betáplálásának jelentős része megkerüli a kemencét, és közvetlenül az első katalitikus szakaszba kerül; az áramlási elrendezés kiválasztása több tényezőtől függ, beleértve a H2S koncentrációját a betáplált gázban, a savgáz szénhidrogén-tartalmát, függetlenül attól, hogy levegőt vagy oxigént használnak-e a kemence tüzeléséhez, valamint a levegő és a savgáz betáplált áramainak előmelegítését. Ezeknek a bonyolultságoknak a részletes megvitatása túlmutat a vita keretein; további információért az olvasót a 8.fejezet “Kénvisszanyerési folyamatok” a Gáztisztításban, Arthur L. Kohl and Richard Nielsen, Gulf Professional Publishing (1997).

Syngas Clean Up

• kereskedelmi technológiák Syngas Cleanup
• Syngas szennyező anyagok eltávolítása és kondicionálás
  • savas gáz eltávolítása (AGR)
  • kén-visszanyerés és a véggáz kezelése
    • A Claus folyamat
    • skót farok gázkezelés
    • kénsav
  • részecskék eltávolítása
  • higany / mérgező anyagok kibocsátása
  • COS hidrolízis
  • Vízgáz eltolódás & Hidrogéntermelés
• fejlesztési Syngas tisztítási technológia
• DOE támogatott R&D Projektek a Syngas tisztítási technológiához
• a gázosítás emissziós előnyei