O Noel Processo | netl.doe.gov

básico Noel processo para a sub-estequiométrica da combustão de sulfeto de hidrogênio (H2S) a enxofre elementar segue as seguintes reações:

H2S + 1 ½ O2 → SO2 + H2O

2 H2S + SO2 → 2 H2O + 3 S1

3 H2S + 1 ½ O2 → 3 H2O + 3 S

Figura 12 mostra um típico fluxo de processo do regime de 2-fase em linha reta-through3 Noel unidade de recuperação de enxofre (SRU). Gás ácido a partir da remoção do gás ácido (AGR) processo, juntamente com a sobrecarga de gases ácidos de água, saneamento e uma pequena quantidade de reciclagem do gás residual no tratamento de unidade (não mostrado), são queimados no Noel forno com suficientes com ar ou oxigênio para produzir uma total mistura de gás com o desejado 2 a 1 razão estequiométrica de H2S para dióxido de enxofre (SO2) para a conversão de enxofre e água. Uma quantidade substancial de enxofre (cerca de 2/3 do enxofre total recuperado) é formado termicamente diretamente no forno pelas reações acima. À medida que o escape do forno quente é resfriado na caldeira de calor residual (WHB), o enxofre gasoso é condensado e removido dos gases. A remoção do enxofre dos lados direito das reações fornece força motriz para uma posterior conversão nos estágios do reator catalítico a jusante, que ocorrem em temperaturas cada vez mais baixas, também favorecendo uma conversão mais completa ao enxofre. Os gases são reaquecidos e entram no primeiro reator catalítico, onde cerca de 75% da conversão dos gases restantes ocorre, seguido por arrefecimento, condensação de enxofre e remoção. Outro estágio ou dois se seguem para recuperar cerca de 98% do enxofre total. O calor de reação produzido no queimador é recuperado no WHB integrado, gerando vapor de pressão média, usado tanto na reaquecimento para estágios catalíticos e uso externo.

os produtos de enxofre são resfriados e condensados, gerando vapor de baixa pressão. O produto de enxofre condensado é armazenado em um poço de enxofre fundido subterrâneo, onde é bombeado mais tarde para carga de caminhão para expedição. Claus tail gas from the last stage sulfur condenser is sent to a tail gas treatment unconverted H2S, SO2, and carbonyl sulfide (COS) before disposal.

Referências Leitura Adicional

1. Na prática, várias formas alotrópicas de enxofre estão envolvidas, incluindo principalmente S2, S6 e S8. A previsão precisa da formação, comportamento e distribuição de enxofre nos estágios do processo Claus requer atenção à termodinâmica de todos os alótropos.
2. Originally from Weiss, M.-M., “Selection of the acid gas removal process for IGCC applications”, Paper presented at IChemE Conference “Gasification Technology in Practice”, Milan; reproduzed in Christopher Higman and Maarten van der Burgt, Gasification, 1st edition, Elsevier Science (2003).
3. Uma divisão de fluxo de arranjo também é possível, em que uma fração significativa de ácido de alimentação de gás ignora o forno e vai diretamente para a primeira fase catalítica; seleção de fluxo de arranjo depende de vários fatores, incluindo a concentração de H2S no gás de alimentação de hidrocarboneto de conteúdo de gás ácido, se o ar ou o oxigênio é usado para acionar o forno e pré-aquecimento do ar e do gás ácido de alimentação de fluxos. Uma discussão detalhada destas complexidades está fora do âmbito desta discussão; para mais informações, o leitor é referido no Capítulo 8 “processos de recuperação de enxofre” na purificação de gás, Arthur L. Kohl e Richard Nielsen, Gulf Professional Publishing (1997).

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