Разработка технологии и процесса очистки природного газа от сернистых соединений

Development of technology and process of purification of natural gas from sulfur compounds

Рахимов Г.Б. Каршиев М.Т. Муртазаев Ф.И.

27.05.2021 199

5(86)

Цитировать:

Рахимов Г.Б., Каршиев М.Т., Муртазаев Ф.И. Разработка технологии и процесса очистки природного газа от сернистых соединений // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 5(86). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11798 (дата обращения: 20.04.2024).

Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В данной работе приведены исследования по изучению активности синтезированных катализаторов в элементарную серу в процессе прямого каталитического окисления. Показано, что оптимальная температура конверсии для синтезированных катализаторов 250 ⁰С и 275 ⁰С, а объемная скорость 3000 ч^-1. Применение данного катализатора повысит степень очистки природного газа и улучшает экологию региона.

ABSTRACT

In given work are brought studies on study of the activities synthesized catalyst in elementary sulphur in process of the direct catalytic oxidation. It Is Shown that optimum temperature to conversions for synthesized catalyst 250 ⁰С and 275 ⁰С, but three-dementional velocity 3000 t^-1. Using given catalyst will raise the cleaning degree of the natural gas and perfects the ecology of the region.

Ключевые слова: Катализатор, реактор, печь, сероводорода, диоксида углерода, степень очистки.

Keywords: Catalyst, reactor, furnace, hydrogen sulfide, carbon dioxide, degree of purification

В данной работе проведены исследования по изучению активности синтезированных катализаторов прямого окисления сероводорода в серу. Синтезированные образцы этого катализатора, отличаются в основном составом и содержит до 20,5 % масс. железа, до 25,0 % масс. цинка, до 36,0 % хрома. Катализатор изготовляется в виде гранул цилиндрической формы, технология их приготовления проста и не требует дорогостоящего оборудования.

Реакция прямого каталитического окисления сероводорода осуществляется в интервале температур 200-300 ⁰С. Выше 300 ⁰С возможно гомогенное окисления сероводорода с образованием SO₂, вклад которого растет с увеличением температуры реакции и времены пребывания газа в зоне с пывышенной температурой.

Рисунок 1. Лабораторная установка для определения активности катализаторов в реакции прямого окисления сероводорода.

1-маностат, 2-вентиль тонкой регулировки, 3-реометр, 4-пенный расходомер, 5-осущительная колонка, 6-электролизер, 7-бюретка, 8-смеситель, 9-испаритель, 10-печь, 11-реактор, 12-ловушка, 13-поглотительная склявка

Ниже 200 ⁰С возможна конденсация паров образующейся серы на поверхности катализатора, приводящая к его дезактивации. В указанном температурном интервале и при высоких объемных скоростях газа на синтезированных катализаторах (К-1 и К-2) достигается практически полное извлечение сероводорода из газов.

Наличие в газах водорода, диоксида углерода и предельных углеводородов не мешает окислению H₂S.

Таблица 1.

Окисление сероводорода на катализаторах К-1 и К-2. Объемная скорость 3000 ч^-1, отношение , исходная концентрация сероводорода 3,0 % об.

Температура, ⁰С	Концентрация в отходящем газе, об %.
Температура, ⁰С	H₂S	SO₂
	Катализатор К-1
250	0,25	0,05
275	0,27	0,09
300	0,84	0,51
	Катализатор К-2
250	0,03	0,10
275	0,04	0,17
300	0,14	0,22

Полученные результаты экспериментов показывают что оптимальной температурой процесса сероочистки на катализаторе К-1 и К-2 является 250-275 ⁰С. и объемная скорость 3000 ч^-1. Дальнейшие повышение температуры выше 300 ⁰С ухудшает селективность катализатора.

Применение процесса прямого окисления H₂S на катализаторах типа К-1 и К-2 (помимо получения дополнительных количеств элементарной серы) повысит степень очистки газовых выбросов и позволит решить вопросы социальной экологии.

Список литературы:

Подшивалин А.В. Современная технология производства элементарной серы // Нефтегазовое дело. 2006.
Сборник научных трудов ООО «КИНЕФ» за 1998 - 2000 гг. М.: ЦНИИТ-Энефтехим, 2001.
Sata L, и др. Процесс Клауса, мощность которого увеличена благодаря применению кислорода. Нефтегазовые технологии №1 М. 2006.
A.M.Khurmamatov, G.B.Rakhimov. Calculation of heat transfer and heat transfer in a pipe apparatus in heating gas condensate// «Scientific and technical journal of NamIET» VOL 6 – Issue (1) 2021, ISSN 2181-8622
Хурмаматов А.М., Рахимов Г.Б. «Расчет гидравлического сопротивления при диффузоре и конфузоре в горизонтальной трубе» журнале «Технологии нефти и газа» №6.
Электронный ресурс http://www.chem.msu.su.ru

Информация об авторах