Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Химическая технология топлива и горючесмазочных материалов

Диссертационная работа:

Крашенников Сергей Викторович. Система оценки эффективности катализаторов процессов Клауса и Сульфрен : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.07 / Крашенников Сергей Викторович; [Место защиты: Рос. гос. ун-т нефти и газа им. И.М. Губкина].- Москва, 2008.- 146 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1264

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.
ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1 ПОЛУЧЕНИЕ СЕРЫ ИЗ СЕРОВОДОРОДА

ПО МЕТОДУ КЛАУСА (по литературным данным) 6

  1. Термическаяхтадия процесса Клауса 13

  2. Катализаторы для процесса Клауса 18

  3. Изучение активности катализаторов Клауса 24

  4. Пути повышения эффективности процесса 29

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 32

2.1 Установки получения серы 32

  1. Отбор проб технологического газа 34

  2. Анализ технологического газа 37

2.2 Расчет степеней конверсии

сернистых соединений и исходного H2S 40

2.3 Методы исследования физико-химических

свойств катализаторов 41

ГЛАВА 3 ОЦЕНКА РАБОТЫ УСТАНОВОК ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ

ПО СОСТАВУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ГАЗА 43

  1. Продление срока эффективной службы катализатора 58

  2. Оценка результатов реконструкции горелочного

устройства в первичных печах термической стадии 62

3.3 Оценка эффективности защитных катализаторов 64

ГЛАВА 4 КОНВЕРСИЯ СЕРОУГЛЕРОДА И

СЕРООКСИДА УГЛЕРОДА 73

  1. Влияние температуры 76

  2. Использование титаноксидного катализатора 81

ГЛАВА 5 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 91

  1. Сульфатация алюмоксидных катализаторов 92

  2. Температурный режим реакторов Клауса 96

  3. Практическое использование результатов исследований 107

ВЫВОДЫ 111

ЛИТЕРАТУРА ИЗ

ПРИЛОЖЕНИЕ А 122

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 133

Введение к работе:

Актуальность работы. Сернистые соединения относятся к основным загрязнителям окружающей среды, и сегодня, когда обеспечение экологической безопасности стало одной из неотложных задач современности, проблемам их утилизации придают большое значение. Ужесточение экологических нормативов повышает требования к обеспечению эффективной работы всех промышленных объектов по переработке сернистого сырья, в т.ч. установок получения серы из сероводорода.

На газоперерабатывающих заводах ОАО «Газпром» эксплуатируют установки получения серы по методу Клауса с прямым потоком и доочисткой по методу Сульфрен, построенные по проекту французской фирмы «Текнип» в 1970-1980 г.г. Тогда же установлены базовые технологические параметры эффективного ведения процесса, определяемые термодинамикой и стехиометрией основной серообразующей реакции. К концу 1980 г.г. в мировой практике сложилось устойчивое мнение, что дальнейшее совершенствование процесса Клауса лимитирует активность алюмооксидного катализатора: в период эксплуатации происходит его дезактивация из-за деградации пористой структуры и сульфатации. Такое мнение, однако, подтверждается, в основном, лабораторными исследованиями. Всесторонних систематических работ по изучению процесса и возможностей А120з непосредственно в промышленных реакторах практически не проводят. Актуальность таких исследований для российских ГПЗ многократно возросла при внедрении катализаторов отечественного производства, строительстве новых мощностей и решении проблем экологической безопасности установок.

Цель и задачи работы.

Целью работы является разработка единой системы оценки эффективности катализаторов процессов Клауса и Сульфрен.

Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:

провести инструментальные исследования по оценке эффективности катализаторов процессов Клауса и Сульфрен на действующих установках получения серы Астраханского и Оренбургского ГПЗ;

изучить свойства катализаторов реакторов Клауса и Сульфрен;

определить концентрацию кислорода в технологическом газе и его роль в сульфатации катализатора;

оценить эффективность использования защитных катализаторов;

определить оптимальные технологические параметры для повышения конверсии COS и CS2

разработать критерии оценки состояния катализаторов в период эксплуатации в реакторах установок получения серы, определить реальные сроки службы катализаторов.

Научная новизна.

  1. Впервые разработан и теоретически обоснован метод оценки работоспособности катализаторов в период эксплуатации в реакторах установок получения серы по степени приближения достигаемой конверсии сернистых соединений к расчетному показателю по термодинамическому равновесию (Пат. 2264978 РФ, 2004).

  2. Определен предел допустимого отклонения от равновесного показателя для каждого типа реакторов без потерь в конверсии исходного H2S.

  3. Установлено, что в составе у-оксида алюминия сульфат-ион образуется без участия кислорода.

  4. Доказана необоснованность загрузки проектных катализаторов защиты основного катализатора от сульфатации AM и AM 131.

  5. На основе предложенного метода оценки работоспособности катализаторов создана система анализа эффективности процесса, имеющая многофункциональное применение: обоснование решения о замене катализатора; корректное сравнение работы разных катализаторов; разграничение вкладов технологической и каталитической составляющих в эффективность установки.

Практическая ценность.

Определено, что срок эффективной службы АЬОз катализатора превышает проектный срок не менее чем в 2,5 раза. За период с 1996 по 2007 г.г. экономический эффект от увеличения периода эксплуатации катализаторов составил на АГПЗ 376,6 млн. руб., на ОГПЗ - 42,4 млн. руб.

С 2001 г. прекращена загрузка AM в реактора Клауса АГПЗ и АМ-131 в реактора Сульфрен ОГПЗ, что позволило не только сэкономить на разнице стоимостей основного и защитного катализатора 42,1 млн. руб., но и повысить эффективность реакторов Сульфрен.

По результатам регулярных исследований проведена полная замена импортных катализаторов на катализаторы российского производства. Масштаб внедрения: 15 установок Клауса и 14 установок Сульфрен (всего 75 реакторов). Экономический эффект от такой замены катализаторов на ОГПЗ за период с 1996 по 2007 г.г. составил 132,5 млн. руб.

Для более глубокого превращения CS2 изменен проектный температурный режим работы реакторов.

Теоретически обоснован и подтвержден на практике максимальный уровень эффективности двухреакторных установок получения серы с доочисткой по методу Сульфрен российских ГПЗ - 99,5 %.

Апробация работы. Основное содержание работы было доложено на международных конференциях "Sulphur" (Вена, 2002; Москва, 2005) и НТС ОАО «Газпром» (2001,2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 статей, получен 1 патент.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 146 страницах, состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованной литературы и двух приложений, включает 30 таблиц и 29 рисунков.

Подобные работы
Макаров Александр Евгеньевич
Синтез и исследование многокомпонентных алюмосиликатных цеолитсодержащих катализаторов для процесса крекинга тяжелого вакуумного газойля
Корсаков Сергей Николаевич
Разработка процесса получения ароматических концентратов из алканов С3-С7 на цеолитсодержащих катализаторах
Абдрахманова Гульнара Магзуровна
Разработка каталитических систем гидрогенизационных процессов и адсорбентов для осушки нефтяных фракций на основе блочного ячеистого материала
Гуров Юрий Петрович
Моделирование процессов кристаллизации и структурообразования в системах твердых углеводородов нефти в присутствии депрессорных присадок и полиолефинов
Герасимова Екатерина Викторовна
Разработка методики оценки эффективности и подбор растворителей асфальто-смолистых и парафиновых отложений на нефтепромысловом оборудовании
Филоненко Юрий Яковлевич
Основы оценки качества доменного кокса и прогноз эффективности использования его в процессе доменной плавки
Ньен Чан Аунг
Влияние состава пороха на эффективность действия катализаторов горения
Лисицын Николай Васильевич
Система управления промотированием катализатора процесса каталитического риформинга
Бровкина Юлия Игоревна
Автоматизированная система оценки влияния температурных процессов на точность позиционирования станков с параллельной кинематикой
Аристов Александр Александрович
Биотехническая система экспресс-оценки процесса оседания эритроцитов в микрообъемах

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net