Способ получения серы

туру по крайней мере 7 ОС, в частности примерно 8 О С, как указано в примерах,чтобы избежать появления твердых отложений солей аммония, указанную смесьшхжектируют при этой температуре в горелку, расположенную на входе на стадию термической реакции установки Клауса, в указанную горелку, кроме того, подво дят весь воздух, необходимый для окисления полного аммиака в азот и для осуществления смешанного окисления серо водорода в сернистый ангидрид, чтобы получить молярное соотношение Н 1 Б 01,близкое к 21 в газах, выходящих со стадии термической реакции 1 Недостаток этого способа заключается в том, что осуществляют смешение кислого аммиачного газа с кислым газом, не содержащим аммиак, перед стадией термической реакции. Кроме тогс, условия сжигания, связанные с необходимостью получить молярное соотношение Н 19 502, близкое к 21 в газах, выходящих послесжигания являются такими, что достигаемая температура недостаточна для обеспечения удовлетворительного удаления аммиака, и необходимо заботиться о том,чтобы температура различных стенок установки при контакте с газом, пощченным в результате сжигания, поддерживалась вьппе 15 ОС, чтобы избежать образования твердых отложений солей аммония из-за нашачия несожженного аммиака в газах от сжигания. Наиболее близким к предложенномупо технической сущности и достигаемому результату является способ, заключающийся в том, что сэкигание исходного газа осуществляют в две стадии при о 13501550 С на первой и 1 ООО 15 ООС на второй. Сущность способа заключается в том, что кислый аммиачный газ,смешанный с частью газа, не содержащего аммиак, ннжектируюг в горелкуна входе в первую зону термической реакции, в указанную горелку, кроме того, подают все количество воздуха, необходимое для полного слипания аммиака в азот и смешанного окисления сероводорода в сернистый ангидрид для получения молярного отношения Н 25 0 1, равного-21 в газах, отходшцих со стадии тершгческой реакции, в то время как кнслъгй газ, не-содержаишй аммиак, или его оставшуюся часть вводят во вторую зону термической реакции, размещенную после первой зоны. В этих условиях в результате окисления значительного количества сероводорода в сернистый ангидрид впервой золе термической реакции устаНЗВЛИВЗЭТСЯ ПОЕЬПЦЕННЗЯ температура,которая благоприятствует разложению аммиака. Добавление кислого газа, не содержащего аммиак, инжектированного во вторую зону термической реакции,позволяет тогда скорректировать величину молярного соотношения Н 1 Б 02 так, чтобы оно было близким 21 в газах. отходящих со стадии термической реакции 2 .Недостаток известного способа вьюван наличием квазипостошпгьшц углеводо родов в кислом газе, не содержащем аммиака. Углеводороды, имеющиеся в указанном кислом газе, инжектированнодм во вторую зону термической реакции, не находят кислорода, необходимого для их сжигания, и следовательно, они не удаляются, что влечет за собой закоксовывание катализаторов на стадии каталиткгчесКОЙ реакции С УМЭПЭШЕНИЭМ ЗКТПВНОСТП указанных катализаторов и окрашиванием серного продукта.Цель изобретения обеспечение возможности перерабатывать кислые газы,содержащие углеводороды, без закоксования катализатора.Поставленная цель достигается тем,что на первой стадии сжиганию подвергают аммиаксодержащий сероводороднып газ с коэффициентом расхода воздуха о О,.51, а на второй - сжигают сероводородный газ с таким количеством воздуха, чтобы на выходе с термических стадий газ имел молярное соотношение Ндв 5 О 2 21.Кроме того, при мольном соотношении Ндв, содержащегося в газе, подаваемом на вторую стадию сжигания к 419 в газе, поступающем на первую стадию, равном или большем 2, воздух на первую стадию сжигания подают с коэффициентом расхода О 71.При мольном соотношении Н 25 содержащегося в газе, подаваемом на вторую стадию, к Ндз в газе, поступающем на первую стадию, меньшем 2, воздух на первую стадию подают с коэффициентом расхода О 5 О,7, причем исходный газ и воздух предварительно нагревают до 15 о 25 ос.Предварительный нагрев газов осушествляют за счет косвенного теплообмена с паром, полученнъм на стадии сношения.Газы перед стадией охлаждения выдернщвают при 1 ооо 15 оос о 212 с.Выбор вышеуказанных условий обусловлен тем, что при предлагаемых парамет 1833рах содержание МН в газе, выходящемиз термического реактора, меньше 500 ррт что исключает образование отложений аммонийных солей.На чертеже представлена принципиальная схема установки для осуществления способа согласно изобретению.Установка включает термический реектор 1, иълеюший первую и вторую камеры 2 и 3 термической реакции соответственно и камеру 4 пребывания газов при повышенной температуре, указанные камеры из огнеупорного материала расположены последовательно и связаны каждая со следующей череэ прогиежуточные ячеистые перегородки 5 и 6 из огнеупорного материала. Первая камера термической реакции оборудована аксиальной горелкой 7,снабженной патрубком 8 для штодачхх перво го кислого газа, т.е. аммиачиого иисло- го газа, и патрубком 9 для подачи воз-Н духа. Вторая камера термической реакции снабжена радиальной горелкой 10,входящей в указанпухо камеру вблизи ячеистой перегородки 5, снабженной па трубном 11, подающим второй кислый газ, т.е. кислый газ, не содержащий аммиак, и патрубком 2, подающим воз, дух. Выход из термического реактора, т.е. выход из последней камеры термической реакции указанного реактора, связан трубопроводом 1.3 с термическим котлом-утилизатором 141, работающимпутем непрямого теплообмена 1 к произ водящим пар из воды, вводимой по трубопроводу 15, пар отводят по трубопроводу 16. На выходе из котла-утилизатора расположен конденсатор 17 для отделения серы, указанный конденсатор оборудован патрубком 18 для удаления жидкой серы. Выход из конденсатора связан с входом на стадию каталитической реакции 19. Последняя обычно состоит из двух или трех каталитических камер, расположенных в виде батареи, каждой из них предшествует подогреватель для обрабатываемой газовой смеси, а за каждой из ник имеется конденсатор для отделения серы. Конденсатор 20, следующий за последней каталитической камерой, имеет патрубок 21 для отвода жидкой серы. Вслед за конденсатором помещается дожигатель 22, который связан с вытяжной трубой 23. Для поддержания температуры в первой камере термической реакции на желаемом уровне, влияя на соотношение расходов кислого аммиачиого газа и воздуха, вводимого в первую камеру термической реакции через горелку 7, а с друггой стороны, для поддержания величины молярного соотношения Низ 0 реви ной или близкой к 21, на входе в каталитическую стадию, влияя на соотношение расходов кислого газа, не содержащего аммиак, и воздуха, вводимого во вторую камеру термической реакции че рез горелку 10, используются известные на данном уровне техники средства контироля и регулирования (на чертеже не по у Казаны).Способ осуществляют следующим 06 дразом.Кислый аммиачный газ подают в. горепку 7 по патрубку 8, в то время как соответствующее количество воздуха подан ют по патрубку 9. Подготовленную татким образом сжигаемую смесь схсигаюч и полученные от сжигачъшях кислого аммиачного газа газы в течение О,21,2 с находятся в камере термической реакции 2 (первой камере) перед поступлением в камеру термической реакции С (вторую камеру) через ячеистую перегородку 5. Температуру в камере 2 термической реакции регулируют на уровне величины,выбранной между 1350-155000 влиял на соотношение расходов кислого амииачиого газа и воздуха, игэдаваемьтх в эту камеру. Швсльгй акхмиачньпй газ и сооты ветстиутоиилй ему воздух могут бьлъ инижектироваиьл в камеру 2 термнттеской рОбКЦПН ПДП 1563) ПрЪЙПЗОрГЕЕЛЬЪНГО ПОДО грева, или после 1 рг.п 211 х 13 ЬЬНОГО подом грева до 15 О-25 ОпС. Клзльгй газ, не содержащий актмлак, подают в горелку 10 по патрубку Т 1, тогда как требуемое количество воздуха, соответствующее получению хкэллрнтга) соотношения 1129.501, близкого к 21 в газах сжигания на выходе на стадию каталитнчосхсой реакции, подают по патрубку 12 в кольце вое пространство камеры З. Полученную таким образом горючую смесь сжигаюти газы от сжигания кислого газа, не содержащего аммиак, смешиваются в камере термической реакции 3 (вторая камера термической реакции) с- газами сжигания,выходяинхьш из камеры 2, время пребывания в камере 3 полученной таким образом смеси газов от сжигания О 2-1,2 с. Указанная смесь проходит через ячеистуто перегородку 6, что улучшает качество этой смеси, она находится еще О,21,2 с у в камере 4 пребывания при повышенной температуре, в которой температура все еще выше 1 ОООС. Реакционную смесь,выходящую из термического реактора,подвергают первому охлаждению в терми 1833ческом котпе-утилизаторе 14, потом сильнее охлаждают в конденсаторе 17,где конденсируется часть серы, содержащейся в указанной реакционной смеси,сера может быть отведена по патрубку 18. Реакционную смесь, вьшодяхцую из конденсатора 17, потом направляют после предварительного подогрева на стадию катагитического превращения для превращения в серу тех количеств сероводорода и сернистого ангидрида, которые еще в ней содержатся. Нач-выходе со стадии каталитического превращения газовая смесь поступает в конденсатор -2 О для(отделения серы, потом в дожигателъ 22 для превращения в сернистый ангидрид последних следов сернистых соединений перед сбросом в атмосферу через вытяжную трубу 23. Молярное соотношение 112 0,на входе на стадию каталитического превращения поддерживается примерно равным 21 или близким к этой величине, влияя на соотношение расходов кислого газа, не содержащего аммиак,н воздуха, вводимых в камеру термической реакции 3. В камере термической реакции 2 (пер вой камере термической реакции) сжигание кислого аммиачного газа осуществляется в восстановительных условиях(таких, чтобы молярное соотношение 112,5 501 в газах, выходящих 1 этой камеры, было ниже или равно 2), чтобы свести к минимуму или даже избежать образования НО, и кроме того, рабочая температура, установившаяся в этой камере (1350-1550) С) приводит к высокой скорости разложения аммиака. Радиальная или тангенциальная горелка, находящаяся в камере термической реакции З(второй камере термической реакции) снабжается кислым газом, не содержащим аммиак, указанный газ обычно является кислым газом с высоким содержанием сероводорода, а расход воздуха такой,чтобы молярное соотношение Н 15 02 в отходягшхх газах после сжигания, поступающих на вход стадии каталитической реакции, было близким к 21. Углеводороды, имеющиеся в кислом газе, не содержащем аммиак, сгорают в камере 3 термической реакции в результате наличия кислорода и высоких температур, развивающихся в этой камере Следы несгоревшего аммиака в газах, выходящих из камеры термической реакции 2 (время пребывания О,2-1,2 с), проходят в камере 3 термической реакции вусловиях,благоприятствующих их разложению. Сле 8довательно, улучшается удаление газа,Кроме этого, следы мо, могущего обраЭОВЭТЬСЯ В камере термической реакции 2, удаляются в сильно восстановительных условиях при повьппенной температуре, которые создаются в камере термической реакции З. Проход отходящих газов от ц сжигания двух кислых газов, аммиачного И не СОДЭрЖЗЩЭГО аммиак, через камеру 4 пребывания при повьцценной теьишературе перед ИХ охлаждением В котле-утилизаторе позволяет еще-улучшить смесь указанных ОТХОДЯЩИХ ГЗЗОВ И РЗЗЛОЖИТЬ последние следы аммиака и НО которые могут еще содержаться в ней. На выхо де со стадии термической реакции, осуществляемой в соответствии с изобрете нием, ВЬХОДЯЩИЕ после СЖИГЗНИЯ газы не содержат больше мешающих количеств аммиака, МО и 503 .П р и м е р 1. Проводят опыты по ПОЛУЧЕНИЮ серы ИЗ ДВУХ КИСЛЫХ ГВЗОВ,ОДРШ ИЗ которых ЯВЛЯЕТСЯ ЗММНЗЧНЬПИ И30 и вода 40, а второй газ не содержит аммиака и содержит, 06.96, сероводород 92, углеводоорэдьх 2,5 и вода 5.5.Работают на установке, аналогичной описанной, используя термический реактор,содержащий две камеры термической реакции и камеру пребывания газа при повьлценной текптературе.Кислый аммиачный газ и воздух для сжигания подают в горелку первой камеры термической реакции без предварительного подогрева и с молярньпии расходами, соответственно равньпии 20 и 51,4 моль/ч, количество использованного воадуха соответствует величине, раеной 0,8. Температура в первой камере термической реакции устанавливается примерно равной 145 ОС.Кислый газ, не содержащий аммиак, и соответствуюдшй воздух для его сжигатния подают в горелку второй камеры термической реакции с молярньпии расходами, соответственно равными 33 и 57,3 моль/ч.что приводит к величине, близкой к 21,для молярного соотношенияНд 501 на входе в зону каташ-хтичесхсой реакции. Тештература во второй камере термической реакции примерно равна 12 ЗОС. Газовые потоки после сэкнгания кислого газа, не содержащего кислород, обдьешшенные с отходящими газами после сношения кислого аммиачного газа, затем проходят зону пребывания газа (третья камера) при 123 ОС, перед тем как их направляют в котел-утшхизаюр. Времяпребывания газов сжигания в каждой из камер термической реакции примерно равно 0,5 с.В газах, выходящих из первой камеры термической реакции, отмечается наличие иесгоревшего аммиака, а также незиачи тельные количества НО, которая образовалась несмотря на субстехъхометричесляие условия горения, существующие в этой камере.В газах, выходящих из второй камерытермической реакции, отмечают только наличие очень малых количеств (пример-Еды (примерно 12 омд) НО . Анализ отходящих газов из камеры пребывания показывает, что восстановление МО еще продолжается в этой последней камере (примерно 6 омд НО в отходящих газах).После 700 ч работы не наблюдается никаких отложений на стенках частей установки при контакте с газами, проходяЩими после термического реактора, П р и м е р 2. Работают на установке, как в примере 1, проводят опыты по получению серы из двух кислых газов,один из которых является аммиачньм и содержит, об., аммиак 30, сероводорода ЗО и вода 40, а другой не содержит амълиака и содержит, об., сероводород 92,углеводороды 25 и вода 5,5.Кислый аммиачный газ и воздух его сисигания, предварительно подогретые до 21000, подают в горелку первой камеры термической реакции с полярными расходами, соответственно равными 29 и 56,7 моль/ч, количество использованного воздуха равно 0,5. Текшература в первой камере термической. реакции устанавливается равной 13607 С.Кислый газ, не содержащий аммиак,и воздгух для его сжигания подают в год релку второй камеры термической реакции с молярными расходами, соответственно(сокращенно ок-щ) в отходящих газах из Каждой Камеры (первой и второй) терми ческой реакции и камеры (третьей) пребывания газа приведены в таблице.равными 16,5 и 49,5 моль/ч, чтобы попучить молярное соотношение в газах на входе в зону каталитической реакции,близкое к 21. Температура но второй камере термической реакции равна у Ф 1400 С.Газы, выходящие после сжигания кислого газа, не содержащего аммиака, обь едииеииые с газами, отходящими после сжигания кислого аммиачного газа, затем проходят зону пвебывания газа при температуре х 1400 С перед тем, как их направляют в котел-утилизатор.Время пребывания газа в каждой из камер термической реакции и камере пребывания газа примерно 0,5 с.Анализ газов, выкодшиих из камеры пребывания, не показывает наличия какого-либо вредного количества аммиака,НО и 603. Кроме того, не наблюдается отложения сажи на катализаторах в зоне каталитической реакции.1. Способ получения серы из двух сероводородных газовых потоков, одинИЗ КОТОРЬШ содержит сероводород И аММЦоак, а другой только сероводород. включающий термическое сжигание исходного газа в две стадии при 135 О-1550 С наЗ первой и 1 ООО 15 ООС на второй. последующее охлаждение продуктов сжигания и переработку их на каталитических ступенящотличаюшийсятем, что, с целью обеспечения возможности перера- ботки углеводородсодержащвкх газов и предотвращения закоксовьхваххгтя катализатора, на первой стадии сэкиганию под- ч вергают аьидмиаксодержаший сероводород,