Тема: Модернизация очистки выбросов в атмосферу пыли гранулированной серы от ОАО «ТАИФ-НК»

До 60-х годов прошлого века основными источниками серы для нужд промышленности была добыча самородной серы, и сера, получаемая при выплавке металлов из сульфидных руд. С середины прошлого века начали интенсивно вовлекаться в переработку нефть и газ с повышенным содержанием серы. Побочным продуктом очистки углеводородного сырья являлся кислый газ, который направлялся на получение серы. В настоящее время более 90% серы производится этим способом.
Первые установки получения серы позволяли утилизировать 80 - 90% сероводорода. Оставшийся сероводород сжигался в печах дожига и в виде диоксида серы выбрасывался в атмосферу.
С той поры экологические требования к выбросам возросли многократно. Нужды промышленности заставляют перерабатывать разнообразное углеводородное сырье, в том числе и с повышенным содержанием серы. Как следствие, расход кислого газа и содержание сероводорода в нем меняются в очень широких пределах. Ответом на это стала разработка целой гаммы процессов получения газовой серы и доочистки отходящих газов.
Основные параметры, определяющие структурную схему установки получения серы следующие: содержание сероводорода и расход кислого газа, наличие и характер примесей в нем, требуемая степень конверсии сероводорода в серу. В настоящее время накопленный опыт позволяет спроектировать установку получения серы, которая удовлетворяет самым жестким экологическим требованиям для практически любого кислого газа.
На протяжении последних лет в Российской Федерации сохраняется тенденция ежегодного увеличения выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников, в том числе и выбросов сернистых соединений. Основными источниками выбросов в атмосферу сернистых соединений являются предприятия, перерабатывающие сероводородсодержащие газы на установках получения элементарной серы - установках Клауса.
Ужесточение нормативов выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух предъявляет повышенные требования к эффективности работы всех нефте- и газоперерабатывающих процессов, предназначенных для выделения и переработки сернистых соединений и, в первую очередь, к установкам получения элементарной серы методом Клауса.
Утилизация сернистых газов по методу Клауса не достигает 100%-ного эффекта, поэтому значительное количество серы выбрасывается в атмосферу в виде диоксида серы.
Актуальность работы Высокая токсичность S02 для человека делает проблему утилизации особенно актуальной в связи с близостью селитебных зон к источникам загрязнения.
Целью данной дипломной работы является модернизация очистка выбросов пыли гранулированной серы в атмосферу от ОАО «Таиф-НК».
Для выполнения данной цели были поставлены следующие задачи: -изучить производственную деятельность предприятия как источника антропогенного воздействия на ОС.
-провести мониторинг существующих технологий очистки кислых хвостовых газов и получения элементарной серы на установках Клаус- Сульфрин.
-рассмотреть и выбрать наиболее оптимальное оборудование очистки выбросов в атмосферу с производственного участка гранулирования серы.
-обосновать выбор с точки зрения уменьшения негативного воздействия предприятия на ОС.

Купить

Сера широко применяется в народном хозяйстве - в производстве серной кислоты, красителей, спичек, в качестве вулканизующего агента в резиновой промышленности и др. Использование серы высокой степени чистоты предопределяет и высокое качество получаемой продукции. Наличие в сероводородсодержащем газе углеводородов и их неполное сгорание приводят к образованию углерода, при этом качество серы ухудшается, снижается выход.
Анализ состава технологических газов на различных стадиях производства серы позволяет корректировать распределение сероводородсодержащего газа по топкам, соотношение кислорода и сырья на входе в топки. Так, увеличение доли диоксида серы в дымовых газах после печи дожига выше 1,45 % (об.) свидетельствует о повышенном содержании не прореагировавшего сероводорода в процессе получения серы. В этом случае корректируют расход воздуха в основную топку, либо перераспределяют сероводородсодержащий газ по топкам.
Важнейшим условием бесперебойной работы установки является поддержание температуры !8С-150°С жидкой серы в трубопроводах, аппаратуре, в подземном хранилище. При плавлении сера превращается в подвижную желтую жидкость, но при 160°С буреет, а при температуре около 190 °С превращается в вязкую темно-коричневую массу, и лишь при дальнейшем нагреве вязкость серы уменьшается.
Установлено, что основным источником загрязнения атмосферного воздуха на ГПЗ являются установки Клаус-Сульфрин
Впервые на основе проведенного комплексного экологического мониторинга загрязнения атмосферного воздуха установлено, что при увеличении объемов переработки газа КГКМ до 17,6 млрд. м3/год при существующей технологии производства серы на ГПЗ произойдет увеличение выбросов S02 до более 30 тыс. т/год и возникнет необходимость расширения СЗЗ до 4,86 км.
По результатам расчета на ПК Sulsim установлено, что при снижении концентрации сероводорода в кислом газе ниже 50 % об. стабильная работа установок Клаус-Сульфрин невозможна без их реконструкции.
По результатам технологического мониторинга установлено, что основными причинами неэффективной работы установок Клаус-Сульфрин, приводящими к сверхнормативным выбросам S02, являются: снижение содержания H2S в кислом газе и недостаточно эффективная технология доочистки хвостовых газов Клауса по методу Сульфрин.
Впервые для повышения концентрации H2S в кислом газе и повышения соотношения H2S/C02, обеспечивающего устойчивое горение кислого газа в процессе Клауса предложено на установках очистки природного газа от сернистых соединений использование физического абсорбента - ДМЭП.
Впервые установлено, что при температурах 90-125 °С окисление H2S в хвостовых газах Клауса на стадии Сульфрин протекает селективно до элементарной серы на оксидах переходных элементов, нанесенных на оксид алюминия.
Предложено очистку хвостовых газов осуществлять на установках Сульфрин с использованием действующего оборудования в две стадии:
а) гидрирование-гидролиз; б) селективное окисление H2S в элементарную серу, что позволит достичь 99,9 %-ой степени конверсии сероводорода в серу и снизить выбросы сернистого ангидрида в 10-30 раз до остаточного его содержания в дымовых газах -150 ррш, при этом может быть произведено дополнительно 2,7 тыс. т/год серы, убытки завода сократятся на 22 млн. руб./год (в ценах на серу на 01.01.2008 г.), предотвращенный экологический ущерб, рассчитанный по «Методике определения предотвращенного экологического ущерба», составит 34 млн. руб., плата за выбросы в атмосферу сократится на 250 тыс. руб./год.

Купить