Патенты автора Татарнова Маргарита Николаевна (RU)
Изобретение может быть использовано при утилизации сероводорода в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей промышленности и цветной металлургии. Управление процессом получения элементарной серы по методу Клауса, включающим термическую стадию и, по меньшей мере, одну стадию каталитической конверсии, осуществляют путем регулирования в режиме реального времени стехиометрического соотношения объема воздуха горения к объему кислого газа, поступающих на термическую стадию. Указанное регулирование проводят в зависимости от состава исходного кислого газа и отходящего газа процесса Клауса, за счет изменения расхода воздуха горения. Расход воздуха горения регулируют с использованием многопараметрической последовательной модели, рассчитанной для термической стадии и стадии каталитической конверсии при различных граничных условиях. Указанная многопараметрическая модель прогнозирует состояние информационно-измерительной и управляющей системы. Для построения модели проводят анализ физико-химических процессов и уравнений неравновесной термодинамики для обеих стадий. Рассчитывают концентрацию компонентов, давление и температуру общего потока технологического газа на выходе с термической стадии. Компонентами технологического газа на выходе термической стадии являются H2S, SO2, Н2О, О2, H2, СО, CO2, COS, CS2, S. Результаты расчетов используют в качестве входных данных для моделирования каталитической стадии. С учетом концентраций соединений серы в отходящих газах процесса Клауса строят функционал, входящий в критерий оптимизации управления процессом и определяющий его достижение. На его основании корректируют расход воздуха горения в режиме реального времени для достижения критерия оптимизации. При этом рассчитывают подачу основного и балансировочного воздуха горения. Изобретение позволяет повысить эффективность извлечения серы, осуществлять управление процессом в режиме реального времени. 5 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл., 1 пр.
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ КИСЛЫХ ГАЗОВ, СОДЕРЖАЩИХ СЕРОВОДОРОД И АММИАК, ПО МЕТОДУ КЛАУСА НИЖЕ ТОЧКИ РОСЫ // 2639701
Изобретение относится к способу утилизации кислых газов, содержащих сероводород и аммиак, по методу Клауса ниже точки росы, включающему термическую и каталитические стадии. Исходный кислый газ субстехиометрически сжигают в печи Клауса, полученное тепло утилизируют в котле-утилизаторе с последующим отделением жидкой серы в конденсаторе, а технологический газ, выходящий с термической стадии, подают на каталитическую стадию, где подогревают и пропускают по меньшей мере через два последовательно установленных реактора Клауса со встроенными теплообменниками для отвода тепла реакции Клауса, между элементами которых засыпан алюмооксидный катализатор. Реакторы работают циклически с периодическим переключением последовательности. Один из реакторов Клауса работает при температуре выше точки росы серы, а другой - при температуре ниже точки росы. Процесс ведут с использованием совмещенного каталитического реактора, установленного на входе на каталитическую стадию и включающего зону подогрева и каталитическую зону, где при температуре 300-350°C происходит гидролиз COS и CS2, и попеременно работающего в паре с каждым из реакторов Клауса, находящимся в режиме выше точки росы серы. Совмещенный каталитический реактор оснащен титанооксидным катализатором. В первом по ходу реакторе Клауса поддерживают градиент температур 300-250°C, выше точки серы, а во втором по ходу реакторе Клауса поддерживают градиент температур 155-115°C, при этом на входе температуру поддерживают выше точки росы серы не менее чем на 5°C, на выходе - ниже точки росы серы. Для повышения эффективности конденсации серы на катализаторе в каталитический реактор Клауса засыпается алюмооксидный катализатор разной пористости. В верхней части слоя алюмооксидного катализатора соотношение объема микропор и мезопор к объему ультрамакропор не превышает 5, а в нижней составляет более 10. Все это в целом обеспечивает повышение степени извлечения серы до 99,5-99,7%. 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
