Эффективные способы переработки сероводорода на нефтеперерабатывающих заводах (производство серной кислоты, элементной серы и др.) - Контрольная работа

Безводная серная кислота (моногидрат) представляет собой тяжелую маслянистую жидкость, которая смешивается с водой во всех соотношениях с выделением большого количества тепла. Серной кислотой называют не только моногидрат, но и водные растворы его (), а также растворы трехокиси серы в моногидрате (), называемые олеумом. Физические свойства серной кислоты, такие, как плотность, температура кристаллизации, температура кипения, зависят от ее состава. Максимумы в ней отвечают составу соединений или , наличие минимумов объясняется тем, что температура кристаллизации смесей двух веществ ниже температуры кристаллизации каждого из них. Безводная 100 %-ная серная кислота имеет сравнительно высокую температуру кристаллизации 10,7 °С.Высокая активность серной кислоты в сочетании со сравнительно небольшой стоимостью производства предопределили громадные масштабы и чрезвычайное разнообразие ее применения (рис. Трудно найти такую отрасль, в которой не потреблялась в тех или иных количествах серная кислота или произведенные из нее продукты. Крупнейшим потребителем серной кислоты является производство минеральных удобрений: суперфосфата, сульфата аммония и др. многие кислоты (например, фосфорная, уксусная, соляная) и соли производятся в значительной части при помощи серной кислоты. Серная кислота широко применяется в производстве цветных и редких металлов. В металлообрабатывающей промышленности серную кислоту или ее соли применяют для травления стальных изделий перед их окраской, лужением, никелированием, хромированием и т.п. значительные количества серной кислоты затрачиваются на очистку нефтепродуктов.Сырьевая база производства серной кислоты - серосодержащие соединения, из которых можно получить диоксид серы. В промышленности около 80 % серной кислоты получают из природной серы и железного (серного) колчедана.В настоящее время серная кислота производится двумя способами: нитрозным, существующим более 20 лет, и контактным, освоенным в промышленности в конце XIX и начале XX в. После очистки двуокиси серы (особенно в контактном методе) ее окисляют до трехокиси серы, которая соединяется с водой с получением серной кислоты. В контактном методе производства серной кислоты окисление двуокиси серы в трехокись осуществляется на твердых контактных массах. Окисление происходит в основном в жидкой фазе и осуществляется в башнях с насадкой. Сущность башенного способа заключается в том, что полученная при сжигании сернистого сырья двуокись серы, содержащая примерно 9 % и 9-10 % , очищается от частиц колчеданного огарка и поступает в башенную систему, состоящую из нескольких (четырех - семи) башен с насадкой.Химическая схема включает в себя реакции: 1) обжиг серного колчедана , горение серы , горение сероводорода ; Если исходные вещества (сырье) содержат примеси, то функциональная схема (рис. Первая стадия - обжиг (горение) - специфична для каждого вида сырья, и далее она будет рассмотрена для колчедана и серы как наиболее распространенных исходных веществ.Термическое разложение пирита начинается уже при температуре около 200 °С и одновременно воспламеняется сера. При температурах выше 680 °С интенсивно протекают все три реакции. Реактор обеспечивает интенсивность процесса, измеряемую количеством колчедана, проходящего через единицу сечения реактора, - не более 200 кг/(м2·ч). В таком реакторе движущиеся скребки в высокотемпературной зоне усложняют его конструкцию, создается неодинаковый температурный режим по полкам, трудно организовать отвод тепла из зоны реакции. Их витание в слое предотвращает слипание и способствует хорошему контакту их с газом, выравнивает температурное поле по всему слою, обеспечивает подвижность твердого материала и его переток в выходной патрубок для вывода продукта из реактора.Газы обжига колчедана содержат в виде примесей соединения фтора, селена, теллура, мышьяка и некоторые другие, образующиеся из примесей в сырье. Эти примеси приводят или к коррозии аппаратуры, или к отравлению катализатора, а также сказываются на качестве продукта - серной кислоте.(8) является обратимой, экзотермической, протекает на катализаторе с уменьшением объема. Константа равновесия [атм-0,5] зависит от температуры и в интервале 400-700 °С равна Необходимые степени превращения (около 99 %) достигаются при температурах 400-420 °С. Давление не сильно влияет на , поэтому в промышленности процесс проводят при давлении, близком к атмосферному. Поэтому рабочий интервал температур эксплуатации большинства катализаторов - 580-880 К, а степень превращения в реакторе, определяемая нижней границей этого интервала, составляет 98 %.Абсорбция триоксида серы - последняя стадия процесса, в которой образуется серная кислота. Равновесие "газ - жидкость" для системы ""представлено на рис. Особенностью этой системы является то, что в широком интервале концентраций раствора в паровой фазе присутствуют почти чистые пары воды (левая часть графика), а над олеумом (раствор в ) в газовой фазе преобладает (правая часть графика). одинаковы

Содержание

1. Свойства серной кислоты

2. Применение серной кислоты

3. Сырьевая база производства серной кислоты

4. Способы производства серной кислоты

5. Функциональная схема производства серной кислоты

5.1 Обжиг серосодержащего сырья

5.2 Промывка газа после обжига

5.3 Окисление диоксида серы

5.4 Абсорбция триоксида серы

5.5 Система двойного контактирования и двойной абсорбции (ДК/ДА)

6. Технология получения серной кислоты из влажного газа WSA и SNOX™ - контроль за выбросами оксидов серы и азота

6.1 Фундаментальные исследования

6.2 Разработка и оптимизация технологии

6.3 Технология SNOX™

7.Производство серы методом Клауса серный кислота выброс оксид

1. Свойства серной кислоты