Öljy-, maakaasun jalostus- ja hiilikemianteollisuudessa rikkivety on yleinen haitallinen kaasu, joka ei vain syövyttäen laitteita, vaan aiheuttaa myös vakavaa ympäristön pilaantumista. Rikin palauttamiseksi ja pilaantumisen vähentämiseksi CLAUS -prosessia käytetään laajasti teollisuudessa, ja tämän prosessin ydin onClaus -katalyytti.
Claus -prosessin esittely
Claus -prosessi on kypsä tekniikka H₂s: n muuntamiseksi elementtirikiksi, joka sisältää pääasiassa kaksi vaihetta:
1. Lämpöreaktiovaihe: H₂s poltetaan osittain palamisuunissa rikkidioksidin tuottamiseksi.
3H2S +32 O2 → 2H2O+SO 2+2 H2S3H2S +23 O2 → 2H2O+SO 2+2 H2S
2. katalyyttinen reaktiovaihe: Jäljellä olevat H₂s reagoi SO₂: n kanssa katalyytin vaikutuksesta rikin tuottamiseksi.
2H2S+SO2 → 38S 8+2 H2O2H2S+SO2 → 83S 8+2 H2O
Tämän prosessin rikin palautumisaste voi saavuttaa 95%~ 99%, ja katalyytin suorituskyky vaikuttaa suoraan reaktiotehokkuuteen ja rikkisaantoon.
Claus -katalyytin toiminta
Claus -katalyytin päätehtävä on nopeuttaa H₂: n ja SO₂: n muuntamisreaktiota ja varmistaa rikin tehokas muodostuminen. Ihanteellisella katalyyttillä tulisi olla seuraavat ominaisuudet:
• Korkea katalyyttinen aktiivisuus: Lisää reaktionopeutta ja vähentää sivutuotteita.
• Hyvä lämpöstabiilisuus: sopeutua Claus -reaktion korkean lämpötilan ympäristöön.
• Myrkköjen vastainen kyky: Vastusta epäpuhtauksien, kuten vesihöyryn, hiilivetyjen, orgaanisten rikkiyhdisteiden, vaikutuksia.
• Korkea mekaaninen lujuus: Vältä katalyytin rikkoutumista ilmavirran vaikutuksesta tai lämpötilan muutoksesta.
Claus -katalyyttien soveltaminen
Claus -katalyyttejä käytetään laajasti:
• Maakaasun poistokasvit: H₂s: tä sisältävien happamien kaasujen käsittelemiseksi.
• Jalostamot: Öljynkäsittelyn aikana tuotetun rikin palauttaminen.
• Hiilen kemianteollisuus: Sulfidien puhdistaminen hiilen kaasussa tai koksin uunikaasussa.
• Ympäristötekniikka: Rikkipäästöjen vähentäminen teollisuusjätteen kaasussa ympäristömääräysten täyttämiseksi.
Uudistaminen ja korvaaminen
• Regeneraatiomenetelmä: Poista sulfaatti- tai hiilivarastot korkean lämpötilan vähentävän kaasukäsittelyn avulla.
• Vaihtosykli: Yleensä 3-5 vuotta prosessiolosuhteista ja katalyyttityypistä riippuen.
Claus -katalyyttion Claus -prosessin ydin. Optimoimalla katalyytin valinta ja käytön rikin talteenottoastetta voidaan parantaa merkittävästi (jopa yli 99%), mikä vähentää ympäristön pilaantumista, sillä sillä on korvaamaton rooli energia- ja kemianteollisuudessa.