RU2795605C1 - Установка для безреагентной утилизации сернисто-щелочных стоков - Google Patents
Установка для безреагентной утилизации сернисто-щелочных стоков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795605C1 RU2795605C1 RU2022124911A RU2022124911A RU2795605C1 RU 2795605 C1 RU2795605 C1 RU 2795605C1 RU 2022124911 A RU2022124911 A RU 2022124911A RU 2022124911 A RU2022124911 A RU 2022124911A RU 2795605 C1 RU2795605 C1 RU 2795605C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- line
- column
- air
- flue gas
- supply line
- Prior art date
Links
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 5
- 235000010269 sulphur dioxide Nutrition 0.000 abstract 2
- 239000004291 sulphur dioxide Substances 0.000 abstract 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 9
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 3
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;molecular oxygen Chemical compound O=O.O=C=O UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к установкам очистки сернисто-щелочных стоков. Установка для безреагентной утилизации сернисто-щелочных стоков включает контактную колонну, окислительный реактор, топку под давлением, соединенную с колонной линией подачи отдутого сернистого газа и оснащенную линиями подачи топлива и воздуха и линией вывода дымового газа, а также холодильник. В качестве линии подачи воздуха размещена линия подачи первого потока воздуха, колонна выполнена двухсекционной, на линии вывода дымового газа расположено примыкание линии подачи второго потока воздуха с образованием линии подачи смеси дымового газа с воздухом, которая разделена на три линии. На первой линии в качестве окислительного реактора установлен газофазный реактор с катализатором окисления диоксида серы, соединенный линией подачи газа окисления, оснащенной первым холодильником, с межсекционным пространством колонны. Вторая линия оборудована вторым холодильником и соединена с нижней частью колонны. Третья линия представляет собой линию вывода балансового потока смеси дымового газа с воздухом. Кроме того, колонна оснащена линией подачи сернисто-щелочных стоков и линией вывода очищенных стоков. Техническим результатом является упрощение установки за счет оснащения её реактором с катализатором окисления диоксида серы и двухсекционной контактной колонной. 1 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к установкам очистки сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке продуктов нефтедобычи, нефтепереработки и в других отраслях промышленности.
Известна установка, используемая в способе обезвреживания сульфидно-щелочных стоков [RU 2587437, опубл. 20.06.2016 г., МПК C02F 1/72, C10G 53/14, C10G 27/12], содержащая механический фильтр, объемный расходомер, насос-дозатор, узел смешения с технической водой, трубчатый реактор каталитического окисления водным раствором пероксида водорода в присутствии гомогенного катализатора и емкостный реактор.
Недостатками известной установки является загрязнение стоков катализатором и использование в качестве окислителя дорогостоящего взрывоопасного реагента - пероксида водорода.
Наиболее близким по технической сущности является способ очистки сульфидно-щелочных стоков [RU 2460692, опубл. 10.09.2012 г., МПК C02F 1/24, C02F 9/14, B01D 3/38, C02F 103/18], осуществляемый на установке, включающей теплообменник нагрева стоков, смесители стоков с углекислым газом и серной кислотой и отпарную (десорбционную) колонну, оснащенную линией вывода сернистого газа с холодильником и сепаратором.
Недостатками известного способа являются: использование водяного пара и реагентов (углекислого газа и серной кислоты), а также получение отхода - сернистого газа, требующего дальнейшей утилизации.
Наиболее близкой по технической сущности является установка безреагентного обезвреживания сернисто-щелочных стоков (варианты) [RU 2738579, опубл. 23.11.2020 г., МПК C02F 1/72], включающая две колонны карбонизации (контактных колонны), жидкофазный окислительный реактор, горелку (топку под давлением), сепаратор, два теплообменника, холодильник и сепарационное устройство.
Недостатками данной установки являются ее сложность, поскольку установка включает 9 единиц основного технологического оборудования.
Задачей настоящего изобретения является упрощение установки.
Техническим результатом является упрощение установки за счет оснащения установки газофазным реактором с катализатором окисления диоксида серы, содержащегося в дымовом газе, до триоксида серы, который при растворении в сернисто-щелочных стоках, подаваемых в двухсекционную контактную колонну, образует серную кислоту, снижающую рН стоков до значения, позволяющего осуществить полную отдувку сероводорода и меркаптанов.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей контактную колонну, окислительный реактор, топку под давлением, соединенную с колонной линией подачи отдутого сернистого газа, и оснащенную линиями подачи топлива и воздуха, и линией вывода дымового газа, а также холодильник, особенностью является то, что в качестве линии подачи воздуха размещена линия подачи первого потока воздуха, колонна выполнена двухсекционной, на линии вывода дымового газа расположено примыкание линии подачи второго потока воздуха с образованием линии подачи смеси дымового газа с воздухом, которая разделена на три линии, на первой линии в качестве окислительного реактора установлен газофазный реактор с катализатором окисления диоксида серы, соединенный линией подачи газа окисления, оснащенной первым холодильником, с межсекционным пространством колонны, на вторая линия, оборудованная вторым холодильником, соединена с нижней частью колонны установлен, третья линия представляет собой линию вывода балансового потока смеси дымового газа с воздухом, кроме того, колонна оснащена линией подачи сернисто-щелочных стоков и линией вывода очищенных стоков.
В каталитическом реакторе размещен неподвижный слой ванадиевого катализатора окисления диоксида серы. В качестве топлива может быть использовано любое газообразное или жидкое топливо, преимущественно сернистое. Колонны карбонизации могут быть оснащены насадочными или тарельчатыми контактными устройствами, а горелка может быть выполнена в виде устройства для каталитического окисления или огневого сжигания топлива. Холодильники могут быть выполнены, например, в виде аппаратов воздушного охлаждения. Остальные элементы установки могут представлять собой любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.
Выполнение колонны с двумя секциями позволяет в верхней секции произвести полную отдувку сернистых соединений, включая сероводород и меркаптаны за счет снижения рН стоков благодаря растворению триоксида серы, содержащемуся в газе окисления, а в нижней секции довести рН очищенных стоков да заданного за счет растворения углекислого газа и диоксида серы, содержащихся в циркулирующем отходящем газе. Примыкание линии подачи второго потока воздуха к линии вывода дымового газа позволяет снизить температуру дымового газа до оптимальной температуры работы ванадиевого катализатора. Установка на первой линии подачи смеси дымового газа с воздухом газофазного реактора с катализатором окисления диоксида серы позволяет получить газ окисления, содержащий пары триоксида серы. Все указанные признаки в целом обеспечивают упрощение установки, позволяя сократить количество единиц оборудования с 9 до 5.
Предлагаемая установка показана на прилагаемом рисунке и включает топку под давлением 1, газофазный каталитический реактор 2, первый и второй холодильники 3 и 4, и двухсекционную колонну карбонизации 5.
При работе установки сернисто-щелочные стоки, подаваемые по линии 6, продувают сначала в верхней секции колонны 5 газом окисления, подаваемым по линии 7 из реактора 2 через холодильник 3, затем циркулирующей смесью дымового газа с воздухом, подаваемой по линии 8 после холодильника 4. Очищенные стоки выводят из низа колонны 5 по линии 9, а отдутый сернистый газ из верха колонны 5 по линии 10 подают в топку 1, в которую подают также воздух по линии 11 и топливо по линии 12. Дымовой газ, содержащий в том числе остаточный кислород, диоксиды углерода и серы, выводят из топки 1 по линии 13, охлаждают путем смешения с воздухом, подаваемым по линии 14, и разделяют на две части. Первую часть смеси дымового газа с воздухом по линии 15 направляют в реактор 2, в котором большая часть диоксида серы окисляется до триоксида серы с образованием газа окисления, который выводят из реактора 2 по линии 7, охлаждают в холодильнике 3 и направляют в колонну 2 между первой и второй секциями. Вторую часть смеси дымового газа с воздухом охлаждают в холодильнике 4 и подают в нижнюю часть колонны 5 Третью часть смеси дымового газа с воздухом выводят в качестве балансовой по линии 16.
Работоспособность установки подтверждается примером.
2,0 т/час сернисто-щелочных стоков с рН 12,4, содержащих 3,31% масс, сульфидной серы (в пересчете на серу) и 0,3% масс. меркаптидной серы (в пересчете на серу), при 40°С подают в верхнюю секцию колонны 5, в середину которой подают 280 нм3/час газа окисления, а в нижнюю часть подают 140 нм3/час второй части смеси дымового газа с воздухом, предварительного охлажденных в холодильниках 3 и 4 до 50°С. При этом рН стоков сначала снижается 9,0 а затем до 7,0, что приводит в полной отдувке сероводорода и меркаптанов и образованию очищенных стоков: раствора смеси нетоксичных карбоната, сульфита и сульфата натрия, содержащих менее 0,003% масс. сульфидной серы (в пересчете на серу) и менее 0,0001% масс. меркаптидной серы (в пересчете на серу). 420 нм3/час сернистого газа с верха колонны 5 подают в топку 1, в которую подают также 210 нм3/час воздуха и 15 нм3/час попутного нефтяного газа в качестве топлива. Полученные 660 нм3/час дымового газа смешивают с 650 нм3/час воздуха для снижения температуры до 480°С, первую часть полученной смеси в количестве 281 нм3/час подают в реактор 2, в котором в присутствии ванадиевого катализатора осуществляют окисление диоксида серы с получением газа окисления, вторую часть смеси подают в колонну 5. Третью часть газа выводят в качестве балансового потока. Всего использовано 5 единиц оборудования.
При этом технический результат - упрощение установки достигается за счет оснащения установки газофазным реактором с катализатором окисления диоксида серы и двухсекционной колонной, обвязанных указанным выше образом.
Таким образом, предлагаемая установка проще, позволяет осуществлять безреагентную и безотходную очистку сернисто-щелочных стоков и может быть использована в промышленности.
Claims (1)
- Установка для безреагентной утилизации сернисто-щелочных стоков, включающая контактную колонну, окислительный реактор, топку под давлением, соединенную с колонной линией подачи отдутого сернистого газа и оснащенную линиями подачи топлива и воздуха и линией вывода дымового газа, а также холодильник, отличающаяся тем, что в качестве линии подачи воздуха размещена линия подачи первого потока воздуха, колонна выполнена двухсекционной, на линии вывода дымового газа расположено примыкание линии подачи второго потока воздуха с образованием линии подачи смеси дымового газа с воздухом, которая разделена на три линии, на первой линии в качестве окислительного реактора установлен газофазный реактор с катализатором окисления диоксида серы, соединенный линией подачи газа окисления, оснащенной первым холодильником, с межсекционным пространством колонны, вторая линия, оборудованная вторым холодильником, соединена с нижней частью колонны, третья линия представляет собой линию вывода балансового потока смеси дымового газа с воздухом, кроме того, колонна оснащена линией подачи сернисто-щелочных стоков и линией вывода очищенных стоков.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2795605C1 true RU2795605C1 (ru) | 2023-05-05 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990001464A1 (en) * | 1988-08-08 | 1990-02-22 | Chemical Waste Management, Inc. | Process for the catalytic treatment of wastewater |
| US8906230B2 (en) * | 2008-11-20 | 2014-12-09 | Merichem Company | Apparatus for treating a waste stream |
| RU2738579C2 (ru) * | 2019-05-21 | 2020-12-14 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка безреагентного обезвреживания сернисто-щелочных стоков (варианты) |
| RU2743436C2 (ru) * | 2019-05-21 | 2021-02-18 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка безреагентной утилизации сернисто-щелочных стоков (варианты) |
| RU2749595C2 (ru) * | 2019-05-21 | 2021-06-15 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка безреагентной очистки сернисто-щелочных стоков (варианты) |
| RU2749593C2 (ru) * | 2017-11-16 | 2021-06-15 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка для очистки сернисто-щелочных стоков |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990001464A1 (en) * | 1988-08-08 | 1990-02-22 | Chemical Waste Management, Inc. | Process for the catalytic treatment of wastewater |
| US8906230B2 (en) * | 2008-11-20 | 2014-12-09 | Merichem Company | Apparatus for treating a waste stream |
| RU2749593C2 (ru) * | 2017-11-16 | 2021-06-15 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка для очистки сернисто-щелочных стоков |
| RU2738579C2 (ru) * | 2019-05-21 | 2020-12-14 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка безреагентного обезвреживания сернисто-щелочных стоков (варианты) |
| RU2743436C2 (ru) * | 2019-05-21 | 2021-02-18 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка безреагентной утилизации сернисто-щелочных стоков (варианты) |
| RU2749595C2 (ru) * | 2019-05-21 | 2021-06-15 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка безреагентной очистки сернисто-щелочных стоков (варианты) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0255095B2 (ru) | ||
| RU2472563C1 (ru) | Установка для обработки потока отходов | |
| CA3059554C (en) | Systems and processes for removing hydrogen sulfide from gas streams | |
| CA2043389C (en) | Method of removing hydrogen sulfide from liquid sulfur | |
| CN210973883U (zh) | 循环吹硫硫磺回收装置 | |
| CN101254392A (zh) | 节能型亚硫酸钠循环脱硫装置及方法 | |
| CN105692563B (zh) | Swsr-7硫回收工艺及装置 | |
| CN102557300A (zh) | 一种用于液化气碱渣脱硫及中和的装置及处理方法 | |
| US9770689B2 (en) | Method for processing acid gas and apparatus thereof | |
| WO2022172864A1 (ja) | 希硫酸製造装置及び希硫酸製造方法 | |
| RU2795605C1 (ru) | Установка для безреагентной утилизации сернисто-щелочных стоков | |
| RU2791257C1 (ru) | Установка утилизации сернисто-щелочных стоков без использования реагентов со стороны | |
| AU2003238946B2 (en) | Hydrogen sulfide removal from liquid sulfur | |
| CN106334413A (zh) | 一种含硫废气及含硫废水联合处理的方法 | |
| RU2196804C1 (ru) | Способ подготовки сероводородсодержащей нефти | |
| US5403567A (en) | Dual impeller method and apparatus for effecting chemical conversion | |
| JPH09206766A (ja) | 廃ソーダの湿式酸化方法 | |
| KR20010088313A (ko) | 사용된 부식성 스트림의 처리 방법 | |
| JP4987237B2 (ja) | 燃焼廃ガスの浄化方法 | |
| RU2749595C2 (ru) | Установка безреагентной очистки сернисто-щелочных стоков (варианты) | |
| RU2750044C2 (ru) | Установка очистки сернисто-щелочных стоков (варианты) | |
| KR100478271B1 (ko) | 습식산화방법 | |
| EA026172B1 (ru) | Поэтапное сжигание сернистых горючих отходящих потоков с извлечением серы по способу клауса | |
| RU2749593C2 (ru) | Установка для очистки сернисто-щелочных стоков | |
| RU2743436C2 (ru) | Установка безреагентной утилизации сернисто-щелочных стоков (варианты) |