Переработка газов ПГУ на химическую продукцию (часть 1)

В практике переработки газов на .химическую продукцию используются природный газ, отходы газов металлургических и нефтеперерабатывающих производств, коксовые газы. Основными видами химической продукции, получаемой из газов, являются аммиак и метанол. Основным сырьем для их производства в настоящее время служит природный газ. В последние годы в ряде стран начато производство аммиака, метанола, мочевины на основе газов, получаемых газификацией углей. Например, в Индии действуют предприятия с производительностью свыше 1 млн. т мочевины в год по данной технологии.
Схема переработки газа ПГУ приведена на рис. 13.5.

Одно из основных требований к газу как сырью для химического производства — низкое содержание соединений серы. Как правило (исключая редкие случаи малосернистых газов), это связано с необходимостью предварительной сероочистки газов. В настоящее время для извлечения серы из природного газа применяют физико-химические методы мокрой очистки с использованием в качестве поглотителя растворов этанол-аминов. Выделенный сероводород перерабатывают на серу по методу Клауса.
Хотя сочетанием методов метаноламинового и Клауса получают в мире миллионы тонн серы, данная технология обессеривания газа имеет ряд существенных недостатков: попеременный нагрев и охлаждение поглотительного раствора, что сопряжено с большой энергоемкостью, многостадийностью процесса и загрязнением окружающей среды (до 1% содержания по объему Н2S). Данный метод целесообразен при очистке газов с высоким содержанием сероводорода и оказался неэкономичным при концентрации его в газе менее 1% по массе.
Более эффективным методом очистки малосернистых газов является окислительный, состоящий из частичного окисления сероводорода до сернистого газа и восстановления из сероводорода серы сернистым газом. Данный метод позволяет получать элементарную серу, исключив одновременно процесс Клауса и доочистку отходящих газов. Основной задачей окислительного метода является подбор окислительного катализатора, который был бы инертен к попутно образующимся сульфатам. Главная трудность получения попутной серы из газов носит экономический характер. Из газов с высоким (2—5%), а также сверхвысоким (до 25%) содержанием сероводорода по объему производство серы представляет самостоятельный интерес как фактор комплексного использования сырья с соответствующей экономической эффективностью. При низком же содержании сероводорода (2% и менее) затраты (особенно капиталовложения) при существующих методах очистки не могут привести к заметной компенсации. Поэтому необходима разработка высокоэффективных и экономичных методов очистки с получением серы либо серной кислоты.

---