Безопасная сера

Безопасная сера

Реконструкция установки получения серы на Московском
нефтеперерабатывающем заводе.

ХЛЕБ ХИМИИ

Московский нефтеперерабатывающий завод (МНПЗ) реконструирует установку получения серы. Реализация проекта не только повысит надежность и технический уровень технологического объекта, но и значительно снизит нагрузку на окружающую среду. При этом степень извлечения серы из сероводорода достигнет 99,9%.

Для того чтобы изготовить, например, автомобиль, нужно израсходовать около 14 кг серы. В производстве тонны целлюлозы используется более 100 кг серы. Много элементарной серы потребляет резиновая промышленность — для вулканизации каучуков. В сельском хозяйстве 16-й элемент таблицы Менделеева применяется как в элементарном виде, так и в различных соединениях, входит в состав минеральных удобрений и препаратов для борьбы с вредителями. Однако основной потребитель серы — химическая промышленность. Подсчитано, что в производстве 88 из 150 важнейших химических продуктов используют либо саму серу, либо ее соединения.

Примерно половина добываемой в мире серы идет на производство серной кислоты — универсального компонента многих химических реакций. Чтобы получить тонну H2SO4, нужно сжечь около 300 кг серы.

На российском рынке недостатка в этом важном сырье нет — превышение предложения над спросом значительно. Внутренний спрос чуть превышает 2 млн тонн, к 2015 году прогнозируется рост до 3,6 млн тонн, однако только два основных производителя серы в стране — Астраханский и Оренбургский газоперерабатывающие комбинаты «Газпрома» — сегодня суммарно производят более 6 млн тонн серы. Излишки отправляются на экспорт, так как на мировом рынке ситуация иная.

Если 4–5 лет назад был некоторый профицит этого сырья, то сейчас даже наблюдается определенный дефицит. Соответственно ведут себя и цены. В 2008-м на пике за тонну серы предлагали $700–800, кризис обрушил стоимость сырья в 10 раз, однако в последние годы фиксируется стабильная положительная динамика — и сегодня сера почти вернулась на докризисные позиции.

Впрочем, для нефтепереработки «хлеб химии» — побочный продукт, которого с повышением качества топлива и, напротив, снижением качества сырой нефти становится все больше. Поэтому проекты модернизации производств серы на НПЗ носят гораздо более ярко выраженную экологическую, чем коммерческую, окраску.

ПОЧТИ 100%

Сырьем для производства элементарной серы служит сероводород.

Установка производства серы Московского НПЗ проектной мощностью 94 тыс. тонн жидкой серы в год состоит из двух блоков получения серы, блока регенерации насыщенного раствора МЭА и блока сероочистки углеводородных газов. Очищенный от сероводорода газ направляется в топливную сеть завода, а получение элементарной серы из сероводородсодержащего газа проводится по методу Клауса*. В мировой практике процесс Клауса или его различные модификации — пожалуй, самый распространенный метод переработки сероводородных газов.

Масштабная программа реконструкции установки получения серы ведется на МНПЗ с 2009 года. Ее основная задача — достижение 99,9% извлечения серы без дополнительной очистки отходящих газов.

Проект предполагает модернизацию блоков получения серы, строительство нового хранилища жидкой серы с предварительной дегазацией и эстакад герметичного налива жидкой серы в железнодорожные и автоцистерны, монтаж блока доочистки отходящих газов, улавливающего остаточное количество сероводорода и двуокиси серы в отходящих газах и перерабатывающего их. Кроме того, запланировано строительство блока грануляции жидкой серы.

«Требования законодательства к охране окружающей среды становятся все более жесткими, — пояснил начальник установки получения серы цеха № 4 Московского НПЗ Владимир Суворкин. — В частности, запрещается перевозка серы в открытых вагонах. Именно поэтому оптимальный вариант для транспортировки — гранулирование серы. Этот продукт удобен и для потребителя, так как практически не образует едкой пыли при погрузке и разгрузке».

В ходе реконструкции установка будет оснащена автоматизированной системой управления технологическим процессом (АСУ ТП) с использованием современной микропроцессорной техники, что позволит не просто автоматизировать процесс, но и повысить контроль над всеми блоками установки.

По информации Владимира Суворкина, уже завершено строительство серохранилища и железнодорожной эстакады. Ведутся строительные работы на трансформаторной подстанции, в контроллерной, а также на блоке доочистки хвостовых газов, где уже смонтирована часть оборудования.

Программа реконструкции установки получения серы входит в экологическую программу предприятия и рассчитана до 2014 года. Ее реализация позволит сократить объем выбросов сероводорода в атмосферу более чем в 70 раз, значительно уменьшить уровень выбросов диоксида серы, что для предприятия, находящегося в черте мегаполиса, — сверхважная задача.

* Стандартный процесс Клауса состоит из термической стадии, в которой треть входящего газа H2S окисляется кислородом воздуха до SO2, и последующих (от одной до трех) каталитических стадий, где остаточный сероводород взаимодействует с SO2 с образованием воды и элементарной серы:
2H2S + SO2 = 3S + 2H2O.

Двустадийный метод промышленного получения серы из сероводорода:

I стадия — термическое окисление сероводорода до диоксида серы:
H2S + 3/2O2
SO2 + H2O + (0,53 — 0,57) МДж/моль;
II стадия — каталитическое превращение сероводорода и диоксида серы:
2H2S + SO2
3/nSn + 2H2O + (0,087 — 0,154) МДж/моль.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ