1 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk. 11-14 September, 2012 1 Удаление SO2 из отходящих газов. - презентация

1 1 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, Удаление SO2 из отходящих газов металлургического производства Микеле Дженова «Охрана окружающей среды и промышленная деятельность на Севере» Норильск, сентября 2012 г.

2 2 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Содержание Введение Газоочистная установка Установка концентрирования диоксида серы Установка регенерации серы Хранение серы и транспортно-погрузочные средства Выводы

3 3 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Наша группа Шесть ведущих компаний, работающих по всему миру 57,000 постоянных сотрудников

4 4 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, % 38% 8% 5% 3% Объем продаж по компаниям Доходы группы Techint: Более 24 миллиардов USD по состоянию на 31 декабря 2011 г. Доходы группы Techint: Более 24 миллиардов USD по состоянию на 31 декабря 2011 г. Наша группа

5 5 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Доступные услуги: Технико-экономическое обоснование Предпроектные изыскания и базовое проектирование Детальное техническое проектирование Управление проектными работами Услуги по материально-техническому обеспечению Строительство Управление строительными работами Проектное финансирование Ввод в эксплуатацию Эксплуатация и техническое обслуживание Чем мы занимаемся

6 6 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 ВВЕДЕНИЕ Компания Techint принимает участие в разработке и реализации технических решений по извлечению элементарной серы из дымовых газов металлургической установки. Принятые на вооружение технические решения позволяют сократить выбросы серы на 95% по весу с получением элементарной серы.

7 7 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, Очистка и охлаждение потока дымовых газов 2.Физическая абсорбция диоксида серы 3.Десорбция диоксида серы 4.Охлаждение и сжатие продукта диоксида серы 5.Восстановление диоксида серы до сероводорода 6.Установка регенерации серы 7.Сооружения для хранения серы в жидком и твердом состоянии Используемые процессы включают следующее : ВВЕДЕНИЕ

8 8 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Очистная установка предназначена для очистки металлургических дымовых газов перед их направлением в установки концентрирования SO 2. В установке очистки дымовых газов происходит удаление всех примесных веществ, таких как тяжелые металлы, сернокислотный пар, во избежание осложнений для оборудования на последующих этапах переработки: Коррозия оборудования Высокий расход растворителя Загрязнение продукта. ОЧИСТКА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

9 9 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 ОЧИСТКА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

10 10 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Обратный струйный скруббер Резкое охлаждение горячего газа Удаление твердых частиц Абсорбция кислого газа Используются диафрагменные форсунки жидкости большого диаметра Без распыления Без закупорки ОЧИСТКА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ Источник: MECS

11 11 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Эффективное использование перепада давления Удвоение эффективности удаления Сокращение затрат за счет использования множества струй в одной «вводной воронке» ОЧИСТКА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ Многоструйный скруббер Некоторые преимущества технологии: Источник: MECS

12 12 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 ОЧИСТКА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ Мокрые электростатические осадители Источник: GEA Bischoff

13 13 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 ОЧИСТКА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ Источник: GEA Bischoff

14 14 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ SO 2 Источник: MECS Система физической абсорбции –Селективная абсорбция SO 2 из газового потока –Выбросы SO ppmv или менее –Адсорбция, но в меньшей степени, других загрязняющих веществ, таких как CO 2 Десорбция SO 2 из растворителя с помощью тепла

15 15 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Физическая и химическая абсорбция Физическая абсорбция Беспротонный растворитель Отсутствие химических реакций Более низкие потери растворителя Простая химия Органическая система Более низкий расход пара Более высокое соотношение жидкость/газ Распространяется действие закона Генри Химическая абсорбция Протонный растворитель Большое количество химических реакций Более высокие потери растворителя Сложная химия Водная система Более высокий расход пара Более низкое соотношение жидкость/газ Действие закона Генри не распространяется КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ SO 2

16 16 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Отличия процессов с химическим и физическим растворителем Для регенерации химического растворителя требуется больше энергии. Более высокие по сравнению с физическим растворителем капитальные затраты на регенерацию химического растворителя. Больше технологических этапов регенерации химического растворителя. Стадия абсорбции является аналогичной. КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ SO 2

17 17 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ SO 2

18 18 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ SO 2 Состояние газа на входе установки концентрирования SO 2 Загрязняющие вещества в газовом потоке (аэрозоли, кислотный туман) сильно влияют на потери растворителя: 10 мг/Нм 3 твердых частиц (требуемое значение) 20 мг/Нм3 кислотного пара (требуемое значение) Поток получаемого газа SO 2 Газ с концентрацией SO 2 до 98% по весу, с некоторыми примесями, в частности CO 2, в зависимости от состояния и насыщения газа водой на входе

19 19 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Концентрирование SO 2 Пример проекта Исходные данные проектирования 300,000 Нм 3 /ч 0,2% SO 2 Эксплуатационные характеристики 100 ppm SO 2 98% SO 2 после десорбции CO 2 Источник: MECS

20 20 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, Установка регенерации серы

21 21 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, Установка регенерации серы Установка регенерации серы может включать следующее: Подачу SO 2 в установку Термическую стадию (горелка, печь и котел-утилизатор) Каталитическую стадию (реактор Клауса и конденсаторы) Печь дожига остаточного газа и регенерацию тепла Дегазацию серы, хранение и вывоз Отверждение серы (при необходимости) и системы погрузки- разгрузки твердой серы

22 22 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Установки регенерации серы предназначены для получения серы из концентрированных потоков диоксида серы. В зависимости от сырьевого SO 2 поступающего в установки концентрирования, общее извлечение серы составляет как минимум 95%. Потери установок концентрирования указывают на то, что регенерация серы на установках регенерации серы должна составлять более 95% от поступающей серы. Установка регенерации серы

23 23 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, Сердцем данной установки является термический реактор, в котором происходит восстановление SO 2 до H 2 S и серы путем сочетания восстановительных газов, полученных в результате сжигания природного газа. Печные газы охлаждают в котле-утилизаторе, который используют для получения пара для технологического нагрева в установке Клауса. Излишки пара высокого давления отводят для использования в других целях. Газы вступают в реакцию в ходе охлаждения в трубах котла-утилизатора, а соединения серы в отходящем газе в основном представлены H 2 S, SO 2, COS, CS 2 и серным паром. Установка регенерации серы

24 24 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, Общие реакции в термальном реакторе во время восстановления SO 2 можно обобщить следующим образом: Установка регенерации серы при ~ 1200 °C 2SO H 2 S CH 4 S 2 + 2H 2 O + CO 2 6SO 2 + 4CH 4 S 2 + 4H 2 O + 4CO 2 при~1200 °C (4n+m) 2C n H m + mH 2 O + 2nCO 2 Тепло получают за счет сжигания топливного газа: 2 O2O2

25 25 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, Газы, нагретые до требуемой температуры с помощью парового подогревателя, поступают в реакторы Клауса, где реагируют H 2 S и SO 2 с образованием большего количества серы, после чего поток технологических газов переходит в конденсаторы; конденсированную серу сливают в систему дегазации через шлюзовой затвор. Остаточные газы последнего конденсатора Клауса, содержащие серные соединения и около 4% H 2 и 6% CO, дожигают при 800C для преобразования всех серных соединений в SO 2. Установка регенерации серы

26 26 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, Перед выбросом через дымовую трубу, поток из печи дожига охлаждают в котле-утилизаторе. В котле-утилизаторе образуется пар с требуемым давлением, который можно использовать для подогрева в установке Клауса. Давление пара в котле-утилизаторе должно быть таким, чтобы температура трубной решетки была выше точки росы серной кислоты во избежание коррозии в дымовой трубе. Установка регенерации серы

27 27 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, Из конденсаторов серу спускают в коллектор серы емкостью, достаточной для накопления серы в течение 24 часов. В ходе отверждения серу подвергают дегазации для ослабления запаха. Сера циркулируют по коллектору с помощью серных насосов с целью ее перемешивания и уменьшения содержания сероводорода. Установка регенерации серы

28 28 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Установка регенерации серы Пример проекта Заказчик :WEPEC Тип :установка извлечения серы + обработка отходящего газа Процесс :LGI Область применения :Нефтепереработка Производительность :315 т/день Гидравлически эквивалентна 1 очереди проекта для Медного завода Место :Китай Источник: LGI

29 29 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Жидкую серу можно отверждать или продавать в жидкой форме. Установка грануляции включает системы гранулирования и упаковки, дополненные системой кондиционирования жидкой серы. Система кондиционирования состоит из фильтра жидкой серы, охладителя жидкой серы, резервуара объемом достаточным для 24 часов работы и насосов для подачи жидкой серы в установки гранулирования. Систему гранулирования можно довести до размеров, достаточных для переработки всего объема серы. Каждая установка рассчитана на производство до 400 метрических тонн высококачественных гранул в день. Хранение и упаковка

30 30 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Выводы Для оптимизации размеров установки необходима установка концентрирования SO 2 с использованием физического растворителя, что также способствует сокращению эксплуатационных расходов. Для ослабления ухудшения свойств растворителя, необходимо проводить очистку отходящего металлургического газа с целью удаления всех примесей, таких как тяжелые металлы, сернокислотный пар. SO 2 отходящих металлургических газов можно эффективно извлекать используя модифицированный процесс Клауса со специальным термическим реактором. Назначение реактора сводится к оптимизации соотношения SO 2 и H 2 S перед подачей технологического газа в конвертеры Клауса. С помощью данного процесса можно производить извлечение серы значением не менее 95%, понижая уровень загрязнения окружающей среды.

31 31 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, 2012 Автор благодарит LE GAZ INTEGRAL MECS GEA BISCHOFF за разрешение использовать представленные сведения. Благодарность

32 32 Milano, 18 Aprile 2012 «Environmental protection and industrial activity in the North» - Norilsk September, Микеле Дженова - Tel – mobile Спасибо за внимание Удаление SO2 из отходящих газов металлургического производства