تنتج المصافي التي تعالج الزيوت الخام عالية الكبريت كميات كبيرة من كبريتيد الهيدروجين (H2S) حسب المنتج ، وتسمى أيضا الغاز الحمضي. غالبا ما تتم معالجة هذا الغاز في وحدة استعادة الكبريت Claus (SRU).
تقوم عملية Claus بتحويل الغاز الحمضي (H2S) إلى كبريت عنصري في عملية احتراق ناقصة الأكسجين ثم يمر الكبريت السائل من المكثف عبر ساق مانعة للتسرب إلى حفرة مغطاة يتم ضخها إلى الشاحنات أو عربات السكك الحديدية لشحنها إلى المستخدمين النهائيين. يتم استرداد ما يقرب من 65 إلى 70 في المئة من الكبريت. تم تطوير عملية SCOT (عملية معالجة شل كلوز خارج الغاز) من قبل شل ، وتم تقديمها في أوائل السبعينيات كعملية جذابة لتحسين كفاءة وحدة استعادة الكبريت في كلاوس. تتكون العملية من أربع عمليات احتراق (بالإضافة إلى مفاعلات حفازة لم تتم مناقشتها هنا):
1. فرن التفاعل
2. مضمنة إعادة تسخين
3. الحد من مولد الغاز
4. محرقة غاز الذيل
تحليل العقود مقابل الفروقات الذي تمت مناقشته في هذه المقالة يأخذ في الاعتبار العملية الثانية فقط ، إعادة التسخين المضمنة. يقوم جهاز إعادة التسخين المضمن بتسخين الغاز الحمضي عن طريق مزجه مع منتجات الاحتراق الساخنة. أحد اعتبارات التصميم المهمة هو أن منتجات الاحتراق التي يتم خلطها آخذة في الانخفاض. إذا كان انزلاق O2 (O2 غير المحترق) متاحا للخلط مع الغاز الحمضي ، فيمكن أكسدة H2S إلى مركبات غير مرغوب فيها (على سبيل المثال ، SO3 ، SO4 ، H2SO4) التي يمكن أن تهاجم الحراريات وتضر بالبيئة.
الاستنتاجات
قدمت هذه الورقة تحليل العقود مقابل الفروقات لقسم إعادة التسخين المضمن لنظام SCOT. وقد أشار التحليل الحالي إلى أن الاختلاط في منطقة الموقد القريب جيد جدا وأنه لا يتوقع حدوث ترحيل O2. سهل تحليل التركيب الكيميائي في المفاعل باستخدام رمز التوازن الديناميكي الحراري CET89 التنبؤ بأجزاء مول الأسيتيلين المتوازنة في المواقع عبر الوعاء. تشير كسور الخلد هذه إلى أن تكوين السخام لن يحدث في منطقة الاحتراق أو في منطقة خلط غاز الذيل SRU.
يمكن أن يقلل استخدام تحليل العقود مقابل الفروقات خلال مرحلة تصميم أنظمة الاحتراق الصناعي بشكل كبير من احتمال حدوث مشاكل في بدء التشغيل والتشغيل. في هذه الحالة ، ستكون مشكلات مثل اللهب الطويل أو إنتاج السخام في الفرن مكلفة للغاية لأن الوحدة تعمل بشكل مستمر. تم اختبار تشغيل النظام من خلال حالات الأداء اللاحقة. كما تمت مقارنة البيانات من هذه الحالات مع القياسات التجريبية (قياس انخفاض الضغط عبر أجزاء مختلفة من المفاعل والملاحظة البصرية لتشكيل السخام). وبناء على هذه المقارنات، تم بناء المفاعل وتركيبه ويعمل بنجاح كما هو متوقع.
تحميل الورقة الفنية