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

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

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

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

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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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