روش های تولید گوگرد

روش های تولید گوگرد ، به طور کلی سه روش عمده برای تولید گوگرد متداول است:

تولید گوگرد از رسوبات گوگرد عنصری به روش فراش (Frash)، یا سبک سیسیلی که در این روش گوگرد را از رسوبات آهکی گوگرددار استخراج می کنند. فرآیند کلاوس که در این روش پس از زدودن H2S از نفت و گاز طبیعی در پالایشگاه، H2S را در واحد بازیابی گوگرد به گوگرد عنصری تبدیل می‌کنند. فرایند outokumpu که گوگرد را از پیریت به دست می‌آورند.

از میان این سه روش، فرآیند کلاوس به دلیل فراوانی گاز طبیعی از یک طرف و همچنین مزاحمت H2S که جداسازی آن را از گاز طبیعی ضروری می‌سازد، امروزه متداول‌تر است.

روش‌های تولید گوگرد

تولید گوگرد از رسوبات گوگرد عنصری

گوگرد از رسوبات عمیق لایه‌های آهکی حاوی گوگرد، با فرایند فراش استخراج می‌شود. در این فرآیند، آب پیش گرم، با دمای حدود ۱۶۵ درجه سانتی گراد، از طریق لوله بیرونی سه لوله هم مرکز به داخل چینه لایه لایه ی رسوب منتقل می‌شود. گوگرد در نتیجه نفوذ آب داغ ذوب می‌شود. هوای فشرده از داخل لوله مرکزی به پایین تزریق شده، باعث می‌شود تا گوگرد مذاب از داخل لوله میانی با فشار به سمت بالا هدایت شود.

این فرایند تا عمق ۸۰ متر قابل اجراست و تولید یک چاه به میزان ۳۰۰ تن در روز هم می‌رسد. چنانچه رسوبات در عمق کمی قرار داشته و به سطح زمین نزدیک باشد، می‌توان به استخراج کانه گوگرد مبادرت ورزید. این روش تولید گوگرد از کانه‌های گوگردی با یک فرایند ذوب نیز امکان پذیر است که در آن حرارت لازم با سوزاندن خود گوگرد (روش سیسیلی) تأمین می‌شود. همچنین تولید گوگرد از کانه‌های مزبور از طریق تقطیر در دماهای بالای ۴۴۰ درجه سانتی گراد، امکان پذیر است.

تولید گوگرد از H2S

منبع دیگر گوگرد، H2S است که عمدتاً در گاز طبیعی، گازهای حاصل از پالایشگاه، گاز سنتز و گازهای خروجی در تهیه کک وجود دارد. H2S از این گازها به روش گازشویی فیزیکی و شیمیایی برای مثال با اتانول آمین استخراج می‌شود، سپس از مایع جاذب بازیابی و با فرایند متداول کلاوس به گوگرد عنصری تبدیل می‌شود. در این فرایند تبدیل هیدروژن سولفید به گوگرد عنصری، طی واکنش آن در مقادیر استوکیومتری با هوا یا اکسیژن و حرارت دادن به گاز صورت می‌گیرد. این واکنش یک واکنش گرمازا بوده که راندمان آن ۶۰ تا ۷۰ درصد است:

H2S+1.5O2→SO2+H2O

۲H2S+SO2→۳S+2H2O

۳H2S+1.5O2→۳S+3H2O

ابتدا بر روی گازهای واکنش حاصل از محفظه احتراق در بویلرهای حرارت اتلافی، عملیات سرمایش صورت می‌گیرد تا دما به ۳۰۰ درجه سانتی گراد برسد. سپس در یک رآکتور پر شده از یک کاتالیست کبالت مولیبدن با پایه آلومینا، عملیات تبدیل دنبال می‌شود. پس از عملیات تراکم و تولید گوگرد در دماهای زیر ۱۷۰ درجه سانتی گراد، گازهای واکنش در یک راکتور ثانویه (و در صورت لزوم پس از آن در رآکتور سوم) در ۲۲۰ درجه سانتی گراد بر روی آلومینیوم اکسید بسیار فعال، به گوگرد تبدیل می شود.

بهره کل در این مرحله

بهره کل در این مرحله به ۹۶ تا ۹۸ درصد خواهد رسید. میزان گوگرد در گازهای مازاد باید از طریق گازشویی تا ۱۰PPM کاهش یابد. برخلاف روش کلاسیک کلاوس که در آن محتوای اکسیژن در هوا از ۳۰% تجاوز نمی‌کند، در روش کلاوس اکسیژن پایه، میزان محتوای اکسیژن را تا ۸۰% و یا حتی ۱۰۰% افزایش می‌دهند.

این فرایند در مقیاس وسیع صنعتی در سال ۱۹۸۵ میلادی به بهره برداری رسید. از طریق عملیات اختلاط با گاز بازچرخشی حاصل از اولین مبرد گوگرد، می‌توان از بکار بردن حرارت بیش از حد در محفظه احتراق جلوگیری کرد. این فرایند در مقایسه با فرایند کلاسیک کلاوس این حسن را دارد که از میزان گازهای زائد تا ۳۵% می‌کاهد.

تولید گوگرد از پیریت

با حرارت دادن به پیریت آهن تا ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد و در غیاب هوا، گوگرد و آهن سولفید مذاب بدست می‌آید.

روش های تولید گوگرد

روش های تولید گوگرد

روش های تولید گوگرد

سایر مقالات تخصصی شرکت سلف شیمی را دنبال کنید