سؤال الكبريت اليومي، 4 مايو------ المشاركة تمنح 3 نقاط، والإجابة الصحيحة تمنح 10 نقاط

يعتمد نوع وكمية الشوائب الموجودة في الغازات الحمضية بشكل كبير على مصدر هذه الغازات، وتشمل بشكل رئيسي ثاني أكسيد الكربون، والهيدروكربونات، والماء، وأمونيا. يعتبر ثاني أكسيد الكربون والهيدروكربونات من الملوثات الكربونية، والضرر الرئيسي الناجم عنها هو تكوّن كربونيل الكبريت وثاني أكسيد الكبريت داخل الفرن الرئيسي (بسبب عدم التحكم في درجة الحرارة)، كما أن بعض المواد التي لا تحترق بشكل كامل تتراكم ككربون في طبقات الفرن ； الماء نفسه لا يدخل فرن التفاعل (حيث يتم فصل السوائل مسبقًا)، كما أن التفاعل نفسه ينتج كمية معينة من الماء. لكن في حال حدوث ظروف غير طبيعية، فإن دخول بخار الماء إلى فرن الاحتراق سيؤدي إلى انخفاض شديد في درجة الحرارة، كما أن تكوّن كميات كبيرة من بخار الماء سيزيد من ضغط الفرن ويدمر الهيكل المقاوم للحرارة. وإذا تشقق الغلاية الرئيسية وتسرب الماء إليها، فسوف يؤدي ذلك إلى تلف العامل المحفز بسبب التأثيرات الحرارية والمائية، مما يقلل من عمره الافتراضي. إذا لم يتم حرق الأمونيا داخل فرن الاحتراق، فإن ذلك سيؤدي إلى تسمم المحفزات لاحقًا، كما سيتكون أملاح الأمونيا البلورية في الأجزاء ذات درجات الحرارة المنخفضة والتي قد تسد مسارات التدفق (في جزء برج التبريد السريع). كما أن جميع الغازات غير النشطة (ويمكن اعتبار ثاني أكسيد الكربون من بينها) ستزيد من العبء على الجهاز (العبء الحراري)، مما يؤدي إلى انخفاض معدل استرداد الكبريت وزيادة تكلفة استثمار المعدات.

عند تجاوز مستوى محتوى الهيدروكربونات الحمضية، يحدث احتراق غير كامل مما يؤدي إلى تكوين الكربون الأسود، وهو ما يسبب تعطيل العوامل المحفزة وانسداد الأنابيب وغيرها من المشاكل.

تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة “ سكان السهول المركزية في تاريخ 2016-5-4 الساعة 16:59. أضرار الهيدروكربونات: عندما يكون مستوى الهيدروكربونات والمواد العضوية الأخرى مرتفعًا، فإن ذلك لا يؤدي فقط إلى ارتفاع درجة حرارة فرن الاحتراق، بل يزيد أيضًا من الضغوط الحرارية والأحمال الحرارية على الغلايات، كما يزيد من الحاجة إلى الهواء الذي يدخل الفرن. ويؤدي ثاني أكسيد الكربون والماء الناتجان عن عملية الاحتراق إلى تخفيف تركيز المواد المتفاعلة، مما يؤدي إلى تقليل فعالية تفاعل كراوس. عندما يكون هناك تقلبات كبيرة في نسبة الهيدروكربونات، فإن ذلك قد يؤدي إلى عدم توزيع الهواء بشكل صحيح أثناء عملية الاحتراق. من ناحية، قد يحدث تسرب للأكسجين، ومن ناحية أخرى، فإن الهيدروكربونات الثقيلة، وخاصة الأروماتيكات والألكيل ألكوهول أمينات، تتحلل في ظل نقص الأكسجين مما يؤدي إلى تكون رواسب، وهو ما يلوث المنتجات الكبريتية ويسبب انسداد المحفزات وإعاقة وظيفتها. لذلك، يُطلب عادةً أن تكون نسبة الهيدروكربونات في الغازات الحمضية أقل من 2%. تأثير ثاني أكسيد الكربون: في معظم الحالات، يشكل كل من غاز H2S وثاني أكسيد الكربون الجزء الأساسي من الغازات الحمضية. بالإضافة إلى تأثيره في تخفيف التركيز، فإن غاز ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغازات الحمضية له تأثيرات ضارة رئيسية، منها خفض درجة حرارة اللهب في فرن التفاعل، وزيادة نسبة مركبي COS وCS2 في الغاز الخارج من فرن الاحتراق. وإذا لم يتم تحليل هذه المركبات بشكل كامل خلال مرحلة التفاعل الحفزي عند درجات حرارة منخفضة، فسوف يؤثر ذلك على معدل التحويل والكفاءة في الإنتاج. يعتمد تكوّن COS وCS2 على تركيز ثاني أكسيد الكربون ومحتوى الهيدروكربونات في الغازات الحمضية. تأثير HO2: تأثير بخار الماء على العمليات ليس واضحًا مثل تأثير NH3 وCO2، لكنه ملحوظ أيضًا. يعمل بخار الماء كمادة خاملة في الوقت نفسه، كما أنه أحد منتجات تفاعل كلاوز، ولذلك فإنه يؤثر على توازن تفاعل كلاوز وعلى الضغط الفعال للمواد المتفاعلة.

إذا كانت الغازات الحمضية تحتوي على هيدروكربونات (أمينات)، فإن عدم وجود كمية كافية من الهواء سيؤدي إلى تراكم كبير للهيدروكربونات (الأمينات)، وخاصة المواد الأمينية، حيث تتكون بفعل ذلك رواسب قطرانية لامعة. وهذا يزيد من أعباء الاحتراق أثناء توقف معدات الكبريت، مما يؤدي إلى زيادة مدة التوقف. الأهم من ذلك، أن كمية الرواسب الكربونية المتراكمة قد تؤدي إلى انسداد الجهاز أثناء عمله بشكل طبيعي، مما يسبب تمزق غشاء الحماية من الانفجارات، وبالتالي تسرب الغازات السامة.

سيقلل ذلك من ضغط أول أكسيد الكبريت، مما يعيق سير التفاعل وبالتالي يؤدي إلى انخفاض معدل التحويل

ما هي تأثيرات الشوائب الغازية الحمضية على وحدة استرداد الكبريت؟ الجواب: الشوائب الموجودة في الغازات الحمضية المستخدمة كوقود: (1) الهيدروكربونات ومذيبات الألكوهول والأمينات. عندما يكون تركيز هذه المواد مرتفعًا، فإن التأثير الرئيسي لها هو رفع درجة حرارة فرن الاحتراق، بالإضافة إلى زيادة الضغط الحراري والحمل الحراري على الغلاية. كما أن ذلك يزيد من الحاجة إلى الهواء الذي يدخل إلى الفرن. ويؤدي ثاني أكسيد الكربون والماء الناتجان عن عملية الاحتراق إلى تخفيف تركيز المواد المتفاعلة، مما يؤدي إلى تقليل فعالية تفاعل كراوس. يؤدي وجود كميات كبيرة من الهيدروكربونات إلى زيادة إنتاج مركبي COS وCS2 داخل فرن التفاعل، مما يؤثر على معدل تحويل الكبريت. عندما يكون هناك تقلبات كبيرة في نسبة الهيدروكربونات، فإن ذلك قد يؤدي إلى عدم توزيع الهواء بشكل صحيح أثناء عملية الاحتراق. من ناحية، قد يحدث تسرب للأكسجين، ومن ناحية أخرى، فإن الهيدروكربونات الثقيلة، وخاصة الأروماتيكات والألكيل ألكوهول أمينات، تتحلل في ظل نقص الأكسجين مما يؤدي إلى تكون رواسب، وهو ما يلوث المنتجات الكبريتية ويسد مسامات الحفازات، مما يؤدي إلى تعطيلها. كما يرتفع ضغط النظام، وفي الحالات الشديدة، قد يضطر المصنع إلى التوقف عن العمل. لذلك، يُطلب عادةً أن تكون نسبة الهيدروكربونات في الغازات الحمضية أقل من 3%. (2) أمونيا: يعتبر وجود الأمونيا في الغاز الخام مشكلة شائعة أخرى في أجهزة استرداد الكبريت، حيث يجب ألا تتجاوز نسبة الأمونيا في الغاز الخام 3%. كما أن وجود الأمونيا في الغاز الخام يشكل خطرًا كبيرًا على العمل السليم لأجهزة استرداد الكبريت، ويتجلى ذلك في أن الغازات الحمضية، قبل دخولها إلى الفرن، تتسبب في انسداد المعدات والأنابيب بسبب أملاح الأمونيوم، مما يؤثر على نقل الغازات الحمضية بشكل سليم. بعد الدخول إلى النظام، فإن النيتروجين والماء الناتجين عن حرق الأمونيا يعتبران مكونات غير فعالة في تفاعل كلاوس، مما يؤدي إلى انخفاض ضغط الكبريت، وبالتالي انخفاض معدل استخلاص الكبريت. يؤدي احتراق الأمونيا بشكل غير كامل إلى تفاعله مع المكونات الحمضية في تيار الغاز الخاص بالعملية، مما يؤدي إلى تكوّن بلورات من أمونيوم هيدروجيد الكبريت أو أمونيوم سلفيد الكبريت. وهذا بدوره يسبب انسداد أنابيب المكثف، وزيادة الضغط داخل النظام، بل وقد يؤدي إلى توقف تشغيل المنشأة. يؤدي تفاعل الأمونيا مع أكسيد الألومنيوم إلى تعطيل العامل المحفز، كما أن المنتجات الثانوية وهي أكاسيد النيتروجين تسبب تلوث البيئة. بالإضافة إلى ذلك، فإن أكاسيد النيتروجين تعمل كعامل محفز لأكسدة ثاني أكسيد الكبريت، مما يؤدي إلى تآكل حمض الكبريتيك، وبالتالي تآكل المعدات وتسمم العامل المحفز. (3) في معظم الحالات، يشكل كل من H2S وCO2 الجزء الأساسي من الغازات الحمضية. بالإضافة إلى تأثيره في تخفيف التركيز، فإن غاز ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغازات الحمضية له تأثيرات ضارة رئيسية، منها خفض درجة حرارة اللهب في فرن التفاعل، وزيادة نسبة مركبي COS وCS2 في الغاز الخارج من فرن الاحتراق. وإذا لم يتم تحليل هذه المركبات بشكل كامل خلال مرحلة التفاعل الحفزي عند درجات حرارة منخفضة، فسوف يؤثر ذلك على معدل التحويل والكفاءة في الإنتاج. (4) الماء: يعتبر الماء مادة خاملة من الناحية الفعلية، كما أنه أحد منتجات تفاعل كلاوس. لذلك، فإنه يؤثر على توازن تفاعل كلاوس وعلى الضغط الفعال للمواد المتفاعلة، مما يؤدي إلى انخفاض معدل تحويل غاز الهيدروجين الكبريتي وكمية الكبريت المحصل عليها. عادةً، يكون محتوى بخار الماء في الغازات الحمضية حوالي 2% إلى 5%.

تأثير الشوائب الغازية الحمضية على وحدة استرداد الكبريت (1) المذيبات الهيدروكربونية والكحولية: عندما يكون تركيز هذه المواد مرتفعًا، فإن التأثير الرئيسي يتمثل في رفع درجة حرارة فرن الاحتراق، بالإضافة إلى زيادة الضغوط الحرارية والأحمال الحرارية على الغلايات. كما أن ذلك يزيد من الحاجة إلى الهواء الداخل إلى الفرن. ويؤدي ثاني أكسيد الكربون والماء الناتجان عن عملية الاحتراق إلى تخفيف تركيز المواد المتفاعلة، مما يؤدي إلى تقليل فعالية تفاعل كراوس. يؤدي وجود كميات كبيرة من الهيدروكربونات إلى زيادة إنتاج مركبي COS وCS2 داخل فرن التفاعل، مما يؤثر على معدل تحويل الكبريت. عندما يكون هناك تقلبات كبيرة في نسبة الهيدروكربونات، فإن ذلك قد يؤدي إلى عدم توزيع الهواء بشكل صحيح أثناء عملية الاحتراق. من ناحية، قد يحدث تسرب للأكسجين، ومن ناحية أخرى، فإن الهيدروكربونات الثقيلة، وخاصة الأروماتيكات والألكيل ألكوهول أمينات، تتحلل في ظل نقص الأكسجين مما يؤدي إلى تكون رواسب، وهو ما يلوث المنتجات الكبريتية ويسد مسامات الحفازات، مما يؤدي إلى تعطيلها. كما يرتفع ضغط النظام، وفي الحالات الشديدة، قد يضطر المصنع إلى التوقف عن العمل. لذلك، يُطلب عادةً أن تكون نسبة الهيدروكربونات في الغازات الحمضية أقل من 3%. (2) أمونيا: يعتبر وجود الأمونيا في الغاز الخام مشكلة شائعة أخرى في أجهزة استرداد الكبريت، حيث يجب ألا تتجاوز نسبة الأمونيا في الغاز الخام 3%. كما أن وجود الأمونيا في الغاز الخام يشكل خطرًا كبيرًا على العمل السليم لأجهزة استرداد الكبريت، ويتجلى ذلك في أن الغازات الحمضية، قبل دخولها إلى الفرن، تتسبب في انسداد المعدات والأنابيب بسبب أملاح الأمونيوم، مما يؤثر على نقل الغازات الحمضية بشكل سليم. بعد الدخول إلى النظام، فإن النيتروجين والماء الناتجين عن حرق الأمونيا يعتبران مكونات غير فعالة في تفاعل كلاوس، مما يؤدي إلى انخفاض ضغط الكبريت، وبالتالي انخفاض معدل استخلاص الكبريت. يؤدي احتراق الأمونيا بشكل غير كامل إلى تفاعله مع المكونات الحمضية في تيار الغاز الخاص بالعملية، مما يؤدي إلى تكوّن بلورات من أمونيوم هيدروجيد الكبريت أو أمونيوم سلفيد الكبريت. وهذا بدوره يسبب انسداد أنابيب المكثف، وزيادة الضغط داخل النظام، بل وقد يؤدي إلى توقف تشغيل المنشأة. يؤدي تفاعل الأمونيا مع أكسيد الألومنيوم إلى تعطيل العامل المحفز، كما أن المنتجات الثانوية وهي أكاسيد النيتروجين تسبب تلوث البيئة. بالإضافة إلى ذلك، فإن أكاسيد النيتروجين تعمل كعامل محفز لأكسدة ثاني أكسيد الكبريت، مما يؤدي إلى تآكل حمض الكبريتيك، وبالتالي تآكل المعدات وتسمم العامل المحفز. (3) في معظم الحالات، يشكل كل من H2S وCO2 الجزء الأساسي من الغازات الحمضية. بالإضافة إلى تأثيره في تخفيف التركيز، فإن غاز ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغازات الحمضية له تأثيرات ضارة رئيسية، منها خفض درجة حرارة اللهب في فرن التفاعل، وزيادة نسبة مركبي COS وCS2 في الغاز الخارج من فرن الاحتراق. وإذا لم يتم تحليل هذه المركبات بشكل كامل خلال مرحلة التفاعل الحفزي عند درجات حرارة منخفضة، فسوف يؤثر ذلك على معدل التحويل والكفاءة في الإنتاج. (4) الماء: يعتبر الماء مادة خاملة من الناحية الفعلية، كما أنه أحد منتجات تفاعل كلاوس. لذلك، فإنه يؤثر على توازن تفاعل كلاوس وعلى الضغط الفعال للمواد المتفاعلة، مما يؤدي إلى انخفاض معدل تحويل غاز الهيدروجين الكبريتي وكمية الكبريت المحصل عليها. عادةً، يكون محتوى بخار الماء في الغازات الحمضية حوالي 2% إلى 5%.

يؤدي ذلك إلى تعطيل العوامل المحفزة وانسداد الأنابيب، مما يؤثر على معدل استرجاع الكبريت

يسبب تقلبات في درجة حرارة الفرن، مما يؤثر على درجة حرارة الغرفة الداخلية للفرن وضغط النظام، كما يؤدي إلى تكوّن كبريت أسود، مما يسبب تعطيل العوامل المحفزة. أما البقية فلا أعرف.

قد يؤدي ارتفاع درجة حرارة التشغيل في فرن الاحتراق الرئيسي إلى التأثير على سلامة تشغيله على المدى الطويل؛ كما قد يقلل من كفاءة جهاز استخلاص الكبريت، ويزيد من استهلاك الهواء، بالإضافة إلى التأثير على جودة الكبريت وزيادة استهلاك الطاقة.