Специалисты компании «reTEX-инжиниринг» (входит в промышленную экосистему «Энергосила») совместно с учеными ФИЦ «Институт катализа СО РАН» разработали и запатентовали уникальную методику, которая кардинально повышает эффективность процесса Клауса. Эта технология используется для извлечения серы из сероводорода, образующегося при переработке углеводородов.

 

Новое решение не только снижает себестоимость производства, но и в несколько раз сокращает объем вредных выбросов, укрепляя технологический суверенитет российского нефтегазового сектора.

 

Суть проблемы: 

Сера — незаменимое сырье для производства каучуков, металлургии, сельского хозяйства и медицины. Ежегодно в мире производится 80–85 млн тонн серы (из них около 5 млн тонн — в России).

 

Практически весь этот объем получают с помощью процесса Клауса, созданного еще в конце XIX века. Он состоит из двух стадий:

 

• Высокотемпературное термическое окисление (при температуре 1000–1300 °C).
• Низкотемпературная каталитическая конверсия (при 220–350 °C) с применением катализаторов на основе оксида алюминия или титана.

Главный минус классического метода — ограничение по эффективности в 96%. Оставшиеся 4% серы улетают в атмосферу в виде диоксида, нанося серьезный вред экологии.

 

Технологический прорыв: 

 

Российские химики и инженеры предложили использовать модификацию — «двойной» реверс-процесс Клауса.

 

Как это работает: Установка состоит из трех реакторов. Направление движения реакционного газа в них периодически меняется. Такой реверс потока происходит сразу на двух уровнях: отдельно в центральном реакторе и в целом по всей технологической схеме.

 

Ключевые преимущества разработки:

 

• Экологичность: Степень извлечения серы увеличивается до 99,5%, а объем вредных выбросов снижается в 8 раз (с 4% до 0,5%).
• Экономия энергии и оборудования: Технология позволяет полностью отказаться от промежуточного нагрева газа между реакторами. Это исключает из схемы дорогостоящие теплообменники и снижает стоимость производства почти на треть.
• Импортонезависимость: Процесс работает на уже существующих отечественных катализаторах.

 

Андрей Загоруйко, д.х.н., ведущий научный сотрудник Отдела технологии каталитических процессов ИК СО РАН:

«Новая версия процесса решает важную и распространенную в промышленной практике проблему — снижение степени извлечения серы при колебаниях состава газа. Мы предложили добавить в реакторы слои катализатора селективного окисления сероводорода и дозированно подавать между ними небольшие порции воздуха.

Это позволяет достигать степени извлечения серы до 99,5% даже при колебаниях состава газа, при этом, по предварительным оценкам, расходы на осуществление процесса будут как минимум на 20–30% ниже, чем при использовании распространенных в мире технологий с аналогичным уровнем извлечения серы».

 

Планы по внедрению на рынке

 

Разработка новой технологии стала логичным продолжением долгосрочного партнерства экосистемы «Энергосила» и Института катализа СО РАН. Ранее компании совместно внедряли технологию «Дирокс» для безопасной утилизации сероводорода на предприятиях.

 

Дмитрий Ганюшкин, руководитель направления инновационных разработок экосистемы «Энергосила»:

 

«Мы столкнулись с масштабными ограничениями — когда объемы газа колоссальны, и для них требуется использовать процесс Клауса. Все крупные установки были поставлены на российские предприятия из-за рубежа, и мы решили совместно с учеными развить отечественные технологии с реализацией этого процесса.

Экономические ожидания следующие — активное внедрение процесса в проекты заказчика, строительство и запуск данных установок на всем нефтегазовом рынке России».