Ученые из Новосибирска радикально улучшили производство серы из сероводорода

Ученые Федерального исследовательского центра «Институт катализа СО РАН» и промышленной экосистемы «Энергосила» разработали и запатентовали методику, которая радикально повышает эффективность классического процесса Клауса — основного способа получения серы из сероводорода. Как сообщили в институте, новая технология не только увеличивает продуктивность, но и снижает стоимость производства, а также в несколько раз сокращает объем вредных выбросов в атмосферу.

Традиционный процесс и его недостатки

Сера — важнейшее сырье, используемое в производстве минеральных удобрений, шин, в металлургии, медицине и других отраслях. Ее получают из сероводорода, который является побочным продуктом нефте- и газопереработки. Традиционный процесс Клауса, изобретенный еще в конце XIX века и внедренный в промышленность в 1930-х годах, имеет ограниченную эффективность — 96%. Оставшиеся 4% серы теряются, в основном в форме диоксида, который попадает в атмосферу и загрязняет ее.

Ежегодно в мире таким способом производится от 80 до 85 миллионов тонн серы. На долю России приходится около 5 миллионов тонн. Учитывая масштабы производства, даже небольшое повышение эффективности может принести значительный экономический и экологический эффект.

Как работает новая технология

Ученые и инженеры предложили добавлять в реакторы слои катализатора селективного окисления сероводорода и дозированно подавать между ними небольшие порции воздуха. Как пояснил ведущий научный сотрудник Института катализа СО РАН Андрей Загоруйко, это позволяет достигать степени извлечения серы в 99,5% даже при колебаниях состава газа. Таким образом, выбросы сокращаются с 4% до 0,5%, а выход серы повышается на 3,5 процентных пункта.

Важно, что новый метод решает распространенную в промышленной практике проблему снижения степени извлечения серы при изменении состава газа. Ранее такие колебания приводили к потерям и дополнительным выбросам. Теперь же технология стабильно обеспечивает высокий результат.

Экономические преимущества

По предварительным оценкам, расходы на осуществление нового процесса будут как минимум на 20-30% ниже, чем при использовании распространенных в мире технологий с аналогичным уровнем извлечения серы. Специалисты отмечают, что стоимость производства серы может снизиться почти на треть. Дополнительное преимущество — использование уже существующих на рынке отечественных катализаторов, что не требует дополнительных затрат на разработку или импорт.

Новую технологию планируется развивать на всем нефтегазовом рынке России. Это может существенно повысить конкурентоспособность отечественных предприятий и улучшить экологическую обстановку в регионах добычи и переработки углеводородов.