Наша цель - создание и внедрение передовых технических решений в области проектирования, изготовления и строительства изотермических и шаровых резервуаров для хранения сжиженных газов, обеспечивая высокий уровень промышленной безопасности и поддерживая отечественную инженерную и производственную базу.
Термические реакторы
Назначение термических реакторов
Термические реакторы (инсинераторы) предназначены для обезвреживания сероводородсодержащих газовых потоков методом высокотемпературного окисления. Оборудование обеспечивает полное разрушение токсичных соединений серы с получением диоксида серы (SO₂) для дальнейшей утилизации или безопасного выброса в атмосферу после очистки.
Реакторы применяются в составе следующих систем:
- Установки Клауса и хвостовой газоочистки — дожигание остаточного H₂S и серосодержащих соединений после процесса получения элементарной серы;
- Газоперерабатывающие заводы — обезвреживание кислых газов после аминовой очистки природного и попутного нефтяного газа;
- Нефтеперерабатывающие заводы — утилизация отходящих газов установок гидроочистки, гидрокрекинга, производства серы;
- Промышленные стоки и вентиляция — термическое обезвреживание газообразных выбросов, содержащих меркаптаны, сероуглерод, сульфиды;
- Аварийные факельные системы — резервное сжигание сероводородсодержащих газов при нештатных ситуациях.
Технические характеристики
Параметры реакторов рассчитываются индивидуально под состав газового потока, требуемую степень очистки и условия интеграции в технологическую схему. Базовые характеристики:
| Параметр | Значение / Диапазон |
|---|---|
| Производительность по газу | 100–50 000 нм³/ч |
| Температура процесса в камере | 800–1400 °С (в зависимости от состава газа) |
| Время пребывания газа в зоне реакции | 0,5–2,0 секунды |
| Эффективность разрушения H₂S | >99,9 % |
| Рабочее давление в камере | -0,5…+0,2 МПа |
| Содержание H₂S во входном потоке | 0,1–100 % об. |
| Материал камеры реактора | Сталь 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т с футеровкой |
| Материал футеровки | Корунд-муллитовые изделия, керамическое волокно, жаростойкий бетон |
| Тип горелочных устройств | Газовые, мазутные, комбинированные, с низким уровнем NOx |
| КПД утилизации тепла (с рекуператором) | до 85 % |
| Срок службы | не менее 15 лет |
Конструктивное исполнение
Термические реакторы изготавливаются в вертикальном или горизонтальном исполнении с учётом требований к полноте сжигания и стойкости к агрессивной среде:
- Камера сгорания — цилиндрический корпус из жаропрочной стали с многослойной футеровкой, обеспечивающей температуру стенки не более 80 °С;
- Горелочный блок — система горелок с плавной регулировкой мощности, контролем пламени и автоматикой безопасности;
- Зона смешения — устройство для равномерного распределения газового потока и воздуха горения, исключающее образование «холодных зон»;
- Система рекуперации (опционально) — теплообменник для утилизации тепла дымовых газов с подогревом воздуха горения или технологических сред;
- Футеровка — комбинированная изоляция из корунд-муллитовых изделий и керамического волокна, стойкая к термоударам и сернистой коррозии;
- Система КИПиА — контроль температуры, давления, состава дымовых газов (O₂, SO₂, CO), автоматические блокировки по аварийным параметрам.
Принцип работы термического реактора
Процесс обезвреживания сероводородсодержащих газов включает следующие стадии:
- Подача и смешение — кислый газ смешивается с воздухом или кислородом в соотношении, обеспечивающем полное окисление H₂S;
- Нагрев и воспламенение — горелочные устройства нагревают смесь до температуры инициирования реакции (600–800 °С);
- Термическое окисление — в камере реактора при температуре 800–1400 °С и времени пребывания 0,5–2 с протекает реакция: 2H₂S + 3O₂ → 2SO₂ + 2H₂O;
- Охлаждение и утилизация — дымовые газы направляются в котел-утилизатор, скруббер или на дальнейшую очистку перед выбросом;
- Контроль выбросов — система газоанализа обеспечивает мониторинг концентрации SO₂, CO, NOx в реальном времени.
Особенности эксплуатации в сернистой среде
Защита от сернистой коррозии
При температурах выше 600 °С диоксид серы и кислород образуют агрессивную среду, вызывающую ускоренную коррозию углеродистых сталей. Камера реактора выполняется из аустенитных нержавеющих сталей (12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т) с обязательной футеровкой из химически стойких материалов.
Предотвращение образования конденсата серной кислоты
При охлаждении дымовых газов ниже точки росы (~150–200 °С) возможно образование конденсата серной кислоты. Конструкция реактора и газоходов предусматривает поддержание температуры стенки выше точки росы или применение коррозионностойких материалов в «холодных» зонах.
Контроль полноты сгорания
Неполное окисление H₂S приводит к выбросу токсичных соединений. Реакторы оснащаются системой контроля O₂ и CO в дымовых газах с автоматической корректировкой коэффициента избытка воздуха для поддержания эффективности >99,9 %.
Соответствие нормативным требованиям
Оборудование проектируется и изготавливается в соответствии с:
- ГОСТ 31385-2016 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов» (в части требований к материалам);
- ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования»;
- ФНП «Правила промышленной безопасности для опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»;
- СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»;
- ГОСТ Р 58577-2019 «Наилучшие доступные технологии. Обезвреживание отходов, в том числе сжигание»;
- API 560 «Fired Heaters for General Refinery Service» (по требованию заказчика).
Преимущества оборудования от завода НЕФТЕМАШ АРСЕНАЛ
Расчёт кинетики окисления
Проводится моделирование химических реакций, температурных полей и гидродинамики потока для обеспечения полноты разрушения H₂S при минимальном образовании побочных продуктов (NOx, СО).
Стойкие материалы и футеровка
Применяются стали и футеровочные материалы, сертифицированные на стойкость к сернистой коррозии и термоциклированию. Все материалы поставляются с паспортами качества и проходят входной контроль.
Энергоэффективность
Опциональная установка рекуператора позволяет утилизировать до 85 % тепла дымовых газов для подогрева воздуха горения или технологических нужд, снижая расход топлива на 20–40 %.
Автоматизация и безопасность
Система управления включает:
- автоматический розжиг и контроль пламени;
- блокировку подачи газа при отклонении параметров;
- мониторинг выбросов с выводом данных на АСУ ТП;
- резервирование критических датчиков и исполнительных механизмов.
Комплексное сопровождение
Завод предоставляет:
- инженерное проектирование с расчётом материального и теплового баланса;
- шеф-монтаж и авторский надзор при пусконаладке;
- обучение персонала заказчика;
- гарантийное обслуживание (24 месяца с ввода в эксплуатацию);
- поставку запасных частей и модернизацию действующих установок.
Области применения
Термические реакторы поставляются для:
- газоперерабатывающих заводов при очистке природного и попутного нефтяного газа от сероводорода;
- нефтеперерабатывающих заводов в составе установок Клауса и хвостовой газоочистки;
- предприятий по производству серы и серной кислоты;
- химических и нефтехимических производств с серосодержащими выбросами;
- полигонов и очистных сооружений для обезвреживания биогаза с высоким содержанием H₂S.
Как заказать термический реактор
Для подготовки технико-коммерческого предложения просим направить заполненный опросный лист с указанием:
- состава газового потока: содержание H₂S, углеводородов, балластных компонентов (% об.);
- расход газа (нм³/ч) и параметры на входе (температура, давление);
- требуемой эффективности разрушения H₂S и предельных концентраций выбросов;
- наличия и параметров системы утилизации тепла (котел-утилизатор, теплообменник);
- предпочтительного вида топлива для розжига/поддержания горения и климатического исполнения (У, ХЛ, Т по ГОСТ 15150).
Инженеры завода выполнят предварительный расчёт, подготовят габаритный чертёж и коммерческое предложение в течение 5–7 рабочих дней после получения ТЗ.
Частые вопросы
Какой срок изготовления термического реактора?
Стандартный срок производства — 4–6 месяцев с момента утверждения конструкторской документации. Для реакторов большой производительности или с рекуператором срок может быть увеличен до 8 месяцев.
Выполняете ли вы монтаж и пусконаладку?
Да, завод проводит шеф-монтажные работы, а также комплексный монтаж «под ключ» через аккредитованных партнёров с допуском СРО. Пусконаладка включает настройку горелок, калибровку датчиков и проверку эффективности разрушения H₂S.
Возможна ли модернизация действующего инсинератора?
Да, выполняем обследование, расчёт остаточного ресурса футеровки и корпуса, замену горелочных устройств на более эффективные, внедрение системы рекуперации тепла и модернизацию автоматики.
Какая гарантия на оборудование?
Гарантийный срок — 24 месяца с даты ввода в эксплуатацию, но не более 36 месяцев с момента отгрузки с завода-изготовителя. Гарантия распространяется на герметичность корпуса, качество футеровки и работу горелочных устройств.
Обеспечиваете ли вы соответствие экологическим нормативам?
Да, реакторы проектируются с учётом предельно допустимых выбросов (ПДВ) для SO₂, NOx, CO. При необходимости комплектуется системой дополнительной очистки дымовых газов (скруббер, фильтр) для соответствия СанПиН и ГОСТ Р 58577-2019.
