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Kinetic modelling of a fluidized bed claus plant

Authors


Abstract

A kinetic model of a fluidized bed Claus reactor was developed using the Modified Bubble Assemblage Model (MBAM) to establish the practical implications of fluid bed technology for this new application. Simulations predicted that a two stage sub-dewpoint fluidized bed Claus plant is capable of achieving a recovery efficiency of 97.1%, which is comparable to a conventional three stage fixed bed plant, but considerably less than the overall equilibrium conversion of 99.5%. Conversion is limited by gas-bypassing, particularly in the downstream sub-dewpoint reactor. In the fluidized bed process, about half the catalyst is required and the pressure drop is significantly lower compared with a conventional plant of equivalent capacity. Moreover, the capital cost estimate for a two reactor fluid bed Claus plant (200 t/d sulphur) was estimated to be $20 million (Can) which is within 10% of a conventional plant.

Abstract

On a développé un modèle cinétique pour un réacteur en lit fluidisé Claus (MBAM) dans le but de déterminer les conséquences pratiques de l'emploi de la technologie du lit fluidisé pour cette nouvelle application. Les simulations prédisent que l'efficacité de récupération d'une usine Claus à lit fluidisé bi-étagé fonctionnant sous le point de rosée peut atteindre 97,1%, ce qui est comparable à celle d'une installation à lit fixe conventionnelle à trois étages, tout en étant nettement au-dessous de la conversion d'équilibre globale qui est de 99,5%. Le procédé en lit fluidisé ne nécessite que la moitié de la quantité de catalyseur requise et la perte de charge est nettement inférieure à celle obtenue avec une installation conventionnelle de capacité équivalente. En outre, l'investissement pour une installation Claus à lit fluidisé à deux réacteurs (200 t/j de soufre) est évalué à 20 millions de dollars (CAN), ce qui équivaut à 10% près au coǔt d'une installation conventionnelle.

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