Производство серы в США

Производство серы в Соединенных Штатах в 2014 году составило 9,04 миллиона метрических тонн содержания серы , вся она была получена в качестве побочного продукта на нефтеперерабатывающих заводах (83 процента), заводах по переработке природного газа (10 процентов) и металлургических заводах (7 процентов). В 2014 году США были вторыми в мире по производству серы после Китая. Извлеченная сера реализовывалась в виде самородной (элементарной) серы (93 процента) и серной кислоты (7 процентов). Общая стоимость в 2014 году составила 927 миллионов долларов США. ^{[ 1 ]}

Побочный продукт серы нефтеперерабатывающих заводов , газоперерабатывающих заводов и металлургических заводов является «неконтролируемым побочным продуктом», что означает, что извлечение серы предусмотрено экологическими нормами, введенными для предотвращения загрязнения воздуха . Поскольку сера должна быть удалена как затраты на производство первичного продукта, побочный продукт серы будет продаваться даже по цене ниже, чем стоимость восстановления. Это позволило побочной сере вытеснить с рынка США другие формы производства серы, в частности серу Frasch.

Рынки

Крупнейшим рынком США является производство удобрений, на долю которого приходится около двух третей потребления.

История

Пирит

Пирит, состоящий из сульфида железа, составлял более 10 процентов производства серы в 1920-х годах, но его объем медленно снижался, пока последняя добыча пирита в США не прекратилась в 2001 году.

Добыча серы Фраш

Процесс Фраша был впервые использован в 1894 году в Луизиане, а в начале 1900-х годов получил широкое распространение при добыче месторождений самородной серы, особенно месторождений в покрышке соляных куполов вдоль побережья Мексиканского залива в Соединенных Штатах . Добыча Frasch доминировала в добыче серы в США на протяжении большей части 20-го века, в течение многих лет обеспечивая более 80 процентов производства серы. Последняя шахта Фраш в США закрылась в 2000 году, хотя этот процесс до сих пор используется в других странах.

Восстановление из плавильных заводов

Во многих рудах меди, цинка, свинца, молибдена металлы находятся в виде сульфидных минералов. К ним относятся основные рудные минералы меди ( халькоцит , халькопирит ), цинка ( сфалерит ), свинца ( галенит ) и молибдена ( молибденит ). Кроме того, часто присутствует пирит (сульфид железа). Большая часть серы выводится из твердой фазы в процессе обжига. Серу восстанавливают в виде серной кислоты .

Извлечение серы на металлургических заводах выросло с 544 000 метрических тонн в 1970 году до 1 403 000 тонн в 1980 году из-за ужесточения стандартов выбросов в атмосферу. Извлечение серы достигло пика в 1988 году и составило 1 610 000 тонн, затем снизилось до 730 000 тонн в 2014 году, что совпало со спадом в металлургической промышленности США.

Восстановление с нефтеперерабатывающих заводов

Некоторые виды нефти, называемые кислыми, имеют высокое содержание серы. Сера в значительной степени включена в органические молекулы нефти. Некоторое количество серы всегда извлекалось из серой нефти, но ряд ужесточенных федеральных стандартов по загрязнению воздуха привел к ограничениям на содержание серы в нефтяном топливе, что привело к значительному увеличению извлеченной серы, начиная с 1970-х годов.

Восстановление после переработки природного газа

Как и высокосернистая нефть, существует природный газ с высоким содержанием серы, называемый сернистым газом (природный газ с небольшим содержанием серы или без нее называется малосернистым газом). Сера присутствует в форме сероводорода — токсичного газа, который необходимо удалять по соображениям безопасности. Большая часть природного газа содержит менее 1 процента сероводорода, но были обнаружены месторождения с содержанием сероводорода более 80 процентов. ^{[ 2 ]} Сернистый газ чаще всего связан с карбонатными породами, особенно с ангидритом. ^{[ 3 ]} Сероводород также обладает коррозионным действием, поэтому газ с высоким содержанием сероводорода требует специального коррозионностойкого производственного оборудования, а также дополнительных мер безопасности. Требование, чтобы переработчики газа удаляли серу, приводит к тому, что сернистый газ получает более низкую цену производителя, чем сладкий газ.

Международная торговля

США импортируют около 11 процентов используемой серы. Основными источниками серы, импортируемой в США, являются Канада и Мексика.

Ссылки

^ Сера , Обзор минерального сырья - 2015, Геологическая служба США.
^ Альфред Дж. Боденлос, «Сера», в журнале «Минеральные ресурсы США » , Геологическая служба США, Professional Paper 820, 1973, стр.605-618.
^ Кэрролл Э. Доббин, «Геология природных газов, богатых гелием, азотом, углекислым газом и сероводородом», в журнале « Природные газы Северной Америки» , т. 2, Американская ассоциация геологов-нефтяников, мемуары 9, 1968, стр. 1957. -1982.

[1] Сера , Обзор минерального сырья - 2015, Геологическая служба США.

[2] Альфред Дж. Боденлос, «Сера», в журнале «Минеральные ресурсы США » , Геологическая служба США, Professional Paper 820, 1973, стр.605-618.

[3] Кэрролл Э. Доббин, «Геология природных газов, богатых гелием, азотом, углекислым газом и сероводородом», в журнале « Природные газы Северной Америки» , т. 2, Американская ассоциация геологов-нефтяников, мемуары 9, 1968, стр. 1957. -1982.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]