Trong suốt quá trình cháy của khí axit, phần lớn được đốt cháy thành H2O và CO theo các phản ứng toả nhiệt sau:
- CH4 + 1.5O2 CO + 2H2O + 5538 Kcal/Nm3 CH4
- C2H6 + 2.5O2 2CO + 3H2O + 9190 Kcal/Nm3 C2H6
- C3H8 + 3.5O2 3CO + 4H2O + 12743 Kcal/Nm3 C3H8
Một phần nhỏ hydrocacbon được cháy hoàn toàn thành H2O và CO2 theo các phản ứng sau:
- CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + 8560 Kcal/Nm3 CH4
- C2H6 + 3.5O2 2CO2 + 3H2O + 15225 Kcal/Nm3 C2H6
- C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O + 21800 Kcal/Nm3 C3H8
- C4H10 + 6.5O2 4CO2 + 5H2O + 28350 Kcal/Nm3 C4H10
- C5H12 + 8O2 5CO2 + 6H2O + 37700 Kcal/Nm3 C5H12
Hydro có mặt bị đốt cháy tạo thành nước theo phản ứng sau: - H2 + 0.5O2 H2O + 2578 Kcal/Nm3 H2
Những phản ứng chính liên quan đến H2S là:
- H2S H2 + 0.5S2 - 905 Kcal/Nm3 H2S (r 1) - H2S + 1.5O2 H2O + SO2 + 5531 Kcal/Nm3 H2S (r 2) - H2S + 0.5O2 H2O + 0.5S2 + 1674 Kcal/Nm3 H2S (r 3)
Phản ứng phân huỷ (r1) chiếm khoảng 6% lượng H2S chứa trong dòng khí axit nguyên liệu. Phản ứng chuyển hoá nhiệt (r2 và r3) thì phụ thuộc vào nồng độ H2S trong khí nhiên liệu.
Khí amoniac (chứa trong dòng off gas giàu H2S) được oxi hoá theo phản ứng sau: - 2NH3 + 1.5O2 N2 + 3H2O + 3380 Kcal/Nm3 NH3
Ảnh hưởng của phản ứng phụ tạo thành COS và CS2 cần được quan tâm: - CO2 + H2S COS + H2O - 321 Kcal/Nm3 H2S - CO2 + 2H2S CS2 + 2H2O - 359 Kcal/Nm3 H2S
Sự hình thành COS và CS2 cơ bản phụ thuộc vào nồng độ của CO2 và hydrocacbon trong dòng khí axit theo tiêu chuẩn sau:
COS = 3.41 (R1) + 23.0 (R2) CS2 = 3.01 (R1) + 0.402 (R2) Tại đó
R(1) = X1 / (X1+X3)
R(2) = X2 / (X2+X3)
COS = Số mole COS tạo ra / 100 mole H2S trong dòng khí cung cấp đến đầu đốt. CS2 = Số mole CS2 tạo ra / 100 mole H2S trong dòng khí cung cấp đến đầu đốt. X(1) = Số mole CO2 / 100 mole khí axit
X(2) =Số nguyên tử C của dòng khí axit (không bao gồm CO2) / 100 mole khí axit X(3)= Số mole H2S / 100 mole khí axit.