در واحدهای بازیافت گوگرد برای پالایش نفت، تصفیه گاز طبیعی و کارخانه های شیمیایی زغال سنگ، فرآیندهای معمولی دو{0}}و سه مرحله ای- Claus با تعادل ترمودینامیکی محدود می شوند، با حداکثر نرخ بازیافت گوگرد کل تنها 95٪ تا 97٪. گاز دنباله دار حاوی باقیمانده SO2، COS، CS2 و گوگرد عنصری گازی است که استانداردهای فعلی انتشار ملی برای آلاینده های هوا در صنعت پتروشیمی را برآورده نمی کند. SCOT (Shell Claus Off-gas Treating)، فرآیند تصفیه گاز Shell Claus off-، پرکاربردترین فناوری تصفیه گازهای دم عمیق مبتنی بر هیدروژناسیون- در صنایع پالایشی و شیمیایی است. این دستگاه در کنار واحد اصلی کلاوس برای تحقق حذف عمیق و بازیابی منابع سولفیدها عمل می کند.
1. توسعه فرآیند و پیشینه برنامه
فرآیند SCOT که توسط شل هلند توسعه داده شد، در سال 1973 صنعتی شد و بهعنوان یک فرآیند تصفیه پس{1} طراحی شد که با بازیابی گوگرد کلاوس مطابقت داشت. به دنبال اجرای استانداردهای آلایندگی بسیار پایین در بخش پتروشیمی چین، تخلیه مستقیم گاز از واحدهای معمولی Claus منجر به افزایش شدید انتشار می شود. در نتیجه، SCOT به یک مرکز استاندارد تصفیه گاز برای پالایشگاهها، پایانههای LNG و پروژههای-زغالسنگ به-گاز تبدیل شده است. این نرخ کل بازیابی گوگرد واحد ترکیبی را به بالای 99.9% افزایش میدهد که با الزامات کنترل انتشار SO2 فوقالعاده پایین مطابقت دارد.
2. مکانیسم واکنش فرآیند
کل فرآیند از سه بخش اصلی تشکیل شده است: کاهش هیدروژناسیون، جذب حلال و بازسازی حلال.
گاز دم به راکتور هیدروژناسیون جریان می یابد، جایی که واکنش های کاهش و هیدرولیز روی کاتالیزورهای هیدروژناسیون مقاوم در برابر Co-Mo سولفور-در دمای 270 تا 310 درجه تحت فشار مثبت خفیف انجام می شود. SO2 و S8 به H2S هیدروژنه می شوند، در حالی که گونه های گوگرد آلی COS و CS2 به H2S هیدرولیز می شوند.
گاز دنباله هیدروژنه سرد شده وارد جاذب می شود، جایی که حلال انتخابی MDEA (متیل دی اتانول آمین) H2S را جذب می کند. گاز دودکش تصفیه شده قبل از رسیدن به استانداردهای انتشار سوزانده می شود. حلال آمین غنی برای جداسازی به احیا کننده فرستاده می شود و H2S با غلظت بالا تولید می کند که برای تولید گوگرد به کوره کلاوس بازیافت می شود.
3. مزایای فنی
در مقایسه با اکسیداسیون انتخابی و فرآیندهای گاز دنباله اکسیداسیون مایع-، SCOT دارای ثبات عملیاتی فوقالعاده است:
① نرخ تبدیل بالای گوگرد آلی، مناسب برای شرایط کاری با نوسان بارهای گوگرد بالا و پایین.
②انتخاب پذیری بالای حلال آمین، کاهش جذب CO2 و مصرف انرژی واحد قابل کنترل؛
③ کاتالیزورهای هیدروژنه دارای مقاومت قوی در برابر مسمومیت با فلزات سنگین و سولفید هستند، با عمر مفید 5 تا 8 سال.
④فرآیند حلقه بسته-بدون ضایعات خطرناک ثانویه، و گوگرد توسط محصول-به درجه صنعتی درجه یک میرسد.
4. ارزش کاربردی صنعتی
فرآیندهای اصلاحشده SCOT به طور جهانی برای واحدهای بازیابی گوگرد در مجتمعهای بزرگ پالایشگاهی و شیمیایی داخلی، تجهیز شدهاند و انطباق با محیط زیست و بازیابی منابع گوگرد را متعادل میکنند. این فناوری گلوگاه ترمودینامیکی فرآیندهای سنتی Claus را می شکند، دشواری عملیات و نگهداری واحدهای تصفیه گاز دنباله را کاهش می دهد و با اهداف تولید کم کربن{{1} و پاک صنعت پتروشیمی همسو می شود. این فناوری به عنوان یک فناوری تصفیه استاندارد و اصلی در زنجیره صنعتی بازیابی کامل گوگرد عمل میکند.