În unitățile de recuperare a sulfului pentru rafinarea petrolului, purificarea gazelor naturale și instalațiile chimice pe cărbune, procesele convenționale Claus în două{0}}etape și trei-etape sunt limitate de echilibrul termodinamic, cu o rată maximă totală de recuperare a sulfului de numai 95%~97%. Gazul rezidual conține SO₂, COS, CS₂ și sulf elementar gazos, care nu îndeplinesc standardele naționale actuale de emisie pentru poluanții atmosferici din industria petrochimică. SCOT (Shell Claus Off-gas Treating), procesul de tratare Shell Claus off-gazului rezidual, este cea mai utilizată tehnologie de tratare a gazelor reziduale în adâncime-pe bază de hidrogenare în industria chimică și de rafinare. Funcționează în tandem cu unitatea principală Claus pentru a realiza îndepărtarea profundă și recuperarea resurselor de sulfuri.
1. Dezvoltarea procesului și contextul aplicației
Dezvoltat de Shell Țările de Jos, procesul SCOT a fost industrializat în 1973 și conceput ca un proces de post-tratare asociat cu recuperarea sulfului Claus. În urma implementării standardelor de emisii ultra-scăzute în sectorul petrochimic din China, evacuarea directă a gazelor reziduale din unitățile Claus convenționale duce la un exces sever de emisii. Drept urmare, SCOT a devenit o instalație standard de tratare a gazelor reziduale pentru rafinării, terminale GNL și proiecte de cărbune-la-gaz. Acesta crește rata totală de recuperare a sulfului a unității combinate la peste 99,9%, respectând cerințele naționale de control al emisiilor de SO₂ ultra-scăzute.
2. Mecanismul de reacție a procesului
Întregul proces constă din trei secțiuni de bază: reducerea hidrogenării, absorbția solvenților și regenerarea solventului.
Gazul rezidual curge în reactorul de hidrogenare, unde au loc reacții de reducere și hidroliză prin catalizatori de hidrogenare rezistenți la sulf Co-Mo- la 270~310 grade sub presiune ușoară pozitivă. SO₂ și S₈ sunt hidrogenate în H₂S, în timp ce speciile organice de sulf COS și CS₂ sunt hidrogenate în H2S.
Gazul de coadă hidrogenat răcit intră în absorbant, unde solventul selectiv MDEA (metildietanolamină) absoarbe H₂S. Gazele de ardere purificate sunt incinerate înainte de a atinge standardele de emisie. Solventul bogat de amine este trimis la regenerator pentru stripare, producând H₂S cu o concentrație ridicată-care este reciclat înapoi în cuptorul Claus pentru producerea de sulf.
3. Avantaje tehnice
În comparație cu procesele de oxidare selectivă și{0}}oxidare în fază lichidă, SCOT se mândrește cu o stabilitate operațională remarcabilă:
①Rata de conversie ridicată a sulfului organic, potrivită pentru condiții de lucru cu sarcini fluctuante de sulf ridicate și scăzute;
②Selectivitate ridicată a solventului aminic, pierdere scăzută de co-absorbție a CO₂ și consum de energie controlabil;
③Catalizatorii de hidrogenare au o rezistență puternică la otrăvirea cu metale grele și sulfuri, cu o durată de viață de 5 până la 8 ani;
④Proces în buclă-închisă, fără deșeuri periculoase secundare, iar sulul-produsului atinge gradul industrial premium.
4. Valoarea aplicației industriale
Procesele SCOT modificate sunt echipate universal pentru unitățile de recuperare a sulfului din marile complexe interne integrate de rafinare și chimice, echilibrând respectarea mediului și recuperarea resurselor de sulf. Această tehnologie elimină blocajul termodinamic al proceselor tradiționale Claus, reduce dificultatea de funcționare și întreținere a unităților de tratare a gazelor reziduale și se aliniază cu obiectivele de producție curată și cu emisii scăzute de carbon- din industria petrochimică. Acesta servește ca tehnologie standardizată și generală de post-tratare în lanțul industrial complet de recuperare a sulfului.