У установках рекуперації сірки для нафтопереробки, очищення природного газу та вугільної хімії звичайні дво-- та три-стадійні процеси Клауса обмежені термодинамічною рівновагою з максимальним загальним коефіцієнтом вилучення сірки лише 95%~97%. Вихідний газ містить залишковий SO₂, COS, CS₂ і газоподібну елементарну сірку, які не відповідають чинним національним стандартам викидів забруднювачів повітря в нафтохімічній промисловості. SCOT (Shell Claus Off{6}}gas Treating), процес очищення газу Shell Claus off-, є найбільш широко використовуваною технологією глибокої обробки хвостового газу на основі гідрогенізації- в нафтопереробній та хімічній промисловості. Він працює в парі з основною установкою Клауса для глибокого видалення та відновлення ресурсів сульфідів.
1. Розробка процесу та передумови застосування
Процес SCOT, розроблений компанією Shell Нідерланди, був індустріалізований у 1973 році та розроблений як процес до-обробки, який узгоджується з відновленням сірки Клауса. Після запровадження стандартів над-низьких викидів у нафтохімічному секторі Китаю пряме скидання залишкового газу зі звичайних установок Клауса призводить до значного перевищення викидів. У результаті SCOT став стандартним об’єктом обробки відходів газу для нафтопереробних заводів, LNG-терміналів і проектів із-перетворення-на газ. Він підвищує загальний рівень вилучення сірки в комбінованому агрегаті до 99,9%, що відповідає національним вимогам щодо обмеження викидів SO₂ із ультра-низьким вмістом.
2. Механізм реакції процесу
Весь процес складається з трьох основних секцій: відновлення гідрування, абсорбція розчинника та регенерація розчинника.
Залишковий газ надходить у реактор гідрування, де відбуваються реакції відновлення та гідролізу на стійких до Co-Mo сірки-каталізаторах гідрування при 270–310 градусах під невеликим надлишковим тиском. SO₂ і S₈ гідрогенізуються до H₂S, тоді як органічні види сірки COS і CS₂ гідролізуються до H₂S.
Охолоджений гідрогенізований хвостовий газ надходить в абсорбер, де селективний розчинник MDEA (метилдіетаноламін) поглинає H₂S. Очищені димові гази спалюються до досягнення норм викидів. Збагачений амінним розчинником надсилається в регенератор для десорбції, утворюючи високо-концентрацію H₂S, який повертається назад у піч Клауса для виробництва сірки.
3. Технічні переваги
Порівняно з процесами селективного окислення та рідкофазного окислення залишкового газу, SCOT може похвалитися винятковою робочою стабільністю:
①Високий коефіцієнт конверсії органічної сірки, придатний для умов роботи з коливаннями високого та низького вмісту сірки;
②Висока селективність амінного розчинника, низькі втрати ко-поглинання CO₂ і контрольоване одиничне споживання енергії;
③Каталізатори гідрування мають сильну стійкість до отруєння важкими металами та сульфідами, термін служби від 5 до 8 років;
④Замкнутий-процес без вторинних небезпечних відходів, а -сірка в побічному продукті досягає найвищого промислового рівня.
4. Значення промислового застосування
Модифіковані процеси SCOT універсально обладнані для установок відновлення сірки на великих вітчизняних інтегрованих нафтопереробних і хімічних комплексах, збалансовуючи дотримання екологічних вимог і відновлення ресурсів сірки. Ця технологія усуває термодинамічне вузьке місце традиційних процесів Клауса, зменшує труднощі в експлуатації та обслуговуванні установок обробки хвостового газу та відповідає цілям низько-вуглецевого та чистого виробництва нафтохімічної промисловості. Він служить стандартизованою та основною технологією до-обробки в промисловому ланцюзі повного відновлення сірки.