Nafta rafineerimise, maagaasi puhastamise ja kivisöe keemiatehaste väävli taaskasutamise üksustes piirab tavalisi kahe{0}}- ja kolme-etapilise Clausi protsesse termodünaamiline tasakaal, mille maksimaalne koguväävli taaskasutamise määr on vaid 95–97%. Jääkgaas sisaldab jääk-SO₂, COS, CS2 ja gaasilist elementaarväävlit, mis ei vasta praegustele riiklikele naftakeemiatööstuse õhusaasteainete heitestandarditele. SCOT (Shell Claus Off-gas Treating), Shell Claus off{7}}gaasitöötlusprotsess, on rafineerimis- ja keemiatööstuses kõige laialdasemalt kasutatav hüdrogeenimisel-põhine sügavgaasitöötlustehnoloogia. See töötab koos Clausi põhiseadmega, et saavutada sulfiidide sügav eemaldamine ja ressursside taastamine.
1. Protsessi arendus ja rakenduste taust
Shell Hollandi poolt välja töötatud SCOT-protsess industrialiseeriti 1973. aastal ja kavandati järeltöötlemisprotsessina, mis on kooskõlas Clausi väävli taastamisega. Pärast ülimadalate heitgaaside standardite rakendamist Hiina naftakeemiasektoris põhjustab Clausi tavaseadmete heitgaasi otsene väljutamine tõsiseid ülemääraseid heitkoguseid. Selle tulemusel on SCOT-ist saanud rafineerimistehaste, veeldatud maagaasi terminalide ja söe{5}}--gaasiprojektide standardne heitgaasi puhastusseade. See tõstab kombineeritud seadme väävli kogutagastuse määra üle 99,9%, mis vastab riiklikele ülimalt -madala SO₂ heitkoguste kontrolli nõuetele.
2. Protsessi reaktsioonimehhanism
Kogu protsess koosneb kolmest põhiosast: hüdrogeenimise redutseerimine, lahusti absorptsioon ja lahusti regenereerimine.
Jääkgaas voolab hüdrogeenimisreaktorisse, kus toimuvad redutseerimis- ja hüdrolüüsireaktsioonid Co{0}}Mo väävel-resistentsete hüdrogeenimiskatalüsaatorite juures 270–310 kraadi juures vähese positiivse rõhu all. SO2 ja S8 hüdrogeenitakse H2S-ks, samas kui orgaanilised väävliliigid COS ja CS2 hüdrolüüsitakse H2S-ks.
Jahutatud hüdrogeenitud jääkgaas siseneb absorberisse, kus MDEA (metüüldietanoolamiin) selektiivne lahusti neelab H₂S. Puhastatud suitsugaasid põletatakse enne heitenormide saavutamist. Rikkalik amiinilahusti saadetakse regeneraatorisse eemaldamiseks, saades kõrge -kontsentratsiooniga H₂S, mis suunatakse tagasi Clausi ahju väävli tootmiseks.
3. Tehnilised eelised
Võrreldes selektiivse oksüdatsiooni ja vedel{0}}faasilise oksüdatsioonigaasi protsessidega, on SCOTil suurepärane tööstabiilsus:
①Orgaanilise väävli kõrge konversioonimäär, mis sobib töötingimustesse, kus väävlisisaldus on kõikuv;
②Amiinlahusti kõrge selektiivsus, madal CO₂ ko{0}}absorptsioonikadu ja kontrollitav ühiku energiatarve;
③ Hüdrogeenimiskatalüsaatoritel on tugev vastupidavus raskmetallide ja sulfiidide mürgistusele ning nende kasutusiga on 5–8 aastat;
④Suletud-ahela protsess ilma sekundaarsete ohtlike jäätmeteta ja kõrvaltoote-väävel saavutab esmaklassilise tööstusliku kvaliteediklassi.
4. Tööstusliku rakenduse väärtus
Modifitseeritud SCOT-protsessid on universaalselt varustatud väävli taaskasutamise üksuste jaoks suurtes kodumaistes integreeritud rafineerimis- ja keemiakompleksides, tasakaalustades keskkonnanõuetele vastavust ja väävliressursside taaskasutamist. See tehnoloogia murrab traditsiooniliste Clausi protsesside termodünaamilise kitsaskoha, vähendab heitgaasi puhastusseadmete töö- ja hooldusraskusi ning ühtib naftakeemiatööstuse vähese-süsihappegaasiheitega ja puhta tootmise eesmärkidega. See toimib standardiseeritud ja üldkasutatava järeltöötluse-tehnoloogiana kogu väävli taaskasutamise tööstusahelas.