V jednotkách regenerace síry pro rafinaci ropy, čištění zemního plynu a uhelné chemické závody jsou konvenční dvou{0}}a tří{1}}stupňové Clausovy procesy omezeny termodynamickou rovnováhou, přičemž maximální celková míra regenerace síry je pouze 95 %~97 %. Koncový plyn obsahuje zbytkový SO₂, COS, CS₂ a plynnou elementární síru, které nesplňují současné národní emisní normy pro látky znečišťující ovzduší v petrochemickém průmyslu. SCOT (Shell Claus Off-gas Treating), proces úpravy plynu Shell Claus off-, je nejrozšířenější hydrogenací-založená technologie hlubokého zpracování zbytkového plynu v rafinérském a chemickém průmyslu. Funguje v tandemu s hlavní Clausovou jednotkou, aby bylo dosaženo hlubokého odstranění a obnovy zdrojů sulfidů.
1. Vývoj procesů a pozadí aplikací
Proces SCOT, vyvinutý společností Shell Netherlands, byl industrializován v roce 1973 a navržen jako následný-proces úpravy spojený s Clausovým získáváním síry. Po zavedení ultra-nízkých emisních norem v čínském petrochemickém sektoru vede přímé vypouštění koncových plynů z konvenčních Clausových jednotek k vážnému překročení emisí. V důsledku toho se SCOT stal standardním zařízením na úpravu zbytkového plynu pro rafinérie, terminály LNG a projekty-do-plynu. Zvyšuje celkovou míru regenerace síry v kombinované jednotce na více než 99,9 %, což je v souladu s národními požadavky na kontrolu ultra-nízkých emisí SO₂.
2. Procesní reakční mechanismus
Celý proces se skládá ze tří hlavních částí: hydrogenační redukce, absorpce rozpouštědla a regenerace rozpouštědla.
Zbytkový plyn proudí do hydrogenačního reaktoru, kde probíhají redukční a hydrolyzační reakce na hydrogenačních katalyzátorech odolných vůči Co-Mo síře- při 270~310 stupních za mírného přetlaku. SO2 a S8 jsou hydrogenovány na H2S, zatímco organické sirné druhy COS a CS2 jsou hydrolyzovány na H2S.
Chlazený hydrogenovaný koncový plyn vstupuje do absorbéru, kde selektivní rozpouštědlo MDEA (methyldiethanolamin) absorbuje H2S. Vyčištěné spaliny se před dosažením emisních norem spalují. Bohaté aminové rozpouštědlo se posílá do regenerátoru ke stripování, čímž se získá H2S o vysoké koncentraci, který se recykluje zpět do Clausovy pece pro výrobu síry.
3. Technické výhody
Ve srovnání s procesy selektivní oxidace a oxidace v kapalné -fázi se SCOT může pochlubit vynikající provozní stabilitou:
①Vysoká míra konverze organické síry, vhodná pro pracovní podmínky s kolísavým vysokým a nízkým zatížením síry;
②Vysoká selektivita aminového rozpouštědla, nízké ko{0}}absorpční ztráty CO₂ a řiditelná spotřeba energie na jednotku;
③Hydrogenační katalyzátory se vyznačují silnou odolností vůči otravě těžkými kovy a sulfidy, s životností 5 až 8 let;
④Uzavřený-proces bez sekundárního nebezpečného odpadu a-síra jako vedlejší produkt dosahuje špičkové průmyslové kvality.
4. Hodnota průmyslové aplikace
Modifikované procesy SCOT jsou univerzálně vybaveny pro jednotky rekuperace síry ve velkých domácích integrovaných rafinérských a chemických komplexech, které vyvažují dodržování ekologických předpisů a získávání zdrojů síry. Tato technologie překonává termodynamické překážky tradičních Clausových procesů, snižuje obtížnost provozu a údržby jednotek na úpravu zbytkových plynů a je v souladu s nízkouhlíkovými a čistými výrobními cíli petrochemického průmyslu. Slouží jako standardizovaná a běžná technologie následného zpracování- v průmyslovém řetězci úplného získávání síry.