V jednotkách na získavanie síry na rafináciu ropy, čistenie zemného plynu a chemické závody na uhlie sú konvenčné dvoj{0}}a troj{1}}stupňové Clausove procesy obmedzené termodynamickou rovnováhou s maximálnou celkovou mierou regenerácie síry iba 95 %~97 %. Koncový plyn obsahuje zvyškový SO₂, COS, CS₂ a plynnú elementárnu síru, ktoré nespĺňajú súčasné národné emisné normy pre látky znečisťujúce ovzdušie v petrochemickom priemysle. SCOT (Shell Claus Off-gas Treating), proces úpravy plynu Shell Claus off-, je najpoužívanejšia hydrogenačná-technológia na úpravu zvyškových plynov v rafinérskom a chemickom priemysle. Funguje v tandeme s hlavnou Clausovou jednotkou na realizáciu hĺbkového odstraňovania a obnovy zdrojov sulfidov.
1. Vývoj procesov a aplikačné pozadie
Proces SCOT, ktorý vyvinula spoločnosť Shell Netherlands, bol industrializovaný v roku 1973 a navrhnutý ako proces po-úpravy v súlade s Clausovým získavaním síry. Po implementácii ultra-normov s nízkymi emisiami v čínskom petrochemickom sektore vedie priame vypúšťanie koncových plynov z konvenčných Clausových jednotiek k vážnemu prekročeniu emisií. Výsledkom je, že SCOT sa stal štandardným zariadením na úpravu zvyškového plynu pre rafinérie, terminály LNG a projekty-do{6}}plynu. Zvyšuje celkovú mieru regenerácie síry v kombinovanej jednotke na viac ako 99,9 %, čím je v súlade s národnými požiadavkami na kontrolu ultra-nízkych emisií SO₂.
2. Procesný reakčný mechanizmus
Celý proces pozostáva z troch hlavných častí: hydrogenačná redukcia, absorpcia rozpúšťadla a regenerácia rozpúšťadla.
Zvyškový plyn prúdi do hydrogenačného reaktora, kde prebiehajú redukčné a hydrolyzačné reakcie na hydrogenačných katalyzátoroch odolných voči Co-Mo síre- pri 270 až 310 stupňoch pod miernym pretlakom. SO2 a S8 sa hydrogenujú na H2S, zatiaľ čo organické sírne druhy COS a CS2 sa hydrolyzujú na H2S.
Ochladený hydrogenovaný koncový plyn vstupuje do absorbéra, kde selektívne rozpúšťadlo MDEA (metyldietanolamín) absorbuje H2S. Vyčistené spaliny sa pred dosiahnutím emisných noriem spália. Bohaté amínové rozpúšťadlo sa posiela do regenerátora na stripovanie, čím sa získa H2S s vysokou -koncentráciou, ktorý sa recykluje späť do Clausovej pece na výrobu síry.
3. Technické výhody
V porovnaní so selektívnou oxidáciou a procesmi oxidácie v kvapalnej{0}}fáze sa SCOT môže pochváliť vynikajúcou prevádzkovou stabilitou:
①Vysoká miera konverzie organickej síry, vhodná pre pracovné podmienky s kolísavým vysokým a nízkym zaťažením síry;
②Vysoká selektivita amínového rozpúšťadla, nízka ko{0}}absorpčná strata CO₂ a regulovateľná spotreba energie na jednotku;
③Hydrogenačné katalyzátory sa vyznačujú silnou odolnosťou voči otravám ťažkými kovmi a sulfidmi, so životnosťou 5 až 8 rokov;
④Uzavretý-proces bez sekundárneho nebezpečného odpadu a vedľa-produktu síra dosahuje prémiovú priemyselnú kvalitu.
4. Hodnota priemyselného využitia
Modifikované procesy SCOT sú univerzálne vybavené pre jednotky na regeneráciu síry vo veľkých domácich integrovaných rafinačných a chemických komplexoch, čím sa vyvažuje súlad so životným prostredím a obnova zdrojov síry. Táto technológia odstraňuje termodynamickú prekážku tradičných Clausových procesov, znižuje náročnosť prevádzky a údržby jednotiek na úpravu zvyškových plynov a je v súlade s nízkouhlíkovými a čistými výrobnými cieľmi petrochemického priemyslu. Slúži ako štandardizovaná a hlavná post{3}}technológia po úprave v celom priemyselnom reťazci regenerácie síry.