I svavelutvinningsenheter för petroleumraffinering, naturgasrening och kolkemiska anläggningar begränsas konventionella två-- och tre--Claus-processer av termodynamisk jämvikt, med en maximal total svavelåtervinningsgrad på endast 95 %~97 %. Avgasen innehåller resterande SO₂, COS, CS₂ och gasformigt elementärt svavel, som inte uppfyller de nuvarande nationella utsläppsnormerna för luftföroreningar inom den petrokemiska industrin. SCOT (Shell Claus Off-gas Treating), Shell Claus off-gasbehandlingsprocessen, är den mest använda hydrogenerings-baserade tekniken för behandling av djup svansgas inom raffinerings- och kemisk industri. Den arbetar tillsammans med Claus-huvudenheten för att realisera djupt avlägsnande och resursåtervinning av sulfider.
1. Processutveckling och applikationsbakgrund
SCOT-processen, som utvecklades av Shell Nederländerna, industrialiserades 1973 och designades som en efter-behandlingsprocess matchad med Claus svavelåtervinning. Efter implementeringen av standarder för ultra-låga utsläpp i Kinas petrokemiska sektor leder direkta utsläpp av restgas från konventionella Claus-enheter till allvarliga utsläppsöverskott. Som ett resultat har SCOT blivit en standardanläggning för behandling av avgas för raffinaderier, LNG-terminaler och kol-till-projekt. Den höjer den totala svavelåtervinningsgraden för den kombinerade enheten till över 99,9 %, vilket uppfyller nationella krav för reglering av ultra-låga SO₂-utsläpp.
2. Processreaktionsmekanism
Hela processen består av tre kärnsektioner: hydreringsreduktion, lösningsmedelsabsorption och lösningsmedelsregenerering.
Slutgas strömmar in i hydreringsreaktorn, där reduktions- och hydrolysreaktioner äger rum över Co-Mo svavel-resistenta hydreringskatalysatorer vid 270~310 grader under lätt positivt tryck. SO2 och S8 hydreras till H2S, medan organiska svavelarter COS och CS2 hydrolyseras till H2S.
Kyld hydrerad restgas kommer in i absorbatorn, där selektivt MDEA (metyldietanolamin) lösningsmedel absorberar H2S. Renad rökgas förbränns innan utsläppsnormerna uppnås. Rik aminlösningsmedel skickas till regeneratorn för strippning, vilket ger hög-koncentration av H₂S som återvinns tillbaka till Claus-ugnen för svavelproduktion.
3. Tekniska fördelar
Jämfört med selektiv oxidation och vätskeoxidationsprocesser för-svansgas, har SCOT enastående driftsstabilitet:
①Hög omvandlingshastighet av organiskt svavel, lämplig för arbetsförhållanden med fluktuerande höga och låga svavelbelastningar;
②Hög selektivitet för aminlösningsmedel, låg sam-absorptionsförlust av CO₂ och kontrollerbar energiförbrukning;
③Hydrogeneringskatalysatorer har stark motståndskraft mot tungmetall- och sulfidförgiftning, med en livslängd på 5 till 8 år;
④Process med sluten-slinga utan sekundärt farligt avfall och-biprodukt svavel når förstklassig industriell kvalitet.
4. Industriellt tillämpningsvärde
Modifierade SCOT-processer är universellt utrustade för svavelåtervinningsenheter i stora inhemska integrerade raffinerings- och kemiska komplex, vilket balanserar miljöefterlevnad och återvinning av svavelresurser. Den här tekniken bryter den termodynamiska flaskhalsen för traditionella Claus-processer, minskar drift- och underhållssvårigheterna för avgasbehandlingsenheter och överensstämmer med den petrokemiska industrins låga-kolhaltiga och rena produktionsmål. Den fungerar som en standardiserad och vanlig efterbehandlingsteknik- i hela den industriella kedjan för återvinning av svavel.