Naftos perdirbimo, gamtinių dujų valymo ir anglies chemijos gamyklų sieros regeneravimo įrenginiuose įprastinius dviejų{0}}pakopų ir trijų-pakopų Claus procesus riboja termodinaminė pusiausvyra, o didžiausias bendras sieros atgavimo rodiklis yra tik 95–97%. Liekamosiose dujose yra likutinio SO₂, COS, CS₂ ir dujinės elementinės sieros, kurios neatitinka dabartinių nacionalinių oro teršalų išmetimo standartų naftos chemijos pramonėje. SCOT (Shell Claus Off{6}}gas Treating), Shell Claus off{7}}dujų apdorojimo procesas, yra plačiausiai naudojama hidrinimu{8}}pagrįsta giliųjų išmetamųjų dujų apdorojimo technologija rafinavimo ir chemijos pramonėje. Jis veikia kartu su pagrindiniu Claus įrenginiu, kad būtų galima giliai pašalinti sulfidus ir atkurti išteklius.
1. Procesų kūrimas ir taikymo pagrindas
„Shell Netherlands“ sukurtas SCOT procesas buvo pramoninis 1973 m. ir sukurtas kaip po-apdorojimo procesas, suderintas su Claus sieros regeneravimu. Kinijos naftos chemijos sektoriuje įdiegus itin mažus išmetamųjų teršalų standartus, tiesioginis išmetamųjų dujų išleidimas iš įprastinių „Claus“ įrenginių sukelia didelį išmetamųjų teršalų perteklių. Todėl SCOT tapo standartine išmetamųjų dujų apdorojimo įmone naftos perdirbimo gamykloms, SGD terminalams ir anglies{5}}į{6}}dujoms projektams. Tai padidina bendrą sieros regeneravimo greitį kombinuotame bloke iki daugiau nei 99,9 %, atitinkantį nacionalinius itin-mažo SO₂ emisijos kontrolės reikalavimus.
2. Proceso reakcijos mechanizmas
Visą procesą sudaro trys pagrindinės dalys: hidrinimo redukcija, tirpiklio absorbcija ir tirpiklio regeneracija.
Liekamosios dujos patenka į hidrinimo reaktorių, kur per Co{0}}Mo sierai-atsparius hidrinimo katalizatorius 270–310 laipsnių temperatūroje, esant nedideliam teigiamam slėgiui, vyksta redukcijos ir hidrolizės reakcijos. SO₂ ir S8 hidrinami į H₂S, o organinės sieros rūšys COS ir CS₂ hidrolizuojamos į H₂S.
Atvėsintos hidrintos išmetamosios dujos patenka į absorberį, kur MDEA (metildietanolamino) selektyvus tirpiklis sugeria H₂S. Išvalytos išmetamosios dujos sudeginamos prieš pasiekiant emisijos standartus. Turtingas aminų tirpiklis siunčiamas į regeneratorių, kad būtų pašalintas, ir gaunamas didelės -koncentracijos H₂S, kuris grąžinamas atgal į Claus krosnį sieros gamybai.
3. Techniniai pranašumai
Palyginti su selektyvios oksidacijos ir skystosios{0}}fazės oksidacijos išmetamųjų dujų procesais, SCOT pasižymi išskirtiniu veikimo stabilumu:
①Didelis organinės sieros konversijos greitis, tinkamas darbo sąlygoms, kai svyruoja didelė ir maža sieros apkrova;
②Didelis amino tirpiklio selektyvumas, mažas CO₂ ko{0}absorbcijos nuostolis ir kontroliuojamas vieneto energijos suvartojimas;
③ Hidrinimo katalizatoriai pasižymi dideliu atsparumu apsinuodijimui sunkiaisiais metalais ir sulfidais, jų tarnavimo laikas nuo 5 iki 8 metų;
④Uždarojo ciklo-ciklas be antrinių pavojingų atliekų, o šalutinis-produktas pasiekia aukščiausios kokybės pramoninę rūšį.
4. Pramonės taikymo vertė
Modifikuoti SCOT procesai yra universaliai pritaikyti sieros regeneravimo įrenginiams dideliuose buitiniuose integruotuose rafinavimo ir chemijos kompleksuose, subalansuojant aplinkosaugos reikalavimus ir sieros išteklių atgavimą. Ši technologija panaikina tradicinių „Claus“ procesų termodinamines kliūtis, sumažina išmetamųjų dujų apdorojimo įrenginių veikimo ir priežiūros sunkumus ir suderinama su mažo-anglies kiekio ir švarios gamybos tikslais naftos chemijos pramonėje. Jis naudojamas kaip standartizuota ir pagrindinė tolesnio{3}}apdorojimo technologija visoje sieros regeneravimo pramoninėje grandinėje.