ในหน่วยนำกำมะถันกลับมาใช้ใหม่สำหรับการกลั่นปิโตรเลียม การทำให้ก๊าซธรรมชาติบริสุทธิ์ และโรงงานเคมีถ่านหิน กระบวนการของ Claus แบบสอง-และสาม-แบบธรรมดานั้นถูกจำกัดโดยสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ โดยมีอัตราการนำกำมะถันกลับคืนมาสูงสุดเพียง 95%~97% เท่านั้น ก๊าซส่วนท้ายประกอบด้วย SO₂, COS, CS₂ และธาตุกำมะถันในก๊าซ ซึ่งไม่เป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยมลพิษระดับชาติในปัจจุบันสำหรับมลพิษทางอากาศในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี SCOT (Shell Claus Off-การบำบัดก๊าซ) หรือกระบวนการบำบัดก๊าซ Shell Claus off- เป็นเทคโนโลยีการบำบัดก๊าซแบบ deep tail ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด-ในอุตสาหกรรมการกลั่นและเคมี โดยทำงานควบคู่กับหน่วย Claus หลักเพื่อให้ทราบถึงการกำจัดซัลไฟด์อย่างล้ำลึกและการกู้คืนทรัพยากรของซัลไฟด์
1. การพัฒนากระบวนการและความเป็นมาของการประยุกต์ใช้
กระบวนการ SCOT พัฒนาโดยเชลล์ เนเธอร์แลนด์ ได้รับการพัฒนาทางอุตสาหกรรมในปี 1973 และได้รับการออกแบบให้เป็นกระบวนการหลังการบำบัด- ซึ่งสอดคล้องกับการนำกำมะถันของคลอสกลับมาใช้ใหม่ ภายหลังการดำเนินการตามมาตรฐานการปล่อยก๊าซที่ต่ำมาก-ในภาคปิโตรเคมีของจีน การปล่อยก๊าซส่วนท้ายโดยตรงออกจากหน่วยของ Claus ทั่วไปจะทำให้เกิดการปล่อยก๊าซส่วนเกินอย่างรุนแรง ผลที่ได้คือ SCOT ได้กลายเป็นโรงบำบัดก๊าซส่วนท้ายมาตรฐานสำหรับโรงกลั่น คลัง LNG และโครงการ-ถ่านหินเป็น-ก๊าซ โดยจะเพิ่มอัตราการนำกำมะถันกลับคืนมาทั้งหมดของหน่วยที่รวมกันให้สูงกว่า 99.9% ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดการควบคุมการปล่อย SO₂ ต่ำพิเศษระดับประเทศ
2. กลไกปฏิกิริยากระบวนการ
กระบวนการทั้งหมดประกอบด้วยสามส่วนหลัก: การลดการเกิดไฮโดรจิเนชัน การดูดซับตัวทำละลาย และการสร้างตัวทำละลายใหม่
ก๊าซส่วนท้ายจะไหลเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ไฮโดรจิเนชัน โดยที่ปฏิกิริยารีดักชันและไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นเหนือตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันที่ต้านทานโค-โม ซัลเฟอร์-ที่ 270~310 องศาภายใต้แรงดันบวกเล็กน้อย SO₂ และ S₈ ถูกเติมไฮโดรเจนเป็น H₂S ในขณะที่กำมะถันอินทรีย์ COS และ CS₂ ถูกไฮโดรไลซ์เป็น H₂S
ก๊าซหางเติมไฮโดรเจนที่ถูกทำให้เย็นลงจะเข้าสู่ตัวดูดซับ โดยที่ตัวทำละลายแบบเลือกสรร MDEA (เมทิลไดเอทาโนลามีน) จะดูดซับ H₂S ก๊าซไอเสียบริสุทธิ์จะถูกเผาก่อนที่จะถึงมาตรฐานการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ตัวทำละลายเอมีนเข้มข้นจะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดใหม่เพื่อลอกออก ทำให้ได้ H₂S ที่มีความเข้มข้นสูง- ซึ่งจะถูกรีไซเคิลกลับไปที่เตาหลอมของ Claus เพื่อผลิตกำมะถัน
3. ข้อดีทางเทคนิค
เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการออกซิเดชันแบบเลือกสรรและของเหลว-กระบวนการออกซิเดชันส่วนหางของของเหลว SCOT มีเสถียรภาพในการปฏิบัติงานที่โดดเด่น:
1 อัตราการแปลงกำมะถันอินทรีย์สูง เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่มีปริมาณกำมะถันสูงและต่ำผันผวน
②ความสามารถในการเลือกสรรตัวทำละลายเอมีนสูง การสูญเสียการดูดซึมร่วม-ของCO₂ต่ำ และการใช้พลังงานต่อหน่วยที่ควบคุมได้
3. ตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรเจนมีความทนทานต่อพิษของโลหะหนักและซัลไฟด์ โดยมีอายุการใช้งาน 5 ถึง 8 ปี
④กระบวนการปิด-โดยไม่มีของเสียอันตรายทุติยภูมิ และโดย-กำมะถันของผลิตภัณฑ์จึงได้เกรดอุตสาหกรรมระดับพรีเมียม
4. มูลค่าการใช้งานทางอุตสาหกรรม
กระบวนการ SCOT ที่ได้รับการดัดแปลงได้รับการจัดเตรียมในระดับสากลสำหรับหน่วยนำกำมะถันกลับคืนมาในคอมเพล็กซ์การกลั่นและเคมีแบบครบวงจรภายในประเทศขนาดใหญ่ ซึ่งสร้างสมดุลระหว่างการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมและการกู้คืนทรัพยากรกำมะถัน เทคโนโลยีนี้ทำลายคอขวดทางอุณหพลศาสตร์ของกระบวนการ Claus แบบดั้งเดิม ลดความยากในการทำงานและการบำรุงรักษาของหน่วยบำบัดก๊าซหาง และสอดคล้องกับเป้าหมายการผลิตคาร์บอนต่ำ-และสะอาดของอุตสาหกรรมปิโตรเคมี โดยทำหน้าที่เป็นเทคโนโลยีการบำบัดหลังกระแสหลัก-ที่ได้มาตรฐานในห่วงโซ่อุตสาหกรรมการนำกำมะถันกลับคืนมาอย่างเต็มรูปแบบ