Naftas pārstrādes, dabasgāzes attīrīšanas un ogļu ķīmisko rūpnīcu sēra atgūšanas iekārtās tradicionālos divpakāpju-un trīs-pakāpju Claus procesus ierobežo termodinamiskais līdzsvars, un maksimālais kopējais sēra atgūšanas līmenis ir tikai 95–97%. Izplūdes gāze satur atlikušo SO₂, COS, CS₂ un gāzveida elementāro sēru, kas neatbilst pašreizējiem valsts emisiju standartiem attiecībā uz gaisa piesārņotājiem naftas ķīmijas rūpniecībā. SCOT (Shell Claus Off-gas Treating), Shell Claus off-gāzes apstrādes process, ir rafinēšanas un ķīmiskajā rūpniecībā visplašāk izmantotā uz hidrogenēšanu{8}} balstītā dziļās atgāzes apstrādes tehnoloģija. Tas darbojas tandēmā ar galveno Claus bloku, lai īstenotu sulfīdu dziļu noņemšanu un resursu atgūšanu.
1. Procesu izstrāde un lietojumprogrammu pamatinformācija
Shell Netherlands izstrādātais SCOT process tika industrializēts 1973. gadā un tika izstrādāts kā pēc-apstrādes process, kas saskaņots ar Claus sēra atgūšanu. Pēc īpaši zemu emisiju standartu ieviešanas Ķīnas naftas ķīmijas nozarē tieša izplūdes gāzes novadīšana no parastajām Claus iekārtām rada ievērojamu emisiju pārpalikumu. Rezultātā SCOT ir kļuvusi par standarta izplūdes gāzes attīrīšanas iekārtu pārstrādes rūpnīcām, LNG termināļiem un ogļu{5}}uz{6}}gāzes projektiem. Tas palielina kombinētās iekārtas kopējo sēra atgūšanas līmeni līdz virs 99,9%, ievērojot valsts īpaši zemas SO₂ emisijas kontroles prasības.
2. Procesa reakcijas mehānisms
Viss process sastāv no trim galvenajām sadaļām: hidrogenēšanas samazināšana, šķīdinātāja absorbcija un šķīdinātāja reģenerācija.
Izplūdes gāze ieplūst hidrogenēšanas reaktorā, kur notiek reducēšanas un hidrolīzes reakcijas uz Co{0}}Mo sēra-izturīgiem hidrogenēšanas katalizatoriem 270–310 grādu temperatūrā zem neliela pozitīva spiediena. SO₂ un S8 tiek hidrogenēti H₂S, savukārt organiskās sēra sugas COS un CS₂ tiek hidrolizētas par H2S.
Atdzesēta hidrogenēta izplūdes gāze nonāk absorbētājā, kur MDEA (metildietanolamīna) selektīvais šķīdinātājs absorbē H₂S. Attīrītas dūmgāzes tiek sadedzinātas pirms emisiju standartu sasniegšanas. Bagātīgais amīna šķīdinātājs tiek nosūtīts uz reģeneratoru attīrīšanai, iegūstot augstas -koncentrācijas H₂S, kas tiek pārstrādāts atpakaļ Klausa krāsnī sēra ražošanai.
3. Tehniskās priekšrocības
Salīdzinājumā ar selektīvās oksidācijas un šķidrās{0}}fāzes oksidācijas izplūdes gāzes procesiem, SCOT var lepoties ar izcilu darbības stabilitāti:
①Augsts organiskā sēra konversijas ātrums, piemērots darba apstākļiem ar mainīgu augstu un zemu sēra slodzi;
②Amīna šķīdinātāja augsta selektivitāte, zems CO₂ ko{0}}absorbcijas zudums un kontrolējams vienības enerģijas patēriņš;
③ Hidrogenēšanas katalizatoriem ir spēcīga izturība pret saindēšanos ar smagajiem metāliem un sulfīdiem, un to kalpošanas laiks ir no 5 līdz 8 gadiem;
④Slēgtā-cikla process bez sekundāriem bīstamajiem atkritumiem, un blakusproduktā sērs sasniedz augstākās kvalitātes rūpniecisko līmeni.
4. Rūpnieciskā pielietojuma vērtība
Modificētie SCOT procesi ir universāli aprīkoti sēra reģenerācijas vienībām lielos iekšzemes integrētos rafinēšanas un ķīmiskos kompleksos, līdzsvarojot vides atbilstību un sēra resursu atgūšanu. Šī tehnoloģija novērš tradicionālo Claus procesu termodinamisko sastrēgumu, samazina izplūdes gāzu apstrādes iekārtu darbības un apkopes grūtības un atbilst naftas ķīmijas rūpniecības zema-oglekļa un tīras ražošanas mērķiem. Tā kalpo kā standartizēta un plaši izplatīta pēc-apstrādes tehnoloģija visā sēra atgūšanas rūpnieciskajā ķēdē.