U postrojenjima za regeneraciju sumpora za rafinaciju nafte, prečišćavanje prirodnog gasa i hemijska postrojenja za ugalj, konvencionalni dvostepeni i trostepeni- Clausovi procesi su ograničeni termodinamičkom ravnotežom, sa maksimalnom stopom ukupnog povrata sumpora od samo 95%~97%. Otpadni plin sadrži rezidualni SO₂, COS, CS₂ i plinoviti elementarni sumpor, koji ne zadovoljavaju trenutne nacionalne standarde za emisije zagađivača zraka u petrohemijskoj industriji. SCOT (Shell Claus Off-prečišćavanje gasa), Shell Claus-ov proces obrade gasa{7}}, je najčešće korištena tehnologija dubokog tretmana otpadnog gasa zasnovana na hidrogenizaciji-u rafinerskoj i hemijskoj industriji. Radi u tandemu sa glavnom Claus jedinicom kako bi se ostvarilo duboko uklanjanje i obnavljanje resursa sulfida.
1. Razvoj procesa i pozadina primjene
Razvijen od strane Shell Nizozemske, SCOT proces je industrijaliziran 1973. godine i dizajniran kao naknadni{1}}proces tretmana uparen sa Clausovim izdvajanjem sumpora. Nakon implementacije ultra-standarda niskih emisija u kineskom petrohemijskom sektoru, direktno ispuštanje otpadnog plina iz konvencionalnih Claus jedinica dovodi do ozbiljnog viška emisije. Kao rezultat toga, SCOT je postao standardno postrojenje za tretman otpadnog plina za rafinerije, LNG terminale i projekte uglja{5}}na{6}}gas. Podiže ukupnu stopu iskorištavanja sumpora u kombinovanoj jedinici na iznad 99,9%, u skladu sa nacionalnim zahtjevima za kontrolu ultra-niskih emisija SO₂.
2. Mehanizam procesne reakcije
Čitav proces se sastoji od tri osnovna dijela: redukcija hidrogenacije, apsorpcija rastvarača i regeneracija rastvarača.
Otpadni gas teče u reaktor za hidrogenaciju, gdje se odvijaju reakcije redukcije i hidrolize preko katalizatora hidrogenacije otpornih na Co-Mo sumpor- na 270~310 stepeni pod blagim pozitivnim pritiskom. SO₂ i S₈ se hidrogeniraju u H₂S, dok se organske vrste sumpora COS i CS₂ hidroliziraju u H₂S.
Ohlađeni hidrogenizovani gas ulazi u apsorber, gde MDEA (metildietanolamin) selektivni rastvarač apsorbuje H₂S. Pročišćeni dimni plin se spaljuje prije nego što se postigne standard emisije. Bogato aminsko otapalo se šalje u regenerator za uklanjanje, dajući visoku-koncentraciju H₂S koji se reciklira nazad u Claus peć za proizvodnju sumpora.
3. Tehničke prednosti
U poređenju sa procesima selektivne oksidacije i tečne{0}}fazne oksidacije, SCOT se može pohvaliti izvanrednom radnom stabilnošću:
①Visoka stopa konverzije organskog sumpora, pogodna za radne uslove sa fluktuirajućim visokim i niskim opterećenjima sumpora;
②Visoka selektivnost aminskog otapala, nizak gubitak ko-apsorpcije CO₂ i kontrolisana potrošnja energije jedinice;
③Katalizatori hidrogenacije imaju jaku otpornost na trovanje teškim metalima i sulfidima, sa vijekom trajanja od 5 do 8 godina;
④Zatvoreni-proces bez sekundarnog opasnog otpada, a nusproizvod-sumpor dostiže vrhunski industrijski nivo.
4. Vrijednost industrijske primjene
Modifikovani SCOT procesi su univerzalno opremljeni za jedinice za rekuperaciju sumpora u velikim domaćim integrisanim rafinerskim i hemijskim kompleksima, balansirajući ekološku usklađenost i oporavak resursa sumpora. Ova tehnologija razbija termodinamičko usko grlo tradicionalnih Clausovih procesa, smanjuje poteškoće u radu i održavanju jedinica za tretman otpadnih plinova i usklađuje se s ciljevima petrohemijske industrije u pogledu niske-ugljične i čiste proizvodnje. Služi kao standardizirana i glavna tehnologija naknadnog tretmana-u industrijskom lancu potpunog povrata sumpora.