Öljynjalostuksen, maakaasun puhdistuksen ja hiilen kemiantehtaiden rikin talteenottoyksiköissä tavanomaisia kaksi-- ja kolmivaiheisia- Claus-prosesseja rajoittaa termodynaaminen tasapaino, ja rikin kokonaistalteenottoaste on vain 95–97 %. Jäännöskaasu sisältää jäännöksiä SO₂, COS, CS2 ja kaasumaista alkuainerikkiä, jotka eivät täytä nykyisiä kansallisia päästöstandardeja petrokemian teollisuuden ilman epäpuhtauksille. SCOT (Shell Claus Off-gas Treating), Shell Claus off-kaasunkäsittelyprosessi, on jalostus- ja kemianteollisuudessa laajimmin käytetty hydraukseen- perustuva syvän loppukaasun käsittelytekniikka. Se toimii yhdessä Claus-pääyksikön kanssa sulfidien syväpoiston ja resurssien talteenoton toteuttamiseksi.
1. Prosessien kehittäminen ja sovellusten tausta
Shell Netherlandsin kehittämä SCOT-prosessi teollistettiin vuonna 1973, ja se suunniteltiin jälki{1}}käsittelyprosessiksi, joka yhdistettiin Clausin rikin talteenottoon. Erittäin alhaisten päästöstandardien käyttöönoton jälkeen Kiinan petrokemian alalla perinteisistä Claus-yksiköistä peräisin olevan jäännöskaasun suora purkaminen johtaa vakavaan ylipäästöihin. Tämän seurauksena SCOTista on tullut tavallinen jätekaasun käsittelylaitos jalostamoissa, LNG-terminaaleissa ja kivihiilestä-kaasuun. Se nostaa yhdistetyn yksikön rikin kokonaistalteenottoasteen yli 99,9 prosenttiin kansallisten ultra-alhaisten SO₂-päästöjen valvontavaatimusten mukaisesti.
2. Prosessin reaktiomekanismi
Koko prosessi koostuu kolmesta ydinosasta: hydrauspelkistys, liuottimen absorptio ja liuottimen regenerointi.
Jäännöskaasu virtaa hydrausreaktoriin, jossa pelkistys- ja hydrolyysireaktiot tapahtuvat Co{0}}Mo-rikki-resistenttien hydrauskatalyyttien päällä 270-310 asteessa lievässä ylipaineessa. S02 ja S8 hydrataan H2S:ksi, kun taas orgaaniset rikkilajit COS ja CS2 hydrolysoituvat H2S:ksi.
Jäähtynyt hydrattu jäännöskaasu tulee absorboijaan, jossa MDEA (metyylidietanoliamiini) -selektiivinen liuotin absorboi H₂S:ää. Puhdistettu savukaasu poltetaan ennen päästönormien saavuttamista. Rikas amiiniliuotin lähetetään regeneraattoriin strippausta varten, jolloin saadaan korkean -pitoisuuden H₂S, joka kierrätetään takaisin Claus-uuniin rikin tuotantoa varten.
3. Tekniset edut
Verrattuna valikoivaan hapetus- ja nestefaasihapetus-{0}}jättökaasuprosesseihin, SCOTilla on erinomainen toimintavakaus:
①Korkea orgaanisen rikin muunnosnopeus, sopii työolosuhteisiin, joissa rikkipitoisuudet vaihtelevat;
②Amiiniliuottimen korkea selektiivisyys, alhainen CO₂:n ko-absorptiohäviö ja säädettävä yksikön energiankulutus;
③ Hydrauskatalyytit kestävät vahvasti raskasmetalli- ja sulfidimyrkytystä, ja niiden käyttöikä on 5–8 vuotta;
④Suljetun-kierron prosessi ilman toissijaista vaarallista jätettä, ja sivutuotteena -rikki saavuttaa korkean teollisuustason.
4. Teollisuuden käyttöarvo
Modifioidut SCOT-prosessit on yleisesti varustettu rikin talteenottoyksiköissä suurissa kotimaisissa integroiduissa jalostus- ja kemiallisissa komplekseissa, mikä tasapainottaa ympäristövaatimusten ja rikkivarojen talteenoton. Tämä tekniikka katkaisee perinteisten Claus-prosessien termodynaamisen pullonkaulan, vähentää jäännöskaasun käsittelyyksiköiden käyttö- ja ylläpitovaikeutta ja sopii petrokemian teollisuuden vähähiiliseen ja puhtaan tuotannon tavoitteisiin. Se toimii standardoituna ja valtavirran -jälkikäsittelyteknologiana koko rikin talteenottoketjussa.