I svovelutvinningsenheter for petroleumsraffinering, naturgassrensing og kjemiske anlegg for kull er konvensjonelle totrinns- og tre{1}-trinns Claus-prosesser begrenset av termodynamisk likevekt, med en maksimal total svovelgjenvinningsgrad på bare 95 %~97 %. Avgangsgassen inneholder rester av SO₂, COS, CS₂ og gassformig elementært svovel, som ikke oppfyller gjeldende nasjonale utslippsstandarder for luftforurensninger i den petrokjemiske industrien. SCOT (Shell Claus Off-gas Treating), Shell Claus off-gassbehandlingsprosessen, er den mest brukte hydrogenerings-baserte dype gassbehandlingsteknologien i raffinerings- og kjemisk industri. Den opererer i tandem med hoved Claus-enheten for å realisere dyp fjerning og ressursutvinning av sulfider.
1. Prosessutvikling og applikasjonsbakgrunn
SCOT-prosessen ble utviklet av Shell Nederland, og ble industrialisert i 1973 og designet som en etter-behandlingsprosess matchet med Claus svovelgjenvinning. Etter implementeringen av ultra-lavutslippsstandarder i Kinas petrokjemiske sektor, fører direkte utslipp av restgass fra konvensjonelle Claus-enheter til alvorlige utslippsoverskridelser. Som et resultat har SCOT blitt et standard halegassbehandlingsanlegg for raffinerier, LNG-terminaler og kull-til-gassprosjekter. Den øker den totale svovelgjenvinningsgraden for den kombinerte enheten til over 99,9 %, i samsvar med nasjonale krav til ultra-lav SO₂-utslippskontroll.
2. Prosess reaksjonsmekanisme
Hele prosessen består av tre kjerneseksjoner: hydrogeneringsreduksjon, løsningsmiddelabsorpsjon og løsningsmiddelregenerering.
Sluttgass strømmer inn i hydrogeneringsreaktoren, hvor reduksjons- og hydrolysereaksjoner finner sted over Co-Mo svovel-resistente hydrogeneringskatalysatorer ved 270~310 grader under lett positivt trykk. SO2 og S8 hydrogeneres til H2S, mens organiske svovelarter COS og CS2 hydrolyseres til H2S.
Avkjølt hydrogenert restgass kommer inn i absorberen, hvor MDEA (metyldietanolamin) selektivt løsemiddel absorberer H2S. Renset røykgass forbrennes før den når utslippsstandardene. Rik aminløsningsmiddel sendes til regeneratoren for stripping, og gir høy-konsentrasjon H₂S som resirkuleres tilbake til Claus-ovnen for svovelproduksjon.
3. Tekniske fordeler
Sammenlignet med selektiv oksidasjon og flytende-fase oksidasjonshalegassprosesser, har SCOT enestående driftsstabilitet:
①Høy konverteringshastighet av organisk svovel, egnet for arbeidsforhold med varierende høye og lave svovelbelastninger;
②Høy selektivitet av aminløsningsmiddel, lavt ko-absorpsjonstap av CO₂ og kontrollerbart energiforbruk;
③Hydrogeneringskatalysatorer har sterk motstand mot tungmetall- og sulfidforgiftning, med en levetid på 5 til 8 år;
④Lukket-sløyfeprosess uten sekundært farlig avfall, og biproduktsvovel når førsteklasses industriell karakter.
4. Industriell bruksverdi
Modifiserte SCOT-prosesser er universelt utstyrt for svovelgjenvinningsenheter i store innenlandske integrerte raffinerings- og kjemiske komplekser, som balanserer miljøoverholdelse og svovelressursgjenvinning. Denne teknologien bryter den termodynamiske flaskehalsen til tradisjonelle Claus-prosesser, reduserer drifts- og vedlikeholdsvansker for halegassbehandlingsenheter, og er i tråd med lav-karbon og ren produksjonsmål for den petrokjemiske industrien. Den fungerer som en standardisert og mainstream etter-behandlingsteknologi i hele industrikjeden for svovelgjenvinning.