I svovlgenvindingsenheder til olieraffinering, naturgasrensning og kulkemiske anlæg er konventionelle to-- og tre--Claus-processer begrænset af termodynamisk ligevægt med en maksimal total svovlgenvindingsgrad på kun 95 %~97 %. Afgangsgassen indeholder resterende SO₂, COS, CS₂ og gasformigt elementært svovl, som ikke opfylder de nuværende nationale emissionsstandarder for luftforurenende stoffer i den petrokemiske industri. SCOT (Shell Claus Off-gas Treating), Shell Claus off-gasbehandlingsprocessen, er den mest udbredte hydrogenerings-baserede teknologi til behandling af dyb halegas i raffinerings- og kemisk industri. Det fungerer sammen med Claus-hovedenheden for at realisere dyb fjernelse og ressourcegenvinding af sulfider.
1. Procesudvikling og applikationsbaggrund
SCOT-processen, der er udviklet af Shell Holland, blev industrialiseret i 1973 og designet som en efter-behandlingsproces matchet med Claus svovlgenvinding. Efter implementeringen af ultra-lavemissionsstandarder i Kinas petrokemiske sektor, fører direkte udledning af restgas fra konventionelle Claus-enheder til alvorlige emissionsoverskridelser. Som et resultat er SCOT blevet et standard halegasbehandlingsanlæg for raffinaderier, LNG-terminaler og kul-til-gasprojekter. Det hæver den samlede svovlgenvindingsgrad for den kombinerede enhed til over 99,9 %, hvilket overholder nationale krav til ultra-lav SO₂-emissionskontrol.
2. Proces reaktionsmekanisme
Hele processen består af tre kernesektioner: hydrogeneringsreduktion, opløsningsmiddelabsorption og opløsningsmiddelregenerering.
Slutgas strømmer ind i hydrogeneringsreaktoren, hvor reduktions- og hydrolysereaktioner finder sted over Co-Mo svovl-resistente hydrogeneringskatalysatorer ved 270~310 grader under let positivt tryk. SO2 og S8 hydrogeneres til H2S, mens organiske svovlarter COS og CS2 hydrolyseres til H2S.
Afkølet hydrogeneret restgas kommer ind i absorberen, hvor MDEA (methyldiethanolamin) selektivt opløsningsmiddel absorberer H2S. Renset røggas forbrændes, før den når emissionsstandarderne. Rigt aminopløsningsmiddel sendes til regeneratoren til stripning, hvilket giver høj-koncentration H₂S, som recirkuleres tilbage til Claus-ovnen til svovlproduktion.
3. Tekniske fordele
Sammenlignet med selektiv oxidation og flydende-faseoxidationshalegasprocesser kan SCOT prale af enestående driftsstabilitet:
①Høj omdannelseshastighed af organisk svovl, velegnet til arbejdsforhold med fluktuerende høje og lave svovlbelastninger;
②Høj selektivitet af aminopløsningsmiddel, lavt co-absorptionstab af CO₂ og kontrollerbar enhedsenergiforbrug;
③Hydrogeneringskatalysatorer har stærk modstand mod tungmetal- og sulfidforgiftning med en levetid på 5 til 8 år;
④Lukket-sløjfeproces uden sekundært farligt affald, og biproduktet svovl når førsteklasses industriel kvalitet.
4. Industriel anvendelsesværdi
Modificerede SCOT-processer er universelt udstyret til svovlgenvindingsenheder i store indenlandske integrerede raffinerings- og kemiske komplekser, der balancerer miljøoverholdelse og svovlressourcegenvinding. Denne teknologi bryder den termodynamiske flaskehals i traditionelle Claus-processer, reducerer drifts- og vedligeholdelsesbesværet for afgangsgasbehandlingsenheder og er i overensstemmelse med den petrokemiske industris lave-kulstof- og renproduktionsmål. Det fungerer som en standardiseret og almindelig efter-behandlingsteknologi i den fulde svovlgenvindingsindustrikæde.