في وحدات استخلاص الكبريت لتكرير البترول وتنقية الغاز الطبيعي ومصانع الفحم الكيميائية، تكون عمليات Claus التقليدية ذات المرحلتين-والثلاثية-محدودة بالتوازن الديناميكي الحراري، مع الحد الأقصى لمعدل استرداد الكبريت الإجمالي الذي يبلغ 95%~97% فقط. يحتوي الغاز الخلفي على بقايا SO₂ وCOS وCS₂ والكبريت الغازي الأولي، والتي تفشل في تلبية معايير الانبعاثات الوطنية الحالية لملوثات الهواء في صناعة البتروكيماويات. SCOT (معالجة الغاز بإيقاف شل كلوز-)، عملية معالجة الغاز بإيقاف شل كلوز-، هي تكنولوجيا معالجة الغاز العميق المستندة إلى الهدرجة- الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في صناعات التكرير والكيماويات. وهي تعمل جنبًا إلى جنب مع وحدة Claus الرئيسية لتحقيق الإزالة العميقة واستعادة موارد الكبريتيدات.
1. تطوير العملية وخلفية التطبيق
تم تطوير عملية SCOT بواسطة شركة شل هولندا، وتم تصنيعها في عام 1973 وتم تصميمها كعملية معالجة ما بعد-متوافقة مع عملية استخلاص الكبريت من نوع Claus. بعد تطبيق معايير الانبعاثات المنخفضة للغاية- في قطاع البتروكيماويات الصيني، يؤدي التفريغ المباشر للغاز الخلفي من وحدات Claus التقليدية إلى زيادة شديدة في الانبعاثات. ونتيجة لذلك، أصبحت SCOT منشأة قياسية لمعالجة غاز العادم لمصافي التكرير ومحطات الغاز الطبيعي المسال ومشاريع الفحم من -إلى-الغاز. إنه يرفع إجمالي معدل استرداد الكبريت للوحدة المجمعة إلى ما يزيد عن 99.9%، بما يتوافق مع متطلبات التحكم في انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) المنخفضة للغاية على المستوى الوطني.
2. آلية رد الفعل العملية
تتكون العملية برمتها من ثلاثة أقسام أساسية: تقليل الهدرجة، وامتصاص المذيبات، وتجديد المذيبات.
يتدفق الغاز الخلفي إلى مفاعل الهدرجة، حيث تتم تفاعلات الاختزال والتحلل المائي فوق محفزات الهدرجة المقاومة لكبريت Co-Mo- عند درجة حرارة 270~310 درجة تحت ضغط إيجابي طفيف. يتم هدرجة SO₂ وS₈ إلى H₂S، بينما يتم تحلل أنواع الكبريت العضوي COS وCS₂ إلى H₂S.
يدخل الغاز الخلفي المهدرج المبرد إلى جهاز الامتصاص، حيث يمتص المذيب الانتقائي MDEA (ميثيل ديثانولامين) H₂S. يتم حرق غاز المداخن المنقى قبل الوصول إلى معايير الانبعاثات. يتم إرسال المذيب الأميني الغني إلى جهاز التجديد للتجريد، مما ينتج عنه تركيز عالي من -H₂S والذي يتم إعادة تدويره مرة أخرى إلى فرن Claus لإنتاج الكبريت.
3. المزايا التقنية
بالمقارنة مع عمليات الأكسدة الانتقائية وعمليات الغاز الخلفي للأكسدة-في الطور السائل، فإن SCOT يتميز باستقرار تشغيلي متميز:
①معدل تحويل عالي للكبريت العضوي، مناسب لظروف العمل ذات الأحمال الكبريتية العالية والمنخفضة المتقلبة؛
②انتقائية عالية للمذيبات الأمينية، وفقدان امتصاص منخفض لثاني أكسيد الكربون ووحدة استهلاك الطاقة التي يمكن التحكم فيها؛
③تتميز محفزات الهدرجة بمقاومة قوية للتسمم بالمعادن الثقيلة والكبريتيد، مع عمر خدمة يتراوح من 5 إلى 8 سنوات؛
④عملية حلقية-مغلقة بدون نفايات خطرة ثانوية، وبواسطة-يصل كبريت المنتج إلى الدرجة الصناعية الممتازة.
4. قيمة التطبيق الصناعي
تم تجهيز عمليات SCOT المعدلة عالميًا لوحدات استخلاص الكبريت في مجمعات التكرير والكيماويات المتكاملة المحلية الكبيرة، مما يحقق التوازن بين الامتثال البيئي واسترداد موارد الكبريت. تكسر هذه التقنية عنق الزجاجة الديناميكي الحراري لعمليات Claus التقليدية، وتقلل من صعوبة التشغيل والصيانة لوحدات معالجة الغاز الخلفي، وتتوافق مع أهداف الإنتاج المنخفض-من الكربون والنظيف لصناعة البتروكيماويات. وهي بمثابة تقنية ما بعد المعالجة القياسية والموحدة{3}}في السلسلة الصناعية لاسترداد الكبريت بالكامل.