石油精製、天然ガス精製、石炭化学プラントの硫黄回収装置では、従来の 2 段階および 3 段階のクラウス プロセスでは熱力学的平衡によって制限され、最大総硫黄回収率は 95%～97% にすぎません。排ガスには残留 SO₂、COS、CS₂ およびガス状元素硫黄が含まれており、石油化学産業における大気汚染物質に関する現在の国家排出基準を満たしていません。シェル クラウス オフガス処理プロセスである SCOT (シェル クラウス オフガス処理)-は、精製および化学業界で最も広く使用されている水素化-ベースのディープ テール ガス処理技術です。クラウス本体と連携して硫化物の深部除去と再資源化を実現します。
1. プロセス開発と応用の背景
シェル オランダによって開発された SCOT プロセスは 1973 年に工業化され、クラウスの硫黄回収と一致する後処理プロセスとして設計されました。-中国の石油化学部門における超低排出基準の導入に伴い、従来の Claus ユニットからの排ガスの直接排出は深刻な排出超過につながります。-その結果、SCOT は製油所、LNG ターミナル、石炭からガスへのプロジェクトにおける標準的な排ガス処理施設になりました。{6}これにより、複合ユニットの総硫黄回収率が 99.9% 以上に向上し、国の超低 SO₂ 排出規制要件に適合します。-
2. プロセス反応機構
プロセス全体は、水素化還元、溶媒吸収、溶媒再生の 3 つの主要セクションで構成されます。
排ガスは水素化反応器に流入し、そこでわずかな正圧下、270～310 度で Co-Mo 硫黄-耐性の水素化触媒上で還元反応と加水分解反応が起こります。 SO2 と S8 は水素化されて H2S になり、有機硫黄種の COS と CS2 は加水分解されて H2S になります。
冷却された水素化排ガスは吸収装置に入り、そこで MDEA (メチルジエタノールアミン) 選択溶媒が H2S を吸収します。精製された排ガスは、排出基準に達する前に焼却されます。豊富なアミン溶媒はストリッピングのために再生器に送られ、高濃度の H₂S が生成され、硫黄製造のためにクラウス炉にリサイクルされて戻されます。-
3. 技術的な利点
選択酸化や液相酸化排ガス プロセスと比較して、SCOT は優れた動作安定性を誇ります。{0}
①有機硫黄の転化率が高く、硫黄負荷の高低が変動する作業条件に適しています。
②アミン溶媒の選択性が高く、CO₂ の低い共吸収損失と制御可能なエネルギー消費単位。
③水素化触媒は重金属や硫化物中毒に対する強い耐性があり、耐用年数は5～8年です。
④有害な二次廃棄物を含まないクローズド ループ プロセス。-副生成物の硫黄は高級工業グレードに達します。
4. 産業応用価値
修正された SCOT プロセスは、国内の大規模な精製および化学統合複合施設の硫黄回収ユニットに広く装備されており、環境コンプライアンスと硫黄資源回収のバランスを保っています。この技術は、従来の Claus プロセスの熱力学的なボトルネックを解消し、排ガス処理装置の運用とメンテナンスの困難を軽減し、石油化学産業の低炭素およびクリーンな生産目標と一致します。-これは、硫黄回収産業チェーン全体において、標準化された主流の後処理技術として機能します。{3}}