در پالایش نفت ، فرآوری گاز طبیعی و صنایع شیمیایی زغال سنگ ، رسیدگی به گاز سولفید هیدروژن بسیار سمی و خورنده (HS) همیشه یک مسئله اصلی زیست محیطی و اقتصادی بوده است. فرآیند Claus استاندارد طلا برای پرداختن به این مسئله است وکاتالیزور بازیابی گوگرد کلاوسقلب این فرآیند است و از عملکرد کارآمد و پایدار آن اطمینان حاصل می کند.
I. چرا فرآیند و کاتالیزورهای کلاوس لازم است؟
نفت خام و گاز طبیعی استخراج شده اغلب حاوی مقادیر قابل توجهی از ترکیبات گوگرد است که برجسته ترین آنها سولفید هیدروژن است. در صورت مرخص شدن مستقیم ، H₂s می تواند خطرات جدی برای محیط زیست و سلامت انسان ایجاد کند. علاوه بر این ، خود گوگرد یک ماده اولیه برای تولید محصولات مهم صنعتی مانند اسید سولفوریک و کود است.
فرآیند Claus به طور کامل زباله ها را به گنج تبدیل می کند و HS را برای بازیافت به گوگرد ابتدایی تبدیل می کند. با این حال ، این فرآیند یک مرحله- مرحله نیست. برای به حداکثر رساندن بازده واکنش و بازیابی گوگرد به یک کاتالیزور کلیدی نیاز دارد.
ii. عملکرد اصلی کاتالیزور کلاوس چیست؟
در راکتور کاتالیزوری یک واحد کلاوس ، کاتالیزور دو کار اصلی دارد:
تسریع در واکنش اصلی Claus: کاتالیز کردن واکنش HSS اضافی با SO₂ برای تولید گوگرد ابتدایی و آب. این مهمترین مرحله در بهبود بازیابی کلی گوگرد است.
ترکیبات گوگرد ارگانیک هیدرولیز کننده: در مرحله احتراق درجه حرارت بالا - ، کربونیل سولفید و دی سولفید کربن مانند محصولات- تولید می شوند. این مواد بسیار پایدار هستند و در صورت عدم درمان ، می توانند مستقیماً در فرآیند نفوذ کنند و منجر به انتشار بیش از حد شود. کاتالیزورها به طور موثر آنها را "هیدرولیز" می کنند و آنها را به H₂S واکنشی تبدیل می کنند.
بدون یک کاتالیزور کارآمد ، میزان بازیابی گوگرد فرآیند Claus بسیار پایین تر از الزامات نظارتی خواهد بود و در نتیجه زباله های منابع و آلودگی محیط زیست ایجاد می شود.
iii چگونه می توان یک کاتالیزور Claus با کیفیت بالا- را انتخاب کرد؟
انتخاب کاتالیزور مناسب برای عملکرد گیاهان بسیار مهم است. شاخص های کلیدی عملکرد باید در حین ارزیابی در نظر گرفته شوند:
واکنش پذیری بالا: به طور موثری واکنش شیمیایی هدف را ترویج می کند.
انتخاب بالا: فقط محصول هدف ، گوگرد را تولید می کند و از واکنش های جانبی ناخواسته جلوگیری می کند.
مقاومت شدید در برابر مسمومیت: در برابر اثرات ناخالصی ها (هیدروکربن ها ، آمونیاک ، بخار آب و غیره) در گاز فرآیند مقاومت می کند.
مقاومت مکانیکی بالا: در برابر سایش و فشار مقاومت می کند ، از پودر شدن در حین کار و افزایش افت فشار بستر جلوگیری می کند.
ثبات حرارتی: ثبات ساختاری را در دمای کار برای مدت طولانی بدون پخت یا خرابی حفظ می کند.
ساختار منافذ مناسب: توزیع اندازه منافذ بهینه شده ، انتشار واکنش دهنده ها و محصولات را تسهیل می کند.
کاتالیزورهای بازیابی گوگرد کلاوسبسیار بیشتر از معرفهای شیمیایی هستند. آنها یک فناوری مهم هستند که آلودگی محیط زیست و بازیافت منابع را مرتبط می کند. به لطف توسعه مداوم این کاتالیزورهای بسیار کارآمد ، پالایشگاه ها و کارخانه های پردازش گاز طبیعی می توانند ضمن ایجاد ارزش اقتصادی قابل توجهی ، مقررات محیطی به طور فزاینده ای را رعایت کنند.
