בזיקוק הנפט, עיבוד הגז הטבעי ותעשיות כימיות פחם, הטיפול בגזים רעילים ומאכלים מימן גופרתי (HS) תמיד היה נושא ליבה סביבתי וכלכלי. תהליך ה- Claus הוא תקן הזהב לטיפול בבעיה זו, וה-זרז התאוששות גופרית קלאוסהוא לב התהליך, ומבטיח את פעולתו היעילה והיציבה.
I. מדוע התהליך והזרזים של CLAUS נחוצים?
נפט גולמי וחולץ גז טבעי מכילים לעתים קרובות כמויות משמעותיות של תרכובות גופרית, שהבולט בהן הוא מימן גופרתי. אם ישתחררו ישירות, H₂s יכולים להוות סיכונים חמורים לסביבה ובריאות האדם. יתר על כן, גופרית עצמה היא חומר גלם לייצור מוצרים תעשייתיים חשובים כמו חומצה גופרתית ודשנים.
תהליך ה- CLAUS הופך בצורה מושלמת פסולת לאוצר, וממיר H₂S לגופרית יסודית למחזור. עם זאת, תהליך זה אינו תהליך צעד אחד -; זה דורש זרז מפתח כדי למקסם את יעילות התגובה ואת התאוששות הגופרית.
II. מה פונקציית הליבה של זרז קלאוס?
בכור הקטליטי של יחידת קלאוס, לזרז שתי משימות עיקריות:
האצת התגובה העיקרית של Claus: מזרז את התגובה של עודף H₂s עם SO₂ לייצור גופרית ומים יסודיים. זהו הצעד הקריטי ביותר בשיפור התאוששות הגופרית הכוללת.
תרכובות גופרית אורגניות הידרוליזות: במהלך שלב הבעירה הטמפרטורה הגבוה- טמפרטורה, קרבוניל סולפיד ודיסולפיד פחמן מיוצרים כ- - מוצרים. חומרים אלה יציבים מאוד, ואם לא נותרו מטופלים, יכולים לחדור ישירות את התהליך, מה שמוביל לפליטות מוגזמות. זרזים ביעילות "הידרוליזה" אותם, וממרים אותם בחזרה ל- H₂s תגובתי.
ללא זרז יעיל, שיעור התאוששות הגופרית של תהליך CLAUS ייפול הרבה מתחת לדרישות הרגולציה, וכתוצאה מכך פסולת משאבים וזיהום סביבתי.
III. כיצד לבחור מזרז קלאוס איכותי -?
בחירת הזרז הנכון היא קריטית לביצועי הצמח. יש לקחת בחשבון מדדי ביצועים מרכזיים במהלך ההערכה:
תגובתיות גבוהה: מקדמת ביעילות את התגובה הכימית של היעד.
סלקטיביות גבוהה: מייצרת רק את מוצר היעד, גופרית, הימנעות מתגובות לוואי לא רצויות.
התנגדות חזקה להרעלה: מתנגדת להשפעות של זיהומים (פחמימנים, אמוניה, אדי מים וכו ') בתהליך גז.
חוזק מכני גבוה: מתנגד לבלאי ולחץ, ומונע פתיחה במהלך הפעולה וירידה בלחץ המיטה.
יציבות תרמית: שומרת על יציבות מבנית בטמפרטורות הפעלה לתקופות ארוכות מבלי לסינון או לכישלון.
מבנה נקבוביות מתאים: חלוקת גודל הנקבוביות המותאמת מאפשרת דיפוזיה של מגיבים ומוצרים.
זרזים להתאוששות גופריתהם הרבה יותר מסתם ריאגנטים כימיים; מדובר בטכנולוגיה קריטית המקשרת בין זיהום סביבתי ומיחזור משאבים. הודות להתפתחות רציפה של זרזים יעילים מאוד אלה, בתי הזיקוק ומפעלי עיבוד הגז הטבעי יכולים לעמוד בתקנות סביבתיות מחמירות יותר ויותר תוך יצירת ערך כלכלי משמעותי.
