Quá trình Stretford:

Một phần của tài liệu Vật liệu và xúc tác xử lý h2s trong công nghệ chế biến khí thiên nhiên và chế biến dầu (Trang 34 - 37)

uá trình Stretford đầu tiên được phát triển ở Anh, vào những năm 1960s bởi tập đoàn W.C. Holmes and Company.Quá trình được áp dụng với các nguồn khí từ khí hóa than, sản xuất cốc, khí từ nhà máy lọc dầu, khí thiên nhiên, và cả khí tổng hợp. Có khoảng 50 nhà máy trên thể giới quá dụng quy trình này, với sức chưa khí từ 0.1x106 tới 200x106

scfd. Năng suất loại bỏ lưu huỳnh từ 0.5 đến 9 tấn/ngày.

Thiết kế của quy trình Stretford phụ thuộc vào lượng HCN có trong nhập liệu. Nếu lượng HCN lớn, cần có thêm thiết bị phân tách nhằm loại bỏ HCN trong dòng nhập liệu trước khi đi vào tháp hấp thụ Stretford. Ngược lại, khi nồng độ HCN thấp, xét về kinh tế, có thể bỏ qua công đoạn phân tách HCN, khi đó, sơ đồ quy trình Stretford có dạng như sau,

Các phản ứng chính xảy ra trong quy trình: 2H2S + 2Na2CO3 = 2NaHS + 2NaHCO3(1)

2NaHS + 4NaVO3 + H2O = Na2V4O9 + 4NaOH + 2S (2)

Na2V4O9 + 2NaOH + H2O + 2ADA = 4NaVO3 + 2ADA(H2) (3) 2NaHCO3 + 2NaOH = 2Na2CO3 + 2H2O (4)

Phản ứng thu gọn của cả quá trình: 2H2S + O2 = 2H2O + 2S

Trong quá trình Stretford, H2S bị hấp thụ bởi sodium carbonate (1); sản phẩm sau đó được oxy hóa thành S tự do dưới tác dụng của vanadium (2). Vanadium dạng khử sau đó được oxy hóa trở lại bởi ADA (3). Không khí được bơm bào dung dịch sau đó nhằm đưa ADA trở về trạng thái oxy hóa ban đầu (5). Lượng H2S bị hấp thụ tăng khi tăng nồng độ dung dịch muối kiềm (carbonate, vanadate); tuy nhiên, pH trên 9.5 không thích hợp cho quá trình chuyển hóa tạo lưu huỳnh tự do, pH thường được áp dụng là 8.5 đến 9.5.

Tốc độ chuyển hóa H2S phụ thuộc nồng độ NaVO3

Bên cạnh đó, một số phản ứng phụ xảy ra, làm giảm khả năng hấp thụ, điển hình là hai phản ứng oxy hóa tạo thiosulfate và thiocyanide (khi có mặt cyanide với lượng lớn):

HCN + Na2CO3 + S = NaSCN + NaHCO3

2NaHS + 2O2 = Na2S2O3 + H2O

Tăng nhiệt độ phản ứng và pH sẽ làm tăng cường phản ứng tạo thiosulfate không mong muốn:

Ưu điểm của quá trình Stretford đó là, độ chọn lọc H2S cao cả khi có mặt CO2, có thể tiến hành với nồng độ H2S từ 0.03 đến 95 % thể tích, không chịu ảnh hưởng của áp suất làm việc, loại bỏ H2S đến dưới 1ppm, và thu được sản phẩm lưu huỳnh có giá trị thương mại. Nhược điểm của quá trình này đó là vẫn chưa hạn chế tối đa các phản ứng không mong muốn, các sản phẩm phụ này làm giảm hiệu quả hấp thụ và gây ô nhiễm môi trường, cần phải có thêm quy trình xử lý.

Một phần của tài liệu Vật liệu và xúc tác xử lý h2s trong công nghệ chế biến khí thiên nhiên và chế biến dầu (Trang 34 - 37)