การบำบัดก๊าซท้ายสำหรับการทำให้ก๊าซธรรมชาติบริสุทธิ์

ก๊าซเสียจากอุตสาหกรรมการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซธรรมชาติสามารถบำบัดได้ด้วยกระบวนการลดและดูดซับ หลักการของกระบวนการลดและดูดซับคือการเติมไฮโดรเจนลงในก๊าซเสีย ลดส่วนประกอบของกำมะถันในก๊าซเสียให้เป็น H2S ดูดซับ H2S ที่เกิดขึ้นอย่างเลือกสรรด้วยวิธีอะมีน และสุดท้ายนำก๊าซกลับมาใช้ใหม่หรือแยกออกมา แล้วเข้าสู่หน่วยคลอสเพื่อทำปฏิกิริยาหมุนเวียน กระบวนการเติมไฮโดรเจนมีต้นทุนการลงทุนและต้นทุนการดำเนินงานสูง อย่างไรก็ตาม สามารถให้ผลผลิตกำมะถันค่อนข้างสูง เช่น มากกว่า 99.8% ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศและภูมิภาคที่มีข้อกำหนดด้านการรักษาสิ่งแวดล้อมสูง

วิธีการดูดซับลดออกซิเจนส่วนใหญ่ประกอบด้วยกระบวนการต่อไปนี้: กระบวนการสกอต (Scot process), กระบวนการเอชซีอาร์ (HCR process), กระบวนการรีซัลฟ์ (resulf process), กระบวนการบีเอสอาร์พี (BSRP process) และกระบวนการอาร์อาร์ (RAR process)

กระบวนการ Scot ที่กล่าวถึงนี้ หมายถึงเทคโนโลยีการบำบัดก๊าซท้ายของโรงงานกำจัดกำมะถัน Claus ของบริษัท Shell จากประเทศเนเธอร์แลนด์ โดยทั่วไปแล้ว กระบวนการ Claus แบบดั้งเดิม (สองขั้นตอนหรือสามขั้นตอน) จะใช้สำหรับการกู้คืนกำมะถัน อัตราการกู้คืนกำมะถันของกระบวนการนี้อยู่ที่ประมาณ 95% ~ 97% ในสังคมปัจจุบัน ข้อกำหนดด้านการรักษาสิ่งแวดล้อมสูงขึ้นเรื่อยๆ และปริมาณการปล่อยมลพิษที่อนุญาตก็ลดลงเรื่อยๆ หากหน่วยกู้คืนกำมะถันมีกำลังการผลิตสูง อัตราการกู้คืนจะสูงมาก (99% หรือสูงกว่า) ในกรณีนี้ ควรพิจารณาระบบบำบัดก๊าซท้ายแบบ Super Claus หรือ Scot อย่างไรก็ตาม หากต้องการอัตราการกู้คืนให้สูงกว่า 99.5% จะต้องใช้กระบวนการ Scot เท่านั้น

กระบวนการ HCR ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาโดยบริษัท Nigi ของอิตาลี ก็เป็นกระบวนการลดไฮโดรเจนแบบดูดซับชนิดหนึ่งเช่นกัน คุณสมบัติหลักของกระบวนการนี้คือการใช้ความร้อนจากการเผาไหม้ของเตาเผาและความร้อนจากก๊าซในกระบวนการผลิตกำมะถันมาให้ความร้อนแก่ก๊าซท้ายกระบวนการ จึงไม่จำเป็นต้องให้ความร้อนเพิ่มเติม ทำให้สามารถนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ได้และลดต้นทุนได้อย่างมาก นอกจากนี้ กระบวนการนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ไฮโดรเจนเพิ่มเติม ไฮโดรเจนที่สลายตัวโดยส่วนของเตาเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงก็เพียงพอที่จะลดกำมะถันที่เหลืออยู่ให้กลายเป็น H2S ได้

กระบวนการรีซัลฟ์ (Resulf process) ที่พัฒนาโดยบริษัท TPA ประกอบด้วยสามประเภท ได้แก่ กระบวนการรีซัลฟ์ (Resulf process), กระบวนการรีซัลฟ์-10 (Resulf-10 process) และกระบวนการรีซัลฟ์ MM (Resulf mm process) คล้ายกับกระบวนการสกอต (Scot process) คือ ก๊าซท้ายของหน่วยคลอส (Claus unit) จะถูกอุ่นก่อน แล้วจึงผสมกับก๊าซรีดิวซ์ที่ผสมกับ H2 เพื่อลดองค์ประกอบก๊าซที่มีกำมะถันในเครื่องปฏิกรณ์ให้กลายเป็น H2S กระบวนการนี้สามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มอัตราการกู้คืนกำมะถันของหน่วยคลอสที่มีอยู่ได้
กระบวนการ BSRP ได้รับการพัฒนาร่วมกันโดย UOP และ Parsons กระบวนการ BSRP ใช้เป็นหลักในการบำบัดก๊าซท้ายของหน่วย Claus กระบวนการนี้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายทั่วโลก

อัตราการกู้คืนกำมะถันโดยรวมของหน่วย Claus/bsrp สามารถสูงถึงมากกว่า 99.8% bsrp ใช้กรรมวิธีแอนโทรนในการดูดซับ H2S ปริมาณ H2S ในก๊าซไอเสียที่ปล่อยออกมานั้นต่ำ แต่ยังมีปัญหาในการดำเนินงานหลายประการ
บริษัท KTI ได้พัฒนาเทคโนโลยี Rar ซึ่งเป็นกระบวนการบำบัดก๊าซไอเสียที่เรียกว่า Rar (การลด การดูดซับ และการรีไซเคิล) กระบวนการนี้ใช้สารอะมีนแบบเลือกลด (reductive selective amines) เป็นพื้นฐาน หลักการของกระบวนการนี้เป็นที่รู้จักกันดีในอุตสาหกรรม ซึ่งเกือบจะเหมือนกับกระบวนการที่คล้ายคลึงกันที่ใช้ในงานอื่นๆ กระบวนการ Rar มีประสิทธิภาพและน่าเชื่อถือ และอัตราการกู้คืนกำมะถันสามารถสูงถึง 99.9% นับเป็นกระบวนการกู้คืนกำมะถันที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในเทคโนโลยีที่มีอยู่