Dosłownie, w naturze niektóre naturalnie występujące siarki i związki siarki wydzielają zapachy, takie jak odór skunksów i gnijące jaja. Reputacja siarki jako pierwiastka o okropnym zapachu sprawiła, że przemysł gazowy nazywa każdy gaz ziemny zawierający siarkę gazem kwaśnym. Oprócz okropnego zapachu, siarka może być również śmiertelnie niebezpieczna dla ludzi, gdy jest wystarczająco silna, a ponadto jest żrąca. Dlatego usuwanie jej ze strumieni gazu ziemnego jest niezbędnym procesem, zwanym „słodzeniem gazu ziemnego”.
Aby gaz ziemny został uznany za kwaśny, zawartość siarkowodoru musi przekraczać 5,7 miligrama na metr sześcienny gazu ziemnego. Odsalanie gazu ziemnego zazwyczaj wykorzystuje proces zwany obróbką aminą w celu usunięcia siarki ze strumieni gazu. Siarka ma powinowactwo do aminy i kiedy przechodzi przez kolumnę zawierającą aminę, przylega do niej i jest usuwana ze strumienia. Obróbka aminą działa podobnie do obróbki glikolem, ponieważ obie metody wykorzystują ciekły roztwór do usuwania niepożądanych pierwiastków i związków ze strumieni gazu ziemnego.
Siarka ma zapach, ale może być również użyteczna. Na przykład, siarka jest często używana do produkcji nawozów, zapałek i insektycydów, a także do produkcji kwasu siarkowego, który ma wiele zastosowań przemysłowych. Siarkę usuwaną ze strumieni gazu ziemnego można odzyskać w procesie Clausa i sprzedać jako oddzielny produkt z gazu ziemnego.
Proces Clausa składa się z dwóch etapów: etapu termicznego i etapu katalitycznego.
Etap termiczny ma na celu przekształcenie większości siarkowodoru usuniętego ze strumienia gazu w zwykłą siarkę. Odbywa się to poprzez utlenianie siarkowodoru powietrzem w wysokich temperaturach. Podczas tego etapu powstaje około 60–70% siarki.
Etap katalityczny ma na celu wykorzystanie pozostałego siarkowodoru i nowo powstałej siarki do wytworzenia jeszcze większej ilości siarki poprzez ich wspólne podgrzanie nad katalizatorem, zazwyczaj aktywowanym tlenkiem glinu i specjalnym tlenkiem tytanu. Specjalny tlenek glinu pomaga przekształcić pozostały siarkowodór w siarkę, a aktywowany tlenek glinu chroni tlenek tytanu przed zatruciem siarkowaniem spowodowanym przebiciem tlenu.
Około 97% siarki usuwanej ze strumieni gazu ziemnego jest odzyskiwane za pomocą procesu Clausa. W Chinach około 15% całej produkowanej siarki jest pozyskiwane ze strumieni gazu ziemnego.
Czas publikacji: 05.08.2019