Trên thực tế, trong tự nhiên, một số mùi của lưu huỳnh và các hợp chất lưu huỳnh bao gồm mùi hôi của chồn hôi và trứng thối. Danh tiếng của lưu huỳnh như một nguyên tố có mùi khó chịu đã khiến ngành công nghiệp khí đốt tự nhiên gọi bất kỳ loại khí đốt tự nhiên nào có chứa lưu huỳnh là khí chua. Ngoài mùi khó chịu, lưu huỳnh còn có thể gây chết người khi nồng độ đủ cao và cũng có tính ăn mòn. Do đó, việc loại bỏ nó khỏi dòng khí đốt tự nhiên là một quá trình thiết yếu, được gọi là làm ngọt khí đốt tự nhiên.
Để khí tự nhiên được coi là khí chua, hàm lượng hydro sunfua phải vượt quá 5,7 miligam trên mỗi mét khối khí tự nhiên. Quá trình làm ngọt khí tự nhiên thường sử dụng phương pháp xử lý bằng amin để loại bỏ lưu huỳnh khỏi dòng khí. Lưu huỳnh có ái lực với amin và khi đi qua tháp chứa amin, lưu huỳnh sẽ bám vào amin và được loại bỏ khỏi dòng khí. Xử lý bằng amin hoạt động tương tự như xử lý bằng glycol vì cả hai đều sử dụng dung dịch lỏng để loại bỏ các nguyên tố và hợp chất không mong muốn khỏi dòng khí tự nhiên.
Lưu huỳnh tuy có mùi nhưng cũng rất hữu ích. Ví dụ, lưu huỳnh thường được sử dụng trong phân bón, diêm và thuốc trừ sâu, và được dùng để sản xuất axit sulfuric, một chất có nhiều ứng dụng công nghiệp. Lưu huỳnh được tách ra từ dòng khí tự nhiên có thể được thu hồi bằng quy trình Claus và bán như một sản phẩm riêng biệt, không liên quan đến khí tự nhiên.
Quy trình Claus gồm hai bước: bước nhiệt và bước xúc tác.
Bước xử lý nhiệt được thiết kế để chuyển hóa phần lớn khí hydro sunfua được loại bỏ khỏi dòng khí thành lưu huỳnh thông thường. Điều này được thực hiện bằng cách oxy hóa khí hydro sunfua bằng không khí ở nhiệt độ cao. Khoảng 60-70% lượng lưu huỳnh được tạo ra trong bước này.
Bước xúc tác được thiết kế để sử dụng lượng hydro sunfua còn lại và lưu huỳnh mới tạo ra để sản xuất thêm lưu huỳnh bằng cách đun nóng chúng cùng nhau trên chất xúc tác, thường là alumina hoạt tính và titania đặc biệt. Titania đặc biệt giúp chuyển hóa lượng hydro sunfua còn lại thành lưu huỳnh, còn alumina hoạt tính giúp bảo vệ titania khỏi bị nhiễm độc sunfat do oxy xâm nhập.
Khoảng 97% lượng lưu huỳnh được loại bỏ khỏi dòng khí tự nhiên được thu hồi bằng quy trình Claus. Tại Trung Quốc, khoảng 15% tổng lượng lưu huỳnh được sản xuất được chiết xuất từ dòng khí tự nhiên.
Thời gian đăng bài: 05/08/2019