Thirty Years of Operating Experience with the Clauspol Process
Trente ans d'expérience industrielle du procédé Clauspol
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Institut Français du Pétrole
2
Procatalyse
Corresponding author: cecile. barrere-tricca@ifp. fr
The Clauspol process, developed by IFP over thirty years ago, is a Claus Tail Gas Treatment (TGT) process. Because of its simplicity, ease of operation and low cost, the process has gained more than 40 industrial references worldwide, making it one of the most widespread TGT processes. From the beginning, the process operability and technology have been continuously improved to the point where the latest version, Clauspol Booster 99. 9+, enables combined Claus-Clauspol sulfur recoveries exceeding 99. 9% to be achieved. In arriving at the current performance levels, the following operational issues concerning industrial Clauspol plants were resolved:- corrosion encountered in some of the first Clauspol plants is now well understood and is avoided by applying simple rules in the unit's design, construction and operation;- the catalyst stability has been improved by both lowering the temperature of the solvent, replacing direct injection of water by a heat exchanger, changing the initial catalyst formulation and improving control of H2S/SO2 ratio in the Claus tail gas;- sulfur product quality is assured by eliminating oxygen in the Clauspol feed via installation of an oxygen-scavenging catalyst layer in the first Claus converter, with particular attention to the sulfur boot design, by a regular control of the liquid level in the bottom of the reactor and also by ensuring good control of H2S/SO2 ratio;- with experience, the procedure of water-washing of the reactor every two to four years has become much simpler. Furthermore, new R&D results show that accumulations of solids in the reactor could be prevented, eliminating the need for periodic shutdowns and reducing the size of the reactor. The above issues are discussed in this article.
Résumé
Le procédé Clauspol, développé par l'IFP il y a une trentaine d'années, est un procédé de traitement de gaz de queue de Claus (TGT). Grâce à sa simplicité, à sa bonne opérabilité et à son faible coût, ce procédé a été licencié plus de 40 fois dans le monde entier, ce qui le place parmi les principaux TGT. Depuis le début, l'opérabilité et la technologie du procédé ont été continuellement améliorées, jusqu'à la dernière version, le Clauspol Booster 99. 9+, qui permet, combiné au procédé Claus, d'atteindre des rendements de désulfuration supérieurs à 99,9 %. Pour arriver à de telles performances, les problèmes suivants ont été résolus : - la corrosion apparue dans certaines des premières unités Clauspol est maintenant bien comprise et peut être évitée en suivant des règles simples de design, de construction et d'opération des unités ; - la stabilité du catalyseur a été améliorée en diminuant la température du solvant, en remplaçant l'injection directe d'eau par un échangeur de chaleur, en changeant la formulation initiale du catalyseur et en améliorant le contrôle du rapport H2S/SO2 du gaz de queue de Claus ; - la qualité du soufre produit est assurée par l'élimination de l'oxygène dans la charge du Clauspol en installant une couche de catalyseur spécifique dans le premier convertisseur Claus, en faisant particulièrement attention au design de la botte, par un contrôle régulier du niveau liquide dans le fond du réacteur et enfin en contrôlant le rapport H2S/SO2 ; - avec l'expérience, la procédure de lavage à l'eau du réacteur tous les deux à quatre ans a été simplifiée. De plus, de nouveaux résultats de R&D montrent que l'accumulation de solides dans le réacteur pourrait être évitée, éliminant les arrêts périodiques et réduisant la taille du réacteur.
© IFP, 2001