Vad är hydrodesulfurization?

Hydroavsvavling, även känd som HDS, är en process där svavel avlägsnas från råolja och oljebaserade råvaror för den petrokemiska industrin, genom att kombinera det med väte för att bilda svavelväte (H2S). Råolja tros ha bildats under miljontals år från lager av död plankton på havsbotten. Eftersom svavel finns i allt levande finns det en rest av svavel i olja, i form av sulfider och organiska svavelföreningar som tioler och tiofener. Dessa föreningar anses vara oönskade.

När olja eller oljeprodukter som innehåller svavelföreningar förbränns oxideras svavlet till svaveldioxid (SO2), en förorening som kan orsaka andningsproblem och som är en stor bidragande orsak till surt regn. Förbränning av fossila bränslen är den främsta källan till SO2-föroreningar. Hydroavsvavling blev allt viktigare efter att i många länder antagits nya regler om svavelhalter i oljeprodukter för att minska SO2-utsläppen. Som ett resultat har oljeraffinaderier vanligtvis en HDS-enhet.

Ett annat problem med svavel i olja är att det kan minska effektiviteten hos de katalysatorer som används för att omvandla petroleumråvara till andra produkter. Svavel i bensin påverkar också katalysatorer i bilar. Det krävs bara mycket låga nivåer för att producera denna effekt, som är känd som att ”förgifta” katalysatorn.

I hydroavsvavlingsprocessen värms en blandning av det oljebaserade råmaterialet och vätgas till 300-400°C och pumpas under ett tryck på upp till 130 atmosfärer in i en hydroavsvavlingsreaktor. Här passerar blandningen över en katalysator som bryter svavel-kolbindningarna, vilket gör att svavlet kan reagera med vätet för att bilda svavelväte. Det finns ett antal hydroavsvavlingskatalysatorer, men den som oftast används består av molybdensulfid, som innehåller kobolt på en aluminiumoxidbas. H2S rinner ut ur reaktorn, tillsammans med överskott av väte, och in i en behandlingsenhet där det separeras ut, vilket gör att vätet kan återvinnas genom processen. Flera cykler kan krävas för att minska svavelhalten till den erforderliga nivån.

Svavelväte som produceras av HDS omvandlas till elementärt svavel genom en procedur som kallas Claus-processen — raffinaderier har i allmänhet en Claus-enhet för detta ändamål. En stor del av svavlet som utvinns på detta sätt används vid framställning av svavelsyra. Även om svavelfyndigheter fortfarande bryts, sker den största delen av svavelproduktionen idag från petroleum via HDS- och Claus-processerna.