Trong các tổ hợp hóa dầu hiện đại, công nghệ khử hydro Propan (Propane Dehydrogenation – PDH) đóng vai trò quan trọng trong sản xuất Propylen đạt tiêu chuẩn polymer, phục vụ ngành công nghiệp hóa chất và nhựa. Tại cụm phản ứng PDH, Propan được đưa vào hệ thống xúc tác kim loại, diễn ra phản ứng khử hydro, tạo ra hỗn hợp sản phẩm gồm Propylen và khí Hydro.

Để tối ưu hóa hiệu suất năng lượng và giảm chi phí vận hành, khí Hydro thu hồi từ cụm phản ứng PDH được tuần hoàn và tái sử dụng liên tục trong hệ thống. Tuy nhiên, nếu dòng nguyên liệu Propan đầu vào không được khử lưu huỳnh triệt để, Hydrogen Sulfide (H₂S) có thể phát sinh và tích tụ trong khí Hydro tuần hoàn.

Ngay cả ở nồng độ vết (trace level), H₂S trong khí Hydro tuần hoàn có thể gây ra những rủi ro nghiêm trọng, bao gồm:

• Nhiễm độc xúc tác, suy giảm hoạt tính, giảm tuổi thọ xúc tác và ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng.
• Ăn mòn thiết bị và đường ống, đặc biệt trong môi trường giàu Hydro và nhiệt độ cao của cụm PDH.
• Tăng chi phí bảo trì, sửa chữa, đồng thời làm gia tăng nguy cơ dừng nhà máy ngoài kế hoạch, ảnh hưởng đến an toàn và hiệu suất sản suất.

Yêu cầu kiểm soát H₂S trong khí Hydro tuần hoàn

Trước các rủi ro trên, việc triển khai hệ thống phân tích online liên tục (Continuous Online Monitoring) để đo lường và giám sát H₂S ngay tại tuyến khí Hydro tuần hoàn sau cụm phản ứng PDH là yêu cầu bắt buộc nhằm:

• Phát hiện sớm H₂S từ nồng độ vết, tránh tích lũy nguy hiểm.
• Bảo vệ xúc tác và hệ thống thiết bị khỏi tác động ăn mòn của H₂S.
• Duy trì hoạt động ổn định, an toàn và liên tục của toàn bộ dây chuyền PDH.

Reecotech đề xuất hệ thống phân tích H₂S trực tuyến MEDOR® của Chromatotec, ứng dụng công nghệ Sắc ký khí tự động (AutoGC) kết hợp đầu dò điện hóa ướt chuyên biệt cho hợp chất lưu huỳnh (Sulfur Specific Electrochemical Wet Cell Detector – ED).

Thông số kỹ thuật nổi bật

• Dải đo rộng: 0–1 ppm H₂S (giới hạn phát hiện thấp nhất tới 1 ppb).
• Thành phần Khí mẫu: Hỗn hợp chứa đến 60% Hydro cùng Propan và Propylen.
• Tính chọn lọc cao: Chỉ phản ứng với các hợp chất lưu huỳnh, không bị ảnh hưởng bởi Hydro hoặc các hydrocarbon nhẹ.
• Độ tuyến tính: R² > 0,995 trên toàn dải đo, đảm bảo độ chính xác ổn định
• Hoạt động ổn định trong môi trường ẩm: Đầu dò MEDOR® không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm có trong mẫu khí.

Đặc điểm kỹ thuật và vận hành

• Vận hành liên tục 24/7, cung cấp dữ liệu phân tích theo thời gian thực (real-time) cho hệ thống DCS hoặc SCADA của nhà máy.
• Tích hợp bộ tạo khí Nitơ (N₂) nội bộ, loại bỏ nhu cầu sử dụng khí Hydro hoặc các khí hiệu chuẩn bên ngoài, từ đó tối ưu hóa chi phí vận hành.
• Tự động hiệu chuẩn đảm bảo độ chính xác lâu dài và giảm thiểu nhu cầu bảo trì thủ công.
• Thiết kế bền bỉ cho môi trường công nghiệp khắc nghiệt, đạt các tiêu chuẩn an toàn quốc tế cho khu vực nguy hiểm:
  • ATEX (Châu Âu)
  • IECEx (Quốc tế)
  • CSA và CSA International (Bắc Mỹ)

Lợi ích khi triển khai giải pháp

Việc tích hợp hệ thống phân tích H₂S MEDOR® trên dây chuyền PDH mang lại các lợi ích vượt trội về mặt kỹ thuật và vận hành:

• Bảo vệ xúc tác: Ngăn ngừa nhiễm độc xúc tác, kéo dài tuổi thọ, duy trì hiệu suất phản ứng ổn định
• Bảo vệ thiết bị: Hạn chế ăn mòn, giảm chi phí bảo trì, sửa chữa tối ưu hóa tuổi thọ hệ thống
• Ổn định quá trình sản xuất: Phát hiện sớm nồng độ H₂S vượt ngưỡng cho phép, hỗ trợ điều chỉnh vận hành kịp thời.
• Tối ưu chi phí vận hành: Giảm tiêu hao hóa chất khử lưu huỳnh và tăng hiệu quả thu hồi khí Hydro.
• Đáp ứng tiêu chuẩn an toàn quốc tế: Tuân thủ các quy định nghiêm ngặt về kiểm soát khí độc trong môi trường sản xuất công nghiệp hóa dầu.

Việc lắp đặt hệ thống phân tích H₂S online MEDOR® cho khí Hydro tuần hoàn trong dây chuyền PDH không chỉ là giải pháp kỹ thuật tiên tiến mà còn là yêu cầu thiết yếu để đảm bảo an toàn, tối ưu hóa vận hành và bảo vệ tài sản trong các tổ hợp hóa dầu hiện đại.