BE433848A

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Publication number: BE433848A
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Description

Perfectionnements aux procédés pour débarrasser des gaz.. contenant de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène, des composés organiques du soufre.

On sait que des gaz industriels, contenant de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène, peuvent être débarrassés des impuretés constituées par des composés organiques du soufre en faisant passer ces gaz, à des températures comprises entre 150 et 300 C, sur des catalyseurs contenant des carbonates alcalins mélangés intimement aux oxydes ou hydroxydes du fer. De cette manière on peut réduire la teneur de ces composés, dans du gaz à l'eau, jusqu'à 0,1 à 0,2 gr. de soufre par 100m3. Par contre on a constaté de différents côtés et à diverses reprises qu'un tel traitement appliqué à d'autres gaz contenant de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène ne donne que des résultats peu pro-

bants.

Par exemple en traitant de cette manière du gaz d'éclai- rage ou du gaz de fours à coke on observe que sa teneur en sou- fre organique est à peine modifiée. Cette particularité peut être expliquée par le fait que les composés organiques du sou- fre, que ces gaz contiennent, sont surtout d'une nature cycli- que et qu'ils ne sont pas décomposés par un traitement thermi- que à l'aide d'oxydes de fer alcalinisés. On a également cons- taté que d'autres gaz industriels, tels que des gaz de distil- lation du lignite, des gaz recueillis dans les installations de cracking, donnent de mauvais résultats en étant désulfurés de cette manière malgré que ces gaz ne contiennent qu'une fai- ble quantité de composés organiques du soufre, de nature cycli- que.

On a observé que des matières d'épuration constituées par des oxydes de fer alcalinisés, permettent d'obtenir un enlèvement bien meilleur de tous ces composés du soufre (y compris les composés cycliques) quand on débarrasse les gaz, avant leur traitement thermique en présence de ces substances, des constituants formateurs de résine ou de gommes. On a trouvé que dans un grand nombre des gaz industriels susdits se trou- vent des impuretés dont les concentrations, malgré qu'elles soient très petites, exercent néanmoins une influence nette- ment défavorable sur la séparation du soufre. Ces impuretés sont constituées par des vapeurs de différents composés hydro- carbonés non-saturés lesquels, sous des influences les plus diverses, ont une forte tendance à former des "gommes" de nature résineuse.

Ces composés, connus per se et qui sont, par exemple, le diacétylène, les cyclopentadies, le styrol, peuvent être trouvés, avec des concentrations de 1 à 10 gr/m3 dans les gaz industriels les plus divers. Une méthode simple et efficace pour déceler l'ensemble de ce groupe d'hydrocar- bones,que l'on peut désigner d'une manière générale comme étant des "formateurs de résine ou de gommes", consiste à

laver le gaz à examiner avec des solutions de formaldéhyde dans de l'acide sulfurique. On obtient, lorsque de tels formateurs de résine se trouvent dans les gaz avec les con- centrations susindiquées, la coloration foncée du réactif ou la séparation de flocons, déjà quand seulement quelques litres de ces gaz ont traversé ce réactif.

On a trouvé, lorsque ces impuretés sont absentes que l'on peut séparer complètement le soufre d'avec tous les gaz industriels contenant de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène. L'enlèvement des formateurs de i résine agit donc d'une manière fortement avantageuse sur la séparation du soufre de même qu'elle est nécessaire pour l'exé- cution de synthèses catalytiques, par exemple pour l'obtention d'essence par synthèse selon Fischer et Tropsch. Cet enlèvement des formateurs de résine, qui précède la désulfuration par des oxydes de fer alcalinisés, peut se faire à l'aide de charbons actifs ou de terre à blanchir.

En utilisant des charbons actifs, la séparation des formateurs de résine a lieu, avantageusement, avec du gaz froid après enlèvement de l'hydrogène sulfuré et avant le réchauffage du gaz nécessaire à la séparation des composés organiques du soufre. Quand on a recours à de la terre à blanchir, la séparation de ces formateurs de résine se fait de préférence après le réchauffage du gaz à purifier et avant sa mise en contact avec les oxydes de fer alcalinisés.

Exemple 1..-
Un gaz de synthèse, constitué pa.r du gaz de four à coke et du gaz à l'eau et qui contient 15 gr. de composés orga- niques du soufre par 100 m3 et qui a été débarrassé de la ma- nière connue de l'hydrogène sulfuré, ne peut être séparé des composés organiques du soufre que d'une manière imparfaite en étant traité par des oxydes de fer.alcalinisés à 250 C et selon le brevet allemand ? 651.462. On constate que lorsqu'on utilise une masse catalysante fraîche et lorsque 22 m3 du gaz ont passé dans 1 kg de cette masse, que la teneur en soufre organique @

dans le gaz recueilli atteint 10 gr./100 m3.

Par contre si on fait passer le gaz à 2000 C sur de la terre à blanchir activée, avant le traitement par les oxydes de fer alcalinisés, on constate que dans les mêmes conditions la teneur en soufre du gaz recueilli après le contact avec le fer, est réduite à
0,23 gr/100 m3. Cet effet épuratif subsiste après le traitement de 800 m pour chaque kilogr. de terre à blanchir et chaque kilogr. de catalyseur de fer et à partir de ce moment les for- mateurs de résine ne sont plus retenus par la terre à blanchir.

La teneur en soufre augmente alors brusquement de 0,3 à 5 gr. après le traitement de séparation du soufre. Pendant toute la durée de l'essai l'action de la terre à blanchir se limite à l'enlèvement des formateurs de résine. Par contre la teneur en soufre organique n'est pas diminuée par l'action de la terre à blanchir.

Exemple II. -
On fait passer sur 1,5 kg de charbon actif du gaz de four à coke exempt de H2S mais riche en formateurs de résine et contenant, en outre, 12 gr. du soufre organique par 100 m3.

Après passage de 40 m3 de ce gaz, les composés du soufre n'é- taient plus adsorbés par le charbon, de sorte que la teneur en soufre du gaz sortant du charbon était aussi élevée que celle pénétrant dans celui-ci. Par contre dans le gaz sortant on n'a décelé des formateurs de résine qu'après le passage de 240 m3.

Jusqu'alors les composés organiques du soufre étaient enlevés complètement. Sans intervention des charbons actifs on n'a ob- tenu, de prime abord, qu'une désulfuration de 12 à 10 gr. Dès que les formateurs de résine commencent à passer, on écarte le charbon du courant gazeux et on le lave, de la manière connue, avec de la vapeur d'eau, on le sèche et on le refroidit. Le charbon présente alors la même action favorable qu'au début de l'essai de sorte que le gaz traité à l'aide de ce charbon peut, à nouveau, être épuré complètement ou intégralement en le faisant passer sur le catalyseur constitué par du fer alca- linisé.

Claims

R E S U M E.

------------ L'invention a pour objet des perfectionnements apportes aux procédés pour débarrasser les gaz contenant de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène des composés organiques du soufre à l'aide de mélanges de carbonates alcalins et d'oxydes ou hydroxydes du fer à des températures comprises entre 150 et 3000 C, lesquels perfectionnements consistent, principalement, à soumettre préalablement les gaz à un traite- ment par des substances d'adsorption telles que des charbons actifs ou de la terre à blanchir pour débarrasser ces gaz des formateurs de résine ou de gommes qu'ils contiennent.

L'invention vise plus particulièrement certains modes d'application ainsi que certains modes de réalisation desdits perfectionnements; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les gaz épurés selon les procédés comportant application desdits perfectionnements, ainsi que les appareils et installations pour la mise en oeuvre de ces procédés.