BE581740A - - Google Patents

Info

Publication number
BE581740A
BE581740A BE581740DA BE581740A BE 581740 A BE581740 A BE 581740A BE 581740D A BE581740D A BE 581740DA BE 581740 A BE581740 A BE 581740A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
gas
fuel gas
catalyst
process according
sulfur
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Publication of BE581740A publication Critical patent/BE581740A/fr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K3/00Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
    • C10K3/02Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment
    • C10K3/04Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment reducing the carbon monoxide content, e.g. water-gas shift [WGS]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Perfectionnements à la purification de gaz combustibles. 



   La présente invention a pour objet un procédé   perfec-   tionné pour purifier des gaz combustibles, tels que du gaz de houille, qui permet d'éliminer des composés organiques sulfures tels que du sulfure de carbone, de   l'oxysulfure   de carbone, des mercaptans et des composés cycliques tels que du thiophène, en plus de l'hydrogène sulfuré et en même temps de réduire la teneur en   oxyde   de carbone à des valeurs faibles ou négligeables, de façon à diminuer la toxicité du gaz. 



   L'hydrogène sulfuré est facilement séparé des courants de gaz par des masses de contact chaudes ou froides capables de former des sulfures solides à faible pression de vapeurs. Dans certains cas, ces contacts catalysent la conversion des composés organiques sulfu- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 rés en hydrogène sulfuré. Cette conversion est plus efficace si l'hydrogène sulfuré ainsi formé est simultanément fixé sur le cataly- seur sous forme de sulfure solide. Cela accélère la décomposition des composés organiques sulfurés et empêche la formation de compo- ses organiques sulfurés à partir d'hydrogène sulfuré par la reaction inverse. 



   La vapeur d'eau augmente la pression de vapeurs de l'ay- drogène sulfuré par rapport au sulfure solide. Cela étant, si on utilise de la vapeur d'eau pour convertir une certaine quantité d'oxyde de carbone en hydrogène et anhydride   carboniçue,   la réaction de désulfuration en souffre dans la mesure correspondante. 



   On a cependant constaté que si on utilise un catalyseur actif à des températures relativement basses, on peut   maintenir   les pourcentages d'admission de la vapeur d'eau suffisamment faibles pour assurer une bonne extraction du soufre, tout en convertissant des quantités acceptables d'oxyde de carbone. Si on fait en sorte que la réaction ait lieu à une pression élevée, une plus grande quan- tité d'hydrogène sulfuré aura tendance à être retenue par le catalyseur et on peut ainsi utiliser une plus grande quantité de vapeur d'eau pour convertir de l'oxyde de carbone. 



   Suivant un procédé de la présente invention pour traiter des gaz combustibles, on extrait de l'oxyde de carbone de ces gaz simultanément avec l'extraction de composés sulfurés. 



   Le gaz est traité avec de la vapeur d'eau à une tempéra- ture comprise entre 200  et 800 C mais de préférence entre 350 et 500 C en présence d'un catalyseur, pour la décomposition de composés sulfurés organiques et   pour   la conversion de l'oxyde de carbone. 



  L'absorption de l'hydrogène sulfuré se produit soit sur le   cataly-   seur de conversion soit sur un agent d'absorption séparé mélangé au catalyseur. Le pourcentage de vapeur d'eau est réglé de façon à   maintenir   la pression de vapeurs de l'hydrogène sulfuré libre au- dessus du catalyseur à une valeur minimum. Si la conversion d'oxyde de carbone, dans une phase, est insuffisante, on peut injecter de la 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 vapeur d'eau dans une seconde phase pour remplacer celle convertie pendant la première, et extraire ainsi une plus grande quantité d'oxyde de carbone. Cette seconde phase extrait des composés sulfu- rés organiques et inorganiques supplémentaires du gaz et -convertit une plus grande quantité d'oxyde de carbone. 



   Ce traitement aboutit à la conversion de composés sulfu- rés organiques en hydrogène sulfuré, qui est absorbé, ensemble avec l'hydrogène sulfuré déjà présent dans le gaz, et aboutit également à la conversion simultanée d'oxyde de carbone en hydro- gène et en anhydride carbonique. 



   Un catalyseur approprié est l'oxyde de fer, qui sert également d'absorbant pour l'hydrogène sulfuré. L'oxyde de fer peut être mélangé à d'autres produits chimiques, tels que du manganèse, du chrome ou des composés de cuivre, qui contribuent à activer les réactions. Le catalyseur peut être uniforme ou peut être absorbé sur un support poreux ou réfractaire. Le catalyseur peut se présenter sous forme pulvérulente ou granuleuse et peut être utilisé dans une couche fixe, sous forme fluidisée, ou dans un procédé à lit de fusion mobile. Le gaz peut être débité à la pression atmosphérique ou à une pression élevée. Le procédé peut ainsi être incorporé dans une installation pour la production de gaz à haute pression sans devoir dépressuriser le gaz avant purification. 



   Le traitement du gaz peut être effectué dans un réacteur unique ou dans un certain nombre de réacteurs en série, chaque réac- teur comprenant un ou plusieurs étages. Les pourcentages de vapeur d'eau et les températures pour chaque réacteur, et pour chaque étage dans chaque réacteur, sont réglés de façon à retenir une quantité maximum d'hydrogène sulfuré dans chaque couche de catalyseur. La masse des composés sulfurés et de l'oxyde de carbone est extraite, ou convertie par un catalyseur et par un absorbant relativement encrassés,à une température élevée dans le premier étage ou le pre- mier réacteur ; le processus est achevé par un ou plusieurs cataly- seurs ainsi que par un ou plusieurs absorbants plus propres, à une température inférieure dans des étages ou des réacteurs ulté- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 rieurs. 



   On a constaté que le thiophène, un composé sulfure   organi-   que présent dans le gaz et résistant à la plupart des traitements catalytiques, peut être éliminé à raison de plus de 50% de sa valeur initiale pour chaque réacteur, aussi longtemps que l'hydrogène sul- furé est absorbé par le catalyseur. Ainsi, par le procédé indiqué plus haut, on peut débarrasser pratiquement le gaz du thiophène ainsi que des autres composés sulfurés organiques, ce qui jusqu'à pré- sent était considéré comme impossible à atteindre dans des condi- tions de travail pratiques. 



   Le catalyseur et l'absorbant encrassés peuvent être régénérés par un courant d'air et de gaz de combustion, ou par un courant d'air et de vapeur d'eau, dans la couche chaude à une tempé- rature de 300 à 1000 C mais de préférence de 400 à   ?00 C,   le proces- sus étant réglé de façon à empêcher une surchauffe du catalyseur. Le soufre contenu dans l'absorbant est ainsi extrait par la vapeur d'eau ou l'oxygène et on traite les gaz produits pour obtenir soit du soufre élémentaire soit de l'acide sulfurique, comme décrit ci-après. 



  Le ou les réacteurs utilisés peuvent comprendre deux réacteurs paral- lèles ou des groupes de réacteurs dont l'un, ou un groupe, peut être utilisé pour traiter les gaz tandis que le catalyseur et l'absorbant contenus dans l'autre réacteur sont régénérés. 



   Le catalyseur est régénéré par un traitement avec un mélange de vapeur d'eau et d'air, ou de gaz inerte et d'air, et la température du catalyseur est soigneusement surveillée. Suivant le rapport vapeur:air utilisé, on peut récupérer directement du soufre élémentaire des gaz produits. La vapeur forme de l'hydrogène sulfure. avec le catalyseur et une certaine partie de cet hydrogène sulfuré brûlé dans l'air et se transforme en anhydride sulfureux. Lorsque ces deux substances sont présentes dans des proportions correctes, elles se transforment en soufre élémentaire. Le produit peut être utilisé pour fabriquer de l'acide sulfurique ainsi   qu'à   d'autres fins bien connues.

   Lorsqu'on utilise un excès d'air, on n'obtient que de   l'anhydride   sulfureux que l'on peut faire passer dans une 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 installation de contact par voie humide pour la fabrication d'acide sulfurique. 



   Ce procédé peut être appliqué à des gaz combustibles de tous types, tels que du gaz de cornue verticale continue, du gaz de four à coke, du gaz à l'eau, du gaz de gazogène, du gaz de gazogène à scorification, du gaz d'huile catalytique, et des gaz analogues. 



   En réglant le rapport vapeur/gaz, on peut utiliser le procédé pour produire, à partir des gaz bruts mentionnés plus haut, un gaz ayant n'importe quel rapport hydrogène:oxyde de carbone voulu, tel qu'un gaz pour la production d'ammoniaque, d'engrais ou de gaz de synthèse purifié pour la synthèse des hydrocarbures; une augmentation de la proportion de vapeur d'eau aboutit à la conversion d'une proportion plus élevée d'oxyde de carbone. Le procédé peut être appliqué à un gaz combustible contenant de l'hydrogène sulfuré en plus de soufre organique et d'oxyde de carbone, ou à un gaz combustible qui a été débarrassé de la plus grosse partie ou de toute sa teneur en hydro- gène sulfuré.

   Le procédé sert dans ce cas à extraire l'hyorogène sulfuré résiduel ainsi que la masse du soufre organique du gaz com- bustible, outre qu'il convertit de l'oxyde de carbone et produit un gaz combustible ayant perdu en parties sa toxicité.   rar   un traitement tel que décrit, le gaz combustible peut être débarrassé du soufre, des agents de gommage et de composés non satures dans une mesure suffisante pour le rendre approprié pour la conversion de l'oxyde de carbone résiduel en metnane au moyen d'hydrogène sur un catalyseur en nickel, qui peut être régénéré après encrassement. Un tel catalyseur reste actif, quoique considérablement contaminé par du soufre, pendant un certain temps.

   La synthèse du méthane aide à regagner une certaine partie de la perte de pouvoir calorifique dans le procédé et rend au gaz combustible ses   caracté-   ristiques de combustion initiales. 



   Le rapport   vapeur:gaz   peut être réglé suivant la conver- sion d'oxyde de carbone désirée et la synthèse de méthane requise, s'il y en a, peut être réglée suivant le pouvoir calorifique requis du gaz combustible. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



   Lorsqu'on utilise une synthèse du méthane, on peut dériver une certaine partie du gaz combustible autour de l'étage de synthè- se du méthane et l'ajouter ensuite au méthane pour diminuer son pouvoir calorifique. 



   Cependant, lorsqu'on désire augmenter le pouvoir calorifi- que du gaz combustible non toxique d'une façon économique, on utilise des déchets tels que du coke en petits grains. Ces grains de coke qui n'ont guère de valeur pratique comme produit à brûler, peuvent être traités dans un gazogène à scorification ou dans un appareil analo- gue afin de produire un gaz de gazogène à scorification à pouvoir calorifique très faible qui, en tant que gaz, n'a guère de valeur marchande. En raison du prix très bas des grains de coKe, ce gaz peut être produit à un prix de revient très bas.

   Si on fait d'abord passer ce gaz de gazogène à travers un réacteur de désulfuration, comme décrit plus haut pour un gaz combustible normal, et si on le soumet ensuite à une synthèse de méthane, le méthane ainsi pro- duit peut être utilisé pour enrichir le gaz combustible non toxique et pour augmenter son pouvoir calorifique sans réduire sa propreté et sans qu'on doive utiliser le gaz combustible plus précieux pour la synthèse du méthane. 



   En plus des grains de coke, on peut également obtenir des gaz bon marché convenant pour la synthèse du méthane ainsi que pour une utilisation ultérieure en vue d'enrichir le gaz combustible plus coûteux à partir de tels déchets ou de matières carbonacées comme du poussier, du goudron, de l'huile lourde ou de la boue d'huile et des matières analogues capables d'être traitées pour produire un gaz contenant de l'hydrogène et de l'oxyde de carbone et ayant une valeur marchande faible ou nulle à d'autres fins. 



   Les exemples suivants des différentes phases d'un procédé de traitement d'un gaz combustible visent simplement à illustrer I'in- vention sans la limiter en aucune façon :      Exemple 1 (Extraction du soufre et de   l'oxyde     -de   carbone) 
On fait passer un gaz combustible contenant approximative- ment 400 grains (25.9 Kg) d'hydrogène sulfuré et 30 grains 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 (1,9 Kg) de soufre organique (dont 6 grains (0,39 Kg) sont du thio- phène) par 100 pieds cubes   (1638,7     6 grains   le premier étage d'un réacteur à une température de 460 C. Le pouvoir calorifique du gaz est de 475 B.T.U. par pied cube (16,39 cm3) et la teneur en oxyde de carbone est de 18% par volume. 



   On ajoute 10 parties de vapeur d'eau par 100 parties de gaz combustible avant que le gaz contacte la première couche de catalyseur ; une certaine partje de cette vapeur est consommée dans la réaction. La teneur en hydrogène sulfuré du gaz tombe à 20 grains (1,29 Kg) par 100 pieds cube (1638,7 cm3) et la teneur en soufre organique tombe à 4 grains (259 mg) par 100 pieds cube (1633,7 cm3), dont 3 grains (194 mg) par 100 pieds cube (16638,7 cm3) sont du thio- phène; le reste du soufre est retenu par le catalyseur. La teneur en oxyde de carbone à la sortie est réduite à   13,2%   par volume. 



   Le gaz passe alors dans le second étage du réacteur où 10 autres parties de vapeur d'eau par 100 parties initiales du gaz sont ajoutées. Le gaz provenant du premier étage contient une cer- taine quantité de vapeur d'eau résiduelle de sorte que la teneur en vapeur finale est de 13,5% par volume. (La vapeur disponible pour la réaction augmente à mesure que le pourcentage en oxyde de car- bone diminue, maintenant ainsi la force d'entraînement de la réac- tion à sa valeur optimum). 



   Le gaz contacte la couche de catalyseur du second étage à une température de 440 C et la teneur en hydrogène sulfuré à la sortie de cet étage est réduite à 3 grains (194 mg) par 100 pieds cube (1638,7 cm3). La teneur en soufre organique est de 2 grains (129 mg) par 100 pieds cube (1638,7 cm3) dont 1,5 grain (97 mg) par 100 pieds cube (1638,7 cm3) est du thiophène, et la teneur de.sortie en oxyde de carbone est réduite à 8,5%. 



   Dans le troisième étage, 10 autres parties de vapeur d'eau par 100 parties initiales de gaz sont ajoutées ce qui, avec la va- peûr d'eau résiduelle provenant du second étage, donne un pourcenta- ge de vapeur à l'entrée de 16,8% pour le troisième étage. La tempé- rature d'entrée est de 410 C. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



   31o Dans le troisième étage   -la   teneur en hydrogène sulfuré à la sortie est réduite à moins de 0,5 grains (34 mg) par 100 pieds cube (1638,7 cm3), et la teneur en soufre organique, formée entiè-- rement de thiophène, est réduite à 0,5 grain (34 mg) par 100 pieds cube (1638,7 cm3). La teneur finale en oxyde de carbone à la sortie -est descendue à 4,6%. Ces chiffres représentent un gaz qui a été pratiquement désulfuré et débarassé de sa toxicité. 



   Le pouvoir calorifique du gaz final est de 429   B.T.U.   par pied cube (16,39 cm3) et peut être augmenté par l'addition de gaz de pétrole liquide ou par la synthèse du méthane, comme décrit ci- après. 



  Exemple 2 (Synthèse du méthane et réduction de l'oxyde de carbone) 
Le gaz combustible précité, qui contient 1 grain (64,8 mg) par 100 pieds cube (1638,7 cm3) ne soufra est introduit dans un réacteur contenant un catalyseur de synthèse du méthane sus- ceptible d'être régénéré tel que du nickel. La teneur en oxyde de carbone du gaz à l'entrée est de   4,6%   par volume. 



   Une certaine partie de.l'oxyde de carbone contenu dans le gaz réagit avec l'hydrogène en présence du catalyseur pour produi- re du méthane et le pouvoir calorifique du gaz est accrue jusqu'a 460   B.T.U.   par 100 pieds cubes (1638,7 cm3). La teneur en oxyde de carbone à la sortie tombe à 2,1% du guz sec, et le soufre organique résiduel est converti en hydrogène sulfuré qui doit être séparé du gaz avant distribution. Le catalyseur au nickel doit être périodi- quement régénéré. 



   Comme la'synthèse du méthane requise n'est pas très im- portante, le gaz peut avoir une teneur en soufre plus élevée et les températures de réaction peuvent être plus élevées et les rendements moins élevés que pour des procédés produisant des concentrations de méthane supérieures. 



  Exemple 3 (Réduction du soufre organique et de l'oxyde de carbone) 
On fait passer un gaz de houille contenant 20 grains (1,29   Kg)   de soufre organique par 100 pieds cubes (1638,7 cm3) et quelques traces de thiophène avec 20% de vapeur sur un cataly- 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 seur au fer à une température de 450 C. 



   La teneur totale en soufre à la sortie du catalyseur est de 2 grains (129,6 mg) par 100 pieds cube   (163,7   cm3) dont 1,5 grain (97 mg) par 100 pieds cube (1638,7 cm3) est de l'hydrogène sulfuré et 0,5 grain (32,4 mg) par 100 pieds cube (1638,7 cm3) est du soufre organique. Le pourcentage de l'oxyde de carbone à l'entrée est de   15%   et la teneur à la sortie est de   3%.   



  Exemple 4 (Réduction du bisulfure de carbone et de l'oxyde de carbone; 
On fait passer un gaz combustible contenant plus de 600 grains (38,8 Kg) de soufre sous forme de bisulfure de carbone par 100 pieds cube (1638,7 cm3) sur un catalyseur avec 4% de vapeur d'eau par volume. La teneur en oxyde de carbone est de 12% par volume. 



   A la sortie, la teneur en oxyde de carbone est réduite à 8,8% et la teneur en soufre est réduite à 5 grains   (424   mg) par 100 pieds cubes (1638,7 cm3), Exemple 5 (Réduction du thiophène et de l'oxyde de carbone) 
On fait passer un gaz de houille contenant 20 grains (1,29 Kg) par 100 pieds cube (1638,7 cm3) de thiophène et 15% d'oxyde de carbone à travers un catalyseur avec 20% par volume de vapeur. La sortie contient 9 grains (583 mg) par 100 pieds cube (1638,7 cm3) de soufre organique, en substance du thiophène, et 3% d'oxyde de carbone. 



  Exemple 6 (Régénération du catalyseur) 
On chauffe un catalyseur encrassé contenant 20% de soufre      fixé sous forme de sulfure de fer à 700 C et on le soumet à l'ac- tion d'un courant d'air mélangé à 5% en volume de vapeur qui le traverse. Le gaz de sortie contient 7 à   8%   d'anhydride sulfureux et après avoir été régénéré le catalyseur contient   0,5%   de soufre résiduel. 



  Exemple 7 (Récupération du soufre élémentaire) 
On traite un catalyseur encrassé contenant 20% de soufre fixé sous forme de sulfure avec un mélange de 80 parties de vapeur d'eau et de 20 parties d'air à une température de 450 C. Le gaz de 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 sortie contient 1% d'anhydride sulfureux et on peut récupérer du soufre élémentaire de plus de 98% de pureté du condensat, ce qui représente plus de la moitié du soufre contenu dans le catalyseur encrassé qui, après régénération, ne contient pas plus de 0,5% de soufre. 



   Une installation appropriée pour réaliser le procédé de la présente invention est représentée sous forme d'un schéma synopti- que dans le dessin annexé. Il est cependant clair qu'une telle   réali-   sation ne limite pas les formes qu'une telle installation peut éven- tuellement prendre. 



   Comme le montre le dessin, l'installation comprend essen- tiellement deux réacteurs à trois égages 2 et 3, deux réacteurs de synthèse du méthane 4 et 5, qui sont reliés en série parallèle avec un échangeur de chaleur commun 6, et un épurateur à gaz 7. 



  L'installation comprend également un autre échangeur de chaleur 8 et un bac de décantation 9. 



   On fait passer un gaz combustible en provenance d'une source de gaz dans l'installation par une conduite 10 et une valve à deux positions 11, de façon à l'introduire dans l'entrée de gaz 12 du réacteur à trois étages 2. Une autre conduite 13 contourne la valve 11 et aboutit à une valve à deux positions 14 allant à l'entrée de gaz 15 du réacteur à trois étages 3. Une conduite 16 relie la troisième branche de la valve à deux positions 11 à l'entrée de l'échangeur de chaleur 8 et une autre conduite 17 relie la troisième branche de la valve à deux positions 14, par une partie 16a de la conduite 16, à l'échangeur de chaleur 8. 



   Un évent 18 dans l'échangeur de chaleur 8 s'ouvre à l'atmosphère et une conduite 19 relie l'échangeur de chaleur 8 au bac de décantation 9. Une conduite de décharge 20 pour le magma relie un point de décharge approprié au fond du bac de décantation 9 qui est également pourvu d'un trop-plein 21 pour le   liquide.   



   Le réacteur 2 est pourvu de trois couches de catalyseur verticalement séparées 22,23 et 24 et   le.   réacteur 3 est pourvu de 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 trois couches de catalyseur identiques 25, 26   et- 27.   



   La sortie 28 du réacteur 2 mène par une conduite 29, une valvé à deux positions 31, une autre conduite 31, et une seconde valve à deux positions 32, à l'entrée 33 du réacteur de synthèse du méthane 4 dans lequel est placé un catalyseur au nickel ou un autre catalyseur de ,synthèse du méthane   34.   La sortie 35 du réacteur 4 mène par une conduite 36, dans laquelle est intercalée une valve à deux positions   37,   à l'entrée de l'échangeur de chaleur 6. 



   La sortie de-1.'échangeur de chaleur 6 mène par une con- duite 38 au fond de l'épurateur à gaz 7, dont la sortie relie le dessus de l'épurateur 7 par une conduite 39 à un gazomètre ou à un autre récipient d'emmagasinage. L'épurateur à gaz 7 contient des treillis ou des tamis appropriés 40, comme cela se pratique couràm- ment, et des pulvérisations de liquide sont dirigées sur les treillis 40 à partir d'une conduite 41 raccordée à une source appropriée. 



   La sortie du réacteur 3 est reliée par des conduites ana- logues 42 et 44 et des valves à deux positions 43 et 45 à l'entrée 46 du réacteur de synthèse du méthane 5 qui est pourvu d'un cataly- seur de synthèse du méthane 47 semblable au catalyseur   34.   La sortie 48 du réacteur 5 est raccordée à l'échangeur de chaleur 6 et à l'épu- rateur 7 par une conduite 49 dans laquelle est montée une valve à deux positions 50 et une partie 36a de la conduite 36. 



   Les troisièmes branches des valves à deux positions 32'et 45 sont reliées par des conduites 51 et 51a à un réceptacle à déchets ou à l'atmosphère. 



   La vapeur d'eau servant à alimenter les étages des réac- teurs 2 et 3 en quantité requise est introduite dans l'installation à travers une conduite 52 en provenance d'une source de vapeur appropriée. A partir de la conduite 52, des branchements 53, 54 et 55 aboutissent respectivement, en   pass?nt   par des valves 56,57 et   58,   aux expaces prévus dans le réacteur 2 au-dessus des couches de cata- lyseur respectives 22, 23 et 24. Des branchements identiques 59, 60 et 61 relient la conduite 52 en passant par des valves 62, 63 et 64, 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 aux espaces respectifs prévus au-dessus des couches de catalyseur 
25, 26 et 27 dans le réacteur 3. 



   Une conduite 65 relie la source de vapeur d'eau en pas-' sant par une valve 66 à une autre conduite 67 qui est raccordée à la troisième branche de la valve 30 et une conduite de dérivation 68 relie la conduite 67 à la troisième branche de la valve 43. Une con- duite de dérivation 63 relie la conduite 65 en passant par une valve 
70 à la troisième branche de la valve à deux positions 37 et une au- tre conduite de dérivation 71 relie la conduite 69 à la troisième branche de la valve à deux positions 50. 



   De l'air comprimé en provenance d'une source d'air appro- priée est introduit dans l'installation par une conduite 72 et un collecteur 73 qui est branché sur les conduites 65, 67 et 69. Des valves réglables appropriées 75 et 74 sont prévues dans le collec- teur 73 entre la conduite d'alimentation 72 et les conduites respec- tives 66 et 69. 



   Dans la description du fonctionnement de l'installation on supposera que cette installation a fonctionné pendant un certain temps et que les catalyseurs 25, 26 et 27 dans le réacteur 3 et le catalyseur 47 dans le réacteur de synthèse du méthane 5 sont encras- sés et que les réacteurs 2 et 4 doivent être mis en marche pendant que les catalyseurs encrassés 25, 26 et 27 et 47 sont simultanément régénérés. 



   Le gaz combustible est introduit dans l'installation par les conduites 10 et 13, la vapeur d'eau par les conduites 52 et 65, et l'air par la conduite 72 et le collecteur 73. 



   La vapeur est introduite dans les espaces situés au- dessus des catalyseurs 22, 23 et 24 dans le réacteur 2 par les con- duites 53, 54 et 55 et les valves 56, 57 et 58, respectivement, sont réglées de façon à débiter la quantité de vapeur voulue au-dessus de chaque catalyseur. En même temps, les valves 62, 63 et 64 sont fer- mées pour empêcher la vapeur de pénétrer dans le réacteur 3. Les valves 30, 32 et 37 sont actionnées de façon à ouvrir un passage passant par les conduites 29 et 31, le réacteur de synthèse de 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 méthane 4 et la conduite 36 pour aboutir à l'échangeur de chaleur 6. 



   On actionne alors la valve 11 pour produire un écoulement du gaz de la conduite 10 dans le réacteur 2 et on actionne simulta- nément la valve 14 pour mettre l'entrée 15 du réacteur 3 en commu- nication avec l'échangeur de chaleur 8 et pour couper simultanément le débit du gaz qui pénètre dans le réacteur 3 en provenance de la conduite 13. 



   Le gaz passe alors à travers les catalyseurs 22, 23 et 24, comme décrit dans l'exemple 1 ci-dessus, et du gaz pratiquement pur quitte la sortie 28 du réacteur 2 et traverse les valves 30 et 32 pour pénétrer dans le réacteur de synthèse du méthane 4, où il est soumis aux réactions décrites ci-dessus dans l'exemple 2. 



   A partir de la sortie du réacteur de synthèse du méthane 4, le gaz purifié et enrichi passe par la valve 37 et la conduite 36 pour aller à l'échangeur de chaleur 6 dans lequel la vapeur d'eau qu'il contient est condensée, et arrive ensuite à l'épurateur 7, où l'hydrogène sulfuré qu'il contient est éliminé par lixiviation par des pulvérisations de liquide provenant de la conduite 41. 



   Le gaz purifié et épuré passe alors par la conduite 39 vers un réseau de distribution domestique ou un autre point de distribution. 



   Pendant que le gaz est traité dans les réacteurs 2 et 4, les catalyseurs 25, 26. 27 et 47 sont régénérés. 



   L'ouverture de la valve 14 a placé le réacteur 3 en communication avec l'échangeur de chaleur 8 et avec le bac de décan-   tation   9. Les valves 43 et 50 sont alors actionnées pour placer les sorties des réacteurs 3 et 5 en communication, respectivement, avec les conduites 68 et 71. La valve 45 est actionnée pour fermer la liaison reliant les réacteurs 3 et 5 et pour placer l'entrée 46 du réacteur de synthèse du méthane 5 en communication avec la conduite 51a et avec un réceptacle à déchets ou avec l'atmosphère. 



   La valve 66 est réglée de façon à fournil, la quantité de vapeur d'eau désirée au réacteur 3 pour régénérer les catalyseurs qui y sont contenus, et la valve 70 est réglée de façon à fournir 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 la quantité correcte de vapeur d'eau au réacteur 5 pour régénérer le catalyseur de ,synthèse du méthane 47 y contenu, comme décrit plus haut. 



   Simultanément, les valves 74 et 75 sont réglées de façon à fournir la quantité désirée d'air destiné à être mélangé avec la   vapeur.::d'eau   dans les réacteurs 3 et 5 également comme décrit plus haut ; l'air, qui avance dans les conduites respectives 73 et 68 ou 71, est entraîné dans la vapeur. Si on le désire, des dispositifs aspirateurs appropriés peuvent être prévus aux jonctions entre les conduites .d'air et de vapeur d'eau pour assurer l'entraînement de la quantité d'air désirée dans la vapeur, ou vice versa. 



   La vapeur d'eau et l'air entraînés à travers le cataly- seur 47 régénèrent le catalyseur comme décrit plus haut et sont, ensemble avec les dépôts provenant du catalyseur,ventilés à l'atmosphère, ou à un récipient à déchets approprié, à travers la conduite 51a. La vapeur et l'air entraînés à travers les cataly- seurs 27, 26 et 25, entraînent avec eux les composés sulfurés absor- bés par les catalyseurs et les entraînent vers l'échangeur de cha- leur 8 où la vapeur est condensée. L'air, auquel s'est mélangée une certaine quantité d'anhydride sulfureuse est ventilé à l'atmosphère à travers la conduite 18 tandis que le condensat avec, comme dans l'exemple 7, du soufre élémentaire précipité, gravite vers le bac de décantation 9. Le magma de soufre est aspiré hors du bac à travers la conduite 20 et l'eau peut déborder en 21. 



   Normalement, les valves 66, 70, 74 et 75, une fois réglées, peuvent être laissées ouvertes, quoiqu'un réglage provisoire puisse être nécessaire pour corriger les erreurs qui peuvent se produire. 



   Lorsque les catalyseurs 25, 26, 27 et 47 doivent être régénérés ou, en variante, lorsque les catalyseurs 22, 23,24 et 34 doivent être régénérés, le gaz et la vapeur d'eau sont transférés aux réacteurs 3 et 5 par une manipulation des valves 56 à 58 et 62 à 64 et les valves à deux positions 11, 30, 32, 37 et 14, 43,45 et 50, et les réacteurs 3 et 5 entrent en action d'une façon analogue, pen- 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 dant que les catalyseurs 22, 23, 24 et 34 sont ainsi régénérés.. 



   REVENDICATIONS. l.- Procédé pour traiter des gaz combustibles, caracté- risé en ce qu'on extrait de l'oxyde de carbone de ces gaz simultané- ment avec des composés sulfurés.

Claims (1)

  1. 2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les composés sulfurés contiennent du soufre organique.
    3. - Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caracté- risé en ce que les composés sulfurés contiennent de l'hydrogène sulfuré.
    4. - Procédé suivant les revendications 1, 2 ou 3, carac- térisé en ce que les composés sulfurés contiennent du thiophène.
    5. - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le thiophène éliminé constitue pas moins de 50% de la teneur en thiophène du gaz combustible.
    6. - Procédé.suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on traite le gaz combustible avec de la vapeur dans un réacteur en présence d'un catalyseur.
    7. - Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la vapeur est à une température comprise entre 200 et 800 C.
    8.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la valeur est à une température comprise entre 350 et 500 C.
    9.- Procédé suivant les revendications 6, 7 ou 8, carac- térisé en ce qu'on fait passer le gaz combustible en série par plusieurs étages comprenant chacun un réacteur qui contient un catalyseur séparé et on applique la vapeur d'eau au gaz combustible dans chaque étage indépendamment des autres étages, la quantité de vapeur appliquée à chaque étage ne suffisant qu'à convertir une certaine proportion de l'oxyde de carbone y contenu sans détruire les caractéristiques d'absorption du soufre du catalyseur.
    10. - Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'on règle la quantité de vapeur d'eau appliquée à chaque étage de façon à produire dans le gaz combustible un rapport hydrogène:oxyde <Desc/Clms Page number 16> de Carbone suffisant pour conditionner le gaz afin d'en extraire ultérieurement des hydrocarbures par synthèse.
    Il.- Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'on règle la quantité de vapeur d'eau appliquée à chaque étage de façon à produire la conversion de pratiquement tout l'oxyde de carbone contenu dans le gaz combustible, afin de conditionner le gaz pour la production ultérieure c'ammoniaque.
    12.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce qu'on dévie l'écoulement du gaz combusti- ble en provenance du réacteur et on soumet le catalyseur à l'action de la vapeur d'eau et de l'air provenant de l'extraction des compo- sés sulfurés absorbés.
    13. - Procédé suivant la revendication 12, caractérise en ce que le rapport air:vapeur d'eau est tel qu'il permet de récupérer du soufre élémentaire des composés sulfurés absorbés libérés du catalyseur.
    14. - Procédé suivant les revendications 12 ou 13, carae térisé en ce que le rapport air:vapeur d'eau est tel qu'il permet ce récupérer de l'anhydride sulfureux des composés sulfurés libérés du catalyseur.
    15. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 à 14, caractérisé en ce qu'on introduit le gaz combustible et la vapeur d'eau sélectivement dans l'un ou l'autre de deux réacteurs, et on soumet le ou les catalyseurs dans le réacteur qui ne reçoit pas de vapeur à une régénération pour les débarrasser des composés sulfurés absorbés.
    16. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on règle à nouveau les caracté- ristiques de cnmbustion du gaz combustible après traitement par une synthèse du méthane sur un catalyseur au nickel de façon à diminuer davantage la teneur en oxyde de carbone du gaz combustible.
    17.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le gaz combustible est du type de houille. <Desc/Clms Page number 17>
    18. -Procédé suivant 1'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le gaz combustible est du gaz de four à coke.
    19.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le gaz combustible contient du gaz à l'eau carburé.
    20. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le gaz combustible est un gaz à pouvoir calorifique faible.
    21. - Procédé suivant la revendication 20, caractérisé en ce que le gaz combustible contient le gaz produit par un gazogène à gaz à l'eau avant carburation.
    22. - Procédé suivant la revendication 20, caractérisé en ce que le gaz combustible contient du gaz de gazogène.
    23. - Procédé suivant la revendication 20, caractérisé en ce que le gaz combustible contient du gaz de gazogène à scorification 24. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 20,21, 22 ou 23, caractérisé en ce qu'on soumet le gaz combustible à pouvoir calorifique faible à une désulfuration dans une série séparée de réacteurs et on le traite ensuite par une synthèse de méthane sur un catalyseur au nickel afin d'augmenter son pouvoir calorifique, le gaz résultant étant mélangé au gaz combustible dont le pouvoir calorifique a été diminué par désulfuration et par conver- sion de l'oxyde de carbone afin d'augmenter le pouvoir calorifique du gaz combustible qui a perdu sa toxicité.
    25. - Procédé suivant la revenadication 24, caractérisé en ce que le gaz combustible non toxique, dont le pouvoir calorifique est accru, est un gaz de houille, de four à coke ou un gaz à l'eau carburé.
    26.- Procédé pour traiter des gaz combustibles, en substan- ce comme décrit. <Desc/Clms Page number 18>
    27.-Appareil pour traiter des gaz combustibles, en substance comme décrit avec référence aux exemples 1, 2 et 7 ou 8 ainsi que; représenté au dessin annexé.
BE581740D BE581740A (fr)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE581740A true BE581740A (fr)

Family

ID=191241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE581740D BE581740A (fr)

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE581740A (fr)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0963341B1 (fr) Procede et catalyseur pour oxider directement en soufre l&#39;h2s contenu dans un gaz
BE1001647A3 (fr) Procede pour minimiser l&#39;emission de produits nocifs d&#39;usines de production d&#39;energie, alimentees par du gaz provenant d&#39;une installation de gazeification du charbon.
CA2890282C (fr) Procede ameliore de conversion d&#39;une charge contenant de la biomasse pour la production d&#39;hydrocarbures par voie de synthese fischer-tropsch
FR2508886A1 (fr) Procede de craquage de gaz d&#39;hydrogene sulfure et appareil pour sa mise en oeuvre
CA2211800C (fr) Procede et catalyseur pour oxyder en soufre par voie catalytique l&#39;h2s contenu en faible concentration dans un gaz
EP1040080B1 (fr) Procede pour oxyder directement en soufre, par voie catalytique et en phase vapeur, l&#39;h 2?s contenu a faible teneur dans un gaz
US4302218A (en) Process for controlling sulfur oxides in coal gasification
CA2196103C (fr) Procede de desulfuration catalytique d&#39;un gaz renfermant les composes h2s et so2 et catalyseur pour la mise en oeuvre dudit procede
US3061421A (en) Purification of fuel gases
FR2589082A1 (fr) Procede d&#39;elimination des composes soufres contenus dans un gaz residuaire, notamment issu d&#39;une usine a soufre claus, avec recuperation desdits composes sous la forme de soufre
KR101458244B1 (ko) 고체 연료의 압력 기화에 의해 생성된 생성물 가스를 처리하기 위한 방법 및 장치
WO2001091900A1 (fr) Procede et dispositif de regeneration d&#39;absorbants uses issus du traitement des fumees de generateurs thermiques
BE581740A (fr)
FR2467175A1 (fr) Procede ameliore pour la conversion du monoxyde de carbone en hydrogene et en dioxyde de carbone
FR2698090A1 (fr) Procédé de conversion des oxydes polluants des soufre et d&#39;azote provenant d&#39;effluents gazeux.
BE865319A (fr) Procede pour produire un gaz de synthese nettoye et purifie et un gaz riche en co
EP0649674B1 (fr) Procédé et installation de génération de chaleur avec régénération de l&#39;absorbant et obtention d&#39;un produit fertilisant
BE882886Q (fr) Procede de gazeification catalyse pour la preparation du methane
WO2024059570A1 (fr) Procédés et systèmes de gazéification pour la production d&#39;hydrogène renouvelable
FR2555601A1 (fr) Procede et appareil de desulfuration de gaz combustible
FR2952629A1 (fr) Procede de traitement de gaz riche en h2s comportant une premiere etape d&#39;adsorption de l&#39;h2s sur oxide metallique a temperature inferieure a 600°c
FR2478667A2 (fr) Procede pour la conversion d&#39;une matiere de charge carbonee solide en presence d&#39;un catalyseur contenant un metal alcalin
CH292733A (fr) Procédé de désulfuration des gaz.
BE885126A (fr) Production de melanges gazeux pour la synthese de l&#39;ammoniac
BE352842A (fr)