CA1124036A - Procede de purification de gaz residuaires industriels renfermant en faibles concentrations des composes soufres - Google Patents
Procede de purification de gaz residuaires industriels renfermant en faibles concentrations des composes soufresInfo
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Abstract
L'invention concerne un procédé de purification de gaz résiduaires industriels renfermant en faibles concentrations H2S, SO2, CS2, COS, ou éventuellement de la vapeur de soufre, ainsi que d'importantes quantités de H2O, CO2, et N2 dans lequel les gaz résiduaires sont tout d'abord soumis à une réduction catalytique après laquelle tous les composés du soufre sont transformes en H2S, et sont enfin lavés par une solution aqueuse d'amine avant d'être incinérés et rejetés à l'atmosphère tandis que l'amine est régénérée par chauffage et les gaz dégagés constitués d'H2S et de CO2 sont retournés à une unité de fabrication de soufre. Ce procédé est caractérisé en ce que la température des gaz à traiter est en permanence maintenue à des valeurs comprises entre environ 65.degree.C et environ 85.degree.C et supérieure au point de rosée de l'eau contenue dans ces gaz en tous les points de la zone de traitement desdits gaz.
Description
1124(~36 ~ 'invention concerne l'épuration de gaz renfermant des composés sulfurés et se rapporte plus particulièrement à
la purification de gaz résiduaires renfermant en faibles con-centrations de l'hydrogène sulfuré, de l'anhydride sulfureux, et éventuellement de l'oxysulfure de carbone, du ~ulfure de carbone ou de la vapeur de soufre.
~ es gaz résiduaires indùstriels, notamment les ef-fluents des fours de raffinerie de pétrole, des fours de trai-tement des pyrites ou des unités de fabrication de soufre par le procédé Claus renferment encore des quantités non négli-geable~ de com~osés sulfurés et ne peuvent 8tre re~etés à
l'atmosphère qulaprès une importante réduction de leur teneur en soufre.
Un procédé connu de réduction de la teneur en soufre des gaz résiduaires industriels consiste à le~ soumettre à une réduction catalytique pour tran~former en hydrogène sulfuré
tous les composé~ du soufre qu'ils renferment et à le~ laver par une æolution aqueuse d'amine avant de les incinérer et de les rejeter à l'atmosphère tandis que l'amine est régénérée par chauffage et les gaz dégagé~ au cours de la régénération, cons-titués d'H2S et de C02, sont retournés à une unit~ de fabrica-tion de soufre.
Dans la mi~e en oeuvre de ce procédé connu, l'absorp-tion de l'hydrogène sulfure se fait ~;des températures rela-tivement faibles, inférieures à 40C, pour obtenir une meilleure sélectivité de la séparation hydrogène sulfuré / anhydride carbonique.
~ 'abaissement de la température des gaz à traiter provoque la condensation de la quasi totalité de l'eau qu'ils contiennent. On peut alors soutirer cette eau du courant gazeux avant de le faire passer à 1'absorption aux amines mais cette eau est évidemment saturée d'hydrogène sulfuré et doit 1~;24~336 subir un traitement spécial avant d'etxe évacuée ou réutilisée.
Ou blen l'on peut encorc la$sser cette caU pénétrer dans la co-lonne d'absorption aux amines mais alors elle accompagne les amlnes dans la colonne de recJéneration et se retrouve finalcmcnt retransformée en vapeur et entra~née dans le courant d'hydrogène sulfuré destiné a l'usine a soufre. Un soutirage est nécessaire et il faut ici aussi traiter l'eau saturée en H2S a~ant de l'éva-cuer ou de la réutiliser.
Le but de l'invention est de créer un pxocédé
grâce auquel on supprime l'lnconvénient d'avoir a manipuler des eaux chargées d'hydrogène sulfuré tout en étant d'une grande simplicité de mise en oeuYre.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de purification de gaz résiduaires indutriels renfermant en faibles concentrations H2S, SO2, CS2, COS, ou éventuellement de la vapeur de soufre, ainsi que d'importantes quantités de H2O, CO2 et N2 dans lequel les gaz résiduaires sont tout d'abord soumis à une réduction catalytique après laquelle tous les composés du soufre sont transformés en H2S et sont enfin lavés par une solution aqueuse d'amine avant d'être incinérés et rejetés a l'atmosphère tandis que l'amine est régénérée par chauffage et les gaz dégagés constitués d'H2S et de CO2 sont retournés à une unité de fabrica-tion de soufre, procédé caractérisé en ce que la température des gaz à traiter est en permanence maintenue à des valeurs comprises entre environ 65C et environ 85C et supérieure au point de rosée de l'eau contenue dans ces gaz en tous les points de la zone de traitement desdits gaz. Par ce moyen on évite tout enrichisse-ment en eau de la solution d'amine et les quantités d'eau, si importantes qu'elles soient en pratique, introduites par les gaz résiduaires industriels a traiter sont totalement évacuées de l'installation suivant l'invention par le haut de la colonne d'absorption. De la, les gaz sont passés à l'incinérateur, ou la vapeur d'eau llZ4036 .
n'apporte aucune gêne de fonctionnement, puis ils sont déchargés l'atmosphère.
Suivant les quantités d'eau contenues dans les gaz résiduaires à traiter, on peut procéder à llabsorption par la solution d'amine à des températures plus ou moins éle~ées.
Pratiquement, la température est selon l'invention maintenue dans la colonne d'absorption entre 65 et 85C~et, de préférence, entre 70 et 80C.
Suivant une caractéristique de l'invention, on utilise comme amine la méthyl-diéthanolamine (MDEA) en solution dans l'eau à 2 à 4 mole~ par litre.
h'invention sera mieux comprise en se rapportant à
la description qui ~a ~uivre de qùelques exemples non limita-tifs de mise en oeuvre de l'invention et en se référant au dessin joint dans lequel la figure unique représente un schéma de circulation des fluides adopté pour la mise en oeuvre de l'in~ention.
Le mélange de gaz à traiter provient d'une unité de fabrication de soufre par le procédé Claus et il est passé par un réacteur d'hydrogénation catalyti~ue avant de pénétrer dans le bas d'un ab~orbeur 1 par la conduite 2 et d'en ressortir par la conduite 3 dloù il est dirigé vers une cheminée ou un incinérateur non représentés.
Dans l'absorbeur 1 qui peut être de type classique ~
plateaux perforés, circule à contre-courant du gaz, une solution d'amine introduite en haut de l'absorbeur 1 par la conduite 4 et reprise en bas de l'absorbeur 1 par la conduite 5.
ha solution d'amine est acheminée par une pompe 6 à
un échangeur 7 où elle est réchauffée et elle e~t introduite par une conduite 8 en haut d'une colonne 9 de régénération.
Elle en ressort au fond de la colonne 9 par une conduite 10.
La colonne 9 est aussi d'un type classique et elle comporte à
~24036 sa base un rebouilleur 11 procurant le chauffage de la solu-tion d'amine, assurant ainsi sa régénération par le dégagement des gaz acides qu'elle contient. Ces gaz se dégagent en haut de la colonne 9 par une conduite 12 et passent ensuite par un condenseur 13 avant de repartir à l'usine à soufre Claus par une conduite 14. ~'eau condensée dans le condenseur 13 est ramenée dans la colonne 9 par une conduite 15.
La solution d'amine r,égénérée quittant le fond de la colonne 9 par la conduite 10 passe par l'échangeur 7 où elle réchauffe la solution d'amine à régénérer et elle est, comme indiqué ci-dessus, introduite dans la colonne 1 par la conduite 4.
Exemple 1 :
Un gaz résiduaire provenant d'une usine de fabrication de soufre par le procédé Claus est tout d'abord soumis à une hydrogénation catalytique. ~e tableau 1 suivant indique en kilomoles/heure les débits de gaz ainsi que de chacun de ses constituants respectivement aux points suivants de l'instal-lation:
A : Entrée des gaz à traiter dans la colonne d'absorption B : Sortie du gaz traité vers l'incinérateur ou la chemin~e C : Sortie des gaz désorbés vers l'usine à soufre ~ableau 1 N2 ~9~ D 0 H2S 48 1,2 46,8 H2 + C0 182 182 0 C2 93~ 863 ,~ .
TOTA~ 5093 4971,20 121,8 1~24Q36 ~ es gaz sont introduits dans la coIonne l à une pression de 1,2 bar~ et à une température mlni de 70C environ.
Ils criculent à con-tre-courant d'une solution d'amine 3N in-troduite dans la colonne avec un débit de 450 m3/heure. ~a quantité d'hydrogène sulfuré restant dans le gaz épuré est de 250 vpm.
Exemple 2:
~ e gaz résiduaire p~rovient ici d'une usine à soufre mais après une étape dlépuration sur alumine puis réduction catalytique à l'aide des gaz réducteurs encore présent~ à la sortie de l'usine à soufre. ~e tableau 2 donne la composition des gaz réduits entrant dans llinstallation ainsi que les ré-sultats du traitement par le procédé suivant l'invention.
~ableau 2 A B C
N2 4550 4550 o H2S 22 2~4 19,6 H2 + C0 65 65 o ~O~AL 9782 9573,4 208,6 Exemple 3 :
~ e8 gaz residuaire~ proviennent encore d'une usine à
soufre mais cette dernière a transformé un mélange préalable-ment débarrassé d'une partie importante de son anhydride car-bonique. Le tableau 3 donne la composition des gaz réduits entrant dans l'installation ainsi que les résultats du trai-tement par le procédé suivant l'invention.
112~036 ~ableau 3 A B C
H2S 17 1,7 15,3 H2 + C0 93 .93 0 C2 6a 63 5 .
TO~AB 6528 6507,7 20,3
la purification de gaz résiduaires renfermant en faibles con-centrations de l'hydrogène sulfuré, de l'anhydride sulfureux, et éventuellement de l'oxysulfure de carbone, du ~ulfure de carbone ou de la vapeur de soufre.
~ es gaz résiduaires indùstriels, notamment les ef-fluents des fours de raffinerie de pétrole, des fours de trai-tement des pyrites ou des unités de fabrication de soufre par le procédé Claus renferment encore des quantités non négli-geable~ de com~osés sulfurés et ne peuvent 8tre re~etés à
l'atmosphère qulaprès une importante réduction de leur teneur en soufre.
Un procédé connu de réduction de la teneur en soufre des gaz résiduaires industriels consiste à le~ soumettre à une réduction catalytique pour tran~former en hydrogène sulfuré
tous les composé~ du soufre qu'ils renferment et à le~ laver par une æolution aqueuse d'amine avant de les incinérer et de les rejeter à l'atmosphère tandis que l'amine est régénérée par chauffage et les gaz dégagé~ au cours de la régénération, cons-titués d'H2S et de C02, sont retournés à une unit~ de fabrica-tion de soufre.
Dans la mi~e en oeuvre de ce procédé connu, l'absorp-tion de l'hydrogène sulfure se fait ~;des températures rela-tivement faibles, inférieures à 40C, pour obtenir une meilleure sélectivité de la séparation hydrogène sulfuré / anhydride carbonique.
~ 'abaissement de la température des gaz à traiter provoque la condensation de la quasi totalité de l'eau qu'ils contiennent. On peut alors soutirer cette eau du courant gazeux avant de le faire passer à 1'absorption aux amines mais cette eau est évidemment saturée d'hydrogène sulfuré et doit 1~;24~336 subir un traitement spécial avant d'etxe évacuée ou réutilisée.
Ou blen l'on peut encorc la$sser cette caU pénétrer dans la co-lonne d'absorption aux amines mais alors elle accompagne les amlnes dans la colonne de recJéneration et se retrouve finalcmcnt retransformée en vapeur et entra~née dans le courant d'hydrogène sulfuré destiné a l'usine a soufre. Un soutirage est nécessaire et il faut ici aussi traiter l'eau saturée en H2S a~ant de l'éva-cuer ou de la réutiliser.
Le but de l'invention est de créer un pxocédé
grâce auquel on supprime l'lnconvénient d'avoir a manipuler des eaux chargées d'hydrogène sulfuré tout en étant d'une grande simplicité de mise en oeuYre.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de purification de gaz résiduaires indutriels renfermant en faibles concentrations H2S, SO2, CS2, COS, ou éventuellement de la vapeur de soufre, ainsi que d'importantes quantités de H2O, CO2 et N2 dans lequel les gaz résiduaires sont tout d'abord soumis à une réduction catalytique après laquelle tous les composés du soufre sont transformés en H2S et sont enfin lavés par une solution aqueuse d'amine avant d'être incinérés et rejetés a l'atmosphère tandis que l'amine est régénérée par chauffage et les gaz dégagés constitués d'H2S et de CO2 sont retournés à une unité de fabrica-tion de soufre, procédé caractérisé en ce que la température des gaz à traiter est en permanence maintenue à des valeurs comprises entre environ 65C et environ 85C et supérieure au point de rosée de l'eau contenue dans ces gaz en tous les points de la zone de traitement desdits gaz. Par ce moyen on évite tout enrichisse-ment en eau de la solution d'amine et les quantités d'eau, si importantes qu'elles soient en pratique, introduites par les gaz résiduaires industriels a traiter sont totalement évacuées de l'installation suivant l'invention par le haut de la colonne d'absorption. De la, les gaz sont passés à l'incinérateur, ou la vapeur d'eau llZ4036 .
n'apporte aucune gêne de fonctionnement, puis ils sont déchargés l'atmosphère.
Suivant les quantités d'eau contenues dans les gaz résiduaires à traiter, on peut procéder à llabsorption par la solution d'amine à des températures plus ou moins éle~ées.
Pratiquement, la température est selon l'invention maintenue dans la colonne d'absorption entre 65 et 85C~et, de préférence, entre 70 et 80C.
Suivant une caractéristique de l'invention, on utilise comme amine la méthyl-diéthanolamine (MDEA) en solution dans l'eau à 2 à 4 mole~ par litre.
h'invention sera mieux comprise en se rapportant à
la description qui ~a ~uivre de qùelques exemples non limita-tifs de mise en oeuvre de l'invention et en se référant au dessin joint dans lequel la figure unique représente un schéma de circulation des fluides adopté pour la mise en oeuvre de l'in~ention.
Le mélange de gaz à traiter provient d'une unité de fabrication de soufre par le procédé Claus et il est passé par un réacteur d'hydrogénation catalyti~ue avant de pénétrer dans le bas d'un ab~orbeur 1 par la conduite 2 et d'en ressortir par la conduite 3 dloù il est dirigé vers une cheminée ou un incinérateur non représentés.
Dans l'absorbeur 1 qui peut être de type classique ~
plateaux perforés, circule à contre-courant du gaz, une solution d'amine introduite en haut de l'absorbeur 1 par la conduite 4 et reprise en bas de l'absorbeur 1 par la conduite 5.
ha solution d'amine est acheminée par une pompe 6 à
un échangeur 7 où elle est réchauffée et elle e~t introduite par une conduite 8 en haut d'une colonne 9 de régénération.
Elle en ressort au fond de la colonne 9 par une conduite 10.
La colonne 9 est aussi d'un type classique et elle comporte à
~24036 sa base un rebouilleur 11 procurant le chauffage de la solu-tion d'amine, assurant ainsi sa régénération par le dégagement des gaz acides qu'elle contient. Ces gaz se dégagent en haut de la colonne 9 par une conduite 12 et passent ensuite par un condenseur 13 avant de repartir à l'usine à soufre Claus par une conduite 14. ~'eau condensée dans le condenseur 13 est ramenée dans la colonne 9 par une conduite 15.
La solution d'amine r,égénérée quittant le fond de la colonne 9 par la conduite 10 passe par l'échangeur 7 où elle réchauffe la solution d'amine à régénérer et elle est, comme indiqué ci-dessus, introduite dans la colonne 1 par la conduite 4.
Exemple 1 :
Un gaz résiduaire provenant d'une usine de fabrication de soufre par le procédé Claus est tout d'abord soumis à une hydrogénation catalytique. ~e tableau 1 suivant indique en kilomoles/heure les débits de gaz ainsi que de chacun de ses constituants respectivement aux points suivants de l'instal-lation:
A : Entrée des gaz à traiter dans la colonne d'absorption B : Sortie du gaz traité vers l'incinérateur ou la chemin~e C : Sortie des gaz désorbés vers l'usine à soufre ~ableau 1 N2 ~9~ D 0 H2S 48 1,2 46,8 H2 + C0 182 182 0 C2 93~ 863 ,~ .
TOTA~ 5093 4971,20 121,8 1~24Q36 ~ es gaz sont introduits dans la coIonne l à une pression de 1,2 bar~ et à une température mlni de 70C environ.
Ils criculent à con-tre-courant d'une solution d'amine 3N in-troduite dans la colonne avec un débit de 450 m3/heure. ~a quantité d'hydrogène sulfuré restant dans le gaz épuré est de 250 vpm.
Exemple 2:
~ e gaz résiduaire p~rovient ici d'une usine à soufre mais après une étape dlépuration sur alumine puis réduction catalytique à l'aide des gaz réducteurs encore présent~ à la sortie de l'usine à soufre. ~e tableau 2 donne la composition des gaz réduits entrant dans llinstallation ainsi que les ré-sultats du traitement par le procédé suivant l'invention.
~ableau 2 A B C
N2 4550 4550 o H2S 22 2~4 19,6 H2 + C0 65 65 o ~O~AL 9782 9573,4 208,6 Exemple 3 :
~ e8 gaz residuaire~ proviennent encore d'une usine à
soufre mais cette dernière a transformé un mélange préalable-ment débarrassé d'une partie importante de son anhydride car-bonique. Le tableau 3 donne la composition des gaz réduits entrant dans l'installation ainsi que les résultats du trai-tement par le procédé suivant l'invention.
112~036 ~ableau 3 A B C
H2S 17 1,7 15,3 H2 + C0 93 .93 0 C2 6a 63 5 .
TO~AB 6528 6507,7 20,3
Claims (3)
1. Procédé de purification de gaz résiduaires industriels renfermant en faibles concentrations H2S, SO2, CS2, COS, ou éventuellement de la vapeur de soufre, ainsi que d'impor-tantes quantités de H2O, CO2 et N2 dans lequel les gaz résiduai-res sont tout d'abord soumis à une réduction catalytique après laquelle tous les composés du soufre sont transformés en H2S, et sont enfin lavés par une solution aqueuse d'amine avant d'être incinérés et rejetés à l'atmosphère tandis que l'amine est régé-nérée par chauffage et les gaz dégagés constitués d'H2S et de CO2 sont retournés à une unité de fabrication de soufre, procé-dé caractérisé en ce que la température des gaz à traiter est en permanence maintenue à des valeurs comprises entre environ 65°C et environ 85°C et supérieure au point de rosée de l'eau contenue dans ces gaz en tous les points de la zone de traitement desdits gaz.
2. Procédé suivant la revendication 1, carac-térisé en ce que l'on travaille à des températures comprises entre 70 et 80°C.
3. Procédé suivant la revendication 1, carac-térisé en ce que l'amine est de préférence la méthyle diéthano-lamine (MDEA) en solution à 2 à 4 moles/litres.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7814427 | 1978-05-15 | ||
| FR7814427A FR2425886A1 (fr) | 1978-05-16 | 1978-05-16 | Procede de purification de gaz residuaires industriels renfermant en faibles concentrations des composes soufres |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1124036A true CA1124036A (fr) | 1982-05-25 |
Family
ID=9208271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA327,597A Expired CA1124036A (fr) | 1978-05-16 | 1979-05-15 | Procede de purification de gaz residuaires industriels renfermant en faibles concentrations des composes soufres |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4291003A (fr) |
| JP (1) | JPS54151564A (fr) |
| CA (1) | CA1124036A (fr) |
| DE (1) | DE2919516A1 (fr) |
| FR (1) | FR2425886A1 (fr) |
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|---|---|---|---|---|
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| EP0215911A1 (fr) * | 1985-03-14 | 1987-04-01 | The Ralph M. Parsons Company | Absorption selective de sulfure d'hydrogene a partir de gaz contenant egalement du gaz carbonique |
| CN101912718B (zh) * | 2010-08-20 | 2012-05-23 | 重庆紫光化工股份有限公司 | 用溶剂吸收硫化氢气体中二硫化碳的装置及方法 |
| US10662061B1 (en) * | 2019-08-20 | 2020-05-26 | Saudi Arabian Oil Company | Two-stage adsorption process for Claus tail gas treatment |
Family Cites Families (9)
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|---|---|---|---|---|
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| GB1461070A (en) * | 1970-07-17 | 1977-01-13 | Shell Int Research | Process for reducing the total sulphur content of claus- off- gases |
| NL171144B (nl) * | 1970-07-17 | 1982-09-16 | Shell Int Research | Werkwijze voor het verlagen van het totale zwavelgehalte van clausafgassen. |
| US4085192A (en) * | 1973-05-11 | 1978-04-18 | Shell Oil Company | Selective removal of hydrogen sulfide from gaseous mixtures |
| US3864449A (en) * | 1973-05-17 | 1975-02-04 | Bethlehem Steel Corp | Regeneration of alkanolamine absorbing solution in gas sweetening processes |
| JPS5222572A (en) * | 1975-08-11 | 1977-02-19 | Union Carbide Corp | Method of removing acidic gases |
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| GB1563251A (en) * | 1976-12-07 | 1980-03-26 | Shell Int Research | Process for working hydrogen suphidecontaining gases |
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- 1978-05-16 FR FR7814427A patent/FR2425886A1/fr active Granted
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- 1979-05-15 US US06/039,384 patent/US4291003A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-05-15 CA CA327,597A patent/CA1124036A/fr not_active Expired
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1981
- 1981-02-09 US US06/232,689 patent/US4343778A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| FR2425886A1 (fr) | 1979-12-14 |
| DE2919516A1 (de) | 1979-11-22 |
| US4291003A (en) | 1981-09-22 |
| FR2425886B1 (fr) | 1980-10-03 |
| DE2919516C2 (fr) | 1987-01-29 |
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|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |