CH337296A - Verfahren zur Entschwefelung von technischen Gasen - Google Patents

Description

  Verfahren     zur        Entschwefelung    von technischen Gasen    Es sind verschiedene Vorschläge bekannt, wo  nach eine Entfernung des organischen Schwefels aus  technischen Gasen, z. B. Koksgas, Wassergas oder  solchen Gasen, welche der totalen Kohlevergasung  entstammen, dadurch vorgenommen wird, dass man  diese Gase bei erhöhten Temperaturen, z. B. zwi  schen etwa 350 und 600 , bei Normaldruck oder  auch überdruck und unter Einhaltung von Gas  geschwindigkeiten zwischen etwa 500-3000 cm/sec  über     sulfidische    Nickel-, Kobalt- und Eisenkatalysa  toren, besonders aber Nickelkatalysatoren, leitet,  wodurch in Gegenwart von Wasserstoff eine Um  wandlung des organischen Schwefels zu Schwefel  wasserstoff stattfindet.

   Die Entfernung des Schwefel  wasserstoffes erfolgt danach in bekannter Weise,  z. B. durch Überleiten über     alkalisiertes    Eisenoxyd,  Waschen mit einer geeigneten Waschlösung, z. B.       wässrigem    Ammoniak, oder     orgänischen    Flüssigkei  ten.  



  Die hierfür bisher bekanntgewordenen Katalysa  toren wurden ausschliesslich auf synthetischem Wege  hergestellt, z. B. durch Ausfällung oder Zersetzung  von     Nickelsalzen    auf gekörntem Trägermaterial oder  z. B. durch Einrühren pulverförmiger Trägermassen  in gefällte Salzlösungen, Filtration sowie Aus  waschung der gefällten Masse und Herstellung eines  körnigen Gebildes durch geeignete Verformung.  



  Diese Katalysatoren erwiesen sich zwar im all  gemeinen als brauchbar, ihr praktischer Einsatz  scheiterte jedoch häufig neben technischen und che  mischen Problemen ihrer     Vorbehandlung    an der  Wirtschaftlichkeitsfrage, da grosstechnische Ver  fahren, wie z. B. die Gasreinigung, keine hohe  Kostenbelastung vertragen.  



  Es wurde gefunden, dass die Entfernung des or  ganisch gebundenen Schwefels aus technischen  Gasen, wie z. B. Koksgas, Wassergas oder solchen    Gasen, welche der totalen Kohlevergasung entstam  men, durch überleiten dieser Gase bei .erhöhten  Temperaturen sowie bei Normal- oder     überdruck     über Katalysatoren unter anschliessender Entfernung  des katalytisch zu Schwefelwasserstoff umgewandel  ten organisch gebundenen Schwefels auf einfache  Weise derart durchgeführt werden     kann,    dass als Ka  talysatoren natürliche Erze, die einen Gehalt an Me  tallen der B. Gruppe des periodischen Systems, z. B.

    Nickel, Kobalt und Eisen, enthalten, vorzugsweise  Nickelerze, verwendet werden, die einen Gehalt an  dem jeweiligen Metall zwischen 2 und 60     Gew.oh,     vorzugsweise zwischen 2 und 20     Gew.o/o,    aufweisen.  



  Für die Gasreinigung nach diesem Verfahren  lassen sich praktisch sämtliche in der Literatur be  kannten Erze der erwähnten Metalle verwenden,  z. B. amerikanische, skandinavische, kanadische,  spanische, griechische, deutsche und sonstige Nickel  erze. Beispielsweise handelt es sich um Erze, die  unter folgendem Namen in der Mineralogie bekannt  geworden sind:     Beyrichit,        Millerit,        Polydimit,        Tre-          vorit,        Garnierit    und     Pimelith.    Die in diesen Erzen  vorhandenen andern Komponenten, z. B. Kieselsäure,       Magnesiumoxyd,    Aluminiumoxyd usw., stören nicht.

    Das Verfahren wird auch nicht dadurch erschwert,  dass in Nickelerzen häufig grössere Mengen Eisen  vorhanden sind. Jedoch zeigt Eisen allein von den  Elementen der B. Gruppe des     period.    Systems die  geringste Aktivität und Lebensdauer. Es ist belang  los, ob in den für das Verfahren eingesetzten Mine  ralien noch andere Elemente, vorzugsweise in     oxydi-          scher    Form, z. B.     Cr203    oder     Cu0    enthalten sind.  Schliesslich ist es von untergeordneter Bedeutung, ob  in den Erzen die Elemente der B. Gruppe in     oxy-          discher    oder     sulfidischer    Form vorliegen.  



  Die Anwendung der neuen Katalysatoren für  den Zweck der Gasreinigung ist denkbar einfach.      Meistens befreit man das     Mineral    von dem tauben  Gestein, jedoch ist selbst dieser Arbeitsvorgang in  manchen Fällen nicht erforderlich. Anschliessend  wird in bekannter Weise das Mineral zerkleinert und  aus dem zerkleinerten Erzgemisch die gewünschte  Korngrösse, beispielsweise eine solche zwischen 2  und 4 mm,     herausgesiebt.     



  Der technische Vorteil der neuen Katalysatoren       liegt    vor allem darin, dass sie ohne vorherige Reduk  tion, vorherige     Schwefelung    oder eine andere Be  handlung angewendet werden können. Die erwähn  ten Arbeitsgänge, die einzeln oder gemeinsam schon  für die     Vorbehandlung    von     Gasreinigungskatalysa-          toren    beschrieben oder vorgeschlagen sind, entfallen  also. Das zerkleinerte Erz der gewünschten Korn  grösse kann unmittelbar für die Umwandlung des  organischen Schwefels in Schwefelwasserstoff ver  wendet werden.  



  Sehr günstige Ergebnisse konnten ausser mit  Nickelerzen auch bei Verwendung von     Kobalterzen     erzielt werden.  



  Es wird zweckmässig bei Temperaturen gearbei  tet, die etwas höher liegen als sie bei den synthetisch  hergestellten Katalysatoren üblich sind. Die günstig  sten Temperaturen liegen etwa im Bereich zwischen  400 und 600 .  



  Im Gegensatz zu fast allen bisher auf syntheti  schem Wege hergestellten Katalysatoren, welche  gegen erhöhte Temperaturen mehr oder weniger  empfindlich waren, ist es mit den erfindungsgemäss  verwendeten Katalysatoren möglich, auch im Dauer  betrieb über lange Betriebszeiten im Temperatur  bereich oberhalb 600 , beispielsweise 700 und 800   oder auch noch höher, zu arbeiten. Hierin liege ein  weiterer, ganz wesentlicher technischer Fortschritt  gegenüber den bekannten und vorgeschlagenen, auf  synthetischem Wege hergestellten Katalysatoren.  



  Die Lebensdauer der neuen Katalysatoren scheint  ausserordentlich lang zu sein. Es wurden Betriebs  zeiten von 6 und mehr Monaten bei praktisch kon  stantem     Umwandlungsgrad    erreicht. Hervorzuheben  ist die ausserordentliche Temperaturunempfindlich  keit der Katalysatoren gegen     überhitzung,    gleichfalls  die Unempfindlichkeit gegenüber Harzbildnern. Die  auf synthetischem Wege hergestellten Katalysatoren  sind wesentlich temperaturempfindlicher.  



  Die Aktivität der neuen Katalysatoren ist, wie  bereits     erwähnt,    etwas geringer als diejenige der  künstlich hergestellten. Sie ist jedoch durch eine ent  sprechende Temperaturerhöhung ohne weiteres auf  gleiches Niveau zu bringen. In diesem Fall ent  spricht der Grad der Umwandlung demjenigen der  synthetisch hergestellten Katalysatoren. Es wurden  im monatelangen Betrieb     Umwandlungsgrade    von       über        90,        teilweise        sogar        über        95        %,        des        organischen     Schwefels beobachtet.  



  Besonders vorteilhaft ist eine mehrstufige Ar  beitsweise, wobei eine zwischenzeitliche Entfernung  des gebildeten Schwefelwasserstoffes vor jeder nach  folgenden Stufe     zweckmässig    ist.    Besonders günstig erscheint es, bei der stufen  förmigen Arbeitsweise den gebildeten Schwefel  wasserstoff durch Oxydation mittels zugesetzter  kleiner Mengen an Sauerstoff und/oder sauerstoff  haltigen Gasen in<B>SO</B>2 umzuwandeln, wobei als Ka  talysator der     S02-Bildung    und gleichzeitiges Ab  sorptionsmittel für<B>SO,</B> alkalische Erden, insbeson  dere Kalk, angewendet werden.  



  Auch die sonstigen,     in    der Technik bekannt  gewordenen Verfahren zur Entfernung von Schwefel  wasserstoff sind an dieser Stelle möglich.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Entfernung des organisch gebun denen Schwefels aus technischen Gasen durch über leiten dieser Gase bei erhöhten Temperaturen über Katalysatoren unter anschliessender Entfernung des katalytisch zu Schwefelwasserstoff umgewandelten, organisch gebundenen Schwefels, dadurch gekenn zeichnet, dass als Katalysatoren natürliche Erze, die einen Gehalt an Metallen der B. Gruppe des peri odischen Systems zwischen 2 und 60 Gew.o/o auf weisen, verwendet werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass Nickelerze verwendet werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass Kobalterze verwendet werden. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass bei Normaldruck gearbeitet wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass bei Überdruck gearbeitet wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die natürlichen Erze einen Gehalt an dem Metall zwischen 2 und 20 Gew.o/o aufweisen. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen 400 und 600 gearbei tet wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass mehrstufig gearbeitet wird, wobei in jeder Stufe ein Teil des im Gas vorhandenen, or ganisch gebundeneA Schwefels in Schwefelwasserstoff umgewandelt und letzterer aus dem Gas entfernt wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gebil dete Schwefelwasserstoff durch Oxydation mittels zugesetzter kleiner Mengen an Sauerstoff in SO2 umgewandelt wird, wobei als Katalisator der SO2-Bil- dung und gleichzeitiges Absorptionsmittel für S0_, Verbindungen von Erdalkalimetallen angewendet werden. 9. Verfahren nach Patentanspruch und Unteran spruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Kataly satoren der S02- Bildung und gleichzeitiges Absorp tionsmittel für SO., Kalk verwendet wird. 10.

   Verfahren- nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die zu verwendenden Erze Oxyde und/oder Sulfide der genannten Metalle enthalten.