DD265388A5 - PROCESS FOR OBTAINING ELEMENTARY SWEEP - Google Patents
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- DD265388A5 DD265388A5 DD29738686A DD29738686A DD265388A5 DD 265388 A5 DD265388 A5 DD 265388A5 DD 29738686 A DD29738686 A DD 29738686A DD 29738686 A DD29738686 A DD 29738686A DD 265388 A5 DD265388 A5 DD 265388A5
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Elementarschwefel aus durch Waesche von bei einer Verbrennung anfallenden SO2-haltigen Gasen gewonnenem SO2-Reichgas beschrieben. Um ein einfaches Verfahren zur Verfuegung zu stellen, das sich in kostenguenstiger Weise mit geringem apparativem Aufwand in ein Abgasreinigungs-Gesamtverfahren einfuegen laesst, wird vorgeschlagen, dass das SO2-Reichgas in Gegenwart eines Reduktionsgases nach Aufheizung unvollstaendig zu Schwefel und H2S reduziert wird, der Schwefel durch Abkuehlung auskondensiert und abgetrennt wird, das bei der Reduktion entstandene H2S-haltige Gas verbrannt und dabei gebildetes SO2 sowie nichtreduziertes SO2 zur Waesche zurueckgefuehrt werden. Fig. 1The invention relates to a method for recovering elemental sulfur from laundry obtained by washing obtained from a combustion resulting SO2-containing gases SO2 Reichgas described. In order to provide a simple method which can be incorporated inexpensively with little outlay on equipment in a total exhaust gas purification process, it is proposed that the SO2 Reichgas in the presence of a reducing gas after heating is incompletely reduced to sulfur and H2S, the sulfur is condensed by cooling and separated, burned during the reduction of H2S-containing gas and thereby formed SO2 and unreduced SO2 are returned to the laundry. Fig. 1
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Dio Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Elementarschwefel aus durch Wä£:'.it. von bei einer Verbrennung anfallenenden SO; haltigen Gasen gewonnenem SOj-Fteichgas.The invention relates to a process for recovering elemental sulfur by means of heat. of SO generated in a combustion; containing gases containing SOj-Fteichgas.
Es gibt eine Reihe vo ' Erfahren zur Umwandlung von SO; zu elementarem Schwefel. Sie beruhen im wesentlichen auf zwei Grundverfehren:There are a number of 'Experienced to convert SO; to elemental sulfur. They are essentially based on two basic offenses:
Reduktion von SO; durch Überleiten über glühenden Koks;Reduction of SO; by passing over glowing coke;
Reduktion von SO2 durch Zugabe eines H2-, CO- und/oder kohlenwasserstoff haltigen Gases als Reduktionsmittel und Umsetzung in der Gasphase über einom Katalysator.Reduction of SO 2 by adding a H 2 -, CO- and / or hydrocarbon-containing gas as a reducing agent and reaction in the gas phase over a catalyst.
Die bekannten Verfahren haben jedoch für die Verwendung bei Rauchgasentschwefelungsanlagen die folgenden wesentlichen Nachteile:However, the known processes have the following significant disadvantages for use in flue gas desulphurisation plants:
Bei Reduktion über glühendem Koks bilden sich viele Nebenprodukte, c.ie durch Verbrennung zersetzt werden müssen (z. B. COS, CS2) und deshalb entweder in dem Brennraum für die Dampfkessel oder in einem eigenen Ofen verbrannt und für die Rauchgasentschwefelung zurückgeführt werden müssen.Reduction via glowing coke produces many by-products which must be decomposed by incineration (eg COS, CS 2 ) and therefore either burned in the combustion chamber for the steam boilers or in a separate furnace and returned for flue gas desulphurisation ,
Bei der Reduktion durch Zugabe eines Reduktionsmittels (z. B. Hydrocarbon-Processing, April 1984, Seite 83) ergibt sich das ' Problem, das eine —wenn auch vereinfachte—Claus-Anlage benötigt wird, um aus dem durch Reduktion gebildeten H2S durch Umsetzung mit SO2 Elementarschwefel ai erzeugen. Der apparative Aufwand hierfür ist erheblich.Reduction by the addition of a reducing agent (eg Hydrocarbon-Processing, April 1984, page 83) results in the problem that, even if simplified Claus plant is required, from the H 2 S formed by reduction by reaction with SO 2 generate elemental sulfur ai. The equipment required for this is considerable.
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens rum Gewinnen von Elementarschwefe! aus durch Wäsche von bei einer Verbrennung anfallenden SO2-haltigen Gasen gewonnenen S02-Roichgas.The aim of the invention is to provide an improved method of recovering elemental sulfur! from S0 2 -Roichgas obtained by washing of accumulating in a combustion SO 2 -containing gases S0.
das sich in kostengünstiger Weise mit geringem apparativem Aufwand in ein Abgasreinigungs-^esamtverfahren einfügenwhich can be integrated in a cost-effective manner with little equipment expense in a Abgasreinigungs- ^ allamtverfahren
unvollständig zu Schwefel und H2S reduziert wird, der Schwefel aus beiden Reaktionen durch Abkühlung auskondensiert undabgetrennt wird, das bai der Reduktion entstehende HjS-haltige Gas verbrennt und dabei gebildetes SO2 sowie nicht reduziertesis reduced incompletely to sulfur and H 2 S, the sulfur is condensed from both reactions by cooling and separated, burns the bj of the reduction resulting HjS-containing gas and thereby formed SO 2 and unreduced
einfachen Reaktor mit sehr unvollständig ablaufender Umsetzung durchgeführt werden, das heißt, tm einmaligen Durchgangmuß nicht möglichst viel SO2 zu Elementarschwefel umgesetzt werden. Das verbleibende bzw. nach Verbrennung von H2S, COS,simple reactor to be carried out with very incomplete implementation, that is, in the one-time Durchmuß not as much SO 2 must be converted to elemental sulfur. The remaining or after combustion of H 2 S, COS,
zurückgeführt.recycled.
abgekühlt, beispielsweise gegen Hochdruckdampf. Die Abkühlung wird auf eine Temperatur unterhalb des Schwefeltaupunktes,bevorzugt etwa 12O0C, durchgeführt. Hierbei kondensiert der Elementarschwefel mit hoher Reinheit aus und kann abgezogenwerden.cooled, for example, against high-pressure steam. The cooling is carried out to a temperature below the sulfur dew point, preferably about 12O 0 C. In this case, the elemental sulfur condenses with high purity and can be withdrawn.
erfindungsgemäßen Verfahren mit Vorteil ein Kohlenwasserstoffgas, wie Erdgas verwendet. Donnoch ist es auch möglich, H2oder CO als Reduktionsgas zu verwenden, sollte dieses aus einem anderen Verfahrensschritt zur Verfügung stehen.Process according to the invention advantageously uses a hydrocarbon gas, such as natural gas. However, it is also possible to use H 2 or CO as the reducing gas should it be available from another process step.
wirtschaftlich einfügenden Prozeß zur Gewinnung des aus einem zu reinigenden Gasstrom abgetrennten Schv/efel inproblemlos zu lagernder, transportabler und umweltfreundlicher Form dar.economically einfügenden process for obtaining the separated from a gas stream to be purified Schv / efel problem-to be stored, transportable and environmentally friendly form.
dieser Verfahrensführung orhöht sich der Schwefelgehalt des Verbrennungsabgases. Das hat aber bei Anwendung einorphysikalischen Wäsche praktisch keinen Einfluß auf diese nachfolgend» physikalische Wäsche, da dort im wesentlichen dieThis procedure increases or increases the sulfur content of the combustion exhaust gas. However, this has practically no influence on this subsequent physical washing when using an organic laundry, since there essentially the
heiße Reduktionsgas mit dem SO;-Reichgas zu SOjReduktlon in Kontakt gebracht und in dem Gas nach dev SO?-Reduktlon oinhot reducing gas is brought into contact with the SO; -rich gas to SOjReduktlon and in the gas after dev SO? -reductlon oin
durchgeführt, so daß nach der Verbrennung noch beispielsweise CH4, H2, CO vorhanden ist, und zwar im Verhältnis von CH4/SO2von ungefähr 1/2 bezogen auf das CH4 vor der Verbrennung, d. h. ohne Zerfall von CH4 zu H2 und CO. Das reduzierendecarried out so that after combustion still, for example, CH 4 , H 2 , CO is present, in the ratio of CH 4 / SO 2 of about 1/2 based on the CH 4 before combustion, ie without decomposition of CH 4 to H 2 and CO. The reducing one
einer Mischung, in dor Schwefel, SO2 und H2S typisch im Verhältnis 3/1/2 vertreten sind. Diese Mischung wird sodann nacha mixture in which sulfur, SO 2 and H 2 S are typically represented in the ratio 3/1/2. This mixture is then after
erhöht sich durch die Rückführung des Gasgemisches aus der Schwofelabtrennung zur Verbrennung die SOj-Fraktion zurincreases by the return of the gas mixture from the Schwofelabtrennung for combustion, the SOj fraction to
wird aber auch im Abhitzekessel die doppelte Dampfmenge erzeugt.but is also produced in the waste heat boiler twice the amount of steam.
vorzugsweise maximal 67 Gew.-% des SO2 reduziert. Der nicht umgesetzte Anteil des SO2 wird als angereicherte Fraktion derpreferably reduced to a maximum of 67 wt .-% of SO 2 . The unreacted portion of the SO 2 is called the enriched fraction of
bei einer üblichen Regenerierung (Entspannung, Strippen und/oder Erwärmen) als SOj-Reichgae freigesetzt.in a usual regeneration (relaxation, stripping and / or heating) released as SOj-Reichgae.
Für den Fall, daß der bei der Abkühlung erzeugte Hochdruckdampf nicht abgenommen werden kann, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn nach der Schwjtelkondensation und -abtrennung eine Umsetzung des SO2 und H2S zu elementarem Schwefel gemäß der Claus-Reaktion durchgeführt wird, der dabei entstandene Schwefel abgetrennt und das Restgas zur Verbrennung zurückgeführt wird. Durch Nachschaltung einer Claus-Anlege beliebiger Art hinter die Schwefelabt/ennung ist eine Gewinnung von mehr als 90% des Schwefels in der SO2-Fraktion möglich. Dadurch verringern sich die Verbrauchszähler! für Brennstoff im Claus-Brenner, woraus wiederum eine verringerte Dampfproduktion resultiert. Die Investitionskosten erhöhen sich dabei allerdings durch die zusätzlichen Claus-Reaktoren.In the event that the high-pressure steam produced during the cooling can not be removed, it has proven to be expedient if, after the Schwjtelkondensation and separation, a conversion of SO 2 and H 2 S to elemental sulfur is carried out according to the Claus reaction, the resulting sulfur is separated and the residual gas is returned to the combustion. By downstream of a Claus application of any kind behind the Schwefelabt / tion is a recovery of more than 90% of the sulfur in the SO 2 fraction possible. This reduces the consumption meters! for fuel in the Claus burner, which in turn results in reduced steam production. However, the investment costs increase due to the additional Claus reactors.
Als weitere alternative Verfahrensführung kann das verbleibende Gas nach der Schwefelabtrennung auf erhöhten Druck gebrecht und mindestens 50 Vol.-% zu S02-Reduktion zurückgeführt werden. Hierzu muß nach der Schwefelabtrennung ein heiß ansaugendes Gebläse angeordnet werden. Der größte Teil des Gases wird zweckmäßig zur unterstöchiometrischen Verbrennung im Claus-Brenner zurückgeführt. Dabei werden dann die im Gasgemisch enthaltenen, reduzierenden Komponenten, vorwiegend H/ und CO, <tur SO2-Reduktion verwendet. Ein Teilstrom des Gases muß jedoch in jedem Fall zur Verbrennung zurückgeführt werden, da Inertgase wie N2 und CO2 ausgeschleust werden müssen, was am bosttn in der Rauchgaswäsche geschieht.As a further alternative procedure, the remaining gas after sulfur separation can be increased to elevated pressure and at least 50% by volume recycled to S0 2 reduction. For this purpose, a hot sucking blower must be arranged after the sulfur separation. Most of the gas is conveniently recycled to the stoichiometric combustion in the Claus burner. In this case, the reducing components contained in the gas mixture, predominantly H / and CO, are used for the reduction of SO 2 . However, a partial flow of the gas must be recycled in each case for combustion, since inert gases such as N 2 and CO 2 must be discharged, which happens bosttn in the flue gas scrubbing.
Um ausfallenden Clementarschwafel in den Rohrleitungen vom Schwefelkondinsator zur Verbrennung zu vormeiden, ist überdies vorgesehen, d.is verbliebene Gas nach der Schwefelabtronnung und vor Rückführung zur Verbrennung anzuwärmen. Dies kann durch externe Wärmequellen, z. B. Dampf aus der Verbrennung erfolgen. Zweckmäßig kann auch ein kleiner Teilstrom des heißen Reduktionsgases aus dem Brenner abgeleitet und dem kühlen Gas aus der Schwefelabtrennung zugemischt werden. Auch eine Beheizung der Rohrleitung ist denkbar. Es ist auch möglich, dies kühle Gas im Wärmetausch, insbesondere unter Verwendung von Regeneratoren, zu Produktgas anzuwärmen.In addition, in order to pre-precipitate Clementarschwafel in the piping from the sulfur condiner to incineration, it is envisaged to heat the remaining gas after combustion and after recirculation. This can be achieved by external heat sources, eg. B. steam from the combustion take place. Suitably, a small partial flow of the hot reducing gas can be derived from the burner and mixed with the cool gas from the sulfur separation. A heating of the pipeline is conceivable. It is also possible to heat this cool gas in the heat exchange, in particular using regenerators, to product gas.
für die Aufheizung des (>O2-Reichgases und des Reduktionsgases gilt es neben der Verbrennung von Brennstoff auch die Möglichkeit der Nutzung externer Wärmequellen. So kann die Aufhetzung insbesondere im Wärmetausch zu heißen Vorbrennungsgasen durchgeführt werden. In diesem ralle ist eine eigene Verbrennung in einem Claus-Orenner nicht erforderlich. Statt dessen wird beispielsweise CH4 als Reduktionsmittel mit dem SO2-Roichgas nach externer Aufheizung gemischt. Entsprechend verringert sich hierdurch der Verbrauch an Brennstoff, wie CH4. Im Reaktor läuft dann die unvollständige Reaktion ab, und zwar beispielsweise gemäßIn addition to the combustion of fuel, the heating of the (> O 2 gas and the reducing gas is also subject to the possibility of using external heat sources, in particular in heat exchange with hot combustion gases Instead of this, CH 4 is mixed as a reducing agent with the SO 2 -rich gas after external heating, and accordingly the consumption of fuel, such as CH 4, is reduced according to
4CH4 + 6SO2 -»4CO2 + 4H2O + 4H2S + S2 4CH 4 + 6SO 2 - »4CO 2 + 4H 2 O + 4H 2 S + S 2
Zur Beschleunigung der Reduktion von SO2 zu Elementarschwefel und H2S kann diese zweckmäßig über einem Katalysator durchgeführt worden. Der Katalysator kann dabei in oder hinter der heißen Zone des Brenners eingesetzt werden. Die stark exotherme Umsetzung des SO2 erfolgt bei sehr hohen Tempenturen von z. B 850 bis 1 20O0C üblicherweise über einem Katalysator auf AI2O3-Basis.To speed up the reduction of SO 2 to elemental sulfur and H 2 S, this may be conveniently carried out over a catalyst. The catalyst can be used in or behind the hot zone of the burner. The highly exothermic reaction of SO 2 takes place at very high temperatures of z. B 850 to 1 20O 0 C usually over a catalyst based on Al 2 O 3 .
Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn das SO2-Reichgas zur Reduktion über ein quasi-isotherm betriebenes Katalysatorbett geleitet und das Katalysatorbett mittels eines Kühlmediums innen gekühlt wird. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß über dem Katalysator eine annähernd konstante Temperatur aufrechterhalten wird und die bei dür exothermen Reduktion freiwerdende Wärme sofort abgeführt werden kann. Vorteilhaft ka/in hierbei in Isotherm-Reaktor zur Anwandung gelangen, der nach Art eines gewickelten Rohrbündelwärmetauscher mit Wicklungskernrohr ausgebildet ist. Die gewickelten Rohre dienen dann als Kühlschlangen für das Kühlmedium und das Katalysatorbett ist im Außenraum des Kernrohrs angeordnet. Das erfindungsgemäßo Vorfahren kann mit besonderem Vorteil als ein Prozeßschritt in einem Abgas-, insbesondere Rauchgasreinigungssysten^ eingesetzt werden.It is particularly expedient in this case if the SO 2 -rich gas is passed for reduction via a quasi-isothermally operated catalyst bed and the catalyst bed is cooled by means of a cooling medium inside. This embodiment offers the advantage that an approximately constant temperature is maintained above the catalyst and that the heat released during exothermic reduction can be dissipated immediately. Advantageously ka / in this case in isothermal reactor for Anwandung reach, which is designed in the manner of a wound tube bundle heat exchanger with winding core tube. The wound tubes then serve as cooling coils for the cooling medium and the catalyst bed is arranged in the outer space of the core tube. The ancestor according to the invention can be used with particular advantage as a process step in an exhaust gas, in particular flue gas cleaning system.
Die Erfindung wird nachstehend an einigen Beispielen näher erläutert. In der beiliegenden Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to some examples. In the attached drawing show:
Fig. 1: Basisvariente do3 erfindungsgemäßen Verfahrens mit mehreren alternativen Verfahrensführungen; Fig. 2: spezielle Ausführungsform mit externer Aufheizung des SO2-Reichgases.Fig. 1: Basisvario do3 inventive method with several alternative process guides; Fig. 2: special embodiment with external heating of the SO 2 -riching gas.
Gemäß Fig. 1 werden einem Kraftwerk 1 über Leitung 2 Luft und über Leitung 3 schwefel- und kohlenwasserstoffhaltiger Brennstoff zugeführt. Über Leitung 4 strömen aus dem Kraftwerk 1 4483kmol/h Rauchgas mit einer Temperatur von 147°C unter einem Drurkvon 1,05bar. Das Rauchgas hat folgende Zusammensetzung:According to Fig. 1, a power plant 1 via line 2 air and fed via line 3 sulfur and hydrocarbon-containing fuel. Via line 4, 4483 kmol / h of flue gas at a temperature of 147 ° C. flow from the power plant 1 under a pressure of 1.05 bar. The flue gas has the following composition:
N2 77,8 mol-%N 2 77.8 mol%
O2 4,9 mol-%O 2 4.9 mol%
CO2 10,0mcl-%CO 2 10.0mcl-%
SO2 0,1 mol-%SO 2 0.1 mol%
H2O 7,2 mol-%.H 2 O 7.2 mol%.
Das Gas wird einor nur schematisch angedeuteten Rauchgaswäsche 5 zugeführt. In der Wäsche 5 wird das SO2-haltige Gas mit einem physikalisch wirkenden Lösungsmittel gewaschen, das sich mit SO2 bolädt. Gereinigtes Gas gelangt über Leitung 6 mit einer Temperatur von 1200C und einem Druck von 1,01 bar in einer Menge von 4475kmol/h zum Kan in. Dieses Gas weist folgende Zusammensetzung auf:The gas is supplied to a flue gas scrubber 5 indicated only schematically. In the laundry 5, the SO 2 -containing gas is washed with a physically acting solvent which becomes soluble with SO 2 . Purified gas passes via line 6 with a temperature of 120 0 C and a pressure of 1.01 bar in an amount of 4475kmol / h to Kan in. This gas has the following composition:
N2 78,0 mol-%N 2 78.0 mol%
O2 4,8 mol-%O 2 4.8 mol%
CO2 10,0 mol-%CO 2 10.0 mol%
H,0 7,2 mol-%H, 0 7.2 mol%
SO2 Spuren.SO 2 tracks.
Das beladene Lösungsmittel wird durch Erwärmen, Strippen und/oder Drucksenkung regeneriert und in der Wäsche wiederverwendet. Bei der Regenerierung fällt in Leitung 7 eineSO2-reiche Gasfraktion (7 kmol/h) mit einer Temperatur von 30°C und einem Druck von 0,7 bar an. Dieses SO2-Reichgas hat folgende Zusammensetzung:The loaded solvent is regenerated by heating, stripping and / or pressure reduction and reused in the laundry. During regeneration, an SO 2 -rich gas fraction (7 kmol / h) with a temperature of 30 ° C. and a pressure of 0.7 bar is produced in line 7. This SO 2 -riching gas has the following composition:
N, 4,5mol%N, 4.5mol%
CO, 12,0mol-%CO, 12.0 mol%
SO, 78,5mol-%SO, 78.5 mol%
H,0 5,0 mol-%.H, 0 5.0 mol%.
Das SO,-Reichgas in Leitung 7 wird in einem Verdichter 8 a-jf einen Druck von 1,6bar gebracht und mit einer Temperatur von 1010C der Reaktionskammer eines Quasi-Claus-Brenners 9 zugeführt. ,The SO, -rich gas in line 7 is brought in a compressor 8 a-jf a pressure of 1.6 bar and fed at a temperature of 101 0 C of the reaction chamber of a quasi-Claus burner 9. .
Über Leitung 10 werden überdies 4,68kmol/h Erdgas unter einem Druck von 5,5 bar, einer "emperatur von 35°C und folgender Zusammensetzung zugeführt:Via line 10, moreover, 4.68 kmol / h of natural gas are fed under a pressure of 5.5 bar, a temperature of 35 ° C and the following composition:
N, 1,7mol-%N, 1.7 mol%
CH4 94,0mol-%CH 4 94.0 mol%
C,He 3,5 mol-%C, H e 3.5 mol%
C3H8 0,1 mol-%C 3 H 8 0.1 mol%
H,0 0,7 mol-%.H, 0 0.7 mol%.
Das Erdgas wird in Gegenwml von über Leitung 11 herangeführter, in einem Gebläse 12 auf 1,6bar/72,5iC verdichteter Luft (9kmol/h) verbrannt. Bei der Verbrennung entsteht in der Zono 13 ein Gasgemisch (1,55bar, 6490C) folgender Zusammensetzung:The natural gas is burned in Gegenwml supplied via line 11, in a blower 12 to 1.6bar / 72.5 i C compressed air (9kmol / h). During the combustion in the Zono 13 a gas mixture (1,55bar, 649 0 C) of the following composition is produced:
Dieses Gasgemisch wird mit dem SO,-Reichgus in Kontakt gebracht. Zur Beschleunigung der Reduktions-Reaktion ist in der Reaktionskammer ein Katalysator 14 angeordnet. Nach dem Katalysator 14 fellen 25 kmol/h umgesetzten Gases mit einer Temperatur von 10790C und einem Druck von 1,45bar folgender Zusammensetzung an:This gas mixture is brought into contact with the SO, regichus. To accelerate the reduction reaction, a catalyst 14 is arranged in the reaction chamber. After the catalyst 14 25 kmol / h unreacted gas skins having a temperature of 1079 0 C and a pressure of 1,45bar the following composition:
über Leitung 16 abgezogen wird.is deducted via line 16.
aus, der aus einem Abscheider 18 über Leitung 19 in einer Menge von 113kg/n als Produkt abgetrennt wird.from which is separated from a separator 18 via line 19 in an amount of 113kg / n as a product.
Das verbliebene Gas wird über Leitung 20 zum Kraftwerk 1 zurückgeführt und dort zusammen mit dem Brennstoff unteretöchiomotrisch verbrannt.The remaining gas is returned via line 20 to the power plant 1 and burned there unteretöchiomotrisch together with the fuel.
zugeführt werden, aus dor über Leitung 22 weiterer Schwefel abgetrennt und als Produkt gewonnen werden kann. Das Restgasder Claus-Anlage wird sodann über Leitung 20 zurück zum Kraftwerk 1 geleite .be supplied from the dor via line 22 further sulfur separated and recovered as a product. The residual gas of the Claus plant is then passed via line 20 back to the power plant 1.
angeordnet, mit dem das Gas auf eine, ι Druck von 1 ,B bor gebracht wird. Unter diesem Druck kann sodann über die gestricheltdargestellte Leitung 24 mit Ventil 25 ein Großteil des verbliebenen Gases direkt zu dem Claus-Brenner zurückgeführt werden. Nurein kleinerer Teilstrom, beispielsweise 20%, wird in diesem Falle über Leitung 20 zum Kraftwerk zurückgeführt.arranged, with which the gas is brought to a, ι pressure of 1, B boron. Under this pressure, a majority of the remaining gas can then be returned directly to the Claus burner via the dashed line 24 with valve 25. Only a smaller partial flow, for example 20%, is returned in this case via line 20 to the power plant.
durch den gestrichelten Wärmetauscher 27, erfolgen, oder durch Beheizung der Rohrleitung, z. B. mit Dampf.through the dashed heat exchanger 27, done, or by heating the pipeline, z. B. with steam.
in feinem eigenen Brenne' erfolgt. Gleiche Anlaganteile wie in Figur 1 sind mit gleichen Ziffern versehen.done in his own Brenne '. The same system components as in FIG. 1 are provided with the same numbers.
herangeführter Luft verbrannt wird, in einer Menge von 500000 NmVh mit einer Temperatur von 410C und oinom Druck von etwa1,1 bar einer Waschkolonne 6 zugeführt. Das Rauchgas hat dabei folgende Zusammensetzung:supplied air is burned, in an amount of 500000 NmVh with a temperature of 41 0 C and oinom pressure of about 1.1 bar a wash column 6, respectively. The flue gas has the following composition:
N, /4Vol.-% O2 6Vol.-%N, / 4Vol.% O 2 6Vol .-%
COj 13Vol.-% SO2 0,1 Vol.-%COj 13% by volume SO 2 0.1% by volume
H2O 6,9Vol.%.H 2 O 6.9 vol.%.
Im unteren Kolonnenabcchnitt kann eine nichtdargestellte Wasserwäsche stattfinden, wobei Feststoffe und wasserlösliche Verbindungen aus dem Gas entfernt werden. Zudem wird ein Teil des eingebrachten Wasserdampfes auskondensiert und abgeführt und belastet nicht mehr die nachfolgenden Verfahrensschritte.In the lower column section, an unillustrated water scrubbing may take place, removing solids and water-soluble compounds from the gas. In addition, part of the water vapor introduced is condensed out and discharged and no longer pollutes the subsequent process steps.
Im oberen Teil wild die Waschkolonne 5 mit 800t/h legeneriertem, physikalisch wirkendem Lösungsmittel über Leitung 30 beaufschlagt. Das Lösungsmittel nimmt im Gegqnstrom zu aufsteigendem Gas aus diosem SO2 auf und verläßt die Kolonne im unteren Teil über Leitung 28. Über Leitung 6 wird vom Kopf der Waschkolonno E SO2-freius Gas mit einer Temperatur von 16°C und einom Druck von 0,97 bar abgezogen. Zur Lösungsmittelrückgewinnung kann dabei eine nicht dargestellte Wasserwäsche im Kopf der Waschkolonne 5 stattfinden. Das Reingas hat folgende Zusammensetzung:In the upper part wild, the wash column 5 with 800t / h chenerteiertem, physically acting solvent via line 30 acted upon. The solvent increases in the countercurrent to ascending gas from diosem SO 2 and leaves the column in the lower part via line 28 via line 6 is from the head of Waschkolonno E SO 2 -freius gas with a temperature of 16 ° C and a pressure of 0 , Deducted 97 bar. For solvent recovery, a water wash, not shown, can take place in the head of the wash column 5. The clean gas has the following composition:
N2 76,7Vol.-%N 2 76.7% by volume
O2 6,3Vol.-%O 2 6.3% by volume
CO2 H0Vol.-%CO 2 H 0 vol.%
SO2 50 ppmSO 2 50 ppm
H2O 3,0Vol.-%.H 2 O 3.0 vol.%.
Das beladene Lösungsmittel wird mittels einer in Leitung 28 angeordneten Pumpe 29 nach Anwärmung in einem Wärmetauscher 31 gegen regeneriertes Lösungsmittel einer Regenerierkolonne 32 zugeführt. In die Regenerierkolonne 32 wird das beladene Lösungsmittel über eine Sutnpfheizung 33 mit Dampf von z. B. 2 bar angewärmt und das SO2 aus dem Lösungsmittel ausgetrieben. Das ausgetriebene SO2 wird in einem Kopfkühler 34 abgekühlt, um Lösungsmittelverluste zu vermoiden. Das regenerierte I öcungsmittel wird vom Sumpf der Regenerierkolonne 33 abgezogen und nach Abkühlung im Wärmetauscher 31 über Leitung 30 wieder auf die Waschkolonne aufgegeben.The loaded solvent is fed by means of a line 28 arranged in pump 29 after heating in a heat exchanger 31 against regenerated solvent a regenerating column 32. In the regeneration column 32, the loaded solvent via a Sutnpfheizung 33 with steam of z. B. 2 bar and the SO 2 expelled from the solvent. The expelled SO 2 is cooled in a head cooler 34 to vermeneiden solvent losses. The regenerated Iccungsmittel is withdrawn from the bottom of the regenerating column 33 and after cooling in the heat exchanger 31 via line 30 is again applied to the wash column.
Über Leitung 7 wird SO2- Reichgai vom Kopf de: Regenerierkolonne abgezogen. Das SO2-Reichgas enthält \ lOONiivVh SO2. Nach Verdichtung in einem Korn; ressor 8 auf 1,5bnr und Anwärmung in einem Wärmetauscher 35 auf etwa 4000C wird dem SO2-Reichga8 über Leitung 36 Mv.t!tan in einer Menge von 400 Nm3/h zugemischt und das Gemisch einem Reaktor 37 zugeführt. In dem Reaktor 37 findet über einem Katalysator auf AI2O3-BaSiS bei 10000C dio Reduktion des SO2 zu Elementarschwefel statt. Über Leitung 38 wird das Produktgas aus dem Reaktor 37 abgezogen und in einem Kühler 39 durch Erzeugung von 0,3t/h Hochdruckdampf auf 400°C abgekühlt. In dem Wärmetauscher 35 wird das Produktgas weiter auf eine unterhalb des Schwefeltaupunktes liegende) Temperatur, z. B. 118°C abgekühlt. In einem Abscheider 18 wird der Produktschwefel abgetrennt. Über Leitung 19 können dann 0,71 t/h Elementarschwefel mit einer Reinheit von 93% abgezogen werden. Da-tiie Umsetzung nicht vollständig ist, sind im Produktgas noch weitere Schwefelverbindungen nebon SO2, insbesondere H2S, aber aucii COS unJ CS,. vorhanden. Über Leitung 20 wird aus dem Abscheider 18 ein Gasstrom abgezogen, der zu etwa 20% aus diesen Schwefelverbindungen besteht. Dieser Gasstrom wird .zur Verbrennung zurück zum Kraftwerk 1 geleitet.Via line 7, SO 2 - Reichgai is withdrawn from the top of the: regeneration column. The SO 2 -rich gas contains \ lOONiivVh SO 2 . After compaction in a grain; 8 to 1.5bnr and heating in a heat exchanger 35 to about 400 0 C is added to the SO 2 Reichga8 via line 36 Mv.t! tan in an amount of 400 Nm 3 / h and the mixture fed to a reactor 37. In the reactor 37 takes place over a catalyst on Al 2 O 3 -based at 1000 0 C dio reduction of SO 2 to elemental sulfur instead. Via line 38, the product gas is withdrawn from the reactor 37 and cooled in a cooler 39 by generating 0.3 t / h of high pressure steam to 400 ° C. In the heat exchanger 35, the product gas is further at a below the sulfur dew point) temperature, for. B. 118 ° C cooled. In a separator 18, the product sulfur is separated. Via line 19 then 0.71 t / h elemental sulfur can be deducted with a purity of 93%. Since this reaction is not complete, the product gas contains other sulfur compounds besides SO 2 , especially H 2 S, but also COS and CS. available. Via line 20, a gas stream is withdrawn from the separator 18, which consists of about 20% of these sulfur compounds. This gas stream is passed back to the power plant 1 for combustion.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3544596 | 1985-12-17 |
Publications (1)
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