DE1091272B

DE1091272B - Verfahren zum Entfernen von sauren Gasbestandteilen aus Gasen und Gasgemischen

Info

Publication number: DE1091272B
Application number: DEP22613A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Friedrich Fischer; Dipl-Chem Hubert Kraus
Original assignee: Pintsch Bamag AG
Current assignee: Pintsch Bamag AG
Priority date: 1959-04-18
Filing date: 1959-04-18
Publication date: 1960-10-20

Description

Verfahren zum Entfernen von sauren Gasbestandteilen aus Gasen und Gasgemischen Bekanntlich ist die Entfernung von kleinen Mengen saurer Gasbestandteile, wie z. B. Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff und Stickoxyde aus Gasen und Gasgemischen, die zu Synthesegas weiterverarbeitet werden sollen, besonders schwierig. Bisher wurden für die Entfernung der genannten Verunreinigungen besondere Reinigungsanlagen erstellt, die den Ablauf der Gasaufbereitung komplizierten und einen hohen Aufwand an Material, Energie und Arbeitskräften erforderlich machten. So verlangt z. B. die Entfernung von Cyanwasserstoff eine Polysulfid-Wäsche, die jedoch bei hohen Kohlendioxydgehalten im Gas durch eine Wasserwäsche ersetzt werden muß. Bei der Verwendung einer solchen Wasserwäsche sind kleine Mengen an Cyanwasserstoff nur in sehr ungenügendem Maße zu entfernen. Darüber hinaus treten noch hohe Verluste an wertvollen Gasbestandteilen ein, die das Verfahren unwirtschaftlich machen. Besondere Schwierigkeiten bietet die Entfernung von Stickoxyden aus dem Gas. Es sind in der Literatur die mannigfachsten Verfahren und Arbeitsweisen beschrieben worden, um dieses Problem zu lösen, die alle jedoch besondere Anlagen oder besonderen Aufwand erfordern. Ein weiteres Problem bildet auch die Herausnahme organischer Schwefelverbindungen aus dem Gas. Alle diese Schwierigkeiten werden durch die Erfindung behoben. Die Erfindung sieht vor, besondere Feinreinigungsstufen für die genannten Verunreinigungen zu vermeiden und die Herausnahme dieser Verunreinigungen gleichzeitig mit der Entfernung des Kohlendioxyds aus dem Gas mittels Alkalikarbonat-Lösungen oder Lösungen, die sonstige, basisch reagierende und für die CO 2 Entfernung geeignete Stoffe enthalten, vorzunehmen. Gleichzeitig mit der Herausnahme des Kohlendioxyds aus dem Gas werden also durch diese alkalischen Lösungen die Hauptmengen der sonstigen Verunreinigungen ausgewaschen, wobei sich die Alkalisalze des Schwefelwasserstoffs, des Cvanwasserstoffs, sowie Gemische von Nitriten und Nitraten bilden.
Die Erfindung sieht ferner vor, beim Waschen unter Druck die Lösung nach Ablauf vom Absorptionsturm vorzuentspannen. Dadurch wird erreicht, daß der überwiegende Teil der eingewaschenen Verunreinigungen aus der Lösung ausgetrieben wird. Die restlichen Anteile werden dann gemeinsam mit der Austreibung des CO, im Desorptionsturm entfernt.
Laboratoriumsversuche und Versuche an erstellten technischen Anlagen ergaben, daß Schwefelwasserstoffgehalte im Gas bis zu 500 mg/Nm3 vollständig bei der Herausnahme des Kohlendioxyds aus dem Gas durch Alkalikarbonat-Lösungen u. dgl. entfernt werden. Es zeigt sich ferner, daß Cyanwasserstoff (Blausäure) bei der C02-Wäsche praktisch vollständig entfernt wird. Ebenso erfolgt eine vollständige Entfernung von im Gas vorhandenen Stickstoffdioxyd. Es wurde weiterhin gefunden, daß gleichzeitig auch eine Entfernung von rund 50% Stickstoffmonoxyd erfolgt, wenn die Eingangsgehalte an Stickstoffmonoxyd gering sind.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, etwa durchgebrochene geringe Spuren von Blausäure in der nachgeschalteten Kohlendioxyd-Feinreinigungsstufe mit Natronlauge auszuwaschen. Um die im Gas enthaltenen hydrolysierbaren organischen Schwefelverbindungen restlos aus dem Gas zu entfernen, ist vorgesehen, die Kohlendioxyd-Feinwäsche mit Natronlauge bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 90° C, vorzunehmen. Dabei werden die hydrolysierbaren organischen Schwefelverbindungen, die bereits in der vorgeschalteten C02-Hauptwäsche zu rund 50% entfernt wurden, restlos zu Schwefelwasserstoff hydrolysiert und aus dem Gas ausgewaschen.
Das Verfahren der Erfindung bietet demnach folgende Vorteile: a) Für die Entfernung von Cyanwasserstoff und Stickstoffdioxyd braucht keine besondere Vorreinigung durch Wasserwäschen oder sodahaltige Wäschen vorgenommen zu werden.
b) Für die Entfernung des Schwefelwasserstoffs entfällt eine kostspielige Trockenreinigungsanlage oder eine Feinreinigungswäsche.
c) Durch dieVorentspannung der unterDruck stehenden beladenen C 02 Waschlaugen wird auf bequeme Art und Weise die Hauptmenge der miteingewaschenen sonstigen sauren Gasbestandteile erreicht.
d) Durch die Hydrolyse der organischen Schwefelverbindung in der CO.-Hauptwäsche und in der bei erhöhter Temperatur durchgeführten C 0.-Feinreinigung wird der gebildete Schwefelwasserstoff ausgewaschen, und es entfällt somit eine besondere Adsorptionsstufe für die organischen Schwefelverbindungen.
e) Die bei der universellen Gasreinigung eventuell entstehenden fixen, laugeschädigenden Salze, wie z. B. Nitrate, Rhodanide, Thiosulfate und Sulfate, können auf bequeme Weise durch Ionenaustausch aus der Waschlauge entfernt werden.
f) Durch die universelle Gasreinigung gemäß der Erfindung gestaltet sich die Gasaufbereitung wesentlich einfacher und übersichtlicher.
g) Durch den Fortfall vorgeschalteter besonderer Feinreinigungswäschen, insbesondere der Wasserwäsche, werden die Verluste an wertvollen Gasbestandteilen wesentlich herabgesetzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Entfernen von kleinen Mengen saurer Gasbestandteile, insbesondere Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff und Stickoxyde, neben im Verhältnis zu diesen großen Kohlendioxydmengen aus Gasen und Gasgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Nebenbestandteile unter Fortfall besonderer getrennter Feinreinigungsanlagen gemeinsam mit dem Kohlendioxyd mittels alkalischer Waschlaugen ausgewaschen werden, wobei der Hauptteil der Nebenbestandteile in der Kohlensäure-Hauptwäsche und die durchgebrochenen Reste in der Kohlendioxyd-Feinwäsche absorbiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur bevorzugten Desorption der in der Kohlensäure-Haupt-#väsche eingewaschenen sauren Gasbestandteile eine Vorentspannung der Waschlauge durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Desorption der nach der Vorentspannung noch in der Waschlösung verbliebenen restlichen Gasverunreinigungen dieLauge im Regenerationsturm durch Erwärmen und/oder Spülentgasung regeneriert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die CO.-Feinreinigung zur gleichzeitigen Hydrolyse organischer Schwefelverbindungen bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 90° C, vorgenommen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 432 509, 733 677; deutsche Auslegeschrift Nr. 1061948.