DE2046753C3 - Verfahren zur Entschwefelung heißer, unter Druck stehender Gase - Google Patents

Description

gekühlt wird. den Lösungen von Alkalisalzen schwacher anorga-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 nischer oder organischer Säuren auszuwaschen. Die kennzeichnet, daß das vom Wärmeaustausch mit mit den sauren Komponenten beladenen Absorptionsdem Eigenkondensat kommende abgekühlte Roh- lösungen werden durch Erhitzen und Abstreifen mit gas durch zusätzlichen indirekten Wärmeaus- Dampf regeneriert und nach Abkühlung in den tausch noch weiter abgekühlt wird. Waschvorgang zurückgeführt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch 30 Die meisten rohen Brenngase enthalten außer gekennzeichnet, daß die dem Eigenkondensat Schwefelwasserstoff auch Kohlendioxyd, und zwar oder dem Rohgas durch zusätzlichen indirekten in größeren Mengen. Wenn auch das Absorptions-Wärmeaustausch entzogene Wärme zum Auf- vermögen der genannten Lösungen für CO., geringer kochen der für die Entschwefelung benutzten, ist als für H₂S, so werden infolge des höheren CO₂-beladenen Absorptionslösung verwendet wird. 35 Partialdruckes, der ein Vielfaches des H,S-Partial-

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- druckes beträgt, wesentlich größere Mengen CO₂ kennzeichnet, daß die Kühlung des Rohgases in absorbiert als H₂S. Das bei der Regeneration der wenigstens zwei Stufen erfolgt, wobei in der ersten beladenen Absorptionslösung anfallende Abgas ist Stufe das Eigenkondensat in direkten Wärme- dann sehr reich an CO₂ und eignet sich wenig zur austausch mit dem heißen Rohgas gebracht wird, 40 Aufarbeitung des Schwefelwasserstoffes zu Elemen- und daß das heiße Kondensat vor der Berührung tarschwefel, z. B. nach dem Claus-Prozeß.

mit dem Reingas durch Abstreifen mit Wasser- Es ist bekannt, daß aus z. B. technischen Brenndampf oder schwefelfreiem Gas, gegebenenfalls gasen H,S selektiv vor CO₂ ausgewaschen werden nach Teilentspannung, entschwefelt wird. kann, wenn ais Absorptionsmittel wäßrige Lösungen

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 45 von Alkalisalzen schwacher anorganischer oder orgakennzeichnet, daß das heiße Rohgas mindestens in nischer Säuren, z. B. von Alkalikarbonaten, Alkalieiner Stufe durch indirekten Wärmeaustausch mit boraten, Alkaliphosphaten oder von Alkalisalzen Eigenkondensat gekühlt wird und daß das dabei einfacher An.i-w Hnren oder einfacher Oxyaromaten erwärmte Kondensat in mindestens einem Strom oder wäßrige* «/noniak verwendet werden und mit dem Reingas in Berührung gebracht wird, 50 das zu reim?·..::Js ■'■ ias mit der Lösung während der wobei das aus dem indirekt gekühlten Rohgas Absorption ;iut · irzzeitig in Berührung gebracht abgeschiedene Kondensat entspannt und gegebe- wird. Infolge der unterschiedlichen Reaktionsabläufe nenfalls entschwefelt und mindestens teilweise bei der Absorption von H₂S und CO₂ wird H₂S in dem als indirektes Kühlmittel umlaufenden Kon- der beladenen Absorptionslösung beträchtlich angedensat zugefügt wird. 55 reichert. Die Absorptionstemperatur wird dabei zwi-

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 sehen 20 und 60° C gehalten.

bis 6, gekennzeichnet durch einen Kreislauf oder Diese für H₂S selektive Kurzzeitwäsche erlaubt

mehrere Kreisläufe von Eigenkondensat durch ein zur Weiterbehandlung auf Elementarschwefel ge-

ein einstufiges oder mehrstufiges, der Entschwefe- eignetes H₂S reiches Regenerationsabgas zu erzeugen

lung vorgeschaltetes Kühlsystem und ein ein- 60 und wird vorzugsweise dann eingesetzt, wenn im

stufiges oder mehrstufiges, der Entschwefelung Reingas das CO₂ mindestens teilweise belassen wer-

nachgeschaltetes Sättigersystem. den kann, z. B. zur Einstellung von Heizwert und

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Dichte. Sie eignet sich auch besonders zur Erzeugung dadurch gekennzeichnet, daß im Kondensat ent- von Brenngasen aus fossilen Brennstoffen, die nach haltene Kohlenwasserstoffe abgetrennt und mit 65 Verbrennung zur Energieerzeugung in Gasturbinen dem Reingas an der heißesten Stelle des Sättiger- Verwendung finden.

systems in Berührung gebracht werden. Die Energieerzeugung mittels Gasturbinen hat gegenüber den konventionellen Kraftwerken einige

Vorteile, zu denen auch die Möglichkeit zählt, durch Wärmeaustauscher ausgebildet werden, der einerseits

Entschwefelung des Brenngases ein schwefelarmes von der zu erhitzenden Absorptionslösung, anderer-

Rauchgas abstoßen zu können. seits von einem aus dem Sättigersystem zum Kühl-

Bei der Entschwefelung von Brenngasen, die durch system geführten Kondensatstrom durchflossen wird.

Vergasung fossiler fester oder flüssiger, schwefel- 5 Wenn der Aufkocher der Absorptionsmittelregene-

haltJger Brennstoffe mit Sauerstoff und Wasserdampf rierung aus einem Kondensatstrom vom Sättiger zu

erzeugt werden, bieten sich t^i der Vorbereitung des einem Kühler beheizt werden kann, wird die in das

Rohgases für die Verbrennung in der Brennkammer Reingas rückführbare Wärmemenge nicht wesentlich

vor der Gasturbine einige Komplikationen, die mit vermindert, jedoch wird der Kühlwasserbedarf für

Energieverlusten verbunden sind. io die letzte Kühlstufe des Rohgases vor der Entschwe-

Wenn für die Kurzzeitwäsche zur selektiven Ent- feiung, d. h. der Wärmeverlust, kleinei. In jedem Fall Schwefelung das Rohgas auf etwa 20 bis 60° C ab- wird der apparative Aufwand bei gleicher Wärmegekühlt wird, dann kondensieren Wasserdampf und ausnutzung geringer.

im Gas verbliebene Kohlenwasserstoffdämpfe aus. Eine zweckmäßige Weiterbildung des Verfahrens

Durch die Abkühlung gehen also die Gasvolumina 15 besteht darin, daß die Kühlung des Rohgases in we-

und die fühlbare Wärme wie auch die Verdampfungs- nigstens zwei Stufen erfolgt, wobei in der ersten Stufe

wärme des Wasserdampfes und der Kohlenwasser- das Eigenkondensat in direkten Wärmeaustausch mit

Stoffdämpfe und auch der Heizwert der letzteren ver- dem heißen Rohgas gebracht wird, und daß das heiße

joren. Kondensat vor der Berührung mit dem Reingas durch

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Energieverluste 20 Abstreifen mit Wasserdampf oder schwefelfreiem

weitgehend einzuschränken und das eingangs ge- Gas, gegebenenfalls nach Teilentspannung, entschwe-

nannte Verfahren möglichst wirtschaftlich zu gestal- feit wird.

ten. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, Das erfindungsgemäße Verfahren dient vor allem

daß das heiße Rohgas vor der Entschwefelung durch zur Vorbereitung von Brenngasen, die durch Ver-

Wärmeaustausch mit daraus gewonnenem Eigenkon- 25 gasung fester Brennstoffe, z. B. von Kohlen, oder

densat gekühlt wird und daß das dabei erwärmte flüssigen Brennsf->:^Ten, wie Schwerölen, Rückstands-

Eigenkondensat mit dem kalten Reingas in Beruh- ölen oder Teeren, mit Luft und Wasserdampf erzeugt

rung gebracht und dabei teilweise wieder verdampft werden, für die Verwertung in Kraftwerksprozessen

wird. mit Gasturbinen, gegebenenfalls in Verbindung mit

Im Kühler-Sättiger-System des erfindungsgemäßen 30 einem Dampfkraftprozeß. Hierbei kommt es insbe-Verfahrens wird Eigenkondensat im Kreislauf ge- sondere auch auf die Entschwefelung an, wobei gleichfuhrt. Dadurch wifd es möglich, dem zu entschwe- zeitig das Volumen, der Wärmeinhalt und der Heizfeinden Rohgas zunächst wertvollere Gase und wert des heißen Rohgases möglichst erhalten bleiben Dämpfe, wie z. B. Kohlenwasserstoffe, zu entziehen sollen. Zur Erhaltung des Volumens soll das Kohlen- und in das Kondensat zu übernehmen, von wo aus 35 dioxyd möglichst im Reingas verbleiben und das aussie im Sättiger wieder dem Reingas beigegeben wer- kondensierte Wasser teilweise wieder ins Reingas den. Das Reingas enthält dadurch zusätzliche brenn- verdampft werden. Der Erhaltung des Wärmeinhalts bare Dämpfe, meist Kohlenwasserstoffe, welche in dient ebenfalls die Wiederverdampfung des Kondeneinem nachfolgenden Kraftwerksprozeß mitverbrannt sats. Zur Erhaltung des Heizwertes trägt die Wiederwerden können. 40 verdampfung auskondensierter Kohlenwasserstoffe

Im erfindungsgemäßen Verfahren steht der Kühler bei. Einen nicht unbeträchtlichen Gehalt an Kohlenvor der Gaswäsche für die selektive Entschwefelung, Wasserstoffen enthalten die Rohgase aus der Druckwährend der Sättiger auf diese folgt. Mit dieser An- vergasung von Kohlen.

Ordnung wird auch erreicht, daß die bei der Kühlung Durch das Verfahren wird der Schwefelgehalt des des Rohgases auskondensierenden Dämpfe und da- 45 Rohgases einschließlich der darin enthaltenen dampfmit die in der Kühlflüssigkeit und dem Kondensat förmigen Kohlenwasserstoffe auf etwa V10 im Reinenthaltene Wärme dem gereinigten Gas wieder zu- gas gesenkt. Für eine gegebene erlaubte Schwefelgeführt werden können. emission im Rauchgas können mit Hilfe des Verfah-

Um die Temperaturdifferenzen im Sättiger und/ rens Kohlen mit dem lOfachen Schwefelgehalt in

oder im Kühler zu erhöhen und dadurch den Wärme- 5° Kraftwerksprozessen eingesetzt werden. Das bedeu-

übergang zu beschleunigen, ist es vorteilhaft, das tet, daß auch bei schärfsten Abgasbedingungen fast

Eigenkondensat vor seinem Wärmeaustausch mit dem alle Kohlesorten, von wenigen extremen Ausnahmen

heißen Rohgas oder das vom Wärmeaustausch mit abgesehen, einer Verwertung in der Energiewirtschaft

dem Eigenkondensat kommende Rohgas durch zu- zugänglich werden.

sätzlichen indirekten Wärmeaustausch abzukühlen. 55 In den Zeichnungen sind die Fließschemata zweier

Prinzipiell genügt der zusätzliche Wärmeentzug aus Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfah-

dem Rohgas oder dem Kondensatkreislauf, doch rens dargestellt.

wird in der Praxis zumeist sowohl dem Gas als auch Die Anlage gemäß Fig. 1 enthält ein einstufiges dem Kondensat zusätzlich Wärme entzogen werden. Kühler-Sättiger-System und eignet sich besonders Diese dem System Rohgas-Eigenkondensat durch 60 für Gase, aus denen bei der Kühlung von Kohlenzusätzlichen indirekten Wärmeaustausch entzogene Wasserstoffen freie Kondensate ausgeschieden werden. Wärme reicht aus, um daraus auch den Wärmebedarf Die Anlage gemäß F i g. 2 enthält ein mehrstufiges für die Regenerierung durch Aufkochen der in der Kühler-Sättiger-System und Einrichtungen, um flus-Entschwefelungsanlage umlaufenden Absorptions- sige Kohlenwasserstoffe aus dem Kondensat abzulösung zu decken. Der Aufkocher des Regenerations- 65 trennen und wieder in das Reingas zu verdampfen, turms kann an einer geeigneten Stelle des Rohgas- Die Anlage gemäß F i g. 1 besteht im wesentlicher Stromes als eine Stufe des Kühlsystems eingeschaltet aus der Entschwefelungsanlage mit dem Absorpwerden. Der Aufkocher kann jedoch auch als tionsturm 7 und dem Regenerationsturm 27 mit dem

Aufkocher 13, aus dem indirekten Gaskühler 3, dem Sättiger 9 und dem Abstreifer 18 zum Austreiben der gelösten Schwefelverbindungen aus dem im Kühler 3 anfallenden Kondensat.

Durch die Leitungen 1 und 2 strömt ein H₂S- und H_sO-dampfhaltiges, gesättigtes oder überhitztes Gas zum indirekten Kühler 3. Durch die Leitung 4, einen zweiten Kühler 5 und die Leitung 6 gelangt das gekühlte Gas in den Absorptionsturm 7, in dem das

flüssigkeit dienende Eigenkondensat zwischen dem Kühler 3 und dem Sättiger 9 umläuft, führt durch die Leitungen 11,12 und 14.

Die Ausführungsform gemäß F i g. 2 enthält eine mehrstufige Rohgaskühlung und eine zweistufige Aufsättigung des Reingases. Sie ist vorzugsweise für die Behandlung von Rohgasen, die kondensierbare Kohlenwasserstoffe enthalten, geeignet, beispielsweise für teerhaltige Rohgase aus der Druckvergasung von

H₂S ausgewaschen wird. Das gereinigte Gas strömt io Kohlen mit Luft und Wasserdampf.

durch Leitung 8 zum Sättiger 9, in dem es in direktem Die Anlage besteht im wesentlichen aus der Gas

entschwefelung mit dem Absorptionsturm 138 und dem Regenerationsturm 142, aus den Rohgaskühlern 119. 130 und 133, dem zweistufigen Reingassättiger 15 113 und dem Abstreifer 108 zur Entsäurung des in den Kühlern gebildeten Kondensates. Das Fließschema enthält außerdem den für Kohle-Druckvergaser üblichen Waschkühler 102 mit dem Teerscheider 106.

Kontakt mit der im Kühler 3 erwärmten Flüssigkeit wieder aufgewärmt und aufgesättigt wird, und wird schließlich durch Leitung 10 seiner Verwertung, z. B. einer Gasturbine, zugeführt.

Die Aufsättigung erfolgt mit Kreislaufwasser, das
in Kühler 3 aufgeheizt und in der Leitung 11 dem
Sättiger 9 zugeführt wird. Das im Sättiger 9 abgekühlte Kreislaufwasser kehrt durch die Leitung 12,
den Aufkocher 13 und die Leitung 14 zum Kühler 3 ao Das gereinigte Gas wird durch einen Nacherhitzer zurück. Das Kreislaufwasser ist das im Abstreifer 18 148 geführt und danach durch die Gegendruckturbine entschwefelte Eigenkondensat aus den Kühlern 3 151 geführt, in der es arbeitsleistend auf einen nied- und 5. rigeren Überdruck entspannt wird. Das teilentspannte

Im Sättiger 9 wird Wasser aus dem Kreislauf ins noch heiße Gas wird durch den Nachsättiger 115 Reingas hinein verdampft, und in den Kühlern 3 25 geführt und darin mit verdampfbaren Kohlenwasser- und 5 fällt Kondensat aus dem H₂O-haltigen Gas an, stoffen aus dem Teerscheider 106 angereichert und das durch die Leitungen 15 und 16 abgeführt wird. schließlich in der Leitung 153 zur Brennkammer Aus diesem Kondensat wird die als Ergänzung für einer Gasturbine geleitet. Das Abgas der Gasturbine den Kreislauf erforderliche Wassermenge durch die kann danach einem Dampfkraftprozeß zugeführt Leitung 17 entnommen, dem Abstreifer 18 zugeführt 30 werden.

und durch die Leitung 19 in die Kreislaufleitung 11 Das beispielsweise aus Kohle durch Vergasung

eingespeist. Im Abstreifer 18 erfolgt die Entsäurung unter erhöhtem Druck mit Wasserdampf und Luft des Kondensates mittels Dampf aus Leitung 20. Die erzeugte Rohgas, in dem der Schwefel fast vollständig sauren Gase, insbesondere das H₂S, werden zusam- als Schwefelwasserstoff vorliegt, tritt durch Leitung men mit den Dämpfen aus dem Abstreifer 18 durch 35 101 in den Waschkühler 102 ein. Es wird mit Eigen-Leitung21 in aus der Leitung 1 zuströmende Roh- kondensat aus der Leitung 103 gewaschen, das aus

dem Abscheider 106 abgezogen und im Wärmetauscher 107 vorgewärmt wird. Dabei wird das Rohgas je nach Druck und Temperatur mit Wasserdampf 40 auf gesättigt. Feststoffe werden von höhersiedenden Kohlenwasserstoffen gebunden und mit überschüssigem Wasser durch Leitung 105 ausgeschieden. Im Kondensat 103 gelöster Schwefelwasserstoff wird ins Gas zurückgeblasen. Das Wasser mit den konden-

24, den Wärmeaustauscher 25, in dem sie erwärmt 45 sierten Kohlenwasserstoffen und Feststoffen wird in wird, und durch Leitung 26 zum Regenerator 27, in Leitung 105 durch einen Aufkocher im Abstreifer dem sie durch Entspannen und Aufkochen unter 108 geführt, danach mit anderen Kondensaten aus Austreibung der sauren Gase, insbesondere des H₂S, der Leitung 110 gemischt, im Wärmetauscher 109 regeneriert wird. Das H₂S-reiche saure Abgas verläßt zusätzlich mit Wasser aus der Leitung 154 gekühlt den Regenerator 27 durch die Leitung 28 und wird 50 und über den Wärmetauscher 107 m den Abscheider einer nicht gezeichneten Verwertung, z.B. einem 106 geführt, in dem sich durch Schichtenbildung Teer Claus-Ofen zur Erzeugung von elementarem Schwefel und Wasser trennen. Leichte Kohlenwasserstoffe oder einer Schwefelsäureerzeugung, zugeführt. werden durch die Leitung 112 dem Sättiger 113 zu-

Die zur Regenerierung benötigte Wärme wird geführt und in das Reingas verdampft Die schweredurch den Aufkocher 13 dem Kühler-Sättiger-Kreis- 55 ren Kohlenwasserstoffe in der Leitung 114 werden lauf entnommen, in dem die Waschflüssigkeit durch dem Teersättiger 115 zugeführt und darin bei nied-Leitung 29 dem Aufkocher 13 zugeführt und durch rigerem Druck in das teilentspannte Retngas ver-Leitung 30 aus diesem in den Sumpf des Regene- dampft. Die Restfraktion wird in der Leitung 116 rators 27 zurückgeleitet wird. mit dem Feststoff-Teergemisch, das durch die Leitung

Die regenerierte Waschflüssigkeit gelangt aus dem 60 117 aus dem Abscheider 106 entnommen wird, ver-Sumpf des Regenerators 27 durch Leitung 31 zum einigt und in der Leitung 118 in die nicht gezeichnete Wärmeaustauscher 25, in dem sie Wärme an die be- Gaserzeugung zurückgeführt Dort wird der Teer ladene Waschflüssigkeit abgibt, durch Leitung 32 und gekrackt, wobei auch die darin enthaltenen orgaden Kühler 33, in dem eine weitere Kühlung erfolgt, nischen Schwefelverbindungen teilweise in Schwefelsowie durch Leitung 34 zurück auf den Kopf des 65 wasserstoff übergeführt werden.
Absorptionsturmes 7, wo sie erneut zur Auswaschung Das wasserdampfgesättigte Rohgas wird durch

von n£s dient. Leitung 104 dem indirekten Kühler 119 zugeführt

Der Kreislauf, in dem das als Wärmeübertragungs- und gibt einen Teil seiner fühlbaren Wärme an das

gase zurückgeführt. Ein Überschuß an Kondensat kann durch Leitung 22 abgeführt werden. Ein zusätzlicher Bedarf an Wasser kann durch Leitung 23 zugeführt werden.

Im Absorptionsturm 7 wird das Gas mit einer für die Aufnahme von H₂S geeigneten Absorptionsflüssigkeit gewaschen. Die mit Schwefelwasserstoff beladene Absorptionsflüssigkeit fließt durch die Leitung

Kreislaufwasser in der LeitungIMI ab

ÄlSÄSS

der bedarf in der Regeneration der Absorptionslösung
zu decken und das Reingas über den Wasserdampf-

und 105)

S= —^_{rslof[e aus} ^_itu„_{g 112} eingedust und
ve« - SaUig«

falls durch Druckabsenkung werden H_?S ,

im Abstreifer 108 ausgetrieben und durch die uei _es ^ ^ _Rauchgas aus ^
_d ^^^150 wird das

" 3S

135 und 136 in den Gaswas

Beispiel

liehst selektiv auszuwaschen.

beladene btilös

wird in der Lei-

undener Schwefel, der etwa nut 1,5 /o

_{öl und Benzm} enthalten ist

rierten Lösung

141 und den Kühler 144 auf den Kopf des

¹AAe Reingas wirdId^ die^ 145 dem Sättiger 113 zugeführL In deuten g.

rlSaufiÄrSLg_f wS das Reingas mit dem erwärmten berieselt. Aus der Leitung 127 wird das wLS ersetzt Der Kühlw^erkmsl^ tune 134 ist durch den Kühle Kschüssige Wärme abgeführt £nd Druck und Temperatur J in die zweite Stufe des Satügen; es _mit dem warmen Wasser des Kreislaufes durch die Leitung 120

durch « und hat folgende Analyse:

_25O

N₂

180000 Nm^/h trockenes Rohgas führen außer-Wasserdampf, 7,2 t/h^ Teer öl und ' kgrti NH₃ sowie etwa 720 kg/h andere ^^Lfoffe, w?e Phenole und Fettsäuren, mit Das Rohgas mit einer Enthalpie von 51,24-10« S/h wird im Waschkühler 102 mit 68,4 t/h Kon-Lsat von 100° C gewaschen. Das Rohgas verläßt _{WaschkBhler mit} einer Enthalpie vou 54,6 · 10« _{kcayhbei 16}i<>Cund21 ataundmitoS^wasser-ο _dampfgesättigt 21,6 tAi überschüssiges Wasser ver-

Das gesättigte Rohgas wird im indirekten Kühler 119 mit 493 t/h Kreislaufwasser (Leitung 120) von 161 auf 143⁰C bei 20,6 ata gekühlt. Dabei erwärmt sich das Wasser von 115 auf 151° C. Die restliche Wärmemenge wird mit 32,4 t/h anfallendem Kondensat (Leitung 121) bei 140° C fortgeführt und auf die Leitungen 122, 123 verteilt.

Soll beispielsweise kein Abwasser abgegeben werden, so zieht man aus diesem Kondensat einen Teilstrom (Leitung 123) ab, der mit 21,6 t/h der Wasserdampfmenge des eingebrachten Rohgases entspricht. Darin sind etwa 1 g/I H₂S, 10 g/l CO₂ und 8 g/l NH₃ enthalten. Zur Entsäuerung wird dieses Kondensat im Abstreifer 108 durch Druckabsenkung auf Siedezustand gebracht, mit 0,32 · 10* kcal/h aus dem Kondensat des Waschkühlers 102 (Leitung 105) aufgekocht und die Dämpfe mit 0,55 t/h Zusatzwasser von 20° C aus der Leitung 124 nachgewaschen. 22,15 t/h entsäuertes Kondensat werden durch Leitung 126 in den Sättiger 113 gepumpt Das Rohgas wird im anschließenden Aufkocher 130 auf 116° C bei 20,4 ata gekühlt, wobei 14,1 · 10« kcal/h durch die Absorptionslösung (Leitung 131) dem Regenerator 142 zugeführt werden und 2,55 · 10^e kcal/h mit 22 t/h anfallendem Kondensat (Leitung 135) bei 116° C in den Waschkühlerkreislauf zurückgeführt werden.

Schließlich wird das Gas im indirekten Schlußkühler 133 mit 158 t/h Kreislaufwasser (Leitung 134) von 116 auf 30⁰C gekühlt, wobei 14 t/h Kondensat anfallen und das Kreislaufwasser von 20 auf 106⁰C erwärmt wird.

Das Rohgas in der Leitung 137 wird mit 30° C in den Absorber 138 geleitet und darin einer selektiven H₂S-Kurzzeitwäsche mit 255 t/h Absorptionslösung unterworfen, wobei 95°/o des H₂S und die gleiche Menge CO₂ ausgewaschen werden. Als Absorptionslösung dient eine wässerige Lösung von Alkalisalzen niederer Aminosäuren, wie Glykokoll, Alanin u. dgl., die unter der Bezeichnung »Alkazid« handelsüblich ist

Die beladene Absorptionslösung wird im Wärmetauscher 141 vorgewärmt und nach Druckabsenkung in der Leitung 140 dem Regenerator zugeführt, wo 1710 NmVh H₂S und 1710 Nmtyh CO₂ mittels 14.1-10* kcal/h Wärme ausgetrieben werden. Die Menge der sauren Gase aus dem Regenerator 142 ist hier sehr groß gegenüber der Menge aus dem Abstreifer 108, so daß sie durch Leitung 143 gemeinsam zur Weiterverarbeitung, z. B. einer Claus-Anlage, zugeführt werden können.

Nach der HjS-Kurzzeitwäsche fallen 176580 Nm'/h Reingas bei 30° C und 19,6 ata mit folgender Analyse an:

Volumprozent

CO₂ 12,05

H₂S 0,05

CnHm 0,20

CO 16,15

H, 25,55

CH₄ 5,10

N₂. 40,80

Im Sättiger 113 werden 176 580 NmVh Reingas mit Kreislaufwasser berieselt und erwärmt sowie mit Kondensat und Zusätzwasser aufgesättigt und noch leichte Kohlenwasserstoffe verdampft In der ersten

Stufe wird das Gas von 30 auf 94° C mit 158 t/h Kreislaufwasser (Leitung 134) erwärmt und mit 6 t/h Wasser (Leitung 127) aufgesättigt. Das Kreislaufwasser kühlt sich dabei auf 61,5⁰C ab und wird einem Kühler 146 zugeführt, wo es auf 20° C nachgekühlt wird, so daß für die Schlußkühlung im Wärmeaustauscher 133 mit 10⁰C eine ausreichende Temperaturdifferenz für den Wärmeübergang zur Verfügung steht. Das entsprechend Druck und Temperatur gesättigte Reingas tritt in die zweite Stufe des Sättigers ein und wird mit 493 t/h Kreislaufwasser (Leitung 120) berieselt, das sich von 151 auf 115° C abkühlt und in den indirekten Kühler 119 zurückgepvmpt wird. Die übertragene Wärmemenge reicht

aus, um im Sättiger 113 neben 22,15 t/h entsäuertem Kondensat (Leitung 126) noch 14,05 t/h Zusatzwasser sowie die leichten Kohlenwasserstoffe aus der Leitung 112 zu verdampfen.

Das Reingas verläßt den Sättiger 113 mit 141⁰C

ao bei 19,6 ata und 36,2 t/h Wasserdampf und wird im Wärmetauscher 148 auf 350° C überhitzt und in der Turbine 151 arbeitsleistend von 19,4 auf 9 ata entspannt. Die Austrittstemperatur beträgt 190⁰C. Das Reingas wird bei 9 ata Druck im Teersätüger 115 mit

as schweren Kohlenwasserstoffen (Leitung 114) berieselt. Die nicht verdampfenden Teeranteile (Leitung 116) werden mit Staubteer aus dem Scheider 106 (Leitung 117) gemischt und in die Gaserzeugung zurückgeführt, wo sie zu niederen Kohlenwasserstoffen ge-

krackt werden. In Leitung 153 steht das entschwefelte Gas unter 9 ata Druck, z. B. für einen Gas-Dampf-Kraftprozeß, zur Verfügung.

Es ergeben sich folgende Bilanzen:

Wasserbilanz

Eingebracht:

Wasserdampf im Rohgas .
Zusatzwasser 154

Ausgebracht:

36,2 t/h

21,6 t/h
14,6 t/h
36,2 t/h

Wasserdampf im Reingas

Es wurden also 14,6 t/h Wasser verdampft.

Wänaebilanz

(bezogen auf den unteren Heizwert,
wie in Kraftwerken üblich)

Eingebracht:

Heizwertwärme vom Rohgas
einschließlich Kohlenwasserstoffen und NH₃
fühlbare Wärme vom Rohgas
fühlbare Wärme vom Wasserdampf

fühlbare Wärme vom Zusatzwasser

365,9
33,0

5,3
0,3

10* kcal/h IG« kcal/h

ίΟβ kcal/h •10« kcal/h

404,5-IQB kcal/h

Ausgebracht:

Schwefelbilanz

Heizwertwärme vom Reingas Eingebracht: einschließlich Kohlenwasserstoffen und NH₈ 356,1 · 10« kcal/h

Heizwertwärme vom ausgewaschenen H₂S 9,8 · 10^e kcal/h

fühlbare Wanne vom Reingas 8,3 · 10« kcal/h

fühlbare Wärme vom Wasserdampf 2,3 · 10⁸ kcal/h

Differenz:

376,5
28,0·

als H₂S im Rohgas 95·/·

als organisch gebundener

'Schwefel im Rohgas 1,5·/·

als organisch gebundener Schwefel in den Kohlenwasserstoffen 3,5·/·

10« kcal/h 10« kcal/h 100°/·

davon Wärmebedarf für H₂S-Wäsche 14,1 -10« kcal/h

Wärmeverluste 13,9-10» kcal/h

davon durch Wasserverdampfung 7,7-10« kcal/h

Ausgebracht:

Echte Wärmeverluste 6,2-10« kcal/h

Das sind l,5°/o der eingebrachten Wärme. Diese Verlustwärme wird im Kühler 146 mit Kühlwasser abgeführt.

Gewinnung im H₂S (Leitung 143) 90·/·

als organisch gebundener Schwefel im Reingas einschließlich Kohlenwasserstoffen 5·/·

als H₂S im Reingas 5·/·

100·/·

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Patentansprüche: Entschwefelung heißer, Wasserdampf und gegebe nenfalls Kohlenwasserstoffdämpfe enthaltender, durch

1. Verfahren zur selektiven Entschwefelung Vergasung fester oder flüssiger Brennstoffe mit Luft heißer, Wasserdampf und gegebenenfalls Kohlen- 5 und Wasserdampf erzeugter Gase unter Druck, wowasserstoffdämpfe enthaltender, durch Vergasung bei die selektive Entschwefelung durch Auswaschen fester oder flüssiger Brennstoffe mit Luft und mit einer wäßrigen Lösung von Alkalisalzen schwa-Wasserdampf erzeugter Gase unter Druck, wobei eher, anorganischer oder organischer Säuren oder die selektive Entschwefelung durch Auswaschen von Ammoniak bei 20 bis 60° C erfolgt.

mit einer wäßrigen Lösung von Alkalisalzen io Gase, die aus festen oder flüssigen schwefelhaltigen schwacher, anorganischer oder organischer Brennstoffen durch Vergasen mit Sauerstoff und Säuren oder von Ammoniak bei 20 bis 60⁰C Wasserdampf erzeugt werden, enthalten den im erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß Brennstoff gebundenen Schwefel überwiegend in das heiße Rohgas vor der Entschwefelung durch Form von Schwefelwasserstoff. Ein aus Kohle durch Wärmeaustausch mit daraus gewonnenem Eigen- 15 Druckvergasung erzeugtes Gas enthält beispielsweise kondensat gekühlt wird und daß das dabei 97 bis 99% des Gasschwefels als Schwefelwasserstoff, erwärmte Eigenkondensat mit dem kalten Rein- Zur Entschwefelung von Brenngasen werden vorgas in Berührung gebracht und dabei teilweise zugsweise Absorptionsverfahren verwendet, in denen wieder verdampft wird. Schwefelverbindungen und andere unerwünschte

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ao Gaskomponenten mit geeigneten Lösungsmitteln kennzeichnet, daß das Eigenkondensat vor seinem ausgewaschen werden.

Wärmeaustausch mit dem heißen Rohgas durch Es ist bekannt, saure Gaskomponenten, H₂S, CO₂

einen zusätzlichen indirekten Wärmeaustausch und HCN aus Brenngasen mittels alkalisch reagieren-