DE2851653A1

DE2851653A1 - Verfahren zur entfernung von schwefelwasserstoff aus einem gas

Info

Publication number: DE2851653A1
Application number: DE19782851653
Authority: DE
Inventors: Jean Maurin; Jean Rossarie
Original assignee: Compagnie Francaise de Raffinage SA
Current assignee: Compagnie Francaise de Raffinage SA
Priority date: 1977-12-15
Filing date: 1978-11-29
Publication date: 1979-06-21
Also published as: JPS5490303A; GB2012806B; FR2411802A1; IT7830935A0; FR2411802B1; IT1100646B; GB2012806A; CA1106149A; NL7812232A; TR20722A; BE872717A

Description

PATENTANWÄLTE
DIPL. ING. WOLF D. OEDEKOVEN

DIPL. CHEM. DR. O. BERNGRUBER 28 51653

29. Nov. 1978 6/Ha

COMPAGNIE PEANOAISE DE EAEFINAGE S. A., Paris, Frankreich.

Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus einem Gas

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus einem zu reinigenden Gas nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zahlreiche Gasgemische, wie natürliche Gase oder Abgase aus Industrieanlagen enthalten Schwefelwasserstoff, der entfernt werden muß, bevor das betreffende Gasgemisch eingesetzt bzw. ins Freie abgelassen werden kann.

Diese Gasgemische werden im vorliegenden Zusammenhang als "zu reinigendes Gas" bezeichnet, während der Ausdruck "gereinigtes Gas" für ein Gasgemisch verwendet wird, aus dem der Schwefelwasserstoff praktisch vollständig entfernt worden ist. Das zu reinigende Gas kann beispielsweise Erdgas sein oder das Abgas einer Erdölraffinerieanlage, beispielsweise einer Entschwefelungsanlage.

Es ist bekannt, zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus dem zu reinigenden Gas Verfahren einzusetzen, bei denen das Gas mit einem Absorptionsmittel, wie Aminen, gewaschen wird. Der Schwefelwasserstoff wird dann durch Erwärmen der Lösung

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zurückgewonnen und danach in Schwefel umgewandelt, und zwar in einer Claus-Anlage, in der der Schwefelwasserstoff mit Schwefeldioxyd nach folgender Reaktionsgleichung umgesetzt wird:

' 2 H₂S + SO₂ ) 3S + 2 H₂O

Die Claus-Anlagen weisen im allgemeinen drei Etagen auf, wobei das Schwefeldioxyd durch Oxydation von Schwefelwasserstoff in einer Etage, bei der eine erhöhte Temperatur von etwa 1.400° C vorliegt, gewonnen wird und die Claus-Reaktion in zwei Kontaktetagen stattfindet bei einer Temperatur von etwa 200 bis 250° C.

Das am Auslaß der Claus-Anlage erhaltene Gas enthält noch einen geringen Anteil an Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxyd, der, um eine Luftverschmutzung zu verhindern, entfernt werden muß, bevor das Gas in die Atmosphäre abgelassen wird. Die Verfahren, bei denen eine Claus-Anlage eingesetzt wird, weisen deshalb den Nachteil auf, daß eine Anlage zur Abgasreinigung erforderlich ist. Außer diesem Nachteil ist zu erwähnen, daß der Verfahrensschritt der Rückgewinnung des Schwefelwasserstoffes sehr viel Wärme verbraucht. Darüber hinaus darf das Gas, wenn es in die auf hohe Temperatur erhitzte Etage eintritt, keine Kohlenwasserstoffe enthalten, einerseits um die Bildung von Kohlenoxydsulf id zu verhindern, das die Luft verschmutzt und das im allgemeinen in den Kontaktetagen nicht beseitigt wird und andererseits um die Bildung von Kohlenstoff zu vermeiden, der zu einem nicht erwünschten schwarzen Schwefel führt.

Es sind weitere Verfahren vorgeschlagen worden, bei denen in einem Gefäß das Schwefeldioxyd und der Schwefelwasser-

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stoff in einem Lösungsmittel für beide Verbindungen umgesetzt werden und bei denen am Auslaß des Gefäßes einerseits das gereinigte Gas und andererseits der während der Umsetzung gebildete Schwefel anfallen. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der J¹R-PS 1 492 013 beschrieben, wobei das verwendete Lösungsmittel ein neutraler Ester der Phosphorsäure ist.

Um eine möglichst vollständige Entfernung des Schwefelwasserstoffes zustande zu bringen, ist es allerdings erforderlich, ein Reaktionsgefäß mit sehr großen Abmessungen einzusetzen, weshalb das wirtschaftliche Interesse an diesem Verfahren gering ist. Ein Vorschlag besteht darin, die Umsetzung des Schwefeldioxyds und des Schwefelwasserstoffes mit einem Schwefelwasserstoff Überschuß durchzuführen, was die Geschwindigkeit wie die Selektivität der Reaktion begünstigt, wonach der SchwefelwasserstoffÜberschuß in dem das Gefäß verlassenden Gas in einem Absorptionsmittel absorbiert wird. Die Schwefelwasserstofflösung in diesem Absorptionsmittel wird anschließend zur Rückgewinnung des Schwefelwasserstoffes behandelt, der verbrannt wird, um das für die Reaktion erforderliche Schwefeldioxyd zu erhalten. Ein solches Verfahren, das in der B¹R-PS 2 187 680 beschrieben ist, ist mit dem Nachteil behaftet, daß es zusätzlich einen Verfahrensschritt zur Rückge-winnung des Schwefelwasserstoffes erfordert, der, wie vorstehend erwähnt, sehr viel Wärme verbraucht. Weiterhin ist nachteilig, daß zwei Lösungsmittel benötigt werden, was die Durchführung dieses Verfahrens komplizierter macht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff anzugeben, bei dem diese Nachteile nicht mehr auftreten.

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Dies wird durch, das im Anspruch. 1 angegebene Verfahren erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 8 gekennzeichnet.

Der molare Schwefelwasserstoffüberschuß gegenüber dem Schwefeldioxyd beträgt vortexlhafterwexse höchstens 3» vorzugsweise jedoch nur höchstens 2,2.

Bei dem Verfahrensschritt der Umsetzung fällt ein teilweise gereinigtes Gas an, das bis zu 5 Vol.-% Schwefelwasserstoff enthalten kann. Der überschüssige Schwefelwasserstoff in diese^m Gas wird anschließend in dem gleichen Lösungsmittel absorbiert, in dem die Umsetzung erfolgt, wobei die so erhaltene Lösung dem Verfahrensschritt, bei dem die Umsetzung stattfindet, wieder zugeführt wird.

Von den im Anspruch 4 genannten Glykolmonoäthern ist der Monoäthyläther des Diäthylenglykols als besonders vorteilhaft hervorzuheben.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf verschiedene Art und Weise ausgeführt werden.

Bei einer Ausführungsform werden das zu reinigende Gas, das cLen Schwefelwasserstoff enthält, das Schwefeldioxyd, das Lösungsmittel sowie der überschüssige Schwefelwasserstoff, der in einem Lösungsmittel gelöst vorliegt, getrennt voneinander in einen Reaktor eingebracht. Bei einer anderen Ausführungsform wird das Schwefeldioxyd in einem Lösungsmittel gelöst in den Reaktor gegeben. Diese Ausführungsform wird bevorzugt, wenn das Schwefeldioxyd mit einem anderen Gas, beispielsweise Stickstoff, vermischt ist, das in dem Lösungsmittel nicht löslich ist und dessen Anwesenheit in dem gereinigten Gas unerwünscht ist. Das unerwünschte Gas wird so von dem Schwefel-

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dioxyd wälirend der Absorption des Schwefeldioxyds in dem Lösungsmittel entfernt.

Die Temperatur im Innern des Reaktors kann beispielsweise zwischen 112 und 200° C betragen, vorzugsweise liegt sie zwischen 120 und 150° C. Die untere Grenze von 112° C stellt den Schmelzpunkt des Schwefels dar. Es ist nämlich von Vorteil, um den Weitertransport zu erleichtern, wenn der Schwefel im flüssigen Zustand aus dem Reaktor austritt. Die obere Grenze wird durch den Siedepunkt des betreffenden Lösungsmittels bestimmt. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es erwünscht, wenn irgendwie möglich, größere Kühleinrichtungen zu vermeiden.

Der Druck im Innern des Reaktors kann verhältnismäßig niedrig sein. Um den Kontakt zwischen den miteinander reagierenden Verbindungen zu verbessern, ist es jedoch von Vorteil, einen Druck einzustellen, der zwischen 1 und 150 Bar, vorzugsweise zwischen 5 und 80 Bar, beträgt.

Das teilweise gereinigte Gas, das den Reaktor verläßt, wird einer Absorptionseinrichtung zugeführt, in der eine Temperatur herrscht, die so sein soll, daß der Schwefelwasserstoff sich in dem Lösungsmittel ausreichend löst und der Dampfdruck des eingesetzten Lösungsmittels nicht zu hoch wird. Sie kann beispielsweise zwischen 10 und I50 C betragen, vorzugsweise jedoch zwischen 30 und 50 C. Der Druck im Innern der Absorptionseinrichtung ist vorzugsweise etwa so groß wie jener, der im Reaktor herrscht.

Der Durchsatz des Lösungsmittels in der Absorptionseinrichtung sollte so sein, daß der Schwefelwasserstoff, der eingeführt wird, in dem Lösungsmittel gelöst ist. Um die Absorption des Schwefelwasserstoffüberschusses zu verbessern,

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kann das teilweise gereinigte Gas bis zu 50 Vol.-%, vorzugsweise zwischen 5 und. 35 Vol.-%, Ammoniak enthalten.

Die Schwefelwasserstofflösung, die während der Absorption gebildet wird, wird im Kreislauf dem Reaktor zugeführt, wobei der Ammoniak, der in ihr vorliegt, außerdem die Rolle eines Reaktionskatalysators spielt. Weiterhin neutralisiert der Ammoniak saure Nebenprodukte, beispielsweise im Reaktor gebildete Polythiosäuren.

TJm die Löslichkeit des Ammoniaks in dem Lösungsmittel zu verbessern, kann dasselbe bis zu 75 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 20 Gew.-% Wasser enthalten. Die obere Grenze des Wassergehaltes des Lösungsmittels wird dadurch bestimmt, daß das Wasser in dem Reaktor verdampft.

Das Schwefeldioxyd, das für die Reaktion erforderlich ist, kann durch Verbrennung von Schwefel erhalten werden, der während der Umsetzung des Schwefelwasserstoffes und des Schwefeldioxyds miteinander gebildet wird. Diese Verbrennung kann in einem Schwefelofen mit reinem Sauerstoff durchgeführt werden, wodurch es möglich ist, das Schwefeldioxyd direkt in den Reaktor zu geben. Sie kann aber auch mit Luft oder mit Sauerstoff angereicherter Luft durchgeführt werden, wobei das gebildete Schwefeldioxyd dann Stickstoff enthält. Das Schwefeldioxyd wird in diesem Jail vorzugsweise in Lösung in dem Lösungsmittel gebracht, bevor es in den Reaktor gegeben wird. Dieses Inlösungbringen kann durch Absorption bei einer Temperatur zwischen 10 und I5O⁰ C, vorzugsweise zwischen 30 und 50° C und bei einem Druck zwischen 1 und 10 Bar durchgeführt werden. Der Durchsatz des Lösungsmittels soll so sein, daß sich das Schwefeldioxyd praktisch vollständig löst.

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Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beispielsweise erläutert, deren einzige Figur schematisch eine Industrieanlage zeigt, bei der das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung findet.

Das zu reinigende Gas, das Schwefelwasserstoff enthält, wird über eine Leitung 1 gegebenenfalls mit Hilfe eines Kompressors 2 in den unteren Teil eines Reaktors 3 eingespeist. Der Reaktor 3 besteht beispielsweise aus einer Füllkörperkolonne.

Über eine Leitung 4- wird in den unteren Teil des Reaktors 3 außerdem eine Schwefeldioxydlösung gegeben. Die Konzentration des Schwefeldioxyds in dem Lösungsmittel ist dabei so, daß sie einem Mol Schwefeldioxyd bei zwei Molen Schwefelwasserstoff in dem zu reinigenden, dem Reaktor 3 über die Leitung 1 zugeführten Gas entspricht. Ferner wird in den unteren Teil des Reaktors 3 über eine Leitung 5 Lösungsmittel eingegeben, das gelösten Schwefelwasserstoff in einer solchen Menge enthält, daß das molare H^S/SOo-Verhältnis in dem Reaktor zwischen 2 und 3 beträgt, so daß die Reaktion zwischen dem Schwefelwasserstoff und dem Schwefeldioxyd in Gegenwart eines Schwefelwasserstoffüberschusses stattfindet. Das über die Leitung 5 zugeführte Lösungsmittel enthält außerdem Ammoniak.

Die Temperatur und der Druck im Innern des Reaktors 3 hängen von der Art des Lösungsmittels ab. Von dem oberen Teil des Reaktors 3 wird abgezogen:

- einerseits über eine Leitung 6 ein Gas, das aus dem Lösungsmittel, Wasser, Schwefelwasserstoff und Ammoniak besteht ,

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• Ίί-

- andererseits über eine Leitung 7 eine Flüssigkeit, die durch eine Schwefellösung in dem Lösungsmittel, das außerdem Wasser enthält, gebildet wird.

Am Boden des Reaktors 3 wird über eine Leitung 8 der flüssige Schwefel abgezogen, falls die Temperatur im Innern des Reaktors 3 mehr als 112° C beträgt. Das austretende Gas, das über die Leitung 6 abgezogen wird, durchströmt einen Kondensator 9· Am Auslaß des Kondensators 9 fallen an:

- einerseits über eine Leitung 10 ein Gas, das Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Wasser enthält,

- andererseits über eine Leitung 11 eine Flüssigkeit, in der eine geringe Menge Schwefelwasserstoff, Ammoniak sowie der größte Teil des Wassers des Effluenten in der Leitung 6 gelöst sind.

Das austretende Gas, das in der Leitung 10 am Auslaß des Kondensators 9 anfällt, wird, nachdem es einen Kühler 12 durchströmt hat, in den unteren Teil eines Absorptionsturmes 13 gegeben. Der Absorptionsturm I3 wird über eine Leitung 14 mit Lösungsmittel beschickt. Er ist außerdem mit einer Ammoniakzuführung 16 versehen. Vom Kopf des Turmes 13 wird über eine Leitung I7 das gereinigte Gas abgezogen, das, nachdem es gegebenenfalls ein Ventil 18 passiert hat, mit dem der Druck gesteuert wird, dem Verbraucher zugeführt wird.

Am Boden des Turmes 13 wird über eine Leitung I9 eine Flüssigkeit abgezogen, die aus einer Lösung besteht, die gelösten Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Wasser enthält. Diese Flüssigkeit wird im Kreislauf dem unteren Teil des Reaktors 3 über Leitungen 19, 20 und 5, nachdem sie einen Vorwärmer 21 passiert hat, zugeführt. Die abgezogene Flüssigkeit»

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die in der Leitung 11 am Auslaß des Kondensators 9 anfällt, wird, nachdem sie gegebenenfalls ein Entspannungsventil 22 durchströmt hat, in den mittleren Teil einer Destillationskolonne 23 gegeben, die mit einem Wärmeaustauscher 24 versehen ist.

Die Kolonne 23 weist eine Wirksamkeit auf, die abhängig ist von dem verwendeten Lösungsmittel und die, falls der Monomethyläther des Diäthylenglykols eingesetzt wird, neun theoretischen Böden entspricht. Sie wird dann mit einem Rücklauf verhältnis von 0,3 betrieben. Pur diesen Fall entspricht der Druck im Inneren der Kolonne 23 im übrigen genau dem Atmosphärendruck, während die Temperatur im Kopf der Kolonne 23 100° C und die am Boden 145° G beträgt. Vom Boden der Kolonne 23 wird über eine Leitung 25 ein Flüssigkeit abgezogen, in der Lösungsmittel angereichert ist, das im Kreislauf dem unteren Teil des Reaktors 3 über Leitungen 25, 26 und 4 wieder zugeführt wird, nachdem sie einen Vorwärmer 27 durchströmt hat.

Vom Kopf der Kolonne 23 wird über eine Leitung 28 ein Gas abgezogen, das aus Wasser, Schwefelwasserstoff und Ammoniak besteht. Nach der Kondensation in einem Kühler 29 wird dieses Gas in den oberen Teil einer Wasserdampfdestillationskolonne 30 gegeben, in die der Wasserdampf über eine Leitung 31 gegeben wird.

Vom Kopf der Kolonne 30 werden über eine Leitung 32 der Ammoniak, der Schwefelwasserstoff sowie der Wasserdampf abgezogen, die einem Kühler 54- zugeführt werden, wo eine wäßrige Ammoniak- und Schwefelwasserstofflösung zurück bleibt, die dem Reaktor 3 über die Leitungen 331 20 und 5 wieder zugeführt wird.

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Am Boden der Kolonne 30 wird über eine Leitung 34 Wasser abgezogen, das in einem Kühler 35 abgekühlt wird. Ein Teil dieses Wassers wird über eine Leitung 36 entfernt, während der Se st dem Kopf der Kolonne 23 über eine Leitung 37 wieder zugeführt wird.

Die Flüssigkeit, die über die Leitung 27 vom Kopf des Reaktors 3 abgezogen wird, wird in einem Kühler 39 gekühlt, nachdem sie gegebenenfalls ein Entspannungsventil 38 durchströmt hat. Am Auslaß des Kühlers 39» wo der Schwefel, der in dem Lösungsmittel gelöst ist, ausfällt, wird das Gemisch aus Lösung und festem Schwefel über eine Leitung 40 in einen Fest-Flüssig-Separator 41 gegeben, in dem dekantiert, filtriert oder zentrifugiert wird.

:Am Auslaß des Separators 41 wird über eine Leitung 42 fester Schwefel abgezogen, der, nachdem'er in einem Vorerwärmer 43 geschmolzen worden ist, über eine Leitung 44 in den unteren Teil des Reaktors 3 eingespeist wird. Das Lösungsmittel wird am Auslaß des Separators 41 über eine Leitung 55 abgezogen. Ein Teil des über die Leitung 55 vom Auslaß des Separators 41 abgezogenen Lösungsmittels wird in die Leitung 14 gegeben und dem Absorptionsturm 13 wieder zugeführt.

Ein anderer Teil des Lösungsmittels, der in der Leitung 55 anfällt, wird über eine Leitung 56 in den oberen Teil eines Absorptionsturmes 45 gegeben. Der Absorptionsturm 45 wird in seinem unteren Teil über eine Leitung 46 mit einem Gemisch aus Schwefeldioxyd und Stickstoff beschickt, das von einem Schwefelofen 47 stammt. Der Ofen 47 wird mit Luft bzw. Schwefel über Leitungen 48 und 49 versorgt. Der Schwefel, der in den Ofen 47 über die Leitung 49 gegeben wird, wird gebildet durch einen Teil des Schwefels, der

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über die Leitung 8 vom Boden des Reaktors 3 abgeht. Der Best wird über eine Leitung 50 abgelassen.

Vom Boden des Turmes 45 wird über eine Leitung 51 eine Lösung von Schwefeldioxyd in dem Lösungsmittel abgezogen, welche Lösung in den unteren Teil des Reaktors 3 über die Leitungen 51» 26 und 4 gegeben wird, nachdem sie den Vorerwärmer 27 passiert hat. Der in den Turm 45 über die Leitung 46 eingebrachte Stickstoff wird vom Kopf des Turmes 45 über eine Leitung 52 abgelassen. Der Turm 45 ist mit einer Losungsmittelzuführung 53 versehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus einem Gas angewandt werden, und zwar bei beliebigen Schwefelwasserstoffkonzentrationen. Die zu reinigenden Gase können beispielsweise die Abgase einer Erdölraffinerieanlage sein, wie die Entschwefelungsanlagen oder die Anlagen zur katalytischen Crackung. Es kann sich auch um Erdgas handeln. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, ein Gas zu erhalten, das weniger als 0,1 Vol.-% Schwefelwasserstoff enthält.

Die nachstehenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Dieses Beispiel bezieht sich auf eine Anlage zur Behandlung eines Effluenten einer Anlage zur Schwefelwasserstoffentfernung aus Gasöl, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist.

Das in dieser Anlage verwendete Lösungsmittel ist der Monome thyläther des Diäthylenglykols. Der Reaktor 3 und die Türme 13 und 45 sind durch !"üllkörperkolonnen gebildet. Die

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Temperatur im Innern des Reaktors 3 "beträgt etwa 145 C am Kopf und etwa 120° C am Boden, der Brück etwa 6 Bar.

Die Temperatur im Innern des Turmes 13 beträgt etwa 40° C, der Druck etwa 5*5 Bar. Der Effluent bzw. die Flüssigkeit in der Leitung 11 weist eine Temperatur von 80° C auf. Die Temperatur im Innern des Turmes 45 beträgt etwa 40 C, der Druck etwa 1,2 Bar.

Die Durchsätze und Zusammensetzungen in den Hauptleitungen der Anlage sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.

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Lei tung	Zusammensetzung	Zu reini gendes Gas	Durch satz t/h	Schwefelwasserstoff: 0,5 YoI.-% ; ; Ammoniak: 6,85 " " Wasser: 33,8 " " : Lösungsmittel: 1,55 " « Wasserstoff: 3,8 " " ; 5,4- Methan: 29 » » ; ; Kohlenwasserstoff mit ί ; wenigstens zwei Kohlenstoffatomen: 24,5 " " ^:	Schwefelwasserstoff: 0,4 Vol.-% '. Ammoniak: 7,5 " " Wasser: 8,9 " " Wasserstoff: 5,5 "" ! Methan: 42,2 " " 3,3 Kohlenwasserstoff mit \ wenigstens zwei Kohlenstoffatomen: 35,5 " "	Schwefel	Wasserstoff: 6,7 Vol.-% Methan: 50,7 " " Kohlenwasserstoff mit wenigstens zwei Kohlenstoffatomen: 42,6 " " Schwefelwasserstoff: <1000 Vol.-ppm Ammoniak: <1000 " "	2,7 i
ϊ i : ^Λ	Schwefelwasserstoff: 25 Vol.-% \ Wasserstoff: 5 " " > Methan: 38 " " ; \| Kohlenwasserstoff mit · ' ί wenigstens zwei I i Kohlenstoffatomen: 32 " " ; !	Plus- Wasser: 69,5 Gew.-% . ■ sicer Lösungsmittel: 25,65 " " ρ Λ ^& Ammoniak: 4,05 " " ^; ' Effluent Schwefelwasserstoff: 0,8 " " · \	Schwefel	Lösungsmittel	1,8 ;
j 4	Lösungsmittel mit 4,2 Gew.-% Schwefeldioxyd ! 42,8 !	Gas förmiger Effluent	Schwefel	0,9
! ⁶	Gas förmiger Effluent	Gerei nigtes Gas	ί j 2,7
, 11	25
i 10
a
i 50
ί 4-9
¹ : 17
14

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Die Umwandlung des Schwefelwasserstoffes in Schwefel liegt über 99,5 %·

Beispiel 2

Dieses Beispiel bezieht sich auf die Behandlung eines Gases, wie demjenigen, das im Anschluß an den Verfahrens schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Umsetzung erfolgt, erhalten wird und das eine geringe Menge Schwefelwasserstoff enthält, wobei dieses Gas den Methyläther des Diäthylenglykols durchströmt.

Es wird eine Kolonne mit einem Durchmesser von 2,5 cm und einer Höhe von 63 cm eingesetzt, die mit einem Drahtgewebe versehen ist. Durch diese Kolonne läßt man mit einem Durchsatz von 4- l/h das Lösungsmittel strömen, das aus dem Methyläther des Diäthylenglykols gebildet wird, das 10 Gew.-% Wasser enthält. Die Temperatur im Innern der Kolonne beträgt 40° C und der Druck Λ Atmosphäre. Es werden zwei Versuche A und B durchgeführt.

Versuch A

Man läßt im Gegenstrom zum Lösungsmittel ein Gas strömen, das 1 Vol.-% Schwefelwasserstoff und 99 Vol.-% Stickstoff enthält, und zwar mit einem Durchsatz von I50 l/h.

Es wird die Konzentration des Schwefelwasserstoffes in dem Gas am Auslaß der Kolonne gemessen und man stellt fest, daß das Gas 0,9 Vol.-% Schwefelwasserstoff enthält.

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Versuch B

Man läßt dasselbe Gas mit demselben Durchsatz strömen, jedoch in Gegenwart von Ammoniak, der mit einem Durchsatz von 75 lA zugegeben wird. Man mißt die Konzentration des Schwefelwasserstoffes am Auslaß der Kolonne und stellt fest, daß das Gas 0,005 Vol.-% Schwefelwasserstoff (bezogen auf die Summe aus Stickstoff und Schwefelwasserstoff) enthält.

Dieses Beispiel verdeutlicht also, daß durch die Gegenwart von Ammoniak die Absorption von Schwefelwasserstoff viel leichter erfolgt.

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Claims

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1. Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus einem zu reinigenden Gas, das folgende Verfahrensschritte umfaßt:

a) einen Verfahrensschritt, bei dem der Schwefelwasserstoff mit Schwefeldioxyd in einem Lösungsmittel für beide Verbindungen in Gegenwart eines "Überschusses an Schwefelwasserstoff umgesetzt wird unter Bildung

- einerseits von einem teilweise gereinigten Gas, das den SchwefelwasserstoffÜberschuß enthält, der für die Umsetzung verwendet worden ist,

- andererseits von Schwefel;

b) einem Verfahrensschritt, bei dem der Schwefelwasserstoff Überschuß in dem teilweise gereinigten Gas in einem Lösungsmittel für Schwefelwasserstoff absorbiert wird unter Bildung

- einerseits von einem gereinigten Gas,

- andererseits von gelöstem Schwefelwasserstoff in einem Lösungsmittel,

dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel, das bei der Absorption verwendet wird, das gleiche ist wie dasjenige, das bei der Umsetzung verwendet wird, und daß die Schwefelwasserstofflösung, die bei der Absorption anfällt, im Kreislauf dem Verfahrensschritt zugeführt wird, bei dem die Umsetzung erfolgt.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das molare H₂SZSOp-Verhältnis während der Umsetzung des Schwefelwasserstoffes und des Schwefeldioxyds miteinander zwischen 3 und. 2, vorzugsweise zwischen 2,2 und 2, "beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzei chnet, daß das Lösungsmittel, das bei der Umsetzung wie bei der Absorption verwendet wird, wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der Glykole sowie der Monoäther der Glykole enthält.

4-, Verfahren nach Anspruch 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe: Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol sowie Monomethyl- und Monoäthyläthern des Diäthylen- und Triäthylenglykols enthält.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung wie die Absorption in Gegenwart von Ammoniak durchgeführt werden, der in einer solchen Menge vorliegt, daß das teilweise gereinigte Gas, das der Absorption unterworfen wird, bis zu 50 Vol.-%, vorzugsweise zwischen 5 und 35 Vol.-%, Ammoniak enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel höchstens 75 Gew.-%, vorzugsweise höchstens 20 Gew.-%, Wasser enthält.

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7· Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Umsetzung bei einer Temperatur zwischen 112 und I50 C, vorzugsweise zwischen 120 und 150° C, und bei einem Druck zwischen i und 150 Bar, vorzugsweise zwischen 5 und 80 Bar, durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge k e η η ζ e i c h η e t, daß die Absorption bei einer Temperatur zwischen 10 und I50 G, vorzugsweise zwischen 30 und 50° C» und bei einem Druck zwischen 1 und 150 Bar, vorzugsweise zwischen 5 und 80 Bar, durchgeführt wird.

9· Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k ennz e ichn e t, daß das zu reinigende Gas Erdgas ist.

10. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß das zu reinigende Gas das Abgas einer Erdölraffinerieanlage ist. .

11. Anwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdölraffinerieanlage eine Entschwefelungsanlage oder eine Anlage zur katalytischen Crackung ist.

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