DE2912115B2 - Verfahren zur selektiven Entschwefelung von Gasen - Google Patents

Verfahren zur selektiven Entschwefelung von Gasen

Info

Publication number
DE2912115B2
DE2912115B2 DE2912115A DE2912115A DE2912115B2 DE 2912115 B2 DE2912115 B2 DE 2912115B2 DE 2912115 A DE2912115 A DE 2912115A DE 2912115 A DE2912115 A DE 2912115A DE 2912115 B2 DE2912115 B2 DE 2912115B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
potassium carbonate
carbonate solution
gas
line
gases
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2912115A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2912115A1 (de
DE2912115C3 (de
Inventor
Alexander Dipl.- Chem. Dr. 6000 Frankfurt Doerges
Georg Dipl.-Chem. 6369 Schoeneck Kempf
Johann Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Schlauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA Group AG
Original Assignee
Metallgesellschaft AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metallgesellschaft AG filed Critical Metallgesellschaft AG
Priority to DE2912115A priority Critical patent/DE2912115C3/de
Priority to AU56815/80A priority patent/AU533372B2/en
Priority to US06/134,360 priority patent/US4297330A/en
Publication of DE2912115A1 publication Critical patent/DE2912115A1/de
Publication of DE2912115B2 publication Critical patent/DE2912115B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2912115C3 publication Critical patent/DE2912115C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/08—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/10—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
    • C10K1/12—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkaline-reacting including the revival of the used wash liquors
    • C10K1/122—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkaline-reacting including the revival of the used wash liquors containing only carbonates, bicarbonates, hydroxides or oxides of alkali-metals (including Mg)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1462—Removing mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Entschwefelung von Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid enthaltenden Gasen durch Waschen mit einer wäßrigen Kaliumcarbonatlösung unter Druck und bei Temperaturen von etwa 100° C, Regeneration der beladenen Waschflüssigkeit bei etwa gleicher Temperatur unter Verwendung von CO2-haltigem Strippdampf und Rückführung der regenerierten Waschflüssigkeit.
Es ist ein Verfahren bekannt zum Entschwefeln von Kohlendioxid enthaltenden Gasen, die durch Umsetzen von flüssigen oder festen kohlenstoffhaltigen Brennstoffen mit freien Sauerstoff enthaltenden Gasen und Wasserdampf unter erhöhtem Druck hergestellt sind, durch Auswaschen der Schwefelverbindungen in einer Boden- oder Füllkörperkolonne mit einer wäßrigen Kaliumcarbonatlösung, welche nach der Beladung durch Entspannen, Erhitzen und Abstreifen mit Wasserdampf regeneriert wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gase mit einer konzentrierten wäßrigen Kaliumcarbonatlösung bei einer in der Nähe des atmosphärischen Siedepunktes der Lösung liegenden Temperatur unter Einhaltung eines Mengenverhältnisses von 0,20 bis 2,0 m3 Lösung je Nm3 Schwefelwasserstoff in den zu reinigenden Gasen zur selektiven Entfernung des Schwefelwasserstoffs gewaschen werden. Das Waschen erfolgt mit einer Kaliumcarbonatlösung, die Zusätze von Alkalisalzen der Borsäure oder der Phosphorsäure enthalten kann (DE-PS2127 768).
Dieses Verfahren umfaßt zwar einen breiten Bereich, in dem eine hohe Selektivität erreicht wird, nachteilig ist jedoch, daß nicht immer gleichzeitig auch ein minimaler H2S-Restgehalt erreicht wird. Ein weiterer Machteil besteht darin, daß der Dampfverbrauch für die Regeneration der Lösung sehr hoch ist, insbesondere wenn eine möglichst weitgehende Entschwefelung des Gases erzielt werden soll.
Ferner ist ein Verfahren zum Regenerieren von aus der Entschwefelung heißer CO2-haltiger Gase durch Absorption unter Druck erhaltenen wäßrigen hydrogensulfid- und hydrogencarbonathaltigen Alkalicarbonatlösungen durch Entspannen und Strippen bekannt, wobei mp.n den Gehalt an Alkalihydrogencarbonat in der entspannten Lösung vor dem Strippen auf mindestens 55% einstellt, bezogen auf den Gesamtgehalt an Alkali, und dann die Lösung durch Strippen bei Siedetemperatur von H2S und teilweise von CO2 befreit und ohne Kühlung in die Gasentschwefelung zurückführt (DE-OS 26 59 015).
Dieses Verfahren ist vorteilhaft, wenn möglichst viel Schwefelwasserstoff, aber nur möglichst wenig CO2 aus dem Gas ausgewaschen werden soll. Dies ist bei verschiedenen Verwendungszwecken der Fall, z. B. für die Entschwefelung von Brenngas für einen Gfsturbinenprozeß, wobei die Masse des feuchten Gases vor der Verbrennung möglichst erhalten bleiben soll. Außerdem wird dadurch der abgetriebene Schwefelwasserstoff in konzentrierter Form erhalten. Aber auch bei diesem Verfahren ist der Strippdampfbedarf relativ hoch, so daß das Bedürfnis besteht, diesen noch weiter herabzusetzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese und andere Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, den Dampfverbrauch für die Regeneration der beladenen Waschlösung weiter zu vermindern und die Gasentschwefelung zu verbessern. Dadurch sollen insbesondere die bekannten Verfahren durch ein wirtschaftlicheres Verfahren ersetzt oder ergänzt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die zu reinigenden Gase unter Einhaltung eines Mengenverhältnisses von 1,0 bis 3,0 VaI Alkali in der wäßrigen Kaliumcarbonatlösung je Mol CO2 + H2S in den zu reinigenden Gasen wäscht und in dem Strippgas einen CO2-Partialdruck von mehr als 0,2 bar einstellt.
Mit Vorteil stellt man den CO2-Partialdruck im Strippgas durch Zuführung eines CO2-haltigen Gases ein.
Das CO2-haltige Gas kann aus einer fremden Quelle stammen oder erfindungsgemäß durch völlige oder teilweise Entschwefelung des bei der Regeneration der beladenen Kaliumcarbonatlösung anfallenden Abgases gewonnen werden.
Das CO2-haltige Gas soll kein oder möglichst wenig H2S enthalten.
Gemäß der Erfindung eignen sich zur Entschwefelung des bei der Regeneration der bela^enen Kaliumcarbonatlösung anfallenden Abgases an sich bekannte oxidative Waschverfahren, z. B. mit Zusätzen von Vanadium und Anthrachinondisulfonsäure oder mit Arsen als Sauerstoffüberträger.
Um unerwünschte Nebenreaktionen in der wäßrigen Kaliumcarbonatwaschlösung cu vermeiden, muß dafür gesorgt werden, daß mit der Zufuhr des COrhaltigen Gases in den Stripper kein freier Sauerstoff eingeschleppt wird.
Im Rahmen der Erfindung ist es deshalb besonders vorteilhaft, bei Anwendung des oxidativen Waschverfahrens nur einen Teil des entschwefelten Abgases als das CO2-haltige Gas und den Rest zum Austreiben des freien Sauerstoffs aus dem oxidierenden Waschmittel einzusetzen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann man die Entschwefelung des bei der Regeneration der beladenen Kaliumcarbonatlösung anfallenden Abgases auch durch Waschen mit einer Kaliumcarbonatlösung bei Temperaturen von unter 500C durchführen.
Dies hat den Vorteil, daß die im eigenen Verfahren anfallende regenerierte Kaliumcarbonatlösung verwendet werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß man einen Teil der wäßrigen Kaliumcarbonatlösung in einem vom ersten Kreislauf getrennten zweiten Kreislauf führt und mit dieses im zweiten Kreislauf geführten wäßrigen Kaliumcarbonatlösung das selektiv entschwefelte Gas erneut wäscht und das bei der Regeneration der beladenen Waschflüssigkeit erhaltene Gas als CO2-haltiges Gas zum Strippen der beladenen wäßrigen Kaliumcarbonatlösung des ersten Kreislaufs einsetzt.
Die Bedingungen können dabei gleich oder ähnlich dem Waschverfahren der im ersten Kreislauf geführten Kaliumcarbonatlösung sein, d. h., das Gas kann unter Druck und bei Temperaturen von rd. 1000C gewaschen werden.
Die Regeneration der beladenen Waschflüssigkeit der im zweiten Kreislauf geführten wäßrigen Kaliumcarbonatlösung kann dabei in an sich bekannter Weise durch Entspannen, Strippen und/oder Kochen durchgeführt werden.
In manchen Fällen ist es auch günstig, der wäßrigen Kaliumcarbonatlösung geringe Mengen von Borsäure, Salze der Borsäure oder Dinatriumtetraborat (Borax) zuzufügen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es nach einem einfachen und sehr wirtschaftlichen Verfahren gelingt, H2S und CO2 enthaltende Gase selektiv zu entschwefeln. Das Verfahren zeichnet sich durch eine einfache Regenerierung aus, wobei der Energiebedarf sehr gering ist. Bei Einhaltung des erfindungsgemäßen Mengenverhältnisses von 1 bis 3 VaI Alkali je Mol CO2 + H2S gelingt es, ein Reingas mit geringstem Schwefelgehalt zu erzeugen und gleichzeitig eine hohe Selektivität zu erreichen.
Die Erfindung ist beispielsweise und schematisch in den Fig. 1 und 2 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
In den Figuren bedeuten
1 Leitung zur Zuführung der H2S und CO2 enthaltenden Gase; 2 Kolonne (Füllkörper- oder Bodenkolonne; Absorber); 3 Leitung für regenerierte wäßrige Kaliumcarbonatlösung; 4 Abzug iur entschwefelte Gase; 5 Ableitung tür beladene Kaliumcarbonatlösung; 6 Kühler; 7 Ventil; 8 Stripper; 9 Leitung für Zufuhr des CO2-haltigen Gases; 10 Reboiler; 11 Leitung für regenerierte Kaliumcarbonatiösung; 12 Pumpe; Ii Leitung für Abgas; 14 Kühler; 15 Leitung für Kondensat; 16 Leitung für abgekühltes Abgas; 17 Waschturm; 18 Leitung lür Teil des entschwefelten Abgases; 19 Gebläse; 20 Leitung für oxidatives Waschmittel; 21 Leitung für schwefelfreies Abgas; 22 Leitung für beladtnes oxidatives Waschmittel; 23 Pumpe; 24 Oxideur; 25 Leitung für Zufuhr Luft; 26 Abzug für abgeschiedenen Schwefel; 27 Pumpe; 28 Abzug für Abluft; 29 Leitung für Teilstrom oxidatives Waschmittel; 30 Sumpf des Waschturmes 17:31 Leitung füf eine Teilentnahme des Abgases; 32 Wärmetauscher; 33 Kühler; 34 Reabsorber; 35 Leitung für einen Teil der regenerierten Kaliumcarbonatlösung; 36 Pumpe; 40 Leitung für Kaliumcarbonatlösung; 41 Strippteil für die im Reabsorber beiadene Kaliumcarbonatlösung.
Die zur selektiven Entschwefelung bestimmten Schwefelwasnerstoff und Kohlendioxid enthaltenden Gase werden gemäß Fig. 1 durch die Leitung 1 der Füllkörper- oder Bodenkolonne (Absorber) 2 zugeführt, in der sie unter ernöhtem Druck und bei einer in der Nähe von 100°C liegenden Temperatur mit einer wäßrigen Kaliumcarbonatlösung gewaschen werden. Die wäßrige Lösung wird durch die Leitung 3 der Kolonne 2 zugeführt. Die zu reinigenden Gase werden unter Einhaltung eines Mengenverhältnisses von 1,0 bis 3,0 VaI Alkali in der wäßrigen Kaliumcarbonatlösung je Mol CO2 + H2S in den zu reinigenden Gasen gewaschen. Die entschwefelten Gase werden durch die Leitung 4 abgeführt. Die beladene Kaliumcarbonatlö-
)5 sung tritt durch die Leitung 5 aus, wird im Kühler 6 gekühlt, anschließend im Ventil 7 entspannt und dann dem Stripper 8 aufgegeben. Im Oberteil des unter leichtem Überdruck stehenden Strippers 8 wird erfindungsgemäß in dem Strippgas ein CO2-Partialdruck von mehr als 0,2 bar durch Zuführung eines CO2-haltigen Gases durch die Leitung 9 eingestellt. Die durch Entspannen, Strippen und Kochen im Reboiler 10 regenerierte Kaliumcarbonatlösung wird durch die Leitung 11 und 3 mittels einer Pumpe 12 zu der Kolonne 2 zurückgeführt. Das bei der Regeneration der Kaliumcarbonatlösung anfallende wasserdampfhaltige Abgas tritt durch die Leitung 13 aus. Es wird in Kühler 14 gekühlt und das Kondensat durch die Leitung 15 zum Stripper 8 geleitet. Das abgekühlte Abgas strömt durch die Leitung 16 zum Waschturm 17 und wird dort im unteren Teil mit einem oxidierenden Waschmittel entschwefelt. Ein Teil des entschwefelten Abgases wird durch die Leitung 18 mit einem Gebläse 19 als CO2-haltiges Gas abgezogen und durch die Leitung 9 dem Stripper 8 zugeführt. Mit dem Rest des entschwefelten Abgases wird im Oberteil des Waschturmes 17 der freie Sauerstoff aus dem durch die Leitung 20 aufgegebenen oxidativen Waschmittel ausgetrieben. Das schwefelfreie Abgas wird durch die Leitung 21
bo abgeführt.
Das mit H2S beladene oxidative Waschmittel läuft aus dem als Verweilzeitbehälter dienenden Sumpf 30 durch die Leitung 22 ab und wird durch die Pumpe 23 einem OxiJeur 24 zugeführt, in dem auf bekannte Weise der
h5 Schwefelwasserstoff zu Elementarschwefel umgesetzt wird. Die dazu erforderliche Luft wird durch die Leitung 25 zugeführt. Nach Abzug des abgeschiedenen Elementarschwefels durch die Leitung 26 wird das regenerierte
20
oxidative Waschmittel durch die Pumpe 27 und die Leitung 20 zum Oberteil des Waschturmes 17 zurückgeleitet. Um die Abluft 28 schwefelfrei zu halten, kann mit einem Teilstrom des oxidativen Waschmittels aus Leitung 29 die Abluft im Oberteil des Oxideurs 24 ■·, nachgewaschen werden.
Beispiel 1
Ein Kohledruckvergasungsgas soll in der Anlage nach Fig. 1 selektiv entschwefelt werden. Das Kohledruck- in vergasungsgas tritt durch die Leitung 1 bei 105^C und 20 bar wasserdampfgesättigt in die Kolonne 2 ein. Das trockene Kohledruckvergasungsgas enthält
13,0Vol.-% CO2,
0,2 Vol.-o/o CnH,,,, n
15,8Vol.-% CO,
5,0Vol.-% CH4,
l,0Vol.-% H„S,
(höhere ungesättigte Kohlenwasserstoffe),
25,0Vol.-% H2,
40,0Vol.-% N2.
Dieses Gas soll selektiv entschwefelt werden, so daß das Reingas in der Leitung 4 nur 300 ppm H2S und möglichst viel Kohlensäure enthält. Das Gas wird im Gegenstrom mit einer wäßrigen Kaliumcarbonatlösung gewaschen, die durch die Leitung 3 bei 1050C aufgegeben wird. Erfindungsgemäß wird ein Mengenverhältnis von 1,52VaI Alkali in der wäßrigen Kaliumcarbonatlösung je Mol CO2 + H2S in dem zu jo reinigenden Kohledruckvergasungsgas eingestellt. Dazu werden 1590 m3 Rohgas (trockenes Gas bei 00C und 1,013 bar), das 10 kMol CO2 + H2S enthält, mit 4,0 m3 wäßriger Kaliumcarbonatlösung folgender Zusammensetzung gewaschen: j-,
0.80 kMol K2COj/m3.
1,683 kMol KHCOj/m3,
0,245 kMol Na2B4O7/rn3und
0,027 kMol KHS/m3.
40
Die beladene wäßrige Kaliumcarbonatlösung verläßt die Kolonne 2 bei 110°C durch die Leitung 5, wird im Kühler 6 auf 95°C gekühlt und dann im Ventil 7 entspannt. Anstelle des Ventils 7 kann die beladene und gekühlte Lösung in bekannter Weise in einer Turbine « entspannt werden. Die entspannte Lösung wird im Stripper 8 im Gegenst Om mit einem Gas- und Dampfgemisch gestrippt, wobei im Oberteil des Strippers 8 erfindungsgemäß ein CO2-Partialdruck über 0,2 bar eingestellt wird. Die Einstellung des CO2-Partialdrucks erfolgt durch Zugabe von 5,0 kMol CO2 durch Leitung 9. Diese Kohlensäure, zusammen mit den Brüden aus dem Unterteil des Strippers 8, bildet ein Gas- und Dampfgemisch folgender Zusammensetzung:
6,8 kMol H2O, 6,7 kMol CO2 und
0,074 kMol H2S.
Bei einem Gesamtdruck von 1,3 bar beträgt der CO2-Partialdruck etwa 0,6 bar im Oberteil des Strippers 8. Dadurch wird erreicht, daß im Oberteil des Strippers nur der Schwefelwasserstoff, aber keine Konlensäure aus der Kaliumcarbonatlösung abgetrieben wird. Nur wenn das H2S erfindungsgemäß im Oberteil des Strippers 8 abgetrieben wird, kann anschließend im Unterteil des Strippers 8 und im Reboiler 10 die Kaliumcarbonatlösung in der bekannten Weise durch Strippen und Auskochen regeneriert werden. Die regenerierte Kaliumcarbonatlösung wird durch die Leitung 11 mittels Pumpe 12 und durch die Leitung 3 zurück zur Kolonne 2 geleitet.
Das Abgas in der Leitung 13 enthält die in dei Kolonne 2 ausgewaschene Kohlensäure und Schwefel wasserstoff sowie die Kohlensäure aus Leitung 9 unc Wasserdampf. Bei der Regeneration von 4 mJ Kalium carbonatlösung fällt ein Abgas an, das 6,98 kMol CO2 0,70 kMol H2S sowie Wasserdampf und kleine Menger an mitausgewaschenen Gasen enthält. Das beim Kühler des Abgases im Kühler 14 anfallende Kondensat wird ir bekannter Weise durch Leitung 15 zum Stripper f geleitet und das abgekühlte H2S-haltige Abgas durcl· Leitung 16 dem Waschturm 17 zugeführt. Im Unterteil des Waschturms 17 wird das Abgas mit einem oxidativen Waschmittel in bekannter Weise ganz oder zum Teil vom Schwefelwasserstoff befreit und ein Teil des entschwefelten Abgases durch die Leitung 18 abgezogen. Dieser Teilstrom enthält überwiegend Kohlensäure und ist mit Wasserdampfgesättigt.
Dieser Teilstrom wird mit dem Gebläse 19 durch Leitung 9 zum Stripper 8 gefördert.
Der Rest des Abgases wird im Oberteil des Waschturms 17 mit der gesamten Menge des oxidativen Waschmittels ganz entschwefclt und durch die Leitung 21 abgeführt. Das oxidative Waschmittel wird dabei im Oberteil des Waschturms 17 vom überschüssigen freien Sauerstoff befreit, so daß der Teilstrom in den Leitungen 18 und 9 sauerstofffrei ist. Dadurch kann eine unerwünschte Bildung von Nebenprodukten in der Kaliumcarbonatlösung vermieden werden.
Das mit H2S beladene oxidative Waschmittel wird aus dem Waschturm 17 durch Leitung 22 abgezogen, in bekannter Weise regeneriert und anschließend durch die Leitung 20 wieder dem Waschturm 17 aufgegeben Bei der selektiven Entschwefelung nach diesem Verfahren werden 22.3 kg Elementarschwefel gewonnen, der durch die Leitung 26 abgeführt wird. Das erfindungsgemäß selektiv entschwefelte Kohledruckvergasungsgas verläßt die Entschwefelungsanlage als Reingas durch die Leitung 4 bei etwa 105° C. 19,5 bar und fast wasserdampfgesättigt. Aus 1590 m3 Rohgas werden 1530 m3 Reingas (bei 0°C. 1.013 bar, trocken) mit folgender Zusammensetzung gewonnen:
10,63 Vol.-% CO2.
0,21 Vol.-o/o C„H„h
16.41 Vol.-% CO.
5,19 Vol.-% CH4.
0,030 Vol.-% H2S.
25,98 Vol.-o/o H2.
41,55 Vol.-o/o N2-
Aus dem Kohledruckvergasungsgas wurde das H2S zu 97,1% und das CO2 nur zu 21,3% ausgewaschen. Bei der Entschwefelung nach dem bekannten Verfahren gemäß DE-PS 21 27 768 kann zwar eine gleichwertige Entschwefelung erreicht werden, es werden jedoch 40,4% der Kohlensäure mitausgewaschen.
Beispiel 2
Gemäß F i g. 2 kann erfindungsgemäß das Abgas aus der Regeneration der Kaliumcarbonatlösung alternativ auch mit Kaliumcarbonatlösung entschwefelt werden. Das hat den Vorteil, daß nur ein Waschmittel für die selektive Entschwefelung erforderlich ist. Erfindungsgemäß wird das Abgas mit der Kaliumcarbonatlösung bei einer Temperatur unter 5O0C gewaschen und so das CO2-haltige Gas gewonnen. Das Verfahren ist in den
Teilen 1 bis 15 identisch mit dem Verfahren nach Beispiel 1 gemäß Fig. 1, nur der Kühler 6 entfällt. Das abgekühlte Abgas (Sauergas), das durch die Leitung 16 abgeführt wird, enthält das in der Kolonne 2 ausgewaschene H2S und CO2.
Bei der erfindungsgemäßen selektiven Entschwefelung ist die H2S-Konzentration in dem Sauergas so hoch, daß eine Schwefelgewinnung in einer Clausanlage mit einer ausreichenden Schwefelausbeute möglich ist.
In der Nähe des Zulaufs der entspannten Kaliumcarbonatlösung zum Stripper 8 wird ein Teil des bei der Regeneration der Kaliumcarbonatlösung anfallenden Abgases durch die Leitung 31 entnommen. Das Abgas wird im Wärmetauscher 32 und Kühler 33 unter 50° C gekühlt und zusammen mit dem anfallenden Kondensat dem Reabsorber 34 zugeführt, wo es bei einer Temperatur unter 50° C mit der Kaliumcarbonatlösung von H2S ganz oder teilweise befreit wird. Das entschwefeite Abgas wird durch die Leitung 18 abgeführt, mit dem Gebläse 19 gefördert und als ein überwiegend CC>2-haltiges Gas durch die Leitung 9 zum Stripper 8 geleitet, so daß im Oberteil des Strippers 8 bei einem Gesamtdruck von etwa 1,3 bar erfindungsgemäß ein CC>2-Partialdruck des Strippgases von mehr als 0,2 bar eingestellt wird.
Ein Teilstrom der regenerierten Kaliumcarbonatlösung wird aus der Leitung 11 durch die Leitung 35 entnommen, durch die Pumpe 36 gefördert, im Kühler 37 unter 50° C gekühlt und dann dem Reabsorber 34 aufgegeben. Die beladene Kaliumcarbonatlösung wird aus dem Reabsorber 34 durch die Leitung 38 abgeführt, mit der Pumpe 39 gefördert, im Wärmetauscher 32 erhitzt und durch die Leitung 40 dem Strippteil 41 aufgegeben. In dem Strippteil 41 wird die beladene Kaliumcarbonatlösung mit dem Rest des bei der Regeneration dir Kaliumcarbonatlösung anfallenden Abgases gestrippt und anschließend zusammen mit der entspannten Kaliumcarbonatlösung im Stripper 8 regeneriert. Die Brüden werden durch die Leitung 13 abgeführt und im Kühler 14 gekühlt Das anfallende Kondensat wird in bekannter Weise abgetrennt und durch die Leitung 15 auf den Kopf des Strippteils 41 aufgegeben, während das Sauergas durch die Leitung 16 zur weiteren Aufarbeitung abgeführt wird. In einem Zahlenbeispiel wird anschließend eine nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren betriebene selektive Entschwefelung vorgeführt bei der ein Abgas (Sauergas) mit einer genügend hohen H2S-Konzentration gewonnen wird, die eine Schwefelgewinnung in einer Clausanlage mit ausreichender Schwefelausbeute zuläßt
Ein durch Vergasung von Rückstandöl gewonnenes Rohgas folgender Zusammensetzung
46,1 V0I.-0/0 CO, 5,0 V0I.-O/0 CO2,
0,03 VoL-% COS,
46,1 Vol.-% H2,
l,15Vol.-% H2S,
l,62Vol.-% CHn+N2-I-Ar
55
60
soll in einer Anlage gemäß Fig.2 auf 0,02 Vol.-°/o H2S-Restgehalt selektiv entschwefelt werden. 1000 m3 Rohgas (trocken, 0°C, 1,013 bar) tritt durch die Leitung 1 bei 109° C und 21 bar wasserdampfgesättigt in die Kolonne 2 ein, in der es mit 1,5 m3 wäßriger Kaliumcarbonatlösung gewaschen wird. Die Kaliumcarbonatlösung wird bei 1100C durch die Leitung 3 aufgegeben. Erfindungsgemäß wird ein Mengenverhältnis von 2,06 VaI Alkali in der wäßrigen Kaliumcarbonatlösung je Mol CO2 + H2S in den zu reinigenden Gasen eingestellt, wobei die wäßrige Kaliumcarbonatlösung folgende Zusammensetzung aufweist:
U0kMolK2CO3/m3,
0,25 kMol Na2B4O7/m3,
l,08kMolKHCO3/m3,
0,02 kMol KHS/1TI3.
Die beladene wäßrige Kaliumcarbonatlösung verläßt die Kolonne 2 bei 117° C durch die Leitung 5, sie wird im Ventil 7 entspannt und anschließend dem Stripper 8 aufgegeben. Die entspannte Lösung und die von Strippteil 41 ablaufende Lösung werden im Stripper 8 vereint und mit einem Gas- und Dampfgemisch gestrippt, wobei im Oberteil des Strippers 8 bei einem Gesamtdruck von etwa 1,3 bar erfindungsgemäß ein CO2-Partialdruck von mehr als 0,2 bar eingestellt wird. Die Einstellung des CO^Partialdrucks erfolgt durch Zugabe von 5,0 kMol CO2 durch die Leitung 9. Diese Kohlensäure, zusammen mit den Brüden aus dem Unterteil des Strippers 8, bildet ein Gas- und Dampfgemisch folgender Zusammensetzung:
20,66 kMol H2O,
6,17 kMol CO2 und
0,11 kMol H2S.
Bei einem Gesamtdruck von etwa 13 bar beträgt der CO2-Partialdruck im Oberteil des Strippers 8 etwa 0,3 bis 0,26 bar.
Im Unterteil des Strippers 8 und im beheizten Reboiler 10 wird die Kaliumcarbonatlösung in bekannter Weise durch Strippen und Kochen regeneriert
Die regenerierte Kaliumcarbonatlösung wird durch die Leitung 11 mittels Pumpe 12 und durch die Leitung 3 zurück zur Kolonne 2 (Absorber) geleitet
Das bei der Regeneration der Kaliumcarbonatlösung anfallende Abgas wird am Kopf des Strippers 8 zum Teil durch die Leitung 31 entnommen und der Rest dem Strippteil 41 zugeführt. Das durch die Leitung 31 entnommene Abgas wird im Wärmetauscher 32 und Kühler 33 gekühlt und erfindungsgemäß bei einer Temperatur unter 50° C mit der Kaliumcarbonatlösung im Reabsorber 34 von H2S befreit Das Abgas wird auf 32° C gekühlt und zusammen mit dem anfallenden Kondensat dem Reabsorber 34 zugeführt, in dem es mit 0,75 m3 regenerierter Kaliumcarbonatlösung gewaschen wird. Das gewaschene H2S-arme, überwiegend CO2-haltige Gas wird durch die Leitung 18 abgeführt, mit dem Gebläse 19 gefördert und durch die Leitung 9 dem Stripper zugeführt.
Die regenerierte Kaliumcarbonatlösung wird aus der Leitung 11 entnommen, durch die Leitung 35 mittels Pumpe 36 gefördert, im Kühler 37 auf 30°C gekühlt und dann dem Reabsorber 34 aufgegeben. Die beladene Kaliumcarbonatlösung und das Abgaskondensat läuft durch die Leitung 38 ab, wird mit der Pumpe 39 gefördert, im Wärmetauscher 32 auf 8O0C erhitzt und durch die Leitung 40 dem Strippteil 41 aufgegebea Dort wird die Kaliumcarbonatlösung mit dem Rest des Abgases gestrippt, erhitzt und dann mit der entspannten Kaliumcarbonatiösung vereint Die Brüden aus dem Strippteil 41 werden in bekannter Weise durch die Leitung 13 abgeführt, im Kühler 14 gekühlt, das anfallende Kondensat durch die Leitung 15 zum Kopf des Strippteils 41 zurückgeführt und das Abgas (Sauergas) durch die Leitung 16 abgeführt Das Abgas (Sauergas) enthält 44,1% H2S und kann in einer
Clausanlage zur Schwefelgewinnung eingesetzt werden. Das entschwefelte Gas verläßt den Absorber 2 durch die Leitung 4 mit einem CC^-Gehalt von 3,7 Vol.-°/o und einem H2S-Gehalt von 0,02 Vol.-%. Im Absorber 2 werden also 98,3% des im Rohgas enthaltenen H2S, aber nur 28,0% des CO2 ausgewaschen.
It Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

29 12 ί 15 Patentansprüche:
1. Verfahren zur selektiven Entschwefelung von Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid enthaltenden Gasen durch Waschen mit einer wäßrigen Kaliumcarbonatlösung unter Druck und bei Temperaturen von etwa 1000C, Regeneration der beladenen Waschflüssigkeit bei etwa gleicher Temperatur unter Verwendung von CO2-haltigem Strippdampf und Rückführung der regenerierten Waschflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man die zu reinigenden Gase unter Einhaltung eines Mengenverhältnisses von 1,0 bis 3,0 VaI Alkali in der wäßrigen ICaliumcarbonatlösung je MoI CO2 + H2S in den zu reinigenden Gasen wäscht und in dem Strippgas einen CO2-Partialdruck von mehr als 0,2 bar einstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den CO2-PartiaIdruck im Strippgas durch Zuführung eines CO2-haltigen Gases einstellt, das man durch völlige oder teilweise Entschwefelung des bei der Regeneration der beladenen Kaliumcarbonatlösung anfallenden Abgases gewinnt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Entschwefelung des bei der Regeneration der beladenen Kaliumcarbonatlösung anfallenden Abgases durch eine oxidierende Wäsche durchführt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Entschwefelung des bei der Regeneration der beladenen Kaliumcarbonatlösung anfallenden Abgases durch Waschen mit einer Kaliumcarbonatlösung bei Temperaturen von unter 500C durchführt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil der wäßrigen Kaliumcarbonatlösung in einem vom ersten Kreislauf getrennten zweiten Kreislauf führt und mit dieser im zweiten Kreislauf geführten wäßrigen Kaliumcarbonatlösung das selektiv entschwefelte Gas erneut wäscht und das bei der Regeneration der beladenen Waschflüssigkeit erhaltene Gas als CC/2-haltiges Gas zum Strippen der beladenen wäßrigen Kaliumcarbonatlösung des ersten Kreislaufs einsetzt.
DE2912115A 1979-03-27 1979-03-27 Verfahren zur selektiven Entschwefelung von Gasen Expired DE2912115C3 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2912115A DE2912115C3 (de) 1979-03-27 1979-03-27 Verfahren zur selektiven Entschwefelung von Gasen
AU56815/80A AU533372B2 (en) 1979-03-27 1980-03-25 Desulfurizing gases
US06/134,360 US4297330A (en) 1979-03-27 1980-03-27 Process of selectively desulfurizing gases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2912115A DE2912115C3 (de) 1979-03-27 1979-03-27 Verfahren zur selektiven Entschwefelung von Gasen

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2912115A1 DE2912115A1 (de) 1980-10-02
DE2912115B2 true DE2912115B2 (de) 1981-02-26
DE2912115C3 DE2912115C3 (de) 1986-05-28

Family

ID=6066601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2912115A Expired DE2912115C3 (de) 1979-03-27 1979-03-27 Verfahren zur selektiven Entschwefelung von Gasen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4297330A (de)
AU (1) AU533372B2 (de)
DE (1) DE2912115C3 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4402713A (en) * 1981-05-27 1983-09-06 Stone & Webster Engineering Corp. Process for removing hydrogen sulfide from fluids
DE3148520A1 (de) * 1981-12-08 1983-07-21 Linde Ag, 6200 Wiesbaden "verfahren zur entfernung von sauren gasen aus gasgemischen"
DE3821349A1 (de) * 1987-08-14 1989-02-23 Linde Ag Verfahren zum reinigen bzw. regenerieren einer fuellkoerperkolonne
US5209913A (en) * 1989-04-27 1993-05-11 Mobil Oil Corporation Process for the production of natural gas condensate having a reduced amount of mercury from a mercury-containing natural gas wellstream
US4983277A (en) * 1989-04-27 1991-01-08 Mobil Oil Corporation Process for the production of natural gas condensate having a reduced amount of mercury from a mercury-containing natural gas wellstream
US5130108A (en) * 1989-04-27 1992-07-14 Mobil Oil Corporation Process for the production of natural gas condensate having a reduced amount of mercury from a mercury-containing natural gas wellstream
US4981577A (en) * 1989-04-27 1991-01-01 Mobil Oil Corporation Process for the production of natural gas condensate having a reduced amount of mercury from a mercury-containing natural gas wellstream
SE9300803L (sv) * 1993-03-11 1994-05-24 Chemrec Ab Process för separation av svavelföreningar ur en koldioxid- och vätesulfidinnehållande gasström
RU2226055C1 (ru) * 2002-06-28 2004-03-27 Открытое акционерное общество "Арнест" Инсектицидная композиция
US9731243B2 (en) * 2014-06-30 2017-08-15 Uop Llc Low pressure re-absorber and its integration with sulfur-rich solvent flash drum or sulfur-rich solvent stripper in an absorption unit
CN104629818B (zh) * 2015-02-03 2017-01-04 薛斌 真空碳酸盐法脱硫富液双效解吸工艺及系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1440977A (en) * 1921-02-09 1923-01-02 Koppers Co Inc Gas-purification process
US1598985A (en) * 1922-03-16 1926-09-07 Petit Theodorus Petr Ludovicus Process for removing hydrogen sulphide from gases
DE471042C (de) * 1928-07-04 1929-02-05 Hollando Belge Pour La Fabrica Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Schwefelwasserstoff und Cyanwasserstoff aus Gasen
US1918153A (en) * 1931-03-18 1933-07-11 Pure Oil Co Process for extracting hydrogen sulphide from refinery gases
US2094070A (en) * 1933-04-07 1937-09-28 Hultman Gustaf Henrik Process for recovering h2s from gases
NL270089A (de) * 1960-10-12
DE2166280B2 (de) * 1971-06-04 1980-02-28 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum Entschwefeln von Kohlendioxid enthaltenden heißen Gasen
DE2127768C3 (de) * 1971-06-04 1979-03-29 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Entschwefelung von Gasen
DE2605287C2 (de) * 1975-03-27 1986-11-06 Koppers Co., Inc., Pittsburgh, Pa. Verfahren zur Entfernung von sauren Bestandteilen aus Gasen
DE2659015A1 (de) * 1976-12-27 1978-07-06 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum regenerieren von aus der entschwefelung heisser gase erhaltenen alkalicarbonatloesungen

Also Published As

Publication number Publication date
US4297330A (en) 1981-10-27
DE2912115A1 (de) 1980-10-02
AU533372B2 (en) 1983-11-17
DE2912115C3 (de) 1986-05-28
AU5681580A (en) 1980-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2754118C2 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von Schwefelwasserstoff enthaltenden Gasen, die außerdem einen hohen Gehalt an Kohlendioxid aufweisen
DE69809393T2 (de) Gasabsorption
EP1227873B1 (de) Entfernen von cos aus einem kohlenwasserstoff-fluidstrom unter verwendung einer waschflüssigkeit
DE2548700C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Wasserstoffreinigung unter gleichzeitiger Kohlendioxidgewinnung
EP1196233B1 (de) Verfahren zum entfernen von mercaptanen aus fluidströmen
WO2011120647A1 (de) Verfahren zur verarbeitung eines von schwefelkomponenten zu reinigenden kohlendioxidreichen gases
EP0033401A2 (de) Verfahren zum Entfernen von H2S, CO2, COS und Merkaptanen aus Gasen durch Absorption
EP0141169B1 (de) Verfahren zum Reinigen eines Gasstromes
DE2253806C3 (de) Verfahren zur Umsetzung des in Gasgemischen enthaltenen Schwefelwasserstoffs mit Schwefeldioxid nach dem Claus-Prozess
DE3248585A1 (de) Kreislaufverfahren zur entfernung saurer gase aus einem beschickungsgasstrom, der ein heisses, wasserdampfhaltiges gasgemisch umfasst
WO2019110443A1 (de) Verfahren zur bereitstellung von co2 für die harnstoffsynthese aus rauch- und synthesegas
DE2912115C3 (de) Verfahren zur selektiven Entschwefelung von Gasen
DE69011416T2 (de) Verfahren zum Entfernen von saurem Gas aus einer Gasmischung.
DD202129A5 (de) Verfahren zum entfernen von kohlendioxid und, sofern vorhanden, schwefelwasserstoff aus einem gasgemisch
DE2127768C3 (de) Verfahren zur Entschwefelung von Gasen
DE4025471A1 (de) Verfahren zur schwefelrueckgewinnung aus einem h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s-haltigen gasstrom unter hohem druck
DE2433078B2 (de) Verfahren zur Reinigung von durch Vergasung fester fossiler Brennstoffe mittels Wasserdampf und Sauerstoff unter Druck erzeugter Gase
DE2759123C2 (de) Verfahren zum Auswaschen von sauren Gasen aus Gasgemischen
DE2056727B2 (de) Kreislaufverfahren zum auswaschen von schwefelwasserstoff und ammoniak aus kokereigasen
DE2425393C3 (de) Verfahren zur Entsäuerung von Koksofengas
EP0341572B1 (de) Verfahren zur Regenerierung eines mit H2S und/oder COS beladenen Waschmittels
DE2455694A1 (de) Verfahren zur herstellung eines wasserstoff und kohlenmonoxid enthaltenden gases
DE2531930A1 (de) Verfahren zur gewinnung von elementarschwefel aus kohlendioxid-reichen, schwefelverbindungen und verunreinigungen enthaltenden gasen
EP0560039B1 (de) Verfahren zur Reinigung eines durch Vergasung von kohlenstoffhaltigem Material gewonnenen Gases
EP0363664B1 (de) Verfahren zur Entschwefelung von Koksofengas

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
8263 Opposition against grant of a patent
8281 Inventor (new situation)

Free format text: SCHLAUER, JOHANN, DIPL.-ING., 6000 FRANKFURT, DE KEMPF, GEORG, DIPL.-CHEM., 6369 SCHOENECK, DE DOERGES, ALEXANDER, DIPL.-CHEM. DR., 6000 FRANKFURT, DE

C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8330 Complete disclaimer