DE3215333C2

DE3215333C2 - Verfahren zur Feinentschwefelung von Koksofengas

Info

Publication number: DE3215333C2
Application number: DE3215333A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Phys. 4620 Castrop-Rauxel Hübel; Wolf-Dieter Dipl.-Ing. 4600 Dortmund Kosske; Dieter 4350 Recklinghausen Laufhütte; Klaus 4352 Herten Schüpphaus; Günter Dipl.-Ing. 4700 Hamm Trowe
Original assignee: Carl Still & Co Kg 4350 Recklinghausen GmbH; Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: Thyssen Still Otto Anlagentechnik GmbH
Priority date: 1982-04-24
Filing date: 1982-04-24
Publication date: 1986-09-25
Also published as: JPS6020437B2; JPS58213090A; DE3215333A1; US4663134A

Abstract

Schwefelwasserstoff wird aus dem rohen Koksofengas mit Hilfe einer regenerierbaren wäßrigen Waschflüssigkeit durch Waschen entfernt, wobei das rohe Koksofengas mit der gleichen Waschflüssigkeit im Normaldrucksystem vorgewaschen und im Drucksystem nachgewaschen wird. Die beiden Waschflüssigkeitsströme, die mit Schwefel angereichert sind, werden vereinigt und gemeinsam aufgearbeitet und danach auf das Normaldruck- und Drucksystem wieder verteilt. Als Entschwefelungsmedium dient vorzugsweise sowohl für das Normaldruck- wie auch für das Drucksystem Ammoniakwasser oder eine alkalihaltige Waschflüssigkeit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus rohem Koksofengas durch Waschen mit regenerierbarer wäßriger Waschflüssigkeit in einem Normaldruck- und einem nachgeschalteten Drucksystem.

Das bei der Verkokung von Kohle anfallende Koksofengas muß verschiedenen Reinigungsprozessen unterworfen werden, bevor es zur Unterfeuerung, zur Einleitung ins Stadtgasnetz oder für andere Zwecke weiter eingesetzt werden kann. Üblich ist es dabei, das Koksofengas insbesondere aus Korrosions- und Umweltschutzgründen im Niederdruck zu entschwefeln. Solche Waschverfahren sind mit ihren Vor- und Nachteilen in Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie Band 10, 3. Auflage, München 1958, Seiten 307 bis 322, beschrieben und dargestellt. Danach wird auf Kokereien gewöhnlich in der Weise vorgegangen, daß das gesamte bei der Verkokung erzeugte rohe Koksofengas zu etwa 95% mit dem sog. Naßverfahren bei Normaldruck entschwefelt und nur der Gasanteil, der nicht im eigenen Betrieb, beispielsweise für die Unterfeuerung benötigt wird bis auf Stadtgasqualität weiter entschwefelt wird. Dies geschieht nach verschiedenen unter Druck arbeitenden »Naßverfahren«, also unter Verwendung von flüssigen Waschmitteln oder aber nach einem Trockenverfahren zum Beispiel unter Verwendung von Raseneisenerz oder Bauxitverhüttungsrückständen (Ullmanns Enzyklopädie 1958, Band 10, Seiten 307, 308, 314). Für die Vorreinigung bei Normaldruck und die Nachreinigung bei erhöhtem Druck werden dabei unterschiedliche Verfahren mit unterschiedlichen Waschmitteln angewendet. Nachteilig ist daher, daß bei den aus Wirtschaftlichkeitsgründen notwendigen Kreislaufverfahren ein erheblicher Aufwand für die Aufbereitung und die Regenerierung der unterschiedlichen Waschmittel notwendig ist. Bezüglich der trockenen Nachreinigung mit Raseneisenerz und ähnlichen Massen ist es immer schwieriger, die geeigneten Absorptionsmassen für die großen aufzuarbeitenden Gasvolumina in genügender Menge zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus sind die Verfahren zur Regenerierung der mit Schwefel angereicherten Massen sowie die Gewinnung des Schwefels aus diesen Regenerierungsanlagen unwirtschaftlch.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Schwefelwasserstoff-Feinreinigung des rohen Koksofengases zu schaffen, das eine Reinigung des gesamten Koksofengases erlaubt und ausschließlich nach einer Kategorie arbeitel und wenig Aufwand für die Regeneration erfordert.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das rohe Koksofengas mit der gleichen Waschflüssigkeit im Normaldrucksystem vorgewaschen und im Drucksystem nachgewaschen wird, ggf. unter Zuführung eines Teils oder der gesamten Waschflüssigkeit aus dem Drucksystem auf das Normaldrucksystem, worauf die mit Schwefel angereicherten Waschflüssigkeitsströme vereinigt, gemeinsam aufgearbeitet und regeneriert und danach wieder auf das Normaldruck- und Drucksystem verteilt werden, wobei das Koksofengas ggf. nach Verlassen des Drucksystems mit Alkalilaugen gewasehen wird.

Erfindungsgemäß wird für ein derartiges Verfahren lediglich ein Waschmittel benötigt, so daß dementsprechend auch die Regeneration wesentlich vereinfacht und verbilligt ist. Überraschend ist, daß mit einem und demselben Waschmittel in unterschiedlichen Drucksystemen gearbeitet werden kann, ohne daß für die Regeneration zusätzliche Probleme dadurch entstehen. Das Verfahren ist somit nicht nur einfacher und preiswerter, sondern insbesondere auch übersichtlicher. Durch die Möglichkeit, einen Teil der Waschflüssigkeit aus dem Drucksystem auf das Normaldrucksystem zurückzuführen kann der notwendige zusätzliche Energieaufwand vorteilhaft gering gehalten werden, wobei vorteilhaft die im Drucksystem nicht so stark mit Schwefel beladene Waschflüssigkeit nun im Normaldrucksystem gleichviel Schwefel aufnimmt und damit ein insgesamt gleichmäßiger Waschmittelstrom zur Regenerierung und Aufbereitung fließt. Soll der Schwefelgehalt im Koksofengas weiter reduziert werden, so ist dies möglieh, indem es nach Verlassen des Drucksystems mit Alkalilaugen gewaschen wird. Hierbei wird vorzugsweise Natronlauge eingesetzt, die nach dem Waschvorgang dem Kohlewasser der gleichen oder auch einer anderen Kokerei zur Zersetzung der fixen Ammoniakveroindungen zugegeben wird. Die eingesetzte Natronlaugenmenge ist stets gleich oder kleiner der für die Zersetzung der fixen Ammoniakverbindungen im Kohiewasser notwendigen Mengen.

Das Verfahren mit dem angehängten Alkalilaugenwaschsystem bietet somit den wesentlichen Vorteil, daß eine immer gleichmäßige und endgültige Entschwefelung gesichert ist. Dabei ist nach einer Ausbildung des erfindungsgemäßen vorgesehen, daß das Koksofengas im Drucksystem auf 2 bis 60 mg H2S/Nm³ vorgewasehen und dann in der Alkaliwäsche nachgewaschen wird. Zweckmäßig ist es dabei, die Schwefelwasserstoffgehalte im Koksofengas vor der nachgeschalteten Alkalilaugenstufe konstant einzustellen.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein übersichtliches, einfach zu handhabendes und zu überwachendes Verfahren geschaffen ist, das einen wesentlich reduzierten Regenerationsaufwand für die eingesetzten Waschfliissigkeiten mit sich bringt.

Beispiel

Auf einer Kokerei werden 100 000 NmVh Koksofengas mittels einer Naßentschwefelung auf ca. 0,5 g H2S/

Nm³ entschwefelt 45 000 NmVh werden zur eigenen Unterfeuerung der Koksöfen nach der Niederdruckent-Schwefelung abgezweigt, während die restlichen 55 000 NmVh auf 6 bis 12 bar komprimiert werden und in einem nachgeschalteten weiteren Schwefelwasserstoffwascher mittels eines Teilstroms der gleichen Waschflüssigkeit der Niederdruckentschwefelung auf nahezu 2 mg H2S/N1T)³ feinentschwefelt werden. Es ist auch möglich, die gesamte Menge des Koksofengases ensprechend zu entschwefeln.

Die Waschflüssigkeitsströme aus dem Niederdrucksystem und dem Drucksystem werden in einer gemeinsamen Regenerierungsanlage aufgearbeitet und der Schwefelwasserstoff dann in Form von Schwefel oder Schwefelsäure gewonnen. Um nun die geforderte gesicherte Entschwefelung von kleiner 2 mg H2S/Nm³ konstant in jedem Betriebszustand zu erreichen, werden in einer nachgeschaiieten Waschstufe, die in der gleichen oder auch in einer nachgeschalteten Kolonne zur Aufstellung kommt, mittels einer Natronlaugelösung die restlichen Schwefelwasserstoffanteile aus dem Gas entfernt. Die angereicherte Natronlauge wird dann dem Kohlewasser zur Zersetzung der fixen Ammoniakverbindung zugegeben und der Schwefelwasserstoff dabei freigesetzt und ebenfalls zu Schwefel bzw. Schwefelsäure verarbeitet.

Wie es sich gezeigt hat, ist die Natronlaugemenge stets gleich oder kleiner der zur Zersetzung der fixen Ammoniakverbindungen im Kohlewasser erforderlichen Menge.

Ebenso hat sich gezeigt, daß als Entschwefelungsmedium für das Normaldruck- sowie das Drucksystem neben Ammoniakwasser und alkalihaltiger Waschflüssigkeit in einer entsprechenden Wäsche auch ähnliche Systeme wie eine Potttaschekreislaufwäsche oder eine Oxidationskreislaufwäsche verwendet werden können. Je nach Konzentration und Qualität der auf der Druckseite eingesetzten Menge des Entschwefelungsmediums sind Schwefelwasserstoffgehalte zwischen kleiner 2 mg H2S/N1T1³ und etwa 60 mg H2S/N1T1³ vor der nachgeschalteten Natronlaugestufe konstant einstellbar. Die niedrigen I-^S-Gehalte sind erforderlich, um in der Natronlaugestufe die geforderte Restentschwefelung bei der zur Verfügung stehenden Natronlauge gesichert zu erreichen.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus rohem Koksofengas durch Waschen mit regenerierbarer wäßriger Waschflüssigkeit in einem Normaldruck- und einem nachgeschalteten Drucksystem dadurch gekennzeichnet, daß das rohe Koksofengas mit der gleichen Waschflüssigkeit im Normaldrucksystem vorgewaschen und im Drucksystem nachgewaschen wird, ggf. unter Zuführung eines Teils oder der gesamten Waschflüssigkeit aus dem Drucksystem auf das Normaldrucksystem, worauf die mit Schwefel angereicherten Waschflüssigkeitsströme vereinigt, gemeinsam aufgearbeitet und regeneriert und danach wieder auf das Normaldruck- und Drucksystem verteilt werden, wobei das Koksofengas ggf. nach Verlassen des Drucksystems mit Alkalilaugen gewaschen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Koksofengas im Drucksystem auf 2 bis 60 mg H2S/N1T1³ vorgewaschen wird.