DE3634526C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von H₂S und CO₂ aus Druckgasen, be­ stehend aus einer ggf. aus mehreren parallelgeschal­ teten als Füllkörpersäulen ausgebildeten Absorberstufe und einer Desorberstufe aus ggf. mehreren parallel­ geschalteten Desorbern.

Sie bezieht sich insbesondere auf die H₂S-Wäsche bei der Koksgasreinigung. Neben den aus der Entgasung fester Brennstoffe erhaltenen Druckgasen können die aus der Vergasung fester und flüssiger Brennstoffe entstehenden Gase sowie Gase aus der Konvertierung und Methanspaltung dem Verfahren der Pottaschewäsche unterzogen werden.

Ein Verfahren zur Heißpottaschewäsche ist beispiels­ weise beschrieben in Lurgi-Handbuch, Ausgabe 1970. Das Verfahrensprinzip beruht auf der Absorption von CO₂ oder auch H₂S durch Pottaschelösung. Die mit CO₂ oder auch H₂S beladene Pottaschelösung wird an­ schließend entspannt und in den Desorbern wieder regeneriert, wobei in der Regel höhere Temperaturen als bei der Absorption zur Anwendung kommen. Bei mit Kohlendioxid beladener Pottaschelösung wird auf Atmos­ phärendruck entspannt und durch Auskochen oder Aus­ blasen mit Dampf oder Fremdgas regeneriert.

Aus der US-PS 28 86 405 ist bekannt, daß durch eine Verlängerung des Durchlaufweges der im Kreislauf geführten Absorptionslösung in der Desorberstufe mehr Gas desorbiert werden kann. Trotzdem wird hier aber von einem Split-flow-Verfahren ausgegangen, für das Restkonzentrationen von CO₂ und/oder H₂S von nicht unter 0,2 bis 0,4% typisch sind.

Eine ähnliche Konzeption in Form eines zweistufigen Absorptions- Desorptionsprozesses ist der US-PS 19 71 798 zu entnehmen, bei der Restgehalte von etwa 150 mg/m³ erhalten werden.

In Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Aufl., Bd. 2, 1972, S. 586-589, wird der Desorbieraufwand bei chemischen Wäschen abgehandelt. Konkrete Angaben, die zu dem Erfindungsgegenstand führen, sind dieser Literaturstelle nicht zu entnehmen.

Mit den beschriebenen Anordnungen nach dem Stand der Technik werden bei der Entfernung von H₂S die gefor­ derten Grenzkonzentrationen von 2 mg/Nm³ zur Ein­ speisung z. B. in ein Gasversorgungsnetz nicht er­ reicht. Beispielsweise ist es erforderlich, das Koks­ gas nach Durchlaufen der Absorberstufe einer weiteren H₂S-Feinreinigung mittels Fe₂O₃ zu unterwerfen.

Demgemäß besteht die Erfindungsaufgabe darin, eine H₂S-Feinreinigung bereits mittels der einstufigen Pottaschewäsche durchzuführen.

Bei den Ausführungen nach dem Stand der Technik auf dem Gebiet der Koksgasreinigung mit Hilfe des Pott­ ascheverfahrens herrschte bisher die Auffassung vor, die Regeneration in relativ dicken Glockenboden­ kolonnen mit geringer Bodenzahl durchzuführen, um eine entsprechende Verweilzeit für die chemischen Reak­ tionen bei der Regeneration zu erreichen. Erfindungs­ gemäß wird der Verweilzeit der Lauge in den Trenn­ stufen der Regeneration eine geringere Bedeutung bei­ gemessen und statt dessen eine deutlich höhere Trenn­ stufenzahl angestrebt.

Die Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der angegebenen Art zur Erzielung einer Restkonzentration von weniger als 2 mg/Nm³ H₂S im gereinigten Gas das Druckgas durch einen Absorber mit 14 theoretischen Trennstufen geleitet wird und die beladene Waschflüssigkeit in einem Desorber mit 10 bis 14 theoretischen Trennstufen regeneriert wird.

Für die Realisierung der geplanten Trennstufenzahl stehen dem Fachmann neben Glockenböden moderne Füll­ körper- oder Systempackungen zur Verfügung.

Durch die Erhöhung der Trennstufenzahl der Pottasche­ laugeregeneration wurde der H₂S-Restgehalt der regenerierten Lauge deutlich verringert, so daß es möglich war, im gereinigten Koksgas auf H₂S-Restge­ halte von 2 mg/Nm³ oder weniger zu kommen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird für die Koksgas­ reinigung wie folgt weiter anhand eines Vergleichsbei­ spiels (Stand der Technik) und eines Beispiels (Er­ findung) erläutert.

Vergleichsbeispiel

80 000 Nm³/h Koksgas mit einem H₂S-Gehalt von 7 g/Nm³ werden einer Absorberstufe von 2 parallel­ geschalteten Füllkörpersäulen bei einem Druck von 12 bar und einer Temperatur von 35°C zugeführt. Die theoretische Bodenzahl pro Säule betrug ca. 14. Die mit H₂S und mit CO₂ beladene Pottaschelösung wird entspannt und in 3 parallelgeschalteten als Füll­ körpersäulen ausgebildeten Regeneratoren der Pott­ aschelaugeregenerationsstufe durch Behandeln bei einem Druck von etwa 0,2 bar und einer Temperatur von etwa 60°C regeneriert. Die theoretische Bodenzahl der Regeneratoren war ca. 4. Es werden 600 Nm³/h an Sauergas zur HCN-Wäsche gegeben und 79 400 Nm³/h feingereinigtes Koksgas mit einem H₂S-Gehalt von ca. 50 mg/Nm³ erhalten. Der H₂S-Gehalt der regene­ rierten Pottaschelösung betrug etwa 0,5 g/l.

Beispiel

Bei sonst gleichen Bedingungen wie in dem Vergleichs­ beispiel mit dem einzigen Unterschied, daß die Pott­ aschelaugeregenerationsstufe auf 3 parallelgeschal­ tete Regeneratoren mit einer theoretischen Bodenzahl von ca. 10 ausgelegt ist, wurde im Rahmen des bisher üblichen Energieeintrages ein gereinigtes Koksgas mit einem H₂S-Gehalt von weniger als 2 mg/Nm³ er­ halten. Der H₂S-Gehalt der regenerierten Pottasche­ lösung betrug weniger als 0,1 g/l.

Claims (2)

1. Verfahren zur Entfernung von H₂S und CO₂ aus Druckgasen durch eine Pottaschewäsche und Pottaschelaugeregeneration, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Rest­ konzentration von weniger als 2 mg/Nm³ H₂S im gereinigten Gas das Druckgas durch einen Absorber mit 14 theoretischen Trennstufen geleitet wird und die beladene Waschflüssigkeit in einem Desorber mit 10 bis 14 theoretischen Trennstufen regeneriert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorption sowie die Desorption in mehreren parallelge­ schalteten Absorbern bzw. Desorbern durchgeführt wird.