DE973067C - Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Kohlendioxyd aus Koksofengasen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Entfernung von. Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Kohlendioxyd aus Koksofengasen Es ist bekannt, den Schwefelwasserstoff und das Ammoniak aus Koksofengas-en mit Hilfe von im Kreislauf über einen Druckentsäurer geführtem Ammoniakwasser und ammoniakfreiem Wasser bei einem Druck von 8 bis ioatü auszuwaschen. Die Anwendung eines solchen Verfahrens ist von großem Iniberesse, wenn das Gas in die Ferngasleitung abgegeben werden soll und allein schon aus diesem Grunde komprimiert werden muß. Es fallen dann sondern, die Kosten der der Ferngasversorgung Kompression nicht zur Last, der Gaswäsche so daß die ' Gaswäsche die bekannten Vorteile der Arbeitsweise unter erhöhtem Druck vhne eigene Belastung ausnutzen kann. Diese Vorteile bestehen vor allem in clem geringen Aufwand an Waschmitteln für die Auswaschung von Schwefelwasserstoff und Ammoniak und damit in einer erhebÜchen Dampfeinsparüng für das Entsäuern oder Abtreiben der ablaufenden Waschlösung.
• Um den Waschmittelbedarf noch weiter zu senken, soll nach einem älteren Vorschlag das Koksofengas verdichtet und zur Entfernung des Schwefelwasserstoffs mittels Ammoniakwasser höherer Konzentration gewaschen werden. Die Auslüftung von Ammoniak im Schwefelwasserstoffwascher ist jedoch selbst bei den vorgeschlagenen :2o bis 25 atü so beträchtlich, daß ständig frisches konzentriertes Ammoniakwasser für die Schwefelwasserstoffauswaschung bereitet werden müßte. Auch die vorliegende Erfindung beruht auf Versuchen, den Waschmittelbedari durch Verlagerung des Waschprozesses in eine höhere Druckstufe weiter zu senken. Ein solches Verfahren verdient vor allem großes Interesse, falls das Gas für eine unter 2o atü oder unter noch höherem Druck stehende Ferngasleitung bestimmt ist. Hierbei zeigte es sich nun, daß es nicht möglich ist, bei Einhaltung der üblichen kurzen- Berührüngszeiten zwischen Gas und Waschflüssigkeit, unter diesen hohen Drucken den Schwefelwasserstoff - z. B. nach dem Verfahren der französischen Patentschrift 848 831 in verschiedenen Druckstufen - in der Weise auszuwaschen, daß gleichzeitig nur wenig Kohlendioxyd mitausgewaschen wird. Man erhält vielmehr einen Ablauf, der Kohlendioxyd neben Schwefelwasserstoff in solchen Mengen enthält, daß bei seiner Entsäuerung nur unter größten Schwierigkeiten ein ausreiehend kolilendioxvdfreies Kreislaufwasser gewonnen wird und ein Schwefelwasserstoff und Kohlendioxyd enthaltender Schwaden auftritt, der erheblich weniger als 6o% Schwefelwasserstoff enthält. Ein solcher Schwaden ist aber unbrauchbar für die -Verarbeitung auf Schwefel im Clausofen.
• Das Verfahren der Erfindung löst nun die Aufgabe, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und gewünschtenfalls das gesamte Kohlendi#3xvd unter Vermeidung der vorstehenden Mängel, aber unter gleichzeitiger Ausnutzung gegebenenfalls auftretender hoher Drucke aus einem Kokereigas auszuwaschen. Das Verfahren besteht darin, daß man die Schwefelwasserstoffwäsche mit Hilfe eines im Kreislauf über einen Entsäurer geführten Ammoniakwassers in bekannter Weise bei etwa 8 bis io atü ausführt, dagegen die Auswaschung des Ammoniaks zusammen mit dem Kohlendioxvd bei mö-lichst hoheni Druck, z. B. bei 2o atü, durch eine Wasche mit schwachem Ammoniakwasser oder Frischwasser vornimmt. Man erhält dann in der Schwefehvasserstoffstufe zwar ein ablaufendes Waschwasser, welches im Gegensatz zu einer Wäsche unter Normaldruck beträchL-]!ehe lUengen an Kohlendioxyd aufgenommen hat, aber immer noch einen Entsäurerschwaden mit einem Gehalt von über 6o 0,lo 'Schwefelwasserstoff und überdies eine befriedigende Entsäuerung des Kreislaufwassers. Wird die Entsäuerung ebenfalls unter erhöhtem.Druck vorgenommen, so läßt sich der Kohlendioxydgehalt eines 6% Ammoniak enthaltend-en Kreislaufwassers sogar auf unter 1,5 g Kohlendioxyd/Liter senken. Bei einer Drucklage von etwa io atü bestehen also für die alleinige Auswaschung des Schwefelwass.erstoffs noch so günstige Bedingungen, daß der allgemeine Nutzen einer Druckwäsche gegenüber einer Wäsche unter Normaldruck, der, wie gesagt, vor allem in dom. geringen Bedarf an Waschlösung für den gleichen Entschwefelungseff ekt und damit in der Einsparung von Dampf für die Entsäuerung des Kreislau-f-Wassers zu sehen ist, noch voll zur Geltung kommt.
• Die Wäsche des auf etwa 2o atü komprimierten Gases, die im Anschluß an die Schweielwasserstoffaus'waschung zu erfolgen hat, ergibt nun mit eben-

  falls verringertem Waschwasseraufwand eine voll-

  ständigie ,l,.-tiswaschung von Ammoniak und ge-

  wünschtenfalls auch des gesamten Kohlendioxyds.

  je nach Aminoniakgehalt des komprimier"--n Gases

  kann der Ammoniakwascher hierbei ir, seinem.

  unteren Teil auch mit Gaswasser beaufschlagt

  werden. Im übrigen wird die Wäsche in der be-

  kannten Weise unter intensiv-er und lan-,atihalte.,i-

  0

  der Durchmischung von Gas und Wa-schflüssigkeit

  vorgenommen. Legt man keinen Wert auf eine voll-

  ständige Auswaschung des, Kolilendioxyds, so wird

  -der Wascher nur mit der für die vollständige Aus-

  waschung des Ammoniaks notwendigen kleineren

  Wassermenge beaufschlagt. Der Ablauf dieser

  Wäsche geht zweckmäßigerweist zum Abtreibt--r

  oder zunächst über einen Entsäurer, der gretrennt

  vom Entsäurer des Kreislaufwassers betriebenwird,

  damit keine Kohlensäure dieses Ablaufs in das

  Kreislaufwasser und s--inen Entsäurerschwaden ge-

  langt.

  Die Verdichtung des Gases auf 7 bis 1 1 bzW.

  2oatü oder noch höhere Drucke erfolgt im prak-

  tischen ","erfahren zweckmäß-1-erweisc# in eine-.al

  inehrstufigen, z. B. in einem dreistufigen Kom-

  pressor, aus dem nach der zweiten Swfe, die im

  allgemeinen Drucken von - bis ii atü entspricht,

  das Gas abgezogen und der

  wäsche untenvorfen wird, urr- P.ni;chließerül zum

  Kompressor zurückgefübrt zu werden, so daß dij

  S.chwefelwasserstoffwäsche zwischen c.1.--r n#,uittn

  und dritten Kornpressionsstufe vorgenommcn, wird,

  dagegen die Ammoriakwäsche hinter der dritten

  oder gegebenenfalls vierten oder fÜnften Kom-

  pressionsstufe.

  Die Anwendung des neuF--n Verfahrens, das die

  Auswaschung von

  und gewünschtenfails Kohlendioxyd Lntcr

  ringstein Aufwand, an -,#Vascbrn-ittell, -#"#-!lp-

  fl,r-hlt sich stets für d-p Fall, daß Jav gerrin -Stil

  Gas für eine Ferngasleitung bestimml, ist, die unter

  einem oberhalb ioatü liegenden Druck steht. Es

  beruht auf der neuen Erkenntnis, daß die Druck-

  lagge von etwa 7 bis ii atü gerade dcnjeiii-eii

  Druckbereich darstellt, der es golckattet, den

  Schwefelwasserstoff mit den bekannten Vorteilen

  einer Druckwäsche ohne die Inkaufnahme neuer

  Nacht-eile auszulvaschen. Die Druelflage von etwa

  7 bis i i atü stellt also ein Optimum für die

  günstigste Auswaschung des Schwefel-wasserstoffs

  mittels Ammoniakwasser unter erhöh- :m. Druck

  dar, während die Bedingungen für eine Au#wascliung

  von Ammoniak und Kohlendioxyd mit steigendem

  Druck immer günstiger worden. Da im übrigen

  bei sämtlichen bisherigen bekannten Verfahren, die

  die Auswaschung des 'Schwefelwasserstoffs. mi-tels

  Ammoniakwas#ser betreffen, bisher der 'Schwefel-

  wasserstoff und das restliche Ammoniak unter dem

  gleichen Druck ausgewaschen wurden, lag les zweifel-

  los nicht nahe, diese beiden stets eng miteinander

  verknüpften Waschvergänge vorteilhafter bei zwei

  verschiedenen DTUCkStufen vorz-unehmen.

  An die Auswaschung von Ammoniak, Kohlen-

  säure und dem -rößten Teil des 'Schwefelwasser-

  ZD

  stoffs unter den verschiedenen Drucken schließen sich an das erfindungsgemäße Verfahren die üb- liche Feinreinigung auf Schwefelwasserstoff und die Beiiz(.,'.wäsche an. Die Entfernung des Benzols kann außerdem unter Tiefkühlun.- erfolgen, in der üblicherweis#e auch die letzten Verunreinigungen an Naplitbalin entfernt werden, so daß ein den Vorschriften entsprechendes Ferngas erhalten wird. Beispiel

  Ein gekühltes und entteertes koksofengas mit

  iog Schwefelwasserstoffm#, 4og CO.,Ims und 79

  NH,3/m,3 wird in zwei Stufen auf 8atü komprimiert

  und mit o,5m«I',iooom3 Koksofengas eines 60j'oigen

  Ammoniakwass,ers in der üblichen Weise gewaschen.

  Die ablauf ende Lösung enthält 2 1 g H, S und 18 g

  CO- Sie wird bei einem Druck von 8 atü ent-

  säuert, wobei ein völlig ammoniak-freier Schwaden

  entweicht, der zu 650/'o aus Schwefelwasserstoff

  besteht. Das entsäuerte Wasser enthält nur noch

  1,2g CO. im Liter.

  Während der Wäsche tritt ein Teil des Am-

  moniaks aus dein Waschwasser in das Gas über.

  Es werden daher zusammen mit dem Ablauf aus

  dem Schwefelwasserstoffwascher auch die in. den

  einzelnen Kompressionsstufer anfallenden -,ÄTäßri,-en

  Kornpressorkondensate, die im 8 bis

  --'#min-onial,: enthalten, 7t7r des

  Krei##,',aufwassers =ebenfalls in den Ents-'urfu#

  und (Ini7 Waschmittelzuwachs 2,'s

  aus dem Kreislauf entnommen.

  Das Gas wird nunmehr <tUf etwa 2()a+ii kom-

  priniiert und in einem Hordenw" scher #idcr Glocl--ii-

  wascher mit nur o,Sms ge-

  Es f2.-ti vor,

  und Immonjak. Der ALI-U-f. wiii. - -aM

  ,#,btieibcr -eleitet und zub,-#,mir#ei#t mit der,

  kondensaten abgetrieben.

  Mit Hilfe des neuen V#-,riahrens cs also,

  mit sehr kleinen WaschMitLC-Irner#g#r. Schwefel-

  wasserstoff, Ammoniak: und gewünschtenfalls das gesamte Kohlendioxyd aus dem Koksofengas auszuwaschen, dadurch Dampf für die Aufarbeitung bzw. Entsäuerung der Waschwäss-er einzusparen uni, gleichzeitig einen brauchbaren Entsäurerschwaden zu erhalten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff-, Ammoniak und gegebenenfalls Kohlendioxyd aus Koksofengasen unter erhöhtem Druck durch Auswaschen des Schwefelwasserstoffs mit einem im Kreislauf über einen Entsäurer geführten Ammoniakwasser und des Ammoniaks mit ammoniakarmern. bzw. ammoniakfreiem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schwefelwasserstoffauswaschung in bekannter Weise unter einem Druck von etwa 7 bis ii atü vornimmt und anschließend die flauptmenge an Ammoniak und gegebenenfalls das restliche Kohlendioxyd bei einem hi3heren Druck-, vorzugsweise bei etwa 2o atü. ausw#Scht.
2. 2. Verfahren nach Anspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß man die vom Schwefelwasserstoff- und Ammoniakwascher ablaufenden Waschlösungen getrennt aufarbeitet.
3. 3. Verfahren nach Anspruchi, dadurch gekeiinzeichnet, daß man due Schwefelwass#erstoffauswaschung' zwischen der zweiten und dritten Kompressionsstufe eines nichrstufigen Kompress,ors und die Auswaschung des Ammoniaks der diitten oder einer der nächstfolgendca Stufe vornimmi. in Betracht gezogene Druckschriften: z#I Deutsche Patentanmeldungen P13020#IVC/26d ('bekanntgemacht am ig. 6. 1952), C 775 IVc/26d ('bekanntgemacht am 6. 11. 1952); französische Patentschrift Nr. 848 83 1.