DE973461C

DE973461C - Process for gas desulfurization

Info

Publication number: DE973461C
Application number: DEB17156A
Authority: DE
Inventors: Otto Dr Grosskinsky; Georg Dr Huck; Walter Dr Klempt
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1951-10-14
Filing date: 1951-10-14
Publication date: 1960-03-03

Description

Verfahren zur Gasentschwefelung Zusatz zum Patent 969656 Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Schwefelwasserstoff aus Rohgasen mittels Ammoniakwasser unter erhöhtem Druck, z. B. Ferngasdruck, auszuwaschen. Als Ammoniakwaschwasser dient hierzu ein Kreislaufwasser, welches nach Ablaufen vom Schwefelwasserstoffwascher ständig durch eine Entsäuerung, gleichfalls unter erhöhtem Druck, von den aufgenommenen sauren Gasbestandteilen, Schwefelwasserstoff und Kohlensäure, befreit und zum Schwefelwascher zurückgeführt wird. Dieses Waschwasser verliert auf die Dauer je nach seinerAmmoniakkonzentration einen Teil seines Ammoniaks an das komprimierte Gas, so daß es sich verdünnt. Um mit Wasser gleichbleibender Ammoniakkonzentration arbeiten zu können, muß es durch ein konzentrierteres Ammoniakwasser unter Entzug der überschüssig werdenden Flüssigkeitsmenge aufgefrischt werden. Für eine solche Auffrischung können die bei der Gasverdichtung anfallenden, an Ammoniak sehr reichen (etwa IoO/o) Kompressorkondensate dienen. Der Vorteil des Verfahrens ist darin zu sehen, daß unter erhöhtem Druck bei der Gasentschweflung mit nur wenig Ammoniakwasser gewaschen zu werden braucht. Dementsprechend braucht man auch nur wenig Ammoniakwasser zu entsäuern, so daß für das Verfahren verhältnismäßig wenig Dampf benötigt wird. Restliche Mengen nicht ausgewaschenen Schwefelwasserstoffs und das im Gas verbliebene Ammoniak werden mitAmmoniak- wässern niedrigerer Konzentration, wie z. B. den Kühlerkondensaten, und mit Frischwasser ausgewaschen.Process for gas desulfurization Addition to patent 969656 It is already been proposed to remove the hydrogen sulfide from raw gases using ammonia water under increased pressure, e.g. B. remote gas pressure to wash out. As ammonia washing water a circuit water is used for this purpose, which after draining from the hydrogen sulfide scrubber constantly by deacidification, also under increased pressure, of the recorded acidic gas components, hydrogen sulfide and carbonic acid, freed and sent to the sulfur washer is returned. This washing water loses in the long run depending on its ammonia concentration part of its ammonia to the compressed gas so that it dilutes itself. Around To be able to work with water of constant ammonia concentration, it has to be done a more concentrated ammonia water with withdrawal of the excess amount of liquid be freshened up. For such a refreshment you can use the gas compression Accumulating, very rich in ammonia (about IoO / o) compressor condensates are used. The advantage of the process can be seen in the fact that under increased pressure in the Gas desulphurisation needs to be washed with only a little ammonia water. Accordingly you only need a little ammonia water to deacidify, so that for the process relatively little steam is required. Remaining amounts not washed out Hydrogen sulphide and the ammonia remaining in the gas are water lower concentration, such as B. the cooler condensate, and with fresh water washed out.

Es wurde nun gefunden, daß man die Auswaschung des Schwefelwasserstoffs nach dem oben angedeuteten Verfahren mit noch weniger Ammoniakwasser durchführen kann und damit den Anteil an zu entsäuerndem Ammoniakwasser noch weiter vermindern kann, indem man nur den wesentlichen Teil des Schwefelwasserstoffs im eigentlichen 5 chwefelwasserstoffwascher durch auf gabe von möglichst wenig Ammoniakwasser auswäscht. Dadurch wird zwar die Nachwäsche stärker belastet, wovon jedoch die Einsparung weiterer Mengen an Dampf für die Entsäuerung von im Kreislauf geführtem Waschwasser unberührt bleibt. It has now been found that the leaching of hydrogen sulfide carry out the procedure indicated above with even less ammonia water can and thus further reduce the proportion of ammonia water to be deacidified can by taking only the essential part of the hydrogen sulfide in the actual 5 Hydrogen sulfide washer washes out by adding as little ammonia water as possible. As a result, the rewashing is more stressed, but this saves more Quantities of steam for the deacidification of the circulating wash water untouched remain.

Man gibt nämlich das aus der nachfolgenden Wäsche anfallende wenig schwefelwasserstoffhaltige Ammoniakwasser auf die Vorlage zurück und erhöht dadurch den Ammoniak- und Schwefelwasserstoffgehalt des Rohgases. Es ergibt sich aus beiden Maßnahmen eine günstigere Zusammensetzung der Kompressorkondensate hinsichtlichAmmoniakkonzentration und auch eine erhöhte Konzentration an Schwefelwasserstoff und Ammoniak im komprimierten Gas, so daß bei der Auswaschung mit sehr wenig Ammoniakwasser auch durch die erhöhte Konzentration an Schwefelwasserstoff im komprimierten Gas ein besonders schwefelwasserstoffreiches Ammoniakwasser gewonnen wird. Nach den bisherigen Erfahrungen kann man den Schwefelwasserstoff unter erhöhtem Druck, z. B.You give the little that comes from the subsequent wash Hydrogen sulphide-containing ammonia water returns to the template and thereby increases the ammonia and hydrogen sulfide content of the raw gas. It arises from both Measures a more favorable composition of the compressor condensates in terms of ammonia concentration and also an increased concentration of hydrogen sulfide and ammonia in the compressed Gas, so that when washing out with very little ammonia water also increased by the The concentration of hydrogen sulphide in the compressed gas is particularly rich in hydrogen sulphide Ammonia water is obtained. According to previous experience, one can use the hydrogen sulfide under increased pressure, e.g. B.

8 atü, fast vollständig mit etwa 0,35 1 pro m3 auswaschen; erfindungsgemäß wird bei dem weiterentwickelten Verfahren nur der wesentliche Teil des Schwefelwasserstoffs und dieser mit entsprechend noch weniger Ammoniakwasser ausgewaschen.8 atmospheres, wash out almost completely with about 0.35 1 per m3; according to the invention in the further developed process, only the essential part of the hydrogen sulfide becomes and this washed out with even less ammonia water.

Das Verfahren ist auch von Bedeutung für die Weiterverarbeitung des ausgewaschenen Schwefelwasserstoffs. Man kann nämlich den Ablauf vom Schwefelwasserstoffwascher unter völligem oder teilweisem Verzicht auf die Kreislaufführung des Waschwassers abziehen, erforderlichenfalls verdichten und durch Behandlung mit sauerstoffhaltigen Gasen unter erhöhtem Druck in Ammoniumsulfat überführen. Für die Auswaschung des Schwefelwasserstoffs benutzt man dann vorzugsweise entsäuerte Kompressorkondensate, die man mit Kühlerkondensaten, wie sie vor der Gasverdichtung im letzten Kühler anfallen, verdünnen bzw. ergänzen kann. Der im Gas verbliebene Schwefelwasserstoff und das Ammoniak können in einem nachgeschalteten Wascher mit Kühlerkondensaten und Wasser, etwa solchem aus der Teerscheide, ausgewaschen werden. The procedure is also important for the further processing of the leached hydrogen sulfide. You can see the discharge from the hydrogen sulfide washer with complete or partial abandonment of the circulation of the washing water peel off, compress if necessary and treat with oxygenated Convert gases to ammonium sulfate under increased pressure. For washing out the Hydrogen sulfide is then preferably used deacidified compressor condensates, the one with cooler condensates, as they are before the gas compression in the last cooler may arise, dilute or supplement. The hydrogen sulfide remaining in the gas and the ammonia can be in a downstream washer with cooler condensates and water, such as that from the tar sheath, can be washed out.

Grundsätzlich lassen sich zur Auswaschung der Hauptmenge des Schwefelwasserstoffs an Stelle verhältnismäßig konzentrierten Ammoniakwassers auch Wässer aus der Vorlage oder Kühlerkondensate od. dgl. verwenden, dann muß man aber, um eine wirkungsvolle Auswaschung zu erzielen, jedenfalls für eine hohe Ammoniakkonzentration im komprimierten Gas Sorge tragen, wozu es weiterer Hilfsmaßnahmen bedarf, wie sie bei Beaufschlagung des Schwefelwasserstoffwaschers mit Ammoniakwasser nicht erforderlich sind. Basically, most of the hydrogen sulfide can be washed out instead of relatively concentrated ammonia water, also water from the template or cooler condensate or the like. But then you have to use an effective To achieve leaching, at least for a high concentration of ammonia in the compressed Take care of gas, which requires further relief measures, such as those in the case of admission of the hydrogen sulfide scrubber with ammonia water are not required.

Das Verfahren ist außerordentlich anpassungsfähig. Wenn es wünschenswert ist, den ausgewaschenen Schwefelwasserstoff für die Herstellung von Schwefelsäure in einer Verbrennungsanlage heranzuziehen, so schaltet man hinter den Entsäurer einen Sulfatsättiger, durch den der Schwefelwasserstoff von dem mit abziehenden Ammoniak getrennt wird. Man kann auch durch entsprechenden Betrieb des Entsäurers an dieser Stelle gleichzeitig die gesamte Ammoniakproduktion abziehen und in Ammonsulfat überführen. Ferner gestattet das Verfahren ohne weiteres, ein hochkonzentriertes Ammoniakwasser zu gewinnen, indem man an geeigneter Stelle dem Kreislauf ein bereits entsäuertes Ammoniakwasser entnimmt und abtreibt. The process is extremely adaptable. When it is desirable is the leached hydrogen sulfide for the production of sulfuric acid to be used in an incineration plant, one switches behind the deacidifier a sulphate saturator through which the hydrogen sulphide is withdrawn from the Ammonia is separated. One can also operate the deacidifier accordingly at this point simultaneously subtract the entire ammonia production and convert it into ammonium sulfate convict. Furthermore, the method easily allows a highly concentrated Obtain ammonia water by adding an already at a suitable point in the circuit removes and drives off deacidified ammonia water.

Der Gang des Verfahrens sei an Hand einer Skizze erläutert. Das heiße Rohgas kommt von der Vorlage 1, durchströmt die Kühler 2 und 3 und wird vom Kompressor 4 auf den gewünschten Druck verdichtet. Hinter dem Kompressor scheiden sich, unterstützt durch die Wirkung des weiteren Kühlers 5, die stark ammoniakhaltigen Kompressorkondensate aus, die sich im Behälter 6 sammeln. The course of the process is explained using a sketch. The hot Raw gas comes from template 1, flows through coolers 2 and 3 and is used by the compressor 4 compressed to the desired pressure. Behind the compressor divide, support due to the action of the further cooler 5, the high ammonia compressor condensates that collect in container 6.

In den Behältern 7 und 8 sammeln sich die Kühlerkondensate, wobei die des Behälters 7 im allgemeinen unter I O/o Ammoniak und die des Behälters 8 über I °/o Ammoniak aufweisen.The cooler condensates collect in containers 7 and 8, whereby that of the container 7 in general under I O / o ammonia and that of the container 8 have more than 1 ° / o ammonia.

Das Gas durchströmt die Waschvorrichtung 9, die es bei 10 als schwefelwasserstoff- und ammoniakfreies Gas verläßt. Die Waschvorrichtung ist in 2 Teile geteilt; in seinem unteren Teil wird der wesentliche Teil des Schwefelwasserstoffs ausgewaschen, im oberen Teil der Rest und das Ammoniak. Die Abläufe werden getrennt abgeführt. The gas flows through the washing device 9, which it at 10 as hydrogen sulfide and ammonia-free gas leaves. The washing device is divided into 2 parts; in its lower part is washed out by the essential part of the hydrogen sulphide, in the upper part the rest and the ammonia. The processes are carried out separately.

Dem oberen Teil werden über die Rohrleitungen II und I2 Kühlerkondensate und am Kopf über Leitung I3 Frischwasser zugeführt. Das durch.Rohrleitung 14 abfließende Wasser geht auf die Vorlage zurück.The upper part receives condensate from the cooler via pipes II and I2 and fresh water is supplied to the head via line I3. The durch.Rohrleitung 14 outflowing Water goes back to the original.

Für die Beaufschlagung des unteren Teiles des Waschers dienen nun entweder der Ablauf dieses Waschers oder die Kompressorkondensate aus Behälter 6 bzw. beide zu gewissen Anteilen. Soll der Schwefelwasserstoff möglichst nur mit Kompressorkondensaten ausgewaschen werden, so müssen diese aus dem Behälter 8 über Leitung 15 ergänzt werden. Die Kondensate werden dann aus Behälter 6 über Leitung und Wärmeaustauscher 17 zum Entsäurer I8 geführt und von da über Leitung Ig zum Schwefelwasserstoffwascher. Den Ablauf vom Schwefelwasserstoffwascher kann man über Leitung 20 abführen. Er kann verdichtet und einer Ammoniumsulfldoxydationsanlage zugeführt werden. Now serve to act on the lower part of the washer either the drain of this washer or the compressor condensates from container 6 or both to a certain extent. Should the hydrogen sulfide only with Compressor condensates are washed out, so these must be transferred from the container 8 Line 15 can be added. The condensates are then from container 6 via line and heat exchanger 17 to deacidifier I8 and from there via line Ig to Hydrogen sulfide scrubber. The drain from the hydrogen sulfide scrubber can be accessed via Lead off line 20. It can be compressed and an ammonium sulphide oxidation plant are fed.

Wird, wie bisher, mit dem Ablauf aus dem Schwefelwasserstoffwascher gewaschen, so führt man diesen über Leitung 21 zum Entsäurer I8 und von da über Leitung 19 zum Wascher zurück. Zur Ergänzung können gleichzeitig bedarfsgemäß Kom- pressorkondensate über Leitung I6 dem Entsäurer zugeführt werden. Überschüssiges entsäuertes Ammoniakwasser kann über Leitung 22 dem Kreislauf entzogen und im Abtreiber 23 auf hochkonzentriertes Ammoniak verarbeitet werden. Überschüssiges Ammoniak kann auch zusammen mit dem ausgewaschenen Schwefelwasserstoff am Kopf des Entsäurers durch Leitung 23 abgezogen und in einen Sättiger 24 eingeleitet werden, in welchem es auf Ammoniumsulfat verarbeitet wird. Will, as before, with the discharge from the hydrogen sulfide scrubber washed, this is conducted via line 21 to deacidifier 18 and from there over Line 19 back to the washer. As a supplement, at the same time, as required, pressor condensates are fed to the deacidifier via line I6. Excess deacidified ammonia water can be withdrawn from the circuit via line 22 and concentrated in the aborter 23 Ammonia can be processed. Excess ammonia can also go along with the leached hydrogen sulfide is drawn off at the head of the deacidifier through line 23 and fed into a saturator 24 in which it is processed on ammonium sulfate will.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Further development of the desulfurization process of distillation gases from bituminous fuels by means of a circuit via a hydrogen sulfide scrubber and a deacidifier of ammonia water under increased pressure according to patent 969 656, characterized in that only the essential part of the hydrogen sulfide Washed out with deacidified ammonia water, the remaining hydrogen sulfide together with the ammonia remaining in the gas in a rewash with weak ammonia and Washes out fresh water and pumps the rewash process onto the template.

2. The method according to claim, characterized in that one under partial abandonment of the cycle a part of the strongly hydrogen sulfide-containing Ammonia water supplies an ammonium sulfide oxidation plant and the whole at ammonia-containing condensates resulting from gas compression together with the rest Part of the ammonia water, which contains a lot of hydrogen sulfide, is deacidified and transferred to the Hydrogen sulfide scrubber gives up.

3. The method according to claim I, characterized in that the removes ammonia water containing a high concentration of hydrogen sulfide and that with gas compression accumulating ammonia water containing a lot of ammonia together with before the gas compression accumulating condensates are deacidified and given up on the hydrogen sulfide scrubber.

4. Process according to Claims I to 3, characterized in that that in the deacidification part of the ammonia together with the acidic gases, Hydrogen sulfide and carbon dioxide, stripped off overhead and the ammonia with sulfuric acid Processed on ammonium sulfate, while the hydrogen sulfide is an incinerator for processing on sulfuric acid is supplied.

5. The method according to claim I, characterized in that there is excess Deacidified ammonia water is withdrawn from the cycle and compressed to a highly concentrated one Processed ammonia water.

Publications considered: German Patent Specifications No. 23,763, 39,277; "Die Chemische Fabrik", 1938, p. 289; German patent application C 2842 IVC / 26d (published on I8th I2th I952).