DEC0000726MA

DEC0000726MA - Process for desulphurisation of gas and for continuous sulfur recovery

Info

Publication number: DEC0000726MA
Authority: DE
Inventors: Maurice Bourg-La-Reine Accaries
Original assignee: Compagnie pour la Fabrication des Compteurs et Matériel d'Usines á Gaz, Montrouge, Seine
Publication date: 1951-01-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verfahren zur Entschwefelung von Gas unter kontinuierlicher Gewinnung bzw. Wiedergewinnung des Schwefels und der Reinigungsstoffe.The invention relates to a process for the desulphurization of gas with continuous recovery or recovery of the sulfur and the cleaning substances.

Es ist bekannt, Schwefelverbindungen aus Gasen durch eine Trocken- oder eine Nassreinigung zu entfernen.It is known to remove sulfur compounds from gases by dry or wet cleaning.

Die in Schächten oder Kollonnen durchgeführte Trockenreinigung erfordert die Bereitstellung einer großen Menge von Reinigungsstoffen und ermöglicht nur eine sehr geringe Durchgangsgeschwindigkeit der Gase. Wenn die verbrauchten Reinigungsstoffe ersetzt werden sollen, so müssen die Schächte oder Kolonnen zuerst entleert und dann wieder gefüllt werden, was die Bewegung großer Massen erfordert.The dry cleaning carried out in shafts or collapses requires the provision of a large amount of cleaning substances and only allows the gases to pass through at a very low speed. If the used cleaning materials are to be replaced, the shafts or columns must first be emptied and then filled again, which requires the movement of large masses.

Bei der nassen Reinigung fallen diese nachteile des großen Raumbedarfs und erheblicher Transportarbeiten zwar fort und die Gewinnung des Schwefels ist hier auch häufig möglich, doch ist die Entfernung des H(sub)2S meist eine unvollständige, sodass man im allgemeinen eine beschränkteWith wet cleaning, these disadvantages of large space requirements and considerable transport work do not apply, and the extraction of sulfur is also often possible here, but the removal of the H (sub) 2S is usually incomplete, so that one is generally limited

Trockenreinigung nachschalten muss.Dry cleaning must follow.

Ein kürzlich beschriebenes Verfahren beruht auf der Verflüssigung der Reinigungsmassen. Dieses Verfahren ermöglicht eine kontinuierliche Gewinnung des Schwefels; es ist jedoch hierbei wesentlich, dass die Reinigungsmasse die höchste Menge an Schwefel aufgenommen hat.A recently described process is based on the liquefaction of the cleaning compounds. This process enables the sulfur to be recovered continuously; However, it is essential that the cleaning compound has absorbed the highest amount of sulfur.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine möglichst vollständige Entfernung des Schwefelwasserstoffes aus dem Gas zu sichern und eine Anreicherung des Reinigungsstoffes an Schwefel zu bewirken.The invention has the task of ensuring that the hydrogen sulfide is removed from the gas as completely as possible and that the cleaning substance is enriched in sulfur.

Es ist bei Crack-Verfahren und bei katalytischer Behandlung von Erdölprodukten bekannt, sich einer "verflüssigten" oder fließfähig gemachten Schicht zu bedienen. Man versteht darunter ein System, bei welchem der verwendete Katalysator unter der Wirkung eines Gasstromes im Inneren einer Kolonne in ständiger Bewegung gehalten wird, ohne dass der Katalysator die Kolonne mit dem Gas verlässt. Es besteht also hier eine Ähnlichkeit mit einem Dampf, welcher im ständigen Wechsel in einem Kühlmittel kondensiert und alsdann durch Annäherung an die Wärmequelle erneut verdampft wird. Mit anderen Worten, man hat es hier mit einer Katalysatorschicht von bestimmter Höhe zu tun, die durch einen Gasstrom in aufgewirbeltem Zustand gehalten wird. Die Übertragung eines solchen Verfahrens auf die Anreicherung einer Reinigungsmasse ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung.It is known in cracking processes and in the catalytic treatment of petroleum products to use a "liquefied" or flowable layer. This is understood to mean a system in which the catalyst used is kept in constant motion under the action of a gas flow inside a column, without the catalyst leaving the column with the gas. There is thus a similarity here to a vapor which, in constant alternation, condenses in a coolant and is then evaporated again by approaching the heat source. In other words, we are dealing here with a catalyst layer of a certain height, which is kept in a fluidized state by a gas flow. The transfer of such a method to the enrichment of a cleaning compound is the subject of the present invention.

Die auf diese Weise bewirkte Entschwefelung geht unter den nachfolgenden Bedingungen vor sich.The desulfurization effected in this way takes place under the following conditions.

Das zu reinigende Gas, welches mit der zur Wiederbelebung der vorhandenen Reinigungsmasse notwendigen Luftmenge versehen ist, tritt am Boden der Kolonne ein, wo es auf die Schicht des sehr feinen pulverförmigen Reinigungsstoffes trifft, die auf einer Höhe in Bewegung gehalten wird, welche von der Gaszufuhr und der Pulvermenge abhängig ist. Nach Durchtritt durch ein Filter oder durch einen anderen Abscheider zur Entfernung der wenigen mitgenommenen Staubteilchen gelangt das Gas von dort in zum großen Teil gereinigtem Zustande in eine "Verflüssigungskolonne", die einen verminderten Querschnitt aufweist, da die Menge der zu entfernenden Verunreinigungen sehr gering ist. Diese Kolonne hat die Endbehandlung zur Aufgabe.The gas to be cleaned, which is provided with the amount of air necessary to revive the existing cleaning mass, enters the bottom of the column, where it hits the layer of the very fine powdery cleaning agent, which is kept in motion at a level that is dependent on the gas supply and the amount of powder. After passing through a filter or some other separator to remove the few dust particles that have been carried along, the gas passes from there in a largely purified state into a "liquefaction column" which has a reduced cross-section, since the amount of impurities to be removed is very small. This column has the task of final treatment.

Die in der ersten Kolonne enthaltene Masse reichert sich also bei dem Verfahren gemäß der Erfindung an niedergeschlagenem Schwefel an, und sie bewirkt eine Entfernung des größten Teiles der schwefelhaltigen Verunreinigungen.The mass contained in the first column is thus enriched in the process according to the invention in precipitated sulfur, and it causes the majority of the sulfur-containing impurities to be removed.

Eine beispielsweise Ausführungsform einer Anlage zur Ausführung der Erfindung zeigt die Zeichnung in schematischer Darstellung.An example embodiment of a system for carrying out the invention is shown in the drawing in a schematic representation.

Das eine geeignete Beschaffenheit aufweisende Gas tritt in die Kolonne 1 ein, wo es auf das in Bewegung befindliche Pulver trifft. Das Gas wird zum größten Teil gereinigt und gelangt alsdann in die Verflüssigungskolonne 2, wo es eine bestimmte Menge des Reinigungsstoffes mitnimmt, der durch eine Förderschnecke 3 zugeführt wird. Nach Übertritt in eine Kolonne (Zyklon) 4 gelangt das Gas zu weiteren Behandlungseinrichtungen. Der in dem Zyklon 4 gesammelte Stoff wird von dem in die Kolonne 1 zurückgehenden Gas mitgenommen.The gas, of suitable nature, enters column 1, where it meets the powder in motion. The gas is cleaned for the most part and then reaches the liquefaction column 2, where it takes a certain amount of the cleaning substance with it, which is supplied by a screw conveyor 3. After passing into a column (cyclone) 4, the gas reaches further treatment facilities. The material collected in the cyclone 4 is entrained by the gas returning to the column 1.

In der Kolonne 1 bewirkt der Eintritt des mit Reinigungsstoff beladenen Gases eine Zerstörung des Gas-Pulver-Gleichgewichtes, sodass ein Teil des Pulvers unter der Schwerkraft in der Kolonne nach unten fällt. Dieses in der Kolonne nach unten fallende Pulver ist dasjenige, welches die größte Dichte hat, d.h. am meisten Schwefel aufweist. Auf diese Weise wird kontinuierlich verbrauchter Stoff durch neuen Stoff ersetzt.In the column 1, the entry of the gas laden with cleaning agent causes the gas-powder equilibrium to be destroyed, so that part of the powder falls downwards in the column under the force of gravity. This in the column Downward falling powder is the one that has the greatest density, i.e. the most sulfur. In this way, used material is continuously replaced by new material.

Der verbrauchte und mit Schwefel beladene Stoff, welcher in der Kolonne 1 nach unten gefallen ist, wird entfernt und zur Schwefelgewinnung in die Kammer 6 geschickt. Der schwefelbeladene, von dem entschwefeltem Gas getrennte Reinigungsstoff fließt dabei unter der Schwerkraft in die Kammer 6, welche auf eine Temperatur gebracht ist, bei der sich der Schwefel in dampfförmigem Zustand befindet. Ein im Gegenstrom aufsteigendes nichtoxidierendes Gas nimmt die Schwefeldämpfe (nach Durchtritt durch ein Filter 7) in einen Kondensator 8 mit, wo der Schwefel in flüssigem Zustande gesammelt wird. Das von den Schwefeldämpfen befreite Gas wird dann wieder unten in die Kammer 6 eingeführt. Der am Boden der Kammer 6 austretende Reinigungsstoff wird gekühlt, in die richtige Beschaffenheit gebracht und erneut am Boden der Kolonne 2 in diese eingeleitet.The used and sulfur-laden substance which has fallen down in the column 1 is removed and sent to the chamber 6 for sulfur recovery. The sulfur-laden cleaning substance, separated from the desulfurized gas, flows under the force of gravity into the chamber 6, which is brought to a temperature at which the sulfur is in a vaporous state. A non-oxidizing gas rising in countercurrent takes the sulfur vapors (after passing through a filter 7) with it into a condenser 8, where the sulfur is collected in a liquid state. The gas freed from the sulfur vapors is then reintroduced into the chamber 6 at the bottom. The cleaning substance exiting at the bottom of the chamber 6 is cooled, brought into the right consistency and again introduced into the column 2 at the bottom.

Die menge des in der Kolonne 2 arbeitenden Reinigungsstoffes hängt von der Anreicherungsgeschwindigkeit des Stoffes in der Kolonne 1 ab. Jedenfalls ist die in der Kolonne 1 enthaltene Stoffmenge weit größer als diejenige, welche in der Kolonne 2 erforderlich ist.The amount of cleaning substance working in column 2 depends on the rate of accumulation of the substance in column 1. In any case, the amount of substance contained in the column 1 is far greater than that which is required in the column 2.

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird eine ständige Wiedergewinnung erzielt. Wenn das im Gegenstrom geführte Gas ein oxydierendes Gas ist, so erhält man SO(sub)2, welches durch eine Waschung oder auf irgendeine andere geeignete Weise gewonnen werden kann.Continuous recovery is achieved by the method according to the invention. If the countercurrent gas is an oxidizing gas, SO (sub) 2 is obtained which can be recovered by scrubbing or in any other suitable manner.

Der Vorteil des vorliegenden Verfahrens besteht darin, dass die arbeitenden Stoffmengen geringer sind als diejenigen des eigentlichen Verflüssigungsverfahrens, und dass infolgedessen die Reinigungsstoffe an Schwefel angereichert werden. Infolgedessen werden die Abmessungen der Schwefelgewinnungsanlage geringer.The advantage of the present method is that that the working amounts of substance are lower than those of the actual liquefaction process, and that as a result the cleaning substances are enriched in sulfur. As a result, the size of the sulfur recovery plant becomes smaller.

Der Rahmen der Erfindung wird nicht verlassen, wenn man die Entschwefelung mittels "verflüssigter Schicht" mit einer Regenerierung durch eine unabhängige Verflüssigung kombiniert, und wenn man dieselbe mit einer Gewinnungs- bzw. Wiedergewinnungsanlage in Verbindung bringt, die nach einem Verflüssigungsverfahren, nach einem Flotationsverfahren, mit Hilfe eines Lösungsmittels oder nach einem anderen bekannten Verfahren arbeitet.The scope of the invention is not departed from if the desulphurisation by means of a "liquefied layer" is combined with regeneration by an independent liquefaction, and if it is brought into connection with a recovery or recovery plant, which after a liquefaction process, after a flotation process, works with the aid of a solvent or some other known method.

Insbesondere fällt es auch unter den Erfindungsgedanken, wenn man das obige Arbeitsprinzip in der Weise abändert, dass man z.B.In particular, it also falls under the idea of the invention if the above working principle is modified in such a way that e.g.

a) zwei wechselweise arbeitende Kammern oder Türme mit "verflüssigter Schicht" verwendet odera) two alternately working chambers or towers with "liquefied layer" are used or

b) zwei oder mehrere Kammern oder Türme mit "verflüssigter Schicht" benutzt,b) two or more chambers or towers with a "liquefied layer" are used,

die in Reihe und im Gegenstrom arbeiten, wobei der aus der einen Kammer oder dem einen Turm entfernte Reinigungsstoff in die vorhergehende Kammer oder den vorhergehenden Turm eingebracht wird.which work in series and in countercurrent, the cleaning substance removed from one chamber or one tower being introduced into the preceding chamber or tower.

Als Reinigungsstoff kann man z.B. entweder natürliche oder künstliche Eisenoxyde oder aktive Kohle oder irgendeinen anderen katalysierenden Stoff verwenden.For example, either natural or artificial iron oxides or active charcoal or any other catalyzing substance can be used as the cleaning agent.

Das beschriebene Verfahren kann zur Behandlung von gewöhnlichem Leuchtgas oder auch zur Behandlung von anderen Schwefelverbindungen enthaltenen Gasen, wie z.B. Generatorgas, Wassergas, Koksofengas, Naturgas usw., Anwendung finden.The method described can be used to treat ordinary luminous gas or also for the treatment of other gases containing sulfur compounds, such as generator gas, water gas, coke oven gas, natural gas, etc., are used.

Es liegt schließlich innerhalb des Anwendungsbereiches der Erfindung, wenn man das Prinzip der "verflüssigten Schicht" mit oder ohne Anordnung von Verflüssigungskolonnen auf beliebige Verfahren zur Abscheidung von Verunreinigungen, wie z.B. Stickoxyden, organischen Schwefelverbindungen u.dgl., aus Gasen ausdehnt, gleichgültig, ob der Reinigungsbehandlung eine Wiedergewinnung des betreffenden Stoffes folgt oder ob dies nicht der Fall ist.Finally, it is within the scope of the invention if the principle of the "liquefied layer" with or without the arrangement of liquefaction columns is extended to any process for separating impurities, such as nitrogen oxides, organic sulfur compounds and the like, from gases, regardless of whether the cleaning treatment is followed by recovery of the substance concerned or whether this is not the case.

Claims

Process for desulphurization of gas and for continuous sulfur recovery by dry means, characterized in that the gas to be cleaned is fed from below to a chamber containing a fine-grain catalyst and the gas velocity and the amount of catalyst are measured so that the gas flow the catalyst mass in the mold a whirled flowable layer holds.