FI97147B - Process for removing sulfur from product gas - Google Patents
Process for removing sulfur from product gas Download PDFInfo
- Publication number
- FI97147B FI97147B FI951307A FI951307A FI97147B FI 97147 B FI97147 B FI 97147B FI 951307 A FI951307 A FI 951307A FI 951307 A FI951307 A FI 951307A FI 97147 B FI97147 B FI 97147B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- gas
- regeneration
- inert gas
- gas mixture
- sorbent
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 13
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 76
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 36
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 34
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 32
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 22
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 11
- 150000004706 metal oxides Chemical group 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 19
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 6
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 2
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 2
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910001308 Zinc ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N zinc ferrite Chemical compound O=[Zn].O=[Fe]O[Fe]=O WGEATSXPYVGFCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
- C10K1/20—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by treating with solids; Regenerating spent purifying masses
- C10K1/26—Regeneration of the purifying material contains also apparatus for the regeneration of the purifying material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/508—Sulfur oxides by treating the gases with solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/3433—Regenerating or reactivating of sorbents or filter aids other than those covered by B01J20/3408 - B01J20/3425
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/345—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
- B01J20/3458—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the gas phase
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
- B01J2220/50—Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
- B01J2220/56—Use in the form of a bed
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
9714797147
Menetelmä rikin poistamiseksi tuotekaasustaMethod for removing sulfur from product gas
Keksinnön kohteena on menetelmä rikin poistamiseksi tuotekaasusta, jossa menetelmässä tuotekaasu syötetään ri-5 klnpolstoreaktorlssa metallloksldimuodossa olevan sorben-tin muodostaman leljukerroksen läpi, jolloin sorbenttl reagoi tuotekaasussa olevan rikin kanssa muuttuen metal-lisulfidiksi, metallisulfidi johdetaan rikinpoistoreakto-rista erilliseen regenerointireaktoriin, jossa se re-10 generoidaan saattamalla se kosketukseen happipitoisen re-generointikaasun kanssa, jolloin regenerointikaasuna käytetään happea tai ilmaa ja siihen sekoitettua laimennus-kaasua ja sorbenttia siirretään rikinpoistoreaktorin ja regenerointireaktorin välillä kuljetuskaasun avulla.The invention relates to a process for removing sulfur from a product gas, in which the product gas is fed in a silicon-polyester reactor through a toy bed of a sorbent in the form of a metal sheet, the sorbent reacts with the sulfur in the product gas to is generated by contacting it with an oxygen-containing regeneration gas, wherein oxygen or air is used as the regeneration gas, and the dilution gas and sorbent mixed therewith are transferred between the desulfurization reactor and the regeneration reactor by means of a transport gas.
15 Hiilipitoisia polttoaineita kaasutettaessa muodos tuu H2S-pitoista tuotekaasua, jota tyypillisesti käytetään kaasuturbiinien polttoaineena. Jotta tuotekaasut voitaisiin käyttää tähän tarkoitukseen, on siitä kuitenkin poistettava kaikki haitalliset ainesosaset kuten korroosiota 20 ja likaantumista aiheuttavat rikkiyhdisteet ja pöly. Rikkiyhdisteitä voidaan poistaa tuotekaasusta useilla eri tavoilla. Eräs tunnettu menetelmä on syöttää kalkkia kaa-suttimeen, jolloin kalkki sitoo rikkiä jo tuotekaasun muodostuessa. Toinen tunnettu menetelmä on pestä tuotekaasu 25 kaasupesurissa sopivilla aikalisillä pesuliuoksilla. Kolmas tunnettu menetelmä on kuumakaasupuhdistus. Eräässä kuumakaasupuhdistusmenetelmässä tuotekaasu johdetaan me-tallioksidia sisältävän reaktorin läpi niin, että metal-lioksidi esim. rautaoksidi tai sinkkiferriitti sitoo H2S-30 muodossa olevan rikin muuttuen metallisulfidiksi, jonka jälkeen metallisulfidi täytyy uudelleen erillisessä rege-nerointireaktorissa regeneroida takaisin metallioksidiksi. Metallioksidi muodossa oleva sorbentti muodostaa rikin-poistoreaktorissa leljukerroksen, jonka läpi tuotekaasu 35 virtaa. Puhdistettu tuotekaasu virtaa rikinpoistoreaktorin 2 97147 poistokanavasta ulos ja sulfidoitunut sorbentti johdetaan erilliseen regenerointireaktoriin, jossa se regeneroidaan happipitoisen kaasun kuten ilman tai kaasuseoksen avulla. Regeneraattorissa muodostunut rikkipitoinen kaasu eli ns.15 The gasification of carbonaceous fuels produces H2S-containing product gas, which is typically used as fuel for gas turbines. However, in order for product gases to be used for this purpose, all harmful components such as sulfur compounds and dust that cause corrosion and fouling must be removed. Sulfur compounds can be removed from the product gas in a number of different ways. One known method is to feed lime to a carburetor, whereby lime binds sulfur already when the product gas is formed. Another known method is to wash the product gas 25 in a scrubber with suitable time scrubbing solutions. The third known method is hot gas cleaning. In one hot gas purification process, the product gas is passed through a reactor containing metal oxide so that a metal oxide, e.g. iron oxide or zinc ferrite, binds sulfur in the form of H2S-30 to metal sulphide, after which the metal sulphide must be regenerated back to a metal The sorbent in the form of a metal oxide forms a toy layer in the desulfurization reactor through which the product gas 35 flows. The purified product gas flows out of the discharge channel of the desulfurization reactor 2 97147 and the sulfided sorbent is passed to a separate regeneration reactor where it is regenerated by an oxygen-containing gas such as air or a gas mixture. The sulfur-containing gas formed in the regenerator, i.e. the so-called
5 tail-kaasu johdetaan edelleen regeneraattorista uudelleen-käsittelyyn. Se voidaan johtaa takaisin kaasuttimeen, käsitellä erillisessä kaasupesurissa lipeäpitoisella liuoksella tai johtaa elementääririkin valmistukseen. Edelleen tail-kaasun rikki on mahdollista sitoa myös erilaisilla 10 kuivilla rikinpoistomenetelmillä.5 tail gas is further led from the regenerator to reprocessing. It can be returned to the carburetor, treated in a separate scrubber with an alkaline solution, or led to the production of elemental sulfur. Furthermore, it is also possible to bind tail gas sulfur by various dry desulfurization methods.
Regeneroinnin jälkeen metallioksidiksi muuttunut sorbentti palautetaan takaisin rikinpoistoreaktoriin höyryn tai typen avulla ja näin tuotekaasusta voidaan poistaa rikkiä jatkuvana prosessina kierrättämällä sorbenttia ri-15 kinpoistoreaktorin ja regenerointireaktorin välillä jatkuvana kiertona.After regeneration, the sorbent converted to the metal oxide is returned to the desulfurization reactor by steam or nitrogen and thus the product gas can be desulfurized as a continuous process by circulating the sorbent between the desulfurization reactor and the regeneration reactor in a continuous cycle.
Koska regenerointi on eksoterminen, runsaasti lämpöä kehittävä reaktio, on lämpötilaa säädettävä koko ajan jotta toisaalta sorbentti ei tuhoutuisi ja vastaavasti 20 laitteisto ei kärsisi liian korkeasta lämpötilasta. Samoin lämpötilan säätö on tarpeen, jotta regenerointireaktio tapahtuisi halutulla tavalla. Tämä lämpötilan säätö tapahtuu niin, että regenerointireaktoriin syötetään joko re-generointikaasun joukkoon tai erikseen ns. laimennus- * 25 kaasua, jolloin seurauksena on se, että regenerointiin tarvittavan hapen pitoisuus regenerointireaktorissa pienenee ja siten reaktion etenemistä voidaan hidastaa ja lämpötilaa pitää haluttuna. Vastaavasti hapen osuutta re-generointikaasussa lisäämällä saadaan reaktion lämpötila 30 nousemaan. Laimennuskaasuna voidaan käyttää esimerkiksi tulistettua höyryä tai puhdasta typpeä.Since regeneration is an exothermic, heat-generating reaction, the temperature must be adjusted at all times so that, on the other hand, the sorbent is not destroyed and, accordingly, the apparatus does not suffer from too high a temperature. Likewise, temperature control is necessary for the regeneration reaction to proceed as desired. This temperature control takes place in such a way that the regeneration reactor is fed either into the regeneration gas or separately into the so-called dilution gas, with the result that the concentration of oxygen required for regeneration in the regeneration reactor decreases and thus the progress of the reaction can be slowed down and the temperature kept as desired. Correspondingly, increasing the proportion of oxygen in the regeneration gas causes the reaction temperature to rise. For example, superheated steam or pure nitrogen can be used as the dilution gas.
Tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa on joukko ongelmia, jotka tekevät toiminnan hankalaksi tai kalliiksi. Höyryä käytettäessä ongelmia syntyy siitä, että 35 höyry jäähtyessään pyrkii kondensoitumaan putkistojen ja ia : as.t mu i l t,m · \ 3 97147 säiliöiden seiniin, jolloin sorbentti kostuu ja muodostaa putkistoihin tulppia ja siten pysäyttää kierron. Edelleen höyryn mukana olo regeneraattorista poistettavan tail-kaa-sun joukossa aiheuttaa ongelmia myös tail-kaasujen myöhem-5 mässä käsittelyssä. Koska regeneraattorissa laimennus- kaasuna käytettävän höyryn on oltava korkeapaineista höyryä, joka saadaan höyryturbiinilta, on siitä seurauksena lämmön ja sähkön tuotannossa häviöitä. Höyryn käyttäminen kuljetuskaasuna taas aiheuttaa jo aikaisemmin mainittuja 10 tukkeutumisongelmia sorbentin siirtoputkistossa, johtuen höyryn kondensoitumisesta. Typpi puolestaan laimennus-ja/tai siirtokaasuna on kallista ja nykyisillä tunnetuilla menetelmillä sen käyttö ei ole kannattavaa.Prior art solutions have a number of problems that make operations cumbersome or expensive. When using steam, problems arise from the fact that the steam, when cooled, tends to condense on the walls of the pipelines and tanks, whereby the sorbent becomes wet and forms plugs in the pipelines and thus stops the circulation. Furthermore, the presence of steam among the tail gas removed from the regenerator also causes problems in the subsequent treatment of tail gases. Since the steam used as dilution gas in the regenerator must be high-pressure steam from a steam turbine, this results in losses in heat and electricity production. The use of steam as a transport gas, on the other hand, causes the already mentioned clogging problems in the sorbent transfer piping due to the condensation of the steam. Nitrogen, in turn, as a dilution and / or transfer gas is expensive and its use is not profitable with current known methods.
Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan mene-15 telmä, jolla vältetään tunnettujen ratkaisujen hankaluuksia ja haittoja ja joilla taloudellisesti voidaan toteuttaa rikinpoisto tuotekaasusta metallioksidisorbenttia käyttäen. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on ominaista, että laimennuskaasuna ja/tai kuljetuskaasuna käytetään 20 inerttiä kaasuseosta, joka on muodostettu polttamalla hii livety-yhdisteitä sisältävää kaasua tai kaasuseosta stö-kiömetrisissä olosuhteissa.The object of the present invention is to provide a process which avoids the inconveniences and disadvantages of the known solutions and which can economically desulfurize the product gas using a metal oxide sorbent. The process according to the invention is characterized in that an inert gas mixture formed by burning a gas or a gas mixture containing hydrocarbon compounds under stoichiometric conditions is used as the dilution gas and / or the transport gas.
Keksinnön olennainen ajatus on, että laimennuskaasuna ja/tai kuljetuskaasuna käytetään inerttiä kaasua, 25 joka on muodostettu polttamalla sopivaa hiilivetypitoista kaasua, edullisesti maakaasua ilman kanssa siten, että tuloksena on kaasu, joka sisältää pääosin typpeä ja hiilidioksidia. Tähän tulokseen päästää parhaiten polttamalla kaasu stökiömetrisesti. Keksinnön edullisen toteutusmuodon 30 mukaisesti inertti kaasu valmistetaan polttamalla maakaasua tai tuotekaasua, jonka jälkeen saatu inertti kaasuseos puhdistetaan, jäähdytetään ja kuivataan. Tämän jälkeen inertti kaasu sekoitetaan ilmaan sopivassa suhteessa niin, että saadaan sorbentin regenerointiin sopiva kaasuseos, 35 jonka happipitoisuus on reaktion säädön kannalta sopiva.The essential idea of the invention is that an inert gas formed by burning a suitable hydrocarbonaceous gas, preferably natural gas, with air is used as the diluting gas and / or the transport gas, resulting in a gas containing mainly nitrogen and carbon dioxide. This result is best achieved by burning the gas stoichiometrically. According to a preferred embodiment 30 of the invention, the inert gas is produced by burning natural gas or product gas, after which the resulting inert gas mixture is purified, cooled and dried. The inert gas is then mixed with air in a suitable ratio to obtain a gas mixture suitable for regenerating the sorbent, the oxygen content of which is suitable for controlling the reaction.
4 971474 97147
Keksinnön etuna on, että koska inertti kaasuseos vain korvaa regenerointikaasussa aikaisemmin olleen höyryn tai typen, eivät regeneroinnissa tapahtuvat reaktiot tai muut olosuhteet muutu olennaisesti. Edelleen muut prosessissa 5 käytettävät laitteet ja komponentit säilyvät samoina eikä menetelmä vaadi siten erityisesti muutoksia prosessiin. Samoin tällä tavalla saatua inerttiä kaasuseosta voidaan vastaavasti käyttää myös kuljetuskaasuna sorbentin siirtämiseen rikinpoistoreaktorin ja regenerointireaktorin vä-10 Iillä. Edelleen'keksinnön etuna on, että inertin kaasu-seoksen käsittely on helpompaa kuin höyryn käsittely, koska kondensointi-ilmiötä tai vastaavaa ei esiinny. Edelleen regenerointiprosessin toiminta paranee, koska regenerointikaasussa ei ole höyryä. Myös tail-kaasun käsittely myö-15 hemmin on helpompaa ja yksinkertaisempaa, kun tail-kaasussa ei ole höyryä eikä siten kondensoitumista, joka aiheuttaisi tukkeumia. Edelleen keksinnön etuna on, että koko prosessin energiataso paranee, kun höyryturbiinin korkea-painehöyryä ei enää tarvitse käyttää regenerointiproses-20 sissa ja lisäksi inertin kaasuseoksen valmistuksessa erityisesti maakaasua polttamalla saadaan höyryä, jota voidaan käyttää primäärihöyrynä muualla kaasutusprosessissa. Vielä inertti kaasuseos on halvempaa kuin typpi ja sen valmistuskustannuksia voidaan pienentää siinä, että inert-* 25 ti kaasuseos voidaan käytön jälkeen puhdistaa ja palauttaa jälleen takaisin regenerointiin.The advantage of the invention is that since the inert gas mixture only replaces the steam or nitrogen previously present in the regeneration gas, the reactions or other conditions occurring in the regeneration do not change substantially. Furthermore, the other devices and components used in process 5 remain the same and the method thus does not specifically require changes to the process. Similarly, the inert gas mixture obtained in this way can correspondingly also be used as a transport gas for transferring the sorbent between the desulfurization reactor and the regeneration reactor. A further advantage of the invention is that the treatment of the inert gas mixture is easier than the treatment of steam because there is no condensation phenomenon or the like. Further, the operation of the regeneration process is improved because there is no steam in the regeneration gas. Also, handling the tail gas later is easier and simpler when there is no steam in the tail gas and thus no condensation that would cause blockages. A further advantage of the invention is that the energy level of the whole process is improved when the high-pressure steam of the steam turbine no longer needs to be used in the regeneration process and in addition the production of an inert gas mixture, especially by burning natural gas, produces steam that can be used as primary steam elsewhere in the gasification process. The still inert gas mixture is cheaper than nitrogen and its manufacturing cost can be reduced in that the inert gas mixture can be cleaned after use and returned to regeneration.
Keksintöä selostetaan lähemmin oheisessa piirustuksessa, jossa kaavamaisesti esitetään keksinnön mukaisen menetelmän toteuttaminen.The invention is described in more detail in the accompanying drawing, in which the implementation of the method according to the invention is schematically shown.
30 Kuviossa on esitetty keksinnön mukainen menetelmä kaavamaisesti. Puhdistettava tuotekaasu syötetään kanavaa 1 pitkin rikinpoistoreaktoriin 2, jossa on metallioksidin muodostamaa sorbenttia sisältävä leijukerros, jonka läpi tuotekaasu virtaa. Tuotekaasun virratessa leijukerroksen 35 läpi rikkivety (H2S) reagoi metallioksidin muodossa olevanThe figure schematically shows a method according to the invention. The product gas to be purified is fed along the channel 1 to a desulfurization reactor 2 with a fluidized bed containing a sorbent formed by a metal oxide, through which the product gas flows. As the product gas flows through the fluidized bed 35, hydrogen sulfide (H2S) reacts to form a metal oxide.
Il Hil l Jli· l i i *1 - l 5 97147 sorbentin kanssa, jolloin muodostuu metallisulfidia ja rikistä puhdistettu tuotekaasu poistuu kanavan 3 kautta. Metallisulfidimuodossa oleva sorbentti puolestaan johdetaan kuljetuskaasun avulla siirtosäiliöön 4, josta se 5 edelleen siirretään regenerointireaktoriin 5 käyttäen inerttiä kaasuseosta kuljetuskaasuna. Regenerointireakto-rissa 5 metallisulfidin läpi syötetään kaasuseosta, joka sisältää ilmaa yhteen 13 kautta ja mainittua inerttiä kaasuseosta, joka syötetään regenerointireaktoriin 5 kanavan 10 6 kautta. Tämän seurauksena metallisulfidi muuttuu jälleen sinänsä tunnetulla tavalla metallioksidiksi ja se siirretään regenerointireaktorista 5 toiseen siirtosäiliöön 7, josta se edelleen inerttiä kaasuseosta kuljetuskaasuna käyttäen siirretään uudelleen rikinpoistoreaktoriin 2. 15 Regenerointireaktorissa syntynyt rikkipitoinen tail-kaasu johdetaan jäähdyttimeen 8, jossa se jäähdytetään ja sen jälkeen jäähdytetty tail-kaasu siirretään rikinpoistoyk-sikköön 9, jossa rikki voidaan poistaa tail-kaasusta jollakin sinänsä tunnetulla tavalla kuten pesemällä, muutta-20 maila rikkidioksidi elementaaririkiksi tai jollakin muulla tavalla. Jäljelle jäänyt inertti kaasuseos johdetaan kuivaus- ja jäähdytysyksikköön 10, josta se johdetaan kompressorille 11 paineen korottamista varten ja kompressorilta 11 korkeampipaineinen inertti kaasuseos johdetaan jäi-25 leen syötettäväksi regenerointireaktoriin 5. Inerttiä kaasuseosta, jota tarvitaan sekä metallisulfidin regeneroimi-seen että sorbentin siirtokaasuksi valmistetaan polttoyk-sikössä 12. Polttoyksikköön 12 syötetään maakaasua tai tuotekaasua, joka poltetaan stökiömetrisissä olosuhteissa 30 niin, että lopputuloksena on typpeä ja hiilidioksidia sekä vesihöyryä. Tämä inertti kaasuseos puhdistetaan epäpuhtauksista sekä jäähdytetään ja kuivataan, jonka jälkeen se johdetaan käytettäväksi prosessissa keksinnön mukaisella tavalla. Regeneroinnin yhteydessä mahdollisesti jäänyt 35 ylimääräinen inertti kaasu poistetaan rikinpoistoyksiköstä 6 97147 9 ja, koska se on puhdasta ja rikkivapaata, se voidaan päästää suoraan ilmakehään. Inertin kaasuseoksen valmistukseen käytettävänä polttoaineena voidaan käyttää maakaasua, mikäli sitä on sopivasti saatavilla, mutta vastaa-5 vasti kaasutuksessa saatu tuotekaasu, joka pitää puhdistaa sopii myös tähän tarkoitukseen käytettäväksi ja näin ollen pieni osavirta puhdistettavasta kaasusta voidaan myös johtaa inertin kaasuseoksen valmistukseen.Il Hil l Jli · l i i * 1 - l 5 97147 sorbent, whereby metal sulphide is formed and the sulfur-purified product gas escapes through channel 3. The sorbent in the form of metal sulphide is in turn fed by means of a transport gas to a transfer tank 4, from where it 5 is further transferred to a regeneration reactor 5 using an inert gas mixture as a transport gas. In the regeneration reactor 5, a gas mixture containing air is fed together through the metal sulphide via 13 and said inert gas mixture is fed to the regeneration reactor 5 via the channel 10 6. As a result, the metal sulphide is again converted into metal oxide in a manner known per se and is transferred from the regeneration reactor 5 to another transfer tank 7, from where it is further transferred to the desulphurisation reactor 2 using an inert gas mixture as transport gas. the gas is transferred to a desulphurisation unit 9, where the sulfur can be removed from the tail gas in some manner known per se, such as by washing, converting 20 bar of sulfur dioxide to elemental sulfur or in some other way. The remaining inert gas mixture is fed to a drying and cooling unit 10, from where it is fed to a compressor 11 to increase the pressure, and from the compressor 11 a higher pressure inert gas mixture is fed to the regeneration reactor 5. The inert gas mixture 12. The combustion unit 12 is fed with natural gas or product gas, which is combusted under stoichiometric conditions 30 so as to result in nitrogen and carbon dioxide as well as water vapor. This inert gas mixture is cleaned of impurities and cooled and dried, after which it is passed for use in the process according to the invention. Any excess inert gas remaining during regeneration is removed from the desulfurization unit 6 97147 9 and, being clean and sulfur-free, can be released directly into the atmosphere. Natural gas can be used as the fuel used for the production of the inert gas mixture, if it is suitably available, but correspondingly the product gas obtained in gasification, which must be purified, is also suitable for this purpose and thus a small partial flow of gas to be purified can also be produced.
Inertti kaasuseos, joka tällä tavalla saadaan, ei 10 millään tavalla kuormita tai vaikuta heikentävästi re-generointiprosessiin, koska se ei sisällä mitään sellaisia aineita, jotka voisivat reagoida regenerointiolosuhteissa. Samoin, koska näin saatu inertti kaasuseos ei sisällä vesihöyryä, se ei myöskään aiheuta tukkeumia sen kummemmin 15 regeneroinnissa kuin sorbentin siirtoputkistoissakaan ja siten häiriöt ja ongelmat voidaan välttää. Koska regene-rointiprosessin säätöön ei tarvita korkeapaineista höyryä, saadaan koko prosessin hyötysuhde paremmaksi kuin tähänastisilla tunnetuilla ratkaisuilla. Kuivan inertin kaasu-20 seoksen käsittely on huomattavasti helpompaa kuin höyryn käsittely, koska kondensoitumisongelmia ei esiinny. Koska höyryn muodostuminen on yhteydessä inertin kaasuseoksen tuotantoon, voidaan tätä höyryä käyttää muissa voimalaitoksen yksiköissä ja siten vältetään vastaavilta osin pri-• 25 määrihöyryn käyttö. Koska inertti kaasuseos on halvempaa kuin typpi sinänsä ja lisäksi inerttiä kaasuseosta voidaan kierrättää takaisin prosessiin, saadaan menetelmän kustannukset huomattavasti pienemmiksi kuin typpeä käytettäessä.The inert gas mixture obtained in this way does not in any way load or impair the regeneration process, since it does not contain any substances which could react under the regeneration conditions. Likewise, since the inert gas mixture thus obtained does not contain water vapor, it also does not cause blockages in its regeneration or in the sorbent transfer pipelines, and thus disturbances and problems can be avoided. Since no high-pressure steam is required to control the regeneration process, the efficiency of the whole process is obtained better than with the solutions known so far. The treatment of a dry inert gas-20 mixture is considerably easier than the treatment of steam because there are no condensation problems. Since the formation of steam is related to the production of an inert gas mixture, this steam can be used in other units of the power plant and thus the use of pre-determined steam is correspondingly avoided. Since the inert gas mixture is cheaper than nitrogen per se and, in addition, the inert gas mixture can be recycled back to the process, the cost of the process is considerably lower than when nitrogen is used.
Keksintöä on edellä selityksessä ja piirustuksessa 30 esitetty vain esimerkinomaisesti eikä sitä ole millään tavalla rajoitettu siihen. Olennaista on, että regeneroin-tiprosessissa sekä sen lisäksi edullisimmin sorbentin siirrossa kuljetuskaasuna käytetään polttamalla saatua puhdistettua ja kuivattua inerttiä kaasuseosta, joka ei 35 sisällä vesihöyryä.The invention has been shown in the above description and in the drawing 30 only by way of example and is in no way limited thereto. It is essential that in the regeneration process, and in addition most preferably in the transfer of the sorbent, a purified and dried inert gas mixture obtained by combustion, which does not contain water vapor, is used as the transport gas.
Claims (6)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI951307A FI97147C (en) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Process for removing sulfur from product gas |
| AU49465/96A AU4946596A (en) | 1995-03-20 | 1996-03-19 | Method of removing sulfur from product gas |
| PCT/FI1996/000160 WO1996029379A1 (en) | 1995-03-20 | 1996-03-19 | Method of removing sulfur from product gas |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI951307A FI97147C (en) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Process for removing sulfur from product gas |
| FI951307 | 1995-03-20 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI951307A0 FI951307A0 (en) | 1995-03-20 |
| FI97147B true FI97147B (en) | 1996-07-15 |
| FI97147C FI97147C (en) | 1996-10-25 |
Family
ID=8543086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI951307A FI97147C (en) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Process for removing sulfur from product gas |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU4946596A (en) |
| FI (1) | FI97147C (en) |
| WO (1) | WO1996029379A1 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0524808A (en) * | 1991-07-08 | 1993-02-02 | General Electric Environ Service Inc | Method and device for forming element sulfur and reusable metal oxide from used metal sulfide absorbing agent |
| US5447702A (en) * | 1993-07-12 | 1995-09-05 | The M. W. Kellogg Company | Fluid bed desulfurization |
| WO1995035148A1 (en) * | 1994-06-17 | 1995-12-28 | Regents Of The University Of Minnesota | Regenerable manganese-based sorbent pellets |
-
1995
- 1995-03-20 FI FI951307A patent/FI97147C/en not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-03-19 AU AU49465/96A patent/AU4946596A/en not_active Abandoned
- 1996-03-19 WO PCT/FI1996/000160 patent/WO1996029379A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI951307A0 (en) | 1995-03-20 |
| WO1996029379A1 (en) | 1996-09-26 |
| AU4946596A (en) | 1996-10-08 |
| FI97147C (en) | 1996-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2417825C2 (en) | Method of cleaning gases produced at gasification plant | |
| EP0380848B1 (en) | Production of demurcurized synthesis gas, reducing gas, or fuel gas | |
| JP5684785B2 (en) | Method and apparatus for treating off-gas streams | |
| TW201202124A (en) | Method and device for processing a carbon dioxide-rich acid gas in a Claus process | |
| JP5722306B2 (en) | Method and apparatus for treating an acid gas stream | |
| US4155990A (en) | Process for removal and recovery of sulfide from coal gas | |
| KR20110095294A (en) | Emission gas stream treatment method and apparatus | |
| JPS5867323A (en) | Separation of chlorine, fluorine and sulfur from combustible and combustion gases | |
| JPS63501031A (en) | Method for reducing nitrogen oxide and sulfur oxide emissions during combustion of nitrogen and sulfur containing fuels | |
| US4073862A (en) | Process for removing ammonia, hydrogen sulfide and hydrocyanic acid from gases | |
| CN102844275A (en) | Integrated process for treating refinery waste water, containing ammonia and hydrogen sulphide, and refinery exhaust acid gas containing hydrogen sulphide | |
| JP6913822B2 (en) | Acid gas processing and power generation process | |
| AU633760B2 (en) | Process for purifying high-temperature reducing gases | |
| US5154900A (en) | Method for purifying high-temperature reducing gas | |
| FI97147B (en) | Process for removing sulfur from product gas | |
| US4686090A (en) | Desulfurizing of reducing gas stream using a recycle calcium oxide system | |
| KR20010013905A (en) | Method for desulfurizing off-gases | |
| JPH02214523A (en) | Process for removing hyurogen sulfide from gas mixture | |
| Massey et al. | Economics and alternatives for sulfur removal from coke oven gas | |
| JPS61251502A (en) | Treatment of waste sulfuric acid | |
| JP3700073B2 (en) | Method and apparatus for burning hydrogen sulfide-containing gas | |
| PL172404B1 (en) | Method of and apparatus for purifying gases containing oxygen compounds of sulphur | |
| FI95822C (en) | Treatment of the melt of a soda boiler or equivalent boiler | |
| JPH11349951A (en) | Gas refining | |
| Srivastavaa et al. | Sulphur recovery process from acid tail gas and environmental implications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| MM | Patent lapsed |