JP2005507844A5

JP2005507844A5 -

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Publication number: JP2005507844A5
Application number: JP2003540079A
Authority: JP
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2022-10-25

Description

溶剤流れ（３６）が、以下に記載する水−洗浄部よりも下の、反応塔１０１の頂部の近傍に入る。2つのガス状反応体流れ（２）および（２４）が、反応塔１０１の底部の近傍で混合し、その反応体が溶剤相によって吸収され、溶剤相中で反応して、水蒸気と元素状硫黄の第2の液体相を形成する。加えて、望ましい温度範囲が維持されるように、冷却水が、反応塔１０１に添った種々の場所で溶剤中に注入され、そして逆に溶剤から蒸発する。反応塔１０１の底部で、液体流れが液／液分離部に流入する。液体硫黄がその部分の底に速やかにおさまる。二つの液体がデカンテーションの処理に付される。すなわち、硫黄がそのプロセスの一つの生成物流れ（６０）であり、ポンプ（１１０）を介して除去され、一方、溶剤流れ（３６）が上記のようにポンプ１２０へ流れる。

溶剤蒸気を除去し、残留するSO_２を反応させて、上記のように冷却液を提供するために、反応塔１０１の頂部において、ガス流れ（５）が水性流れ（２１）でスクラッビング処理される。ガス流れ（５）が熱交換器２４０に入るときに、それが溶剤蒸気と残留SO_２の両方を含まないように、上記のように、H_２SとＳO_２が水中で非常に速やかに反応して、コロイド状の硫黄と種々のスルホキシ酸を生成する。大部分の水が流れ（５）から凝縮されて、サワー水性流れ（２２）に分離される。尚、サワー水性流れ（２２）は、流れ（２０）と流れ（２１）に分割される。溶解されたH_２Sが、サワー水ストリッパー１０２で流れ（２０）から取り除かれ、流れ（２０）がプロセスからの純水生成物になる。非常に少量の流れ（５Ａ）であるストリッパー１０２からの排ガスは、熱交換器２４０へ流れる反応器排ガス流れ（５）と混合される。スクラッビング処理する水流れ（２１）が流れ（２２）から分離されて、上記のように反応塔１０１の頂部におけるスクラッビング部に供給される。スクラッビング部を出るスクラッビング液が、ポンプ（１１５）とライン（２１Ａ）を介して運ばれて、上記のように反応塔１０１に添って種々の場所で溶剤中に注入される。

熱交換器２４０からの冷却されたＨ_２Ｓ含有量の多いガス流れ（５）が、反応器迂回路ガス流れ（６）と混合し、炉１０４へのＨ_２Ｓ含有量の多い供給流れ（７）になる。炉１０４への空気流れ（８、９）が、ブロワー１４０によって提供される。好ましくは、約９８％〜９９％のH_２ＳをＳＯ_２＋Ｈ_２Ｏに変換し、好ましくは約１％〜２％のＨ_２ＳをＳ_２＋Ｈ_２Ｏに変換し、実質上全ての有機硫黄化合物をＳO_２＋ＣO_２＋Ｈ_２Ｏに変換し、そして実質上全ての炭化水素と他の燃焼性物をＣO_２＋Ｈ_２Ｏに変換するために必要な化学量論的な量に大体等しいＯ_２／燃料比で、その炉が運転される。本発明のプロセスにおける燃焼ガスのSO_２含有量が、好ましくは、すす、ＣＯ、ＣＯＳ、ＣＳ_２またはＨ_２のいかなる相当量の生成をも防ぐのに十分に高く、一方Ｓ_２含有量が、ＳO_３またはＮＯ_Ｘのいかなる相当量の生成をも防ぐのに十分に高い。

燃焼ガスが炉１０４に続く排熱ボイラーを通過し冷却されるので、少量の硫黄が気相における反応（１）の逆反応によってH_２Sに逆変換される。約１５０℃の温度である約ガス流れ（１０）は、次いでＳＯ_２吸収装置１０３の底部における冷却部に入る。その冷却部において、流れ（１０）が周囲の温度近くに冷却され、そして燃焼で生成した硫黄蒸気と大部分の水蒸気が冷却流れ（３１Ａ）によって凝縮される。冷却流れ（３１Ａ、２３４）によって吸収された熱が、熱交換器２３０中で除去される。流れ（１０）中のH_２Sが冷却操作においてSO_２および水と反応して、スルホキシ酸の非常に薄い溶液を生成する。コロイド状硫黄と混合されたその溶液は、「ワッケンローダー液」として文献で知られている。冷却操作において凝縮した正味の物質が、流れ（３１）中でＳＯ_２吸収装置１０３の冷却部を出て、反応塔１０１に供給される冷却液の一部になる。冷却されたＳＯ_２含有量の多いガスがＳＯ_２吸収装置１０３中で冷却された溶剤流れ（３５）に対して交流的に流れ、ＳＯ_２が吸収されて、ＳＯ_２含有量の多い溶剤流れ（３２）と生成する。冷却された溶剤流れ（３５、３０）、冷却されたＳＯ_２含有量の多い流れ（１０）およびＳＯ_２吸収装置１０３の高さの相対的な関係は、ＳＯ_２吸収装置１０３を出る排煙流れ（１１）が、周囲空気質の標準、通常１００ｐｐｍ以下のＳＯ_２に適合するようなものである。少量の水流れ（２４）が、ＳＯ_２吸収装置１０３の頂部で排煙からの溶剤蒸気を洗浄する。流れ（３２）がＳＯ_２の希薄な溶剤流れ（３４）によって熱交換器２１０中で加熱され、ポンプ（１２５）を介して、ＳＯ_２ストリッパー１００の方へ流れる。

Claims

Ｈ_２Ｓ含有量の多いガスからＨ_２Ｓを除去して硫黄を生成するためのプロセスであって、
（ａ）該Ｈ_２Ｓ含有量の多いガスからのＨ_２Ｓを反応器内でＳＯ_２と反応させて、硫黄およびＨ_２ＳとＨ_２Ｏを含む反応器排ガスを生成する工程、
（ｂ）該反応器排ガスを燃焼して、ＳＯ_２、水蒸気および硫黄蒸気を含む燃焼ガスを生成する工程、
（ｃ）工程（ｂ）からの該燃焼ガスを冷却して、水蒸気および硫黄蒸気を凝縮し、硫黄を含む水性流れを生成する工程、および
（ｄ）工程（ｃ）からの該水性流れを該反応器に流入させて、工程（ａ）の該反応のための冷却を提供する工程、
を含むプロセス。
工程（ｃ）からの該水性流れが主として水を含む、請求項１に記載のプロセス。
該燃焼ガスの該冷却が直接的な水冷却で遂行される、請求項１に記載のプロセス。
該燃焼ガスの該冷却が冷却媒体との間接的な熱交換によって遂行される、請求項１に記載のプロセス。
（ｅ）該冷却された燃焼ガスからＳＯ_２を除去して、硫黄化合物の含有量が低い排煙を得る工程、
を更に含む、請求項１に記載のプロセス。
工程（ｅ）がＳＯ_２吸収装置内で実施され、そこでは溶剤中への吸収によって該冷却された燃焼ガスからＳＯ_２が除去され、ＳＯ_２含有量の多い溶剤を得る、請求項５に記載のプロセス。
工程（ａ）で使用されるＳＯ_２が、少なくとも部分的に、該ＳＯ_２含有量の多い溶剤からのＳＯ_２のストリッピングによって得られる、請求項６に記載のプロセス。
工程（ｃ）の該冷却が、該ＳＯ_２吸収装置の下方部において実施される、請求項７に記載のプロセス。
工程（ｃ）の該冷却が直接的な水冷却で遂行される、請求項８に記載のプロセス。
工程（ａ）が溶剤の存在下で行われ、該反応器を出る前の該反応器排ガスが第２の水性流れと接触して溶剤蒸気を回収し、該第２の水性流れ中に含まれる該水の存在下で未反応のＳＯ_２が該反応器排ガス中のＨ_２Ｓと反応して、主として水から成り懸濁化された硫黄を含む第３の水性流れを生成し、さらに該第３の水性流れが該反応器に投入されて、工程（ａ）の該反応のための冷却を提供する、請求項１に記載のプロセス。
工程（ｃ）からの該水性流れ中の該硫黄量が０．１〜１０重量％である、請求項１に記載のプロセス。
該ＳＯ_２吸収装置の上方部に投入されるＳＯ_２含有量の希薄な溶剤を使用することによってＳＯ_２が該燃焼ガスから除去され、ＳＯ_２含有量の多い溶剤が該ＳＯ_２吸収装置の中間部から除去される、請求項５に記載のプロセス。
Ｈ_２Ｓ含有量の多いガスからＨ_２Ｓを除去するためのプロセスであって、そこでは該Ｈ_２Ｓ含有量の多いガスが有機液体の存在下の反応器内でＳＯ_２と反応して硫黄を生成し、さらにＨ_２Ｓが燃焼されて、ＳＯ_２、水蒸気および気体状硫黄を含む燃焼ガスを生成し、さらにＳＯ_２が該Ｈ_２Ｓ含有量の多いガスとさらに反応するものであり、
（ａ）該燃焼ガスを冷却して、水蒸気と硫黄蒸気を凝縮し、さらに主として水から成り懸濁化された硫黄を含む水性流れを生成する工程、および
（ｂ）該反応器中に前記水性流れを投入して、該Ｈ_２Ｓ含有量の多いガスと該ＳＯ_２間の該反応のための冷却を提供する工程、
を含むプロセス。
該燃焼ガスの該冷却が、直接的な水冷却によって遂行される、請求項１３に記載のプロセス。
該燃焼ガスの該冷却が、冷却媒体との間接的な熱交換によって遂行される、請求項１３に記載のプロセス。
（ｃ）該冷却された燃焼ガスからＳＯ_２を除去して、１００ｐｐｍ以下のＳＯ _２を含有する排煙を得る工程、
をさらに含む、請求項１３に記載のプロセス。
工程（ｃ）が、上方の部分および下方の部分を有するＳＯ_２吸収装置において実施され、そこでは溶剤中への吸収によって該冷却された燃焼ガスからＳＯ_２が除去されて、ＳＯ_２含有量の多い溶剤を得る、請求項１６に記載のプロセス。
該Ｈ_２Ｓ含有量の多いガスと反応されるＳＯ_２が、少なくとも部分的に、該ＳＯ_２含有量の多い溶剤からのＳＯ_２のストリッピングによって得られる、請求項１７に記載のプロセス。
該燃焼ガスの該冷却が、該ＳＯ_２吸収装置の該下方の部分において実施される、請求項１７に記載のプロセス。
該燃焼ガスの該冷却が、直接的な水冷却によって遂行される、請求項１９に記載のプロセス。
該Ｈ_２Ｓ含有量の多いガスと該ＳＯ_２の間の該反応が溶剤の存在下で行われて反応器排ガスを生成し、該反応器を出る前の該反応器排ガスが第２の水性流れと接触して溶剤蒸気を回収し、該第２の水性流れ中に含まれる該水の存在下で未反応のＳＯ_２が該反応器排ガス中のＨ_２Ｓと反応して、主として水から成り懸濁化された硫黄を含む第３の水性流れを生成し、さらに該第３の水性流れが該反応器に投入されて、該Ｈ_２Ｓ含有量の多いガスの該ＳＯ_２との該反応のための冷却を提供する、請求項１３に記載のプロセス。
該水性流れ中の該硫黄量が０．１〜１０重量％である、請求項１３に記載のプロセス。
該ＳＯ_２吸収装置の上方の部分に投入されるＳＯ_２含有量の希薄な溶剤を使用することによってＳＯ_２が該燃焼ガスから除去され、ＳＯ_２含有量の多い溶剤が該ＳＯ_２吸収装置の中間部から除去される、請求項１７に記載のプロセス。
Ｈ_２Ｓ含有量の多いガスからＨ_２Ｓを除去して硫黄を生成するためのプロセスであって、該Ｈ_２Ｓ含有量の多いガスとＳＯ_２含有量の多いガスを供給して、それらの反応に触媒として機能する溶剤の存在下の反応塔中で該Ｈ_２Ｓが化学量論的に過剰であって、液状の硫黄と水蒸気を形成する工程；但しそこでは、第１の水性流れが該反応塔の一箇所以上の位置で注入されて、水の蒸発で反応熱の一部を吸収し；さらにそこでは該Ｈ_２Ｓ含有量の多い排ガスが該反応塔の上方の部分において第２の水性流れでスクラッビングされて、溶剤蒸気と未反応のＳＯ_２を回収し、次いで冷却されて水を凝縮する；該Ｈ_２Ｓ含有量の多い排ガスを燃焼して、該反応塔に供給されるべきＳＯ_２を生成する工程；吸収装置内で該燃焼ガスをＳＯ_２吸収剤と接触させることによって該燃焼ガスからＳＯ_２を吸収して、ＳＯ_２含有量の多い吸収剤を得る工程、および該ＳＯ_２含有量の多い吸収剤からＳＯ_２を放出させてＳＯ_２含有量の多いガスを得る工程を含み、さらに、
（ａ）実質上全ての水素がＨ_２Ｏに変換され、そして該硫黄の少なくとも９０％がＳＯ_２に変換されるが、硫黄の少なくとも０．１％が硫黄蒸気になるように、炉内で該冷却されたＨ_２Ｓ含有量の多い排ガスをある量のＯ_２含有量の多いガスで燃焼する工程、
（ｂ）冷却された水と直接接触させて工程（ａ）からの該ＳＯ_２含有量の多いガスを冷却して、固体硫黄を含む水性スラリーを生成する工程、
（ｃ）該ＳＯ_２含有量の多いガスをＳＯ_２吸収剤と接触させることによってＳＯ_２吸収装置内で該冷却された該ガスからＳＯ_２を吸収して、ＳＯ_２含有量の多い吸収剤を得る工程、
（ｄ）該ＳＯ_２含有量の多い吸収剤からＳＯ_２を放出させて、ＳＯ_２含有量の多いガスを得る工程、および
（ｅ）該反応塔の一箇所以上の位置で注入された該第１の水性流れの一部として、工程（ｂ）からの水中に懸濁した固体硫黄の該スラリーを使用して、蒸発によって該反応熱の一部を吸収する工程、
を含むプロセス。
Ｈ _２Ｓ含有量の多いガスからＨ _２Ｓを除去して硫黄を生成するためのプロセスであって、
（ａ）該Ｈ _２Ｓ含有量の多いガスからのＨ _２Ｓを有機液体の存在下の反応器内でＳＯ _２と反応させて、硫黄およびＨ _２ＳとＨ _２Ｏを含む反応器排ガスを生成する工程、
（ｂ）該反応器排ガスを燃焼して、ＳＯ _２および水蒸気を含む燃焼ガスを生成する工程、
（ｃ）工程（ｂ）からの該燃焼ガスを冷却して、水蒸気を凝縮し、水性流れを生成する工程、
（ｄ）該冷却された燃焼ガスからＳＯ _２を回収する工程、
（ｅ）工程（ｄ）からのＳＯ _２を工程（ａ）のＳＯ _２ガスとして該反応器に流入する工程、および
（ｆ）工程（ｃ）からの該水性流れを該反応器に流入させて、工程（ａ）の該反応のための冷却を提供する工程、
を含むプロセス。