JP2020075822A - 硫化水素ガス製造プラント、硫化水素ガスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施の形態に係る硫化水素ガス製造プラントの構成の一例を示す構成図である。図1に示すように、硫化水素ガス製造プラント1は、硫化水素ガスを発生させる反応設備11と、発生した硫化水素ガスを冷却する複数の冷却設備12と、硫化水素ガス中の硫黄を除去し硫黄が除去された硫化水素ガスを供給する硫黄除去設備13と、を備える。
反応設備11は、例えば、リアクター20と、クエンチタワー21と、ヒーター22とから構成されている。反応設備11は、供給された硫黄と水素ガスとにより硫化水素ガスの生成反応を生じさせ、硫化水素ガスを発生させる。
冷却設備12は、反応設備11にて発生した硫化水素含有ガスを回収して冷却する。冷却設備12における硫化水素含有ガスの冷却温度としては、特に限定されないが、硫化水素含有ガス中の硫黄分を低減する観点からするとより低い温度であることが好ましい。具体的には、冷却に際しては通常(冷却)水を使用して行い、約50℃程度にまで冷却する。
硫黄除去設備(ノックアウト設備)13は、冷却設備12にて冷却された硫化水素含有ガス中に混入した硫黄を除去する。硫黄除去設備13では、硫化水素含有ガス中から硫黄を除去した後、その硫化水素ガスを硫化処理プラント等に供給する。
ブローダウン設備14は、硫黄除去設備13にて硫化水素含有ガスから除去された硫黄を回収する。また、ブローダウン設備14は、冷却設備12A,12B内に固着していた硫黄を回収する。
硫黄冷却設備15は、反応設備11の熱バランスを調整するために、反応設備11内に貯留されている未反応の溶融硫黄を回収して冷却する。具体的に、硫黄冷却設備15では、反応設備11から抜き出した溶融硫黄(約450℃〜500℃)を、好ましくは130℃〜140℃程度の範囲まで冷却する。そして、回収し冷却して得られた液体硫黄を再び反応設備11に循環させるようにしている。
硫黄冷却設備15について、その具体的な構成は特に限定されず、反応設備11から回収した溶融硫黄を効率的に冷却でき、反応設備11の熱バランスを適切に調整できるものであればよい。例えば、硫黄冷却設備15として、U字形の熱交換チューブを複数有する熱交換器で構成されるものを挙げることができる。
硫黄冷却設備15は、反応設備11と流送配管16で接続されており、冷却して得られた液体硫黄は、その流送配管16を介して、再び反応設備11に供給する硫黄源として循環させることができるようになっている。なお、その一部の液体硫黄については、例えばブローダウン設備14に供給して冷却設備12や硫黄除去設備13から回収した硫黄と共に硫黄処理プラント等に供給するようにしてもよい。
硫化水素ガス製造プラント1には、固形分分離設備18が設けられている。固形分分離設備18は、流送配管16を介した液体硫黄の循環経路上において、ポンプ17よりも上流側(硫黄冷却設備15から反応設備11への循環の流れの上流側)の位置に設けられている。また、固形分分離設備18は、硫黄冷却設備15と反応設備11とを接続する流送配管16を介した循環経路上に設けられていて、硫黄冷却設備15よりも下流側に位置している。固形分分離設備18は、流送配管16を介して循環させる液体硫黄に含まれる固形分を分離除去する。
上述した硫化水素ガス製造プラント1を用いた硫化水素ガスの製造方法では、リアクター20と、クエンチタワー21と、ヒーター22とから構成されている反応設備11において、その上部から溶融硫黄を供給してリアクター20内に貯留させ、一方で、その下部から水素ガスを供給することによって、水素ガスの上昇流が溶融硫黄を通過する間に硫化水素ガス生成反応を生じさせる。これにより、硫化水素ガスが生成する。
実施例1では、図1に構成図を示す硫化水素ガス製造プラント1を用いて、反応設備11に溶融硫黄と水素ガスとを供給して硫化水素ガスを製造した。
比較例1では、図3に構成図を示す従来の硫化水素ガス製造プラント6を用いて、硫化水素ガスを製造した。すなわち、実施例1にて用いた硫化水素ガス製造プラント1のような固形分分離設備を備えていないプラントを用いた。
11 反応設備
12,12A,12B 冷却設備
13 硫黄除去設備
14 ブローダウン設備
15,15A 硫黄冷却設備
16 流送配管
17 ポンプ
18 固形分分離設備
18A,18B 分離装置
20 リアクター
21 クエンチタワー
22 ヒーター
50 シェル
50f フランジ
51 熱交換チューブ
52 保持板
53 ヘッド
53f フランジ
54 熱媒体供給管
55 接続管
56 被冷却物供給管
57 被冷却物排出管
Claims (7)
- 硫黄と水素ガスとの反応により硫化水素ガスを発生させる反応設備と、
未反応の溶融硫黄を回収して冷却する硫黄冷却設備と、
前記反応設備と前記硫黄冷却設備とを接続し、該硫黄冷却設備にて冷却して得られる液体硫黄をポンプにより該反応設備に循環させる流送配管と、を備え、
前記流送配管の経路上において、前記ポンプよりも上流側の位置に、循環させる前記液体硫黄に含まれる固形分を分離する固形分分離設備が設けられている
硫化水素ガス製造プラント。 - 前記硫黄冷却設備は、U字形の熱交換チューブを複数有する熱交換器で構成されている
請求項1に記載の硫化水素ガス製造プラント。 - 前記固形分分離設備は、ストレーナーで構成されている
請求項1又は2に記載の硫化水素ガス製造プラント。 - 前記固形分分離設備では、前記ストレーナーを複数系列備えている
請求項3に記載の硫化水素ガス製造プラント。 - 反応設備内にて硫黄と水素ガスとの反応により硫化水素ガスを製造する硫化水素ガスの製造方法において、
前記反応設備から未反応の溶融硫黄を回収し、該溶融硫黄を冷却して得られる液体硫黄を、該反応設備にポンプを用いて循環させるにあたり、該液体硫黄を該ポンプに供給するに先立って固液分離に付することにより固形分を除去する
硫化水素ガスの製造方法。 - 前記反応設備から回収した前記溶融硫黄を、120℃〜140℃の範囲まで冷却する
請求項5に記載の硫化水素ガスの製造方法。 - 前記反応設備から回収した前記溶融硫黄を、U字形に形成された熱交換チューブを複数有する熱交換器を用いて冷却する
請求項5又は6に記載の硫化水素ガスの製造方法。
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2018
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