JP2865845B2 - 高温還元性ガスの精製方法 - Google Patents

高温還元性ガスの精製方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高温還元性ガスの精製方法に関し、例えば、
石炭ガス化プロセスの生成ガスのような高温の還元性ガ
スに含まれる硫化水素、硫化カルボニル等のイオウ化合
物を合理的に除去する方法に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、石油資源の枯渇、価格の高騰から燃料又は原料
の多様化が必須となり、石炭や重質油（タールサンド
油、オイルシェール油、大慶原油、マヤ原油あるいは減
圧残油等）の利用技術の開発が進められている。
これらの石炭、重質油等のガス化生成ガスは原料の石
炭や重質油によって異なるが、数100〜数1000ppmの硫化
水素（H2S）、硫化カルボニル（COS）等のイオウ化合物
を含む。これらのイオウ化合物は公害防止上あるいは後
流機器の腐食防止上、除去する必要がある。
この除去方法としては乾式法が熱経済的に有利で、ま
たプロセス構成も簡素であることから、金属酸化物を主
成分とする吸収剤に高温で上記のイオウ化合物を接触さ
せ、金属酸化物を金属硫化物として除去する方法が一般
的となっている。
吸収剤としてはFe,Zn,Mn,Cu,Mo,W等の金属酸化物が使
用され、250〜500℃で硫化水素や硫化カルボニルと接触
させるが、H2SとFe2O3の場合を例に説明すると、吸収反
応は（１）〜（４）式に示すように進むとされている。
3Fe2O3＋H2→2Fe3O4＋H2O ・・・・（１） 3Fe2O3＋CO→2Fe3O4＋CO2 ・・・・（２） Fe3O4＋H2＋3H2S→3FeS＋4H2O ・・・・（３） Fe3O4＋CO＋3H2S→3FeS＋3H2O＋CO2 ・・・・（４） 次いで、吸収反応後の吸収剤は酸素含有ガスで（５）
式に示すように元の金属酸化物に再生され、この吸収、
再生反応の繰り返しで高温還元性ガス中のイオウ化合物
はSO2ガスとして回収除去される。
4FeS＋7O2→2Fe2O3＋4SO2 ・・・・（５） このプロセスで使用される吸収剤は前述の金属酸化物
を単独あるいは耐熱性の多孔質物質に担持したものを、
移動床方式の場合は球状や円柱状に成形したものが、固
定床方式の場合はハニカム状に成形したものが通常使用
される。
そこで、本発明者らは先に、高温還元性ガス中に含ま
れるイオウ化合物を金属酸化物を主成分とする吸収剤が
吸収除去して、高温還元性ガスを精製する方法として次
のような提案をした。
イオウ化合物を吸収した吸収剤を酸素含有ガスで再生
する工程、次いで再生された吸収剤を高温還元性ガスで
吸収剤前後の精製の対象となる還元性ガス濃度が同一に
なるまで還元する工程、最後に高温還元性ガスを通気し
て吸収剤でイオウ化合物を吸収除去する工程を連続的に
繰り返すことにより精製ガス中の還元性ガス濃度を安定
化させることを特徴とする固定床方式高温還元性ガスの
精製法（特願昭60−85412号）。
また、本発明者らは高温還元性ガス中に含まれる硫化
水素、硫化カルボニル等のイオウ化合物を吸収剤で吸収
除去して、高温還元性ガスを精製する方法として次のよ
うな提案をしてきた。
再生された吸収剤を高温還元性ガスで吸収前後の精製
の対象となる還元性ガス濃度が同一になるまで還元後、
イオウ化合物を吸収除去する工程を連続的に繰り返す高
温還元性ガスの精製方法において、吸収剤を充填した反
応器を少なくとも３塔使用し、吸収、予備再生、再生及
び還元の４工程より構成し、該高温還元性ガスを通気し
て該吸収剤で該イオウ化合物を吸収除去することによ
り、吸収、再生の性能を安定化させることを特徴とする
高温還元性ガスの精製方法（特願昭62−167814号）。
高温還元性ガスに含まれるイオウ化合物を吸収剤で吸
収除去する工程、イオウ化合物を吸収した吸収剤を再生
反応に必要な温度に達するまで昇温させる予備再生工
程、再生反応温度に到達した吸収剤を酸素含有ガスで再
生する工程、再生された吸収剤を高温還元性ガスで吸収
剤前後の還元性ガス濃度が同一となるまで還元する工程
の四工程で構成すると共に、前記再生工程に循環させる
ガス量を調節するか、又はこの再生循環ガス量の調節と
再生工程に供給される高温還元性ガスの燃焼熱の利用と
により、低負荷時の吸収、再生の性能を安定化させるこ
とを特徴とする高温還元性ガスの精製法（特願昭62−16
7815号）。
イオウ化合物を吸収剤で吸収除去する吸収工程、吸収
剤を酸素含有ガスで再生する再生工程、再生工程完了後
の冷却工程、再生された吸収剤を高温還元性ガスで吸収
剤前後の還元性ガス濃度が同一となるまで還元する工程
の四工程で構成すると共に、前記再生工程において、再
生反応器出口高温ガスから連続的に熱回収を行い吸収、
再生の性能を安定化させることを特徴とする高温還元性
ガスの精製方法（特願昭63−27441号）。
高温還元性ガス中に含まれるイオウ化合物を吸収剤で
吸収除去する精製方法において、吸収剤を充填した反応
器を少なくとも４塔使用し、前記イオウ化合物を吸収剤
で吸収除去する吸収工程、該吸収剤を酸素含有ガスで再
生する再生工程、及び再生された吸収剤を高温還元性ガ
スで還元する還元工程の三工程からなり、運転時、その
一部において２塔直列で操作する吸収工程とその一部に
おいて２塔直列で操作する再生工程とをそれぞれ組み込
んだことを特徴とする高温還元性ガスの精製方法（特願
平01〜055087号）。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上の提案における固定床方式ガス精製システムは、
吸収、再生及び還元の各工程からなる反応系と再生系か
らの放出SO2ガスを処理する後流のイオウ回収系とから
構成されるが、長期間にわたって安定した性能を得るた
めには、吸収剤の劣化を抑制するようなシステム並びに
方法を採用する必要がある。
吸収剤の劣化要因としては、再生時の温度上昇による
熱劣化やイオウ分等の不純物の蓄積がある。吸収工程で
イオウ化化物を、吸収した吸収剤は（５）式に示す反応
にて再生されるが、再生反応により発熱する。このため
蓄熱し、吸収剤（以下、鉄の参加物で代表する）は高温
となり、吸収剤の耐熱限界を越えると吸収剤である鉄の
酸化物のシンタリング現象が起き、鉄粒子の増大と共に
比表面積が低下し、吸収剤の吸収容量の低下を来たす。
このため前述の提案においては、反応器２塔を並行して
再生し、１塔の再生が完了後もガスを導入し続け、吸収
剤を冷却する冷却工程を設定すると共に、その塔の出口
ガスをもう１つの再生反応器の中段に導入し、再生反応
器２塔による一部直列運転を採用することで熱劣化を抑
制する工夫がなされている。しかし、再生反応器２塔を
並行に再生を始める初期においては、吸収剤中のFe3O4
→Fe2O3への急激な発熱反応のために、脱硫剤が高温に
なる短所がある。このため再生を要する吸収剤のイオウ
含有量や再生時間のかね合いで、再生ガス中のO2濃度を
制御する再生システムが望まれる。
また、吸収剤の劣化要因として不純物の蓄積がある。
再生反応器に導入するガスはイオウ回収系を経たガスに
空気或いは酸素含有ガスを添加したガスが用いられるた
めに微量のイオウ分（主としてSO2）が含まれており、
（６）式に示すようにそのイオウ分（SO2）による副反
応が一部起き、イオウの蓄積が生じることがその後の研
究において明らかとなった。
2FeS＋SO2＋5O2→Fe2(SO4)3 ・・・・（６） このFe2(SO4)3は次の還元工程において、（７）式に
より分解するが、一部（８）式の反応が生じ、分解が完
全でない場合、吸収剤中にイオウ分が蓄積し、次の吸収
工程において、蓄積したイオウ相当分のFe3O4が損失と
なり、吸収能力の減少につながる。
3Fe2(SO4)3＋10H2→2Fe3O4＋9SO2＋10H2O ・・・・（７） Fe2(SO4)3＋10H2→2FeS＋SO2＋10H2O ・・・・（８） 従って、Fe2(SO4)3の生成反応を極力抑える必要があ
る。そのためにはイオウ回収系でのイオウ回収率を向上
させ、ガス中のイオウ分濃度を減少させることと、再生
済みの吸収剤中にはできるだけイオウ分含有ガスを通さ
ないシステムが望まれる。
一方、還元工程時においては、（１），（２）式に示
すFe2O3のFe3O4への還元反応を行わせることを主目的と
するが、吸収剤中に副生したFe2(SO4)3の分解反応
（７）式および（８）式のほかに（９）式のCOシフト反
応が起り、ガス中の水分濃度が減少する反応も起こる。
CO＋H2O→CO2＋H2 ・・・・（９） ガス名の水分が減少すると、吸収剤中のFe2O3がFe3O4
の形態にとどまらず過還元されやすくなる。この過還元
下においても次工程の吸収反応には支障はないが、還元
時、還元剤CO,H2の消費量が増加するために、エネルギ
ー損失の観点から好ましくない。
本発明は上記問題点を解消することを目的として改良
された高温還元性ガスの精製方法を提案しようとするも
のである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は高温還元性ガス中に含まれる硫化水素、硫化
カルボニル等のイオウ化合物を吸収剤で吸収除去する方
法において、吸収剤を充填した反応器を少なくとも３塔
使用し、主として吸収工程、再生工程および還元工程の
三工程からなり、運転時、その一部において２塔直列に
配列して操作すると共に、再生反応器へのO2濃度を各々
の塔独立に制御可能とした再生工程と吸収剤中のFe2O3
の過還元を防止するために、スチームを注入するように
した還元工程とをそれぞれ組み込んだ高温還元性ガスの
精製方法である。
〔作用〕
吸収工程を完了した吸収剤の再生は、吸収時のガス流
れとは逆の方向から（逆流によって）再生用ガスを導入
して再生する。再生ガスの導入部分は吸収工程で反応に
供していない未反応のFe3O4が存在している。すなわ
ち、吸収工程時、吸収剤は上流側から吸収反応により生
成物FeSが形成されてゆくが、吸収工程にある反応器出
口のイオウ化合物（例えばH2S）濃度をできるだけ低く
抑えるためには、吸収剤中のFe分をFeSにする割合をあ
る程度に抑えて、残りはFe3O4の状態で存在させる必要
がある。このFe3O4をFe2O3へ酸化する際の発熱量は無視
できず、再生時の局部温度上昇に大きく影響を及ぼす。
従来の酸素含有が供給方式のように、O2濃度の制御を１
ケ所で行う場合は、再生時の局部温度上昇を抑えるべく
O2濃度を所定値に制御することが困難であった。これに
対して、本発明方法は各々の再生塔のガス供給入口部に
おいてO2濃度制御をできるようにしたために、再生塔の
吸収剤の硫化状態に見合ったO2濃度制御が可能となっ
た。
再生初期の急激な発熱反応を避けるために、比較的低
濃度のO2ガスを供給し、再生を開始することが望まし
い。本発明ではこれが可能となったばかりか、吸収剤へ
のイオウ分蓄積による性能低下防止策にも効果がある。
Fe3O4の形態を有する吸収剤は低O2濃度ガスにて徐々
に酸化されてFe2O3となり再生完了の状態となる。このF
e2O3を形成している吸収剤は次の還元工程に移行すると
が望ましいが、上流側のFeSはFe3O4の再生と比較して、
再生用として殆んどのO2量を必要とするために、Fe3O4
の再生 が完了した時点でも、FeSの再生は完了しておらず、引
き続き再生操作を必要とする。その際Fe2O3となった吸
収剤にイオウ分含有の再生用ガスを導入し続けると、ガ
ス中の酸素とそのイオウ分の一部が吸収剤と反応して、
吸収剤に蓄積することとなり性能の低下につながる。従
って、再生を完了した吸収剤は極力酸素を含有しないガ
スを導入することが望ましく、そのために、残FeS量に
応じて、再生反応器の中段部よりも後段部（再生用ガス
入口側からみて、）から再生用ガスを導入できるように
している。しかも再生用ガス中のO2濃度は再生時間、Fe
S量によって適宜選択できることもO2濃度制御を再生反
応器毎に独立させたことによる利点である。この操作に
よりイオウ分蓄積による吸収剤の劣化を一層抑制でき
る。
本発明における塔切替タイムスケジュールにおいて、
少なくとも３塔のうち１塔は必ず吸収工程の状態にあ
り、残り２塔のうち１塔において１時間程度の還元工程
になるほかは２塔は再生工程の状態にある。その再生工
程中の２塔は約４時間のインターバルで塔の切替えが行
われが、基本的には先行の再生反応器出口ガス中にO2ガ
スを検知する直前までに再生ガスの流路は変更される。
即ち、先行の再生反応器出口ガス中にO2ガスが存在し始
める前にそのガスを後続の再生塔（吸収剤を４段に分け
て充填しているとする）の４段目（再生用ガス入口から
数えて）に導入し、再生反応器２塔が連結され、直列再
生を行うことによって、イオウ回収系（SO2還元器）へ
のO2ガスの漏れ込み防止を行う。このように並列再生と
直列再生を併用することによって、吸収剤の耐熱許容温
度を超えることなく、又吸収剤中のイオウ分の蓄積を抑
制するとともに、所期の吸収剤の再生を行うことができ
る利点がある。
一方、還元工程において、還元ガスは吸収入口の石炭
ガスを用い、その量は石炭ガス量の10〜40％相当であ
り、吸収工程と同ガス流れ（順流）で還元反応器に供給
される。還元工程中は吸収剤の鉄の還元反応の他に、吸
収剤中に硫酸鉄が存在すれば、その分解反応も起るの
で、再生工程中に一部でも硫酸鉄が生成しておれば、硫
酸鉄の分解反応により還元反応器出口ガス中にSO2，H2S
等のイオウ分が含まれるので、イオウ分除去のため、そ
のガスを吸収反応器に導入する。また前述のように、CO
シフト反応が起り、ガス中の水分が減少し、吸収剤中の
Fe2O3の過還元が起りやすくなるために、還元塔入口の
ガスにスチーム（水蒸気）を還元ガスに対してガス中の
水分濃度に応じ、０〜100g/Nm3（還元ガス）を注入する
ことにより過還元を防止することができる。このスチー
ム注入によって還元ガス（石炭ガス）の過還元に伴う
H2,COの消費量の増加を防ぐことができる。
本発明は、基本的に石炭ガス化炉のあらゆる負荷条件
下での石炭ガスに関して容易に適用できるものである。
通常の運転で石炭ガスの温度が400〜500℃である場合、
運転開始時あるいは低負荷時では、石炭ガスの温度は30
0〜400℃程度で400℃以下となる。この場合でも石炭ガ
スの一部を補熱用として再生反応器へ供給することによ
って対応できる。即ちO2の存在下で石炭ガスを吸収剤の
触媒作用の下で燃焼させて再生反応器内を補熱し、再生
反応器、入口ガス温度を常時、再生に必要な400〜500℃
に維持できる。
このように再生系を補熱することにより、吸収剤の再
生を行わせる以外に、還元工程での吸収剤の還元及び吸
収剤中に副生した硫酸鉄の分解反応を容易にする効果も
ある。還元塔内の温度が400℃以下では還元及び硫酸鉄
の分解反応は温度の低下に相応して各々反応速度が低下
し反応が不充分となるので、制御時間内での還元処理が
困難となる。従って、全負荷範囲において再生入口ガス
温度は常時400〜500℃に保つように低負荷に応じて適宜
補熱を行う必要がある。本発明は吸収剤の保護、吸収再
生性能の安定化などの面から従来の方法を改良した高温
還元性ガスの精製方法を提案するものである。
次に実施例により、本発明方法を詳述する。
〔実施例〕
第１図は、本発明方法の一実施態様を示す図である。
第１図において、1,2,3,12は硫黄化合物を含有する脱
塵高温還元性ガスライン、9,10,11,13,14,15は同ガス流
路切替バルブ、16,17,18,19,20,21は再生工程の反応器
から出るSO2等の硫黄化合物を含有するガスの切替バル
ブ、29,30,31は吸収剤を充填した反応器（こゝでは吸収
剤を４段に分けて充填）、38,39,40,47,48,49,58,59,60
は再生工程を行っている反応器へ再生用ガスを供給する
ための流路切替バルブ、44,45,46は還元工程を行ってい
る反応器の出口ガスを吸収工程にある反応器の２段目に
供給するための流路切替バルブ、55,56,57はイオウ回収
系を経た後のO2を含まないガスを反応塔パージ用に供給
するための流路切替バルブ、４は還元工程時スチーム供
給ライン、５は再生塔の出口ガスライン、6,7,8は還元
工程時の還元ガス供給ライン、22,23,24は吸収用の高温
還元性ガスライン、25,26,27は再生反応器を直列に連結
するためのライン、32,33,34は還元塔の出口のガスを吸
収塔へ導入するライン、35,36,37は再生ガス供給ライ
ン、53は精製ガス取出ライン、78,80,83は再生ガス循環
ライン、81はライン83の分岐ライン、54,61はライン78
の分岐ラインで、ライン66,67,68より空気又はO2含有ガ
スを供給した後のラインであり、62は空気又はO2を含ま
ないガスで、その分岐ラインが63,64,65で、反応器パー
ジ用である。79は熱交換器、82はSO2塔のイオウ化合物
を含む再生ガスをイオウ回収系へ供給するライン、69,7
0,71,72,74,75,76はガス流量コントロールバルブ、41,4
2,43は吸収塔出口ラインあるいは再生塔入口ライン、5
0,51,52はイオウ回収系を経たガスに空気あるいは酸素
を添加した再生用ガスを再生塔入口に導入するためのラ
イン、28はイオウ回収系を経たガスを分岐し、空気ある
いは酸素を添加したライン、※1,※２は再生塔を直列す
るラインに空気あるいは酸素を供給するためのライン、
77は空気あるいは酸素を供給するためのラインである。
第１図では、吸収剤が充填された同一構造の反応器29
〜31を（３）式、（４）式による吸収工程、（５）式に
よる再生工程、（１）式、（２）式による還元工程と順
次切替えていく実施態様を示しているが、本発明は固定
床式に限定されるものではなく、還元ガス中の硫黄化合
物を吸収剤で吸収除去後、（５）式による再生を繰返す
プロセスなら流動床式、移動床式を問わず適用できる。
また、３塔以上の固定床式にも適用できるのはいうまで
もない。
更に、吸収剤の組成、形状に何ら限定されるものでは
ないが、ここではFe2O3を吸収剤とする場合につき説明
する。
ライン１のH2S,COS等のイオウ化合物を含有する高温
還元性ガスは、例えば石炭のガス化ガスを図示省略の集
塵装置でダスト濃度10mg/Nm3程度まで脱塵したものであ
り、石炭の種類やガス化条件で異なるが、ダスト以外に
数10〜数1000ppmのH2S,COS,NH3及びハロゲン等が含まれ
ており、ガス温度はガス化炉出口部での熱回収により25
0〜500℃、圧力はガス化炉の形状により異なるが、通
常、常圧〜25kg/cm2Gである。
第１図は反応器29で吸収工程を、反応器30,31で再生
工程を行っている状態を示している。
第２図は、この実施例における反応器の吸収、再生、
及び還元工程のタイムスケジュールの例を示す図であ
り、反応器29〜31はそれぞれNo.1〜No.3として示されて
いる。
第１図は第２図のタイムスケジュールにおいて、12〜
15時間の状態を示しているという前提で、以下説明す
る。
第１図において、ライン１内の脱塵ガス化ガスは流路
切替バルブ13を介してライン22より反応器29に供給さ
れ、該ガス中のH2S,COS等のイオウ化合物が、通常、300
〜500℃で、（３），（４）式によって吸収剤に吸収除
去され、精製ガスとなって流路切替バルブ47を介してラ
イン53から図示省略のガスタービンに供給される。
一方この場合、反応器30と31は再生工程中である。
反応器30には、再生循環ガス83をライン80を介して熱
交換器79によって400℃程度に昇温した後、ライン78か
ら分岐されたライン54に、再生用空気或いはO2含有ガス
がライン68を介して供給され、そのO2を含んだガスは流
路切替バルブ39を介してライン36より反応器30の中段に
導入される。この場合、反応器30は第２図より明らかな
ように再生工程に入って４時間経過後であるために、反
応器30の上から数えて３段目と４段目の吸収剤中のFeS
はFe2O3となっているので、再生を完了した状態であ
り、反応器30の中段からガスを導入しても何んら支障は
ない。反応器30の上から数えて１段目と２段目は未再生
のFeSと一部再生したFe2O3が混在した状態である。中段
から再生ガスを導入すると吸収剤中のFeSは、徐々にFe2
O3へと再生されてゆく。再生用ガスを導入した直後は再
生反応にO2が消費されるため、反応器30出口ライン23の
ガス中にO2が存在することはないが、再生反応が進行
し、完了間際になるとO2が存在し始める。O2が存在する
ガスをライン５に導き、ライン82からイオウ回収系に供
給すれば、このO2とH2,COとの反応が生じ、イオウ回収
系（SO2還元反応）に消費やされるべきH2,COの損失につ
ながるために好ましくない。このために反応器30の出口
ガスはO2が検知される直前までにライン23、切換バルブ
20、ライン27を経て、再生工程中の反応器31の２段目
（上から数えて）に導入される。反応器31は再生工程開
始からの時間が余り経過しいない状態であるために、導
入されたガス中のO2すべてが再生反応に消費されるの
で、反応器31、出口ライン24のガス中にはO2ガスが存在
することはない。
一方、反応器31には再生循環ライン78の分岐ライン61
に、再生反応に見合った空気又はO2含有ガスがライン67
より供給された再生用ガスがバルブ60を介してライン5
2、ライン43を経て導入される。反応器30と反応器31に
導入される再生用ガス中のO2濃度は流量コントロールバ
ルブ70と69によって各々調整可能であり、再生時間およ
び吸収剤の許容温度を考慮して決定される。特に再生工
程開始初期においては、吸収剤中のFe3O4からFe2O3への
急激な発熱反応が起こりやすいために、バルブ69を調節
することにより低O2濃度による再生から開始する。
このように吸収剤の再生システムを改良したことによ
り、吸収剤を高温ガスから保護することができるととも
に、吸収剤へのイオウ分蓄積による性能低下を防ぐこと
が可能となり、吸収剤の寿命保護に効果がある。
再生工程を完了した反応器30はバルブの切替操作によ
り、次の還元工程へと移る。還元ガス（石炭ガス）はラ
イン1,3,7を経て、バルブ10を介してライン23を経て反
応器30へ導入される。この還元工程では吸収剤中のFe2O
3からFe3O4への主反応の他に、イオウ分が硫酸塩、例え
ばFe2(SO4)3の形で蓄積されておれば、その分解反応が
並行して起こるために、還元工程にある反応器30の出口
ガスライン42にはSO2，H2S等のイオウ分が含まれている
ので、そのイオウ分を除去するために、そのガスは流路
切替バルブ45、ライン32を介して吸収工程中の反応器29
の２段目に供給して処理される。還元工程の際前述のよ
うに、COシフト反応が一部起こるために、ガス中の水分
濃度が低下し、吸収剤中のFe2O3が過還元される。そのF
e2O3が過還元されるとH2,COを必要以上に消費すること
となるために、好ましくないのでこの過還元を防ぐため
に、ライン４よりスチームを０〜100g/Nm3（還元ガス）
供給する。
還元工程の操作は１時間程度で終了し、次に吸収工程
に移る。反応器30が還元工程に移行すれば反応器29は吸
収工程から再生工程に、反応器31は再生工程の後半の段
行に移り、前述と同様な操作が行われる。
この一連の操作を繰り返すことによって、（６）式や
（７）式の反応により、吸収剤中に経時的にイオウ分が
蓄積し、吸収工程において、イオウ分を更に十分取り込
めない状態になった場合は、該吸収剤を充填した反応器
において、還元と再生の操作を繰り返すことによって、
（５）式、（７）式、（８）式の反応により、対処でき
る。
以上の操作で吸収剤中のイオウ化合物、例えば、Fe
2(SO4)3は分解反応によりFeSを経てFe2O3となるため
に、比較的容易に吸収剤の回復をはかることができる。
また、低負荷時においては、脱硫工程での硫化率の減
少に伴い、再生工程での反応熱が十分に得られず、再生
温度を400〜500℃に維持することが困難な場合がある。
このような場合は再生用のO2ガスを含むライン35,36,37
或はライン50,51,52に石炭ガスを導入し、吸収剤上で石
炭ガス中に含まれる還元ガスを燃焼させる。この方法に
よって得られる燃焼熱で補熱し、再生塔入口ガス温度を
400〜500℃に保つことができる。400℃に保つことによ
って、吸収剤の再生反応とともに、還元反応及び吸収剤
中の硫酸鉄の分解反応等が容易に進行し、一連の操作が
滞りなく行なえる。
次に再生工程の前後に行う反応器内のパージシステム
について説明する。
今、吸収工程を終了した反応器29が再生工程へ移る前
に、反応器内の還元ガスをパージする。パージガスはO2
を含有しないイオウ回収系からの吸収反応器入口ライン
62のガスを分岐し、ライン63,50,41を介して逆流で、反
応器29へ通しパージする。パージ後の反応器出口ガスは
イオウ分を含んでいるため、吸収、稼動中の反応器30の
１段出口へライン26により供給する。
次に再生工程完了後の還元工程へ移る前のパージ工程
について説明する。
今、再生工程を終了した反応器31がパージ工程に移る
ものとする。再生工程後の反応器内にO2ガスを含んだガ
スはO2を含有しないイオウ回収系からの吸収反応器入口
へのライン62のガスを分岐し、ライン65,52,43を介し
て、前述の吸収工程のパージと同様、逆流で再生反応器
31に導入し、パージする。パージ後の反応器出口ガスは
O2ガスを含んでいるため、稼動中の再生反応器29の１段
出口へ供給することにより処理される。
このように、再生工程の前後にイオウ回収系からのO2
を含有しないガスを反応器へ導入することにより、反応
器内のパージを行うこともできる。
〔発明の効果〕
本発明方法では、吸収剤を充填した反応器を少なくと
も３塔使用し、主として吸収、再生、還元の３工程から
なり、再生工程において、一部直列運転を行わせると共
に、再生反応器へ供給するO2ガス濃度を再生反応器毎に
独立して制御すること、及び還元工程において、吸収剤
中のFe2O3の過還元防止をはかり、還元ガス中にスチー
ムを供給することにより、熱による劣化、イオウ分蓄積
による劣化からの吸収剤の寿命保護及び還元ガス（H2,C
O）の過剰消費の抑制ができるので、吸収剤寿命延長、
用益消費低減の点からその寄与効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は同上実施
例のタイムスケジュールを示す図表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光岡 薫明 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 井上 健治 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 城田 和彦 広島県広島市安芸区矢野西３丁目54―10 (56)参考文献 特開 平２−237613（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−203020（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01D 53/14 B01D 53/34 C10K 1/32

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】高温還元性ガス中に含まれる硫化水素、硫
    化カルボニル等のイオウ化合物を吸収剤で吸収除去する
    方法において、吸収剤を充填した反応器を少なくとも３
    塔使用し、主として吸収工程、再生工程および還元工程
    の三工程からなり、運転時、その一部において２塔直列
    に配列して操作すると共に、再生反応器へのO2濃度を各
    々の塔独立に制御可能とした再生工程と吸収剤の過還元
    を防止するために、スチームを注入するようにした還元
    工程とをそれぞれ組み込んだことを特徴とする高温還元
    性ガスの精製方法。
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