JP4847950B2 - 酸ガス流からの硫黄の高効率回収方法 - Google Patents
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Description
本発明は、硫化水素を含有する酸ガス流から硫黄を回収する方法に関する。本発明の一面は、硫化水素を接触的生物的に転化して、硫黄生成物と、低濃度の硫化水素を含むガス流とを生成する方法に関する。
(1) 2H2S+3O2 → 2SO2+2H2O
本発明の他の目的は、硫黄化合物含有プロセス流から硫黄を効率的に回収する方法を提供することである。
図1は、本発明硫黄回収方法のClausプロセスシステム及びClausプロセス工程の特定の態様を表す概略図である。
図2は、本発明硫黄回収方法の生物的ガス脱硫システム及び生物的転化プロセス工程の特定の態様を表す概略図である。
図2に本発明の生物的硫黄回収工程100を表す。生物的硫黄回収工程100は、吸収工程102、生物的酸化工程104及び硫黄分離工程106を含む。ライン62経由でClaus硫黄回収工程100を出るClausテールガス流は、吸収工程102に通され、ここでClausテールがスは、好適な吸収条件下で希薄な溶剤と接触して、ClausテールガスからH2S及び更にあればSO2も除去し、スイートテールガス及び豊富な溶剤を生成する。吸収を行うのは、吸収器108である。吸収器108は吸収帯を規定すると共に、ClausテールガスからH2S及びSO2を除去して、スイートテールガス及び豊富な溶剤を生成する手段を備える。スイートテールガスは、ライン110を通って吸収器108を出る。
本発明を更に説明するため以下に実施例を示すが、本発明の範囲を限定すると解釈されない。
本発明の範囲を逸脱しない限り、説明した開示及び添付した特許請求の範囲の範囲内で合理的な変化、変形及び改造は可能である。
12 熱又は燃焼工程
14 接触工程
16 炉
24 熱交換器
32 第一硫黄凝縮器
34 第一Claus反応器
38 第一再加熱器
42 触媒床
46 第二硫黄凝縮器
48 第二Claus反応器
52 第二再加熱器
60 第三硫黄凝縮器
100 生物的硫黄回収工程
102 吸収工程
104 生物的酸化工程又はバイオ反応器
106 硫黄分離工程
120 硫黄沈降容器
124 硫黄分離手段
Claims (16)
- 硫化水素を含有する酸ガス流を原料として、第一硫黄生成物と、硫化水素及び約1000ppmv未満の二酸化硫黄を含むClausテールガスとを生成するように操作された硫黄回収システムに装入する工程であって、該硫黄回収システムは前記ガス流中で硫化水素を部分酸化して、燃焼ガス流を生成する燃焼手段と、該燃焼ガス流を反応させて、前記Clausテールガスと前記第一硫黄生成物とを生成するClaus反応手段とを備え、前記燃焼ガス流は硫化水素及び二酸化硫黄を、硫化水素対二酸化硫黄のモル比が2:1を超えるような量で含有する該工程、及び前記Clausテールガスを、第二硫黄生成物と、100ppmv未満の硫化水素を含むスイートガスとを生成するように操作された生物的ガス脱硫システムに装入する工程を含む硫黄回収方法。
- 前記硫化水素対二酸化硫黄のモル比が2.125:1を超え、6:1未満である請求項1に記載の硫黄回収方法。
- 酸素を含む酸素含有ガスが、前記硫黄回収システムの燃焼手段に酸素対硫化水素のモル比で0.5未満となるような量、更に装入される請求項1に記載の硫黄回収方法。
- 前記酸素対硫化水素のモル比が0.15:1を超え、0.45:1未満である請求項3に記載の硫黄回収方法。
- 前記生物的ガス脱硫システムが、前記Clausテールガスを希薄な溶剤と接触させて、前記スイートガス及び豊富な溶剤を生成する吸収手段と、前記豊富な溶剤に含まれる溶解硫化水素を生物的に酸化して、硫黄を含有する前記希薄な溶剤を生成するバイオ反応手段と、前記希薄な溶剤の一部から硫黄を回収すると共に、前記第二硫黄生成物及び低硫黄の希薄な溶剤を生成する硫黄回収手段とを備える請求項1に記載の硫黄回収方法。
- 前記低硫黄希薄溶剤を前記バイオ反応手段に戻す工程を更に含む請求項5に記載の硫黄回収方法。
- 前記酸ガス流を、前記燃焼手段により規定された燃焼帯に通し、これにより二酸化硫黄及び硫化水素を含む前記燃焼ガス流を供給する工程、該燃焼帯中で酸化される硫化水素の量を、該酸ガス流中の硫化水素の1/3(3分の1)未満が二酸化硫黄に酸化されるような量に制御する工程、該燃焼ガス流を、Claus転化条件下で操作される前記Claus反応帯に通して、前記第一硫黄生成物を含有する反応ガスを生成する工程、該反応ガスから該第一硫黄生成物を回収して、前記Clausテールガスを生成する工程、該Clausテールガスを、これと希薄な苛性アルカリ溶液とを接触させる、前記生物的ガス脱硫システムの吸収手段により規定された吸収帯に通す工程であって、これによりClausテールガスから硫化水素が回収されると共に、スイートガス及び豊富な苛性アルカリ溶液が生成する該工程、及び該豊富な苛性アルカリ溶液を、該溶液中の溶解硫化物を生物的に元素状硫黄に酸化する、前記生物的ガス脱硫システムのバイオ反応手段により規定されたバイオ反応帯に通す工程を更に含む請求項1に記載の硫黄回収方法。
- 前記制御工程が、前記燃焼ガス流中の二酸化硫黄及び硫化水素の量を、燃焼ガス流が更に硫化水素対二酸化硫黄のモル比で2:1を超えて含有するような量に制御する工程を含む請求項7に記載の硫黄回収方法。
- 酸素を含有する酸素含有ガスが、前記酸ガス流と一緒に前記燃焼帯に、酸素対硫化水素のモル比で0.5未満となるような酸ガス流に対する量で通される請求項8に記載の硫黄回収方法。
- 前記バイオ反応帯から前記希薄な苛性アルカリ溶液を生成する工程、該希薄な苛性アルカリ溶液の一部を、該希薄な苛性アルカリ溶液の一部から硫黄を回収すると共に、低硫黄の希薄な苛性アルカリ溶液及び硫黄を生成する硫黄回収手段に通す工程、及び該低硫黄の希薄な苛性アルカリ溶液を前記バイオ反応帯に戻す工程を更に含む請求項9に記載の硫黄回収方法。
- 前記スイートガスが50ppmv未満のH2Sを含有する請求項10に記載の硫黄回収方法。
- 前記酸ガス流(steam)を、硫化水素対二酸化硫黄のモル比が2:1を超えるような相対量の硫化水素及び二酸化硫黄を含有する前記燃焼ガス流を生成するような酸化条件下で酸素と反応させる工程、該燃焼ガスをClaus反応条件下で反応させて、前記第一硫黄生成物を含有する反応ガスを生成する工程、該反応ガスから該第一硫黄生成物を回収して、前記Clausテールガスを生成する工程、該Clausテールガスを希薄な吸収剤と接触させて、該Clausテールガスからこの中に含まれる硫化水素の一部を除去すると共に、100ppmv未満の硫化水素を含むスイートガス及び溶解した硫化水素を含む豊富な溶剤を生成する工程、及び該豊富な溶剤を好適な生物的酸化条件下で硫黄バクテリアと接触させて、該豊富な溶剤の溶解硫化水素を生物的に元素状硫黄に酸化する工程を更に含む請求項1に記載の硫黄回収方法。
- 前記スイートガスが50ppmv未満のH2Sを含有する請求項12に記載の硫黄回収方法。
- 前記硫黄を回収すると共に、前記希薄な吸収剤を生成する工程を更に含む請求項13に記載の硫黄回収方法。
- 前記硫黄バクテリアがthiobacillus属の微生物を含む請求項14に記載の硫黄回収方法。
- 前記希薄な吸収剤がアルカリ性緩衝溶液を含む請求項15に記載の硫黄回収方法。
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