JPH02302496A - 都市ガスの脱硫方法 - Google Patents

都市ガスの脱硫方法

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JPH02302496A
JPH02302496A JP12357689A JP12357689A JPH02302496A JP H02302496 A JPH02302496 A JP H02302496A JP 12357689 A JP12357689 A JP 12357689A JP 12357689 A JP12357689 A JP 12357689A JP H02302496 A JPH02302496 A JP H02302496A
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JP
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copper
zinc
desulfurization
gas
sulfur
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JP12357689A
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English (en)
Inventor
Osamu Okada
治 岡田
Takeshi Tabata
健 田畑
Masataka Masuda
正孝 増田
Masamichi Ipponmatsu
正道 一本松
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は都市ガスの脱硫方法に関する。より詳細には、
都市ガス中の硫黄含有量を高度に低下させ得る脱硫方法
に関する。
〈従来の技術及び発明が解決しようとする課題〉都市ガ
ス中には、多くの場合、硫黄濃度として約5ppm以上
の硫黄化合物が付臭剤として含まれている。付臭剤とし
ては、その目的から、ジメチルスルフィド等、物理化学
的に安定で、容易に吸着されない硫黄化合物が採用され
ている。これらの硫黄化合物は、触媒等を用いて都市ガ
スを改質・燃焼する場合には、それらの触媒に悪影響を
与える原因となるので、脱硫剤を用いた脱硫工程に付さ
れ、硫黄分を脱離・除去したのち使用される。このよう
な安定な硫黄化合物を除去する方法としては、化学プロ
セスで石油留分等の脱硫に使われている水添脱硫法、活
性炭による吸着脱硫等が考えられる。しかし、前者は、
水素の供給ラインや流量・温度の制御系を必要とするの
みならず、到達可能な脱硫レベルは0.lppm程度で
あるので、触媒の被毒を防止することができない。また
、後者は、都市ガス中に数千ppmのオーダーで含まれ
る炭素数5〜6以上の炭化水素も同時に吸着してしまう
ため、本来、硫黄化合物が吸着すべきサイトのほとんど
が利用できず、十分な硫黄吸着量を確保しようとすると
、必要活性炭量が膨大になるという問題がある。
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するために創案
されたもので、本発明者らが種々研究を重ねた結果、都
市ガスを共沈法で得られた銅系脱硫剤を用いて脱硫する
ことにより、都市ガス中の硫黄化合物含有量を著しく低
減できることを見出して完成したもので、本発明は都市
ガスを高度に脱硫できる脱硫方法を提供することを目的
とする。
く課題を解決するための手段〉 上記の課題を解決すべくなされた、本発明の都市ガスの
脱硫方法は、共沈法により調製した銅系脱硫剤を用いて
、都市ガスを脱硫することを特徴とするもので、脱硫後
の都市ガス中の硫黄含有量を確実に5ppb (硫黄分
として、以下同様)以下、通常の条件では1ppb以下
、好ましい条件では0.1ppb以下に低減することが
できる。
上記の構成からなる本発明において、都市ガスには、例
えば、6C,13Aなどのガス事業法で定められた分類
名称で呼ばれるガスや、パイプライン又はボンベで供給
されるLPG等が包含される。
本発明の脱硫方法は、脱硫剤として、共沈法で調製され
た銅系脱硫剤を用い、該脱硫剤に都市ガスを接触させる
ことにより行われる。
上記の銅系脱硫剤としては、共沈法で製造される限り、
特に限定されるものではないが、好ましくは、特願昭6
2−279867号及び特願昭62−279868号に
開示された銅−亜鉛系及び銅−亜鉛−アルミニウム系脱
硫剤等が挙げられる。このような脱硫剤は、下記に示す
ような方法により調製される。
(1)銅−亜鉛系脱硫剤 銅化合物(例えば、硝酸銅、酢酸銅等)及び亜鉛化合物
(例えば、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛等)を含む水溶液とアル
カリ物質(例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等)
の水溶液を使用して、常法による共沈法により沈澱を生
じさせる。生成した沈澱を乾燥し、300℃程度で焼成
して、酸化銅−酸化亜鉛混合物(原子比で通常、銅:亜
鉛−1:約0.3〜10、好ましくはに約065〜3、
より好ましくは1:約1〜2.3)を得た後、水素含有
量6容量%以下、より好ましくは0.5〜4容量%程度
となるように不活性ガス(例えば、窒素ガス等)により
希釈された水素ガスの存在下に、150〜300℃程度
で上記混合物を還元処理する。このようにして得られる
銅−亜鉛系脱硫剤には、他の担体成分としである種の金
属酸化物、例えば、酸化クロムなどを含有させてもよい
(2)銅−亜鉛−アルミニウム系脱硫剤銅化合物(例え
ば、硝酸銅、酢酸鋼等)、亜鉛化合物(例えば、硝酸亜
鉛、酢酸亜鉛等)及びアルミニウム化合物(例えば、硝
酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム等)を含む水溶
液とアルカリ物質(例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウム等)の水溶液を使用して、常法による共沈法により
、沈澱を生じさせる。生成した沈澱を乾燥し、約300
℃で焼成して、酸化銅−酸化亜鉛−酸化アルミニウム混
合物(原子比で通常、銅:亜鉛ニアルミニウム−1=約
0.3〜10:約0.05〜2、より好ましくは1:約
0.6〜3:約0.3〜1)を得た後、水素含有量6容
量%以下、より好ましくは0.5〜4容量%程度となる
ように不活性ガスにより希釈された水素ガスの存在下に
、150〜300℃程度で上記混合物を還元処理する。
このようにして得られる銅−亜鉛−アルミニウム系脱硫
剤には、他の担体成分としである種の金属酸化物、例え
ば、酸化クロムなどを含有させてもよい。
上記(1)及び■の方法で得られる銅系脱硫剤は、大き
な表面積を有する微粒子状の銅が、酸化亜鉛(及び酸化
アルミニウム)中に均一に分散しているとともに、酸化
亜鉛(及び酸化アルミニウム)との化学的な相互作用に
より高活性状態になっている。従って、これらの脱硫剤
を使用する場合には、都市ガス中の硫黄含有量を確実に
5ppb以下、通常の条件では1ppb以下、更に適当
な条件では、容易に0.1ppb以下とすることができ
、またジメチルスルフィド等の難分解性の硫黄化合物を
も確実に除去することができる。特に、銅〜亜鉛−アル
ミニウム系脱硫剤にあっては、酸化アルミニウムの作用
により、耐熱性に優れ、高温での強度低下及び硫黄吸着
力の低下を著しく減少させることができるという利点が
得られるため、使用温度域の制約が緩和される。
本発明による脱硫方法は、上記のような還元された銅系
脱硫剤を室温から30cm程度の温度範囲で使用する。
銅−亜鉛−アルミニウム系脱硫剤にあっては、室温から
40cm程度の温度範囲で使用してもよい。好ましくは
、都市ガスを脱硫する前に、加熱器を用いるか又は脱硫
ガスと熱交換をすることにより都市ガスを予熱し、15
0〜250℃程度で脱硫すればよいが、特に温度を制御
する必要はない。都市ガスを予熱する場合、例えば、機
器の立ち上げ時、脱硫剤の温度が上がるまでしばらく時
間がかかるが、上記の如き銅系脱硫剤を使用すれば、室
温から硫黄吸着能があるので、立ち上げと同時に高度に
脱硫された都市ガスが得られる。
本発明の脱硫方法は、通常、銅系脱硫剤が充填された脱
硫管に都市ガスを通じることにより行われる。充填すべ
き脱硫剤の量は、都市ガス中の硫黄含有量、使用条件等
により適宜設定されるが、通常、GHSVが500〜2
000程度となるように定めればよい。
また、銅系脱硫剤の寿命を延ばすには、銅系脱硫剤の前
に酸化亜鉛系吸着脱硫剤を充填し、酸化亜鉛で吸着され
得る硫黄化合物を予め除去することが好ましい。この方
法によれば、石炭ガス等を原料として製造された都市ガ
スの場合、その中に含まれている硫化水素等が酸化亜鉛
で除去されるので、銅系脱硫剤の負荷が軽減され、結果
として寿命が延長される。より好ましくは、更に水添脱
硫触媒を酸化亜鉛系吸着脱硫剤の前に充填し、温度35
0〜400℃程度、GH8V100O程度、Hz/都市
ガス−0,01〜0.1(体積比)程度の条件で有機硫
黄の大半を分解し、生じた硫化水素を酸化亜鉛で吸着除
去した後、なおガス中に残留する硫黄分を銅系脱硫剤で
脱硫する方法が採用される。この方法では、銅系脱硫剤
の寿命を大幅に延長でき、銅系脱硫剤の必要量を低減で
きるが、水素添加ライン及び制御系が必要となるので゛
、そのような装置が容易に設置しつる場合に有効である
〈発明の効果〉 本発明によれば、脱硫性能が極めて優れた銅系脱硫剤が
使用されているので、少量の脱硫剤で、高度に脱硫され
た都市ガスを容易に得ることができるという効果を奏す
る。従って、硫黄被毒に弱い触媒を使用して都市ガスを
改質する場合等において、硫黄被毒を実用上完全に防止
することができるなど、硫黄による悪影響を極めて高度
なレベルまで排除することが可能である。
〈実施例〉 以下、実施例及び比較例に基いて本発明をより詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。
実施例1 硝酸銅と硝酸亜鉛をモル比で1:1の割合で含有する混
合水溶液と、炭酸ナトリウムの水溶液とを、80℃程度
に保持した精製水中に攪拌下一定の速度で同時滴下した
。生成した沈澱を洗浄、濾取、乾燥後、直径1/8イン
チ×長さ1/8インチに打錠成型し、更に30cm程度
で焼成した。
次いで、該焼成体150ccを充填した脱硫管(脱硫層
長さ30cm)に水素2容量%を含む窒素ガスを流通さ
せ、温度200℃で還元した後、該脱硫管に下記第1表
に示される組成からなる都市ガス(13Aガス)150
Ω/hを通じ、温度200℃、圧力0. 02kg/c
j−Gの条件下に脱硫した。
第  1  表 メタン            86.9容量%エタン
             8.1容量%プロパン  
          3.7容量%ブタン      
       1.3容量%付臭剤 ジメチルスルフィ
ド  3mg −8/Nm’t−ブチルメルカプタン 
2■−8/ N m’脱硫ガス中の硫黄含有量をコール
ドトラップ法で経時的に測定したところ、1000時間
の運転にわたり、0.1ppb以下であった。
比較例1 実施例1の脱硫剤に代えて、活性炭(表面積500rr
?/g)150ccを実施例1と同様の脱硫管に充填し
、上記第1表に示される13Aガス15(1/hを通じ
、温度25℃、圧力0.02kg / cd・Gの条件
下に脱硫した。
その結果、脱硫ガス中の硫黄含有量は、開始直後から、
約5ppmとなっていた。
比較例2 実施例1の脱硫剤に代えて、ジメチルスルフィド用に臭
素添加した活性炭(表面積500rf/r)150cc
を用い、比較例1と同様に13Aガスの脱硫を行った。
その結果、脱硫ガス中の硫黄含有量は、24時間後には
、約5ppmとなっていた。
実施例2 実施例1と同様にして、LPG (硫黄含有量5ppm
)をガス量として150g/hの流量で脱硫した。
その結果、脱硫ガス中の硫黄含有量は1000時間の運
転にわたり、0.1ppb以下に抑制されていた。
実施例3 硝酸銅、硝酸亜鉛及び硝酸アルミニウムをモル比で1:
1:0.3の割合で含有する混合水溶液と、炭酸ナトリ
ウムの水溶液とを、80℃程度に保持した精製水中に攪
拌下一定の速度で同時滴下した。生成した沈澱を洗浄、
濾取、乾燥後、直径1/8インチ×長さ1/8インチに
打錠成型し、更に40cm程度で焼成した。次いで、該
焼成体150ccを充填した脱硫管(脱硫層長さ30c
m)に水素2容量%を含む窒素ガスを流通させ、温度2
00℃で還元した後、該脱硫管に前記第1表に示される
13Aガス15011/hを通じ、温度200℃、圧力
0.02kg/cシーGの条件下に脱硫した。
その結果、脱硫ガス中の硫黄含有量は1000時間の運
転にわたり、0.1ppb以下であった。
実施例4 入口側から順に、N i −M o系水添脱硫触媒50
cc、酸化亜鉛100cc及び実施例3と同様にして得
られた脱硫剤(水素還元済み)50ccを充填した脱硫
管(脱硫層長さ40口)に前記第1表に示される13A
ガス15 OR/hと水素341)/hをaじ、温度3
50℃、圧力0.02kg/cd−Gの条件下に脱硫し
た。
その結果、脱硫ガス中の硫黄含有量は2000時間の運
転にわたり、0.1ppb以下であった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、都市ガスを、共沈法により調製した銅系脱硫剤を用
    いて脱硫することを特徴とする都市ガスの脱硫方法。 2、都市ガス中の硫黄含有量を5ppb以下に脱硫する
    請求項1記載の都市ガスの脱硫方法。 3、都市ガス中の硫黄含有量を1ppb以下に脱硫する
    請求項2記載の都市ガスの脱硫方法。 4、都市ガス中の硫黄含有量を0.1ppb以下に脱硫
    する請求項3記載の都市ガスの脱硫方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0599351A1 (en) 1992-11-27 1994-06-01 Osaka Gas Co., Ltd. Method of desulfurization of town gas
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JP2006225615A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭化水素系燃料用の脱硫剤の製造方法、炭化水素系燃料用の脱硫剤
CN103539612A (zh) * 2012-07-12 2014-01-29 中国石油化工股份有限公司 丙烯脱硫方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62282637A (ja) * 1986-04-25 1987-12-08 インペリアル・ケミカル・インダストリ−ズ・ピ−エルシ− 硫黄化合物吸性凝集体

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