JPH03151015A - ガス吸収液の処理方法 - Google Patents

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］ 本発明はガス吸収液の処理方法に係り、特にガス吸収液
中の微細懸濁物を効率的に除去することができるガス吸
収液の処理方法に関する。

［従来の技術］ 石油精製又は石油化学工業においては、硫化水素、（Ｈ
２Ｓ）や二酸化炭素（ＣＯ２）”等を含有する酸性ガス
に、モノエタノールアミン、ジェタノールアミン、ジイ
ソプロパツールアミン又はメチルジェタノールアミン等
のアルカノールアミン水溶液を吸収液として接触させ、
ガス中のＨ２ＳやＣＯ２を吸収除去するガス吸収プロセ
スが採用されている。このガス吸収プロセスでは、上記
吸収液を吸収塔及び再生塔間で循環させ、吸収塔におい
てはトレー又は充填物上で酸性ガスと接触させてＨ２Ｓ
等を吸収させ、再生塔においては、加熱又はストリッピ
ングにより吸収塔中からＨ２Ｓを駆出し吸収液を再生循
環している。

かかるプロセスにおいては、酸性ガスに同伴されてくる
硫化鉄等の夾雑物、或いは、配管、熱交換器又は再生塔
などの腐食により発生する微粒子が吸収液中に捕捉され
、懸濁物として存在している。この吸収液中の懸濁物の
量が多くなると、吸収塔や再生塔、熱交換器或いは配管
等でエロージョンが発生したり、フォーミングトラブル
、更には、吸収塔等のトレー上又は充填物間に懸濁物が
堆積し、フラッディング現象等が生じ、最悪の場合は、
プロセス全体の運転停止を行なわなければならない状態
にまでなることがある。

このため従来は、吸収液を再生塔から吸収塔へ循環する
ラインにカートリッジフィルターや活性炭フィルター等
を設置し、懸濁物を捕集する方法が採用されていた。

しかしながら、これらのフィルターでは懸濁物の除去が
十分でない。そこで、懸濁物の除去を十分に行なうため
に、フィルターの空隙を細かくしたり、活性炭の充填量
を増加させるなどして、除去率を高めているが、この場
合には、１０μ以下の微細粒子を除去できないばかりで
なく、フィルターの圧力損失が大ぎくなフたり、フィル
ターエレメントの交換や洗浄顕度が増加するといった問
題が生起する。

このような問題を解決するものとして、ガス吸収系に有
機高分子凝集剤を加え、吸収液中の金属不純物等を粗大
フロックとし、これを目の粗いスクリーン等で分離する
方法（特公昭６１−４１６０４号）が提案された。

［発明が解決しようとする課題］ 特公昭６１−４１６０４号の方法では、スクリーンを通
過するフロックが必ず生成する。そして、リークしたフ
ロックは、有機高分子凝集剤の影響で粘性が高く、径も
犬といために、吸収塔、再生塔などで沈降してトレー等
に堆積し、堆積物下部において腐食を引き起こす。この
ような系内の腐食は有機高分子凝集剤では防止できない
ため、別途防食剤を添加する必要が生じる。

本発明は上記従来の問題点を解決し、一種類の薬剤添加
により、系内腐食を防止して、ガス吸収液中の微細懸濁
物を効率的に除去することができるガス吸収液の処理方
法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のガス吸収液の処理方法は、アルカノールアミン
水溶液を吸収液として被処理ガス中の硫化水素及び炭酸
ガスを吸収して分離する方法において、前記吸収液に腐
食抑制作用があり、かつ凝集作用を有するポリアミン系
化合物を添加すると共に、生成した凝集懸濁物を濾別す
ることを特徴とする。

以下に本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施方法を示す系統図である。

図示の方法においては、被処理ガスを配管１１より吸収
塔１に導入し、吸収塔１内にて配管１２より下向流で導
入される吸収液と向流接触させて吸収液中に吸収させる
。被処理ガス中のＨ２Ｓ等を吸収した吸収液は、配管１
３より抜き出されて熱交換器２に送給されて加熱された
後、配管１４より再生塔３に導入される。再生塔３にお
いては、吸収液の一部か塔下部から配管１５．１６より
抜き出され、リボイラー４で加熱されて発生するスチー
ムにより再生塔３中で８２Ｓ等が分離され、配管１８よ
り系外へ排出され後工程へ送られる。一方、ガスが分離
された吸収液は、配管１７を経て再生塔に循環され、そ
の過程で、一部は配管１９より循環ポンプ５で抜ぎ出さ
れ、配管２０を経て熱交換器２で冷却された後、一部は
配管２１．２２を経て濾過装置６に導入され、残部は配
管２１．１２を経て吸収塔１に循環される。

濾過装置６にて濾過処理された吸収液は、配管２７．１
２を経て吸収塔１に循環される。濾過袋Ｍ６は一定時間
毎に、又は濾材の目づまりに基く槽内の圧力上昇等を検
知して濾材の洗浄が行なわれる。洗浄後、汚れと濾材を
分離し、汚れは配管２３より貯留４ｉ！７に送られ、貯
留槽７の上澄液は好ましくは配管２４よりポンプ５のサ
クション側（配管１９）に返送される。

本発明においては、このような処理系統に対して、吸収
液中にポリアミン系化合物を添加する。

ポリアミン系化合物の添加部位は、被処理ガスの吸収処
理の前後を問わず、例えば、第１図において、循環ポン
プ５のサクション側、即ち配管１９に添加（配管２５）
しても、また、吸収塔１への吸収液の供給側、即ち配管
１２に添加（配管２６）あるいは、配管１３又は配管１
４に添加（図示せず）しても良く、また、これらの両箇
所で添加しても良い。

本発明で使用されるポリアミン系化合物としては、腐食
抑制作用及び凝集作用を兼備するものであれば良く、特
に制限はないが、その分子量が１５０〜ｉ　ｏｏｏｏ程
度の低分子量のイミノ系或いはイミダシリン系化合物、
具体的にはコントールに４３７、コントールＫＷ１２、
コントールに１２（いずれも栗Ｅｌｌ工業株式会社商標
）等が好ましい。

また、その添加量は、吸収液中のポリアミン系化合物の
残留濃度が３０００ｐｐｍ以下、例えば１０〜３０００
ｐｐｍ、特に５００〜１１０００ｐｐとなるようにする
のが好ましい。即ち、ポリアミン系化合物は吸収液中の
微細懸濁物の負電荷を中和し、懸濁物同志の反発を抑え
て凝集させる作用を有するため、ポリアミン系化合物の
残留濃度が高くなり過ぎると、懸濁物が正電荷となり再
び分散することになる。従って、ポリアミン系化合物の
添加濃度は残留濃度で３０００ｐｐｍ以下とするのが好
ましい。

本発明において、濾過装置６としては生成した懸濁物の
微小フロックを除去し得るものであれば良く、特に制限
はないが、例えば、粒径０．１〜１０ｍｍ（例えば１．
０〜１．ｉｎｍ）、比重０．３〜０．４の濾材を用いる
重力式濾過装置、特に全自動式上向流濾過装置が好まし
い。全自動式のもの、即ち、濾過処理、濾材の洗浄（逆
洗）及び洗浄液の排出を自動的に行なうものを用いるこ
とにより、フィルターエレメント（濾材）の交換に要す
る人力の削減が図れ、極めて有利である。また、本発明
においては、処理系の性質から防爆タイプの濾過装置を
採用するのが好ましい。

濾過処理は、常時、部分的（例えば５〜３０％）に吸収
液を濾過する、即ち、吸収液のうち、５〜３０％を分取
して濾Ａすることが好ましいが、断続的に５０〜１００
％の吸収液を濾過するものであっても良い。なお、濾材
としては、比重が１より小さい発泡スチロール（発泡ポ
リスチレン樹脂）を用いると、逆洗が容易となり好まし
い。

このような濾過装置は、第１図に示す如く、吸収塔１へ
の吸収液循環供給配管１２に分岐して設置するなどして
、吸収処理系統と分離可能に設けるのが有利である。

本実施例では、濾過装置６で濾過処理した吸収液を配管
２７．１２を経て吸収塔１に返送するようにしているが
、この返送箇所は、循環ポンプ５のサクション側配管１
９であっても良い。

また、濾過装置６から排出される洗浄廃液は貯留槽７に
回収後、静置することにより汚れ成分である懸濁物質を
沈降分離させ、上澄液を返送再利用すれば、吸収液のロ
スが軽減され、利用効率が高められて好ましい。

なお、本発明の方法において、吸収液にＨ２ＳやＣＯ２
等を吸収させる被処理ガスとしては、ＬＰＧ、Ｈ２、常
圧蒸留装置、減圧蒸留装置、接触分解装置などから発生
する燃料ガス等が挙げられる。また、吸収液としては、
前掲のモノエタノールアミン、ジェタノールアミン、ジ
イソプロパツールアミン、メチルジェタノールアミン等
のアルカノールアミンの１０〜５０重量％水溶液が挙げ
られる。

［作用］ 本発明のガス吸収液の処理方法においては、防食作用と
金属不純物凝集作用を併せ持つポリアミン系化合物を用
いるため、一種類の薬剤添加で防食及び懸濁物除去が達
成される。本発明に係るポリアミン系化合物によれば、
その防食作用により、配管系から発生する腐食による鉄
の流出が著しく少なくなる。従って、吸収液中の金属不
純物量は大幅に低減される。そして、ポリアミン系化合
物は、生じた金属不純物の表面電荷を中和してフロック
とするが、その際、ポリアミン系化合物により生成する
凝集物は有機高分子凝集剤に比べると小さいため、沈降
速度が小さく、沈降して堆積する可能性も小さくなる。

本発明では、このように大幅に少なくなった吸収液中の
金属不純物の小フロックを、濾過により効率的に除去す
る。因みに、特公昭６１−４１６０４号で使用される有
機高分子凝集剤による凝集物は３５μ以上の粗大フロッ
クであるが、本発明のガス吸収液の処理方法において、
ポリアミン系化合物により生成する凝集物は１〜１０μ
と非常に小さいフロックである。

なお、フォーミングは吸収塔内においてガスと吸収液が
接触する際発泡し、泡の表面に金属不純物が付着して安
定な泡となって障害を引き起こす（キャリーオーバー等
）ものであるが、本発明のように金属不純物自体が少な
くなるとフォーミングも生じにくくなる。

［実施例］ 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。

実施例１．２ 重油脱硫装置から排出されたＨ２Ｓ及びＣＯ２含有水素
ガスを対象とし、第１図に示す方法に従って処理した。

吸収液としては、３０重量％ジイソプロパツールアミン
水溶液を用い、濾過装置６としては防爆タイプの全自動
式上向流濾過装置を用いた。また、循環ポンプのサクシ
ョン側に配管２５よりポリアミン系化合物としてコント
ールに４３７　（栗田工業株式会社商品）を、残留量か
３００〜１０１０００ｐｐ実施例１）又はｓｏｏｏｐｐ
ｍ（￥ｌｉｄ例２）となるようにン主人した。吸収液は
常時その２５％を配管２２より引ぎ抜いて濾過処理した
。

各処理において、懸濁物の除去率、除去懸濁物の粒子径
、フォーミングの有無及び腐食速度を調べ、結果を第１
表に示した。なお腐食速度はガス吸収液の一部を引ぎ抜
いて、液中にテストピースを入れて測定した。

比較例１，２ 従来のカートリッジフィルター（６０μ）法（比較例１
）又は活性炭フィルター法（比較例２）により懸濁物の
除去処理を行ない、各処理における懸濁物の除去率、除
去懸濁物の粒子径、フォーミングの有無及び腐食速度を
調べ、結果を第１表に示した。

比較例３ ポリアミン系化合物を添加しなかったこと以外は実施例
１と同様に処理を行ない、懸濁物の除去率、除去懸濁物
の粒子径、フォーミングの有無及び腐食速度を調べ、結
果を第１表に示した。

第１表より、本発明の方法によれば、フォーミングや系
内腐食を防止して、従来のカートリッジフィルター法や
活性炭フィルター法では十分に除去することができない
ガス吸収液中の懸濁物を効率的に除去することができる
ことが明らかである。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明のガス吸収液の処理方法によ
れば、Ｈ２ＳやＣＯ２等を吸収するガス吸収液中から、
微細懸濁物を効率的に除去することが可能とされる。し
かも、本発明の方法によれは、ガス吸収プロセスにおけ
る吸収塔、再生塔、熱交換器又は配管等でのエロージョ
ンや懸濁物堆積下での腐食の軽減、フォーミングトラブ
ル及び吸収塔でのフラッディング現象の減少が図れ、そ
の工業的有用性は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施方法を示す系統図である。 １・・・吸収塔、　　２・・・熱交換器、３・・・再生
塔、　　５・・・ポンプ、６・・・濾過装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカノールアミン水溶液を吸収液として被処理
   ガス中の硫化水素及び炭酸ガスを吸収して分離する方法
   において、前記吸収液に腐食抑制作用があり、かつ凝集
   作用を有するポリアミン系化合物を添加すると共に、生
   成した凝集懸濁物を濾別することを特徴とするガス吸収
   液の処理方法。