JPH0584422A - Ｈ２ ｏ、ｃｏ２ 含有ガスを精製する方法 - Google Patents
Ｈ２ ｏ、ｃｏ２ 含有ガスを精製する方法Info
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- JPH0584422A JPH0584422A JP3128710A JP12871091A JPH0584422A JP H0584422 A JPH0584422 A JP H0584422A JP 3128710 A JP3128710 A JP 3128710A JP 12871091 A JP12871091 A JP 12871091A JP H0584422 A JPH0584422 A JP H0584422A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1418—Recovery of products
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01D—SEPARATION
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- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
- C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】熱再生領域からのＨ２Ｓ高含有排ガスの再処理
を、静止状態からの迅速な起動が簡単に行えるよう又頻
繁な負荷変動も問題がないよう実施する。 【構成】再利用するスクラビング溶液を使ってスクラビ
ングし、可燃成分及び二酸化炭素、硫黄化合物、特にＨ
2 Ｓを含有したガスを精製する。再生のためスクラビン
グ溶液が熱再生領域で加熱される。熱再生領域からのＨ
2 Ｓ高含有排ガスが燃焼室内で一部燃焼し、燃焼室内に
１０００〜２０００℃の温度の混合ガスが生成され、燃
焼室に供給される硫黄元素としての硫黄を少なくとも３
０モル％とモル比４：１〜１：１の成分Ｈ2 Ｓ、ＳＯ2
とを含有している。混合ガスを硫黄の露点以下に冷や
し、凝縮した硫黄元素を分離し、混合ガスを１８０〜２
８０℃の温度に加熱し、接触水添操作及び／又は加水分
解操作を行って残りのＳＯ2 含量を殆どＨ2 Ｓに変換さ
せる。処理したガスの少なくとも一部はＨ2 Ｓ含有残留
ガスとしてスクラビング溶液と接触させる。
を、静止状態からの迅速な起動が簡単に行えるよう又頻
繁な負荷変動も問題がないよう実施する。 【構成】再利用するスクラビング溶液を使ってスクラビ
ングし、可燃成分及び二酸化炭素、硫黄化合物、特にＨ
2 Ｓを含有したガスを精製する。再生のためスクラビン
グ溶液が熱再生領域で加熱される。熱再生領域からのＨ
2 Ｓ高含有排ガスが燃焼室内で一部燃焼し、燃焼室内に
１０００〜２０００℃の温度の混合ガスが生成され、燃
焼室に供給される硫黄元素としての硫黄を少なくとも３
０モル％とモル比４：１〜１：１の成分Ｈ2 Ｓ、ＳＯ2
とを含有している。混合ガスを硫黄の露点以下に冷や
し、凝縮した硫黄元素を分離し、混合ガスを１８０〜２
８０℃の温度に加熱し、接触水添操作及び／又は加水分
解操作を行って残りのＳＯ2 含量を殆どＨ2 Ｓに変換さ
せる。処理したガスの少なくとも一部はＨ2 Ｓ含有残留
ガスとしてスクラビング溶液と接触させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、再生し再利用するスク
ラビング溶液を使ってスクラビング領域でスクラビング
することにより可燃成分及び二酸化炭素、硫黄化合物、
特にＨ2 Ｓを含有したガスを精製する方法であって、再
生のためスクラビング溶液を減圧して放散させ、ストリ
ップし、ついで熱再生領域で加熱し、熱再生領域からの
Ｈ2 Ｓ高含有排ガスを再処理して硫黄元素及びＨ2 Ｓ含
有残留ガスとし、そして残留ガスをスクラビング溶液と
接触させる方法に関する。
ラビング溶液を使ってスクラビング領域でスクラビング
することにより可燃成分及び二酸化炭素、硫黄化合物、
特にＨ2 Ｓを含有したガスを精製する方法であって、再
生のためスクラビング溶液を減圧して放散させ、ストリ
ップし、ついで熱再生領域で加熱し、熱再生領域からの
Ｈ2 Ｓ高含有排ガスを再処理して硫黄元素及びＨ2 Ｓ含
有残留ガスとし、そして残留ガスをスクラビング溶液と
接触させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】欧州特
許第５４７７２号にこの種の方法が記載してあり、そこ
ではクラウス設備に供給される排ガスがＨ2Ｓの他にな
おかなりの量のＣＯ2 も含有している。この排ガスは接
触段を２段又は３段有する比較的高価なクラウス設備内
で継続処理される。これらの段において排ガスはＨ2 Ｓ
からＳＯ2 への部分燃焼後、触媒で ２Ｈ2 Ｓ＋ＳＯ2 ＝ ３Ｓ＋２Ｈ2 ０ のクラウス反応によって可能なかぎり硫黄元素と水とに
変換される。これらの接触段の各前後に硫黄元素を混合
ガスから凝縮し分離される。公知の方法ではこの接触変
換段に続いて水添操作が行われ、その後、排ガスをスク
ラバーに再循環させる。
許第５４７７２号にこの種の方法が記載してあり、そこ
ではクラウス設備に供給される排ガスがＨ2Ｓの他にな
おかなりの量のＣＯ2 も含有している。この排ガスは接
触段を２段又は３段有する比較的高価なクラウス設備内
で継続処理される。これらの段において排ガスはＨ2 Ｓ
からＳＯ2 への部分燃焼後、触媒で ２Ｈ2 Ｓ＋ＳＯ2 ＝ ３Ｓ＋２Ｈ2 ０ のクラウス反応によって可能なかぎり硫黄元素と水とに
変換される。これらの接触段の各前後に硫黄元素を混合
ガスから凝縮し分離される。公知の方法ではこの接触変
換段に続いて水添操作が行われ、その後、排ガスをスク
ラバーに再循環させる。
【０００３】これらの接触操作段がかなりの経費の原因
となり、設備の静止状態からの起動を高価で時間のかか
るものとする欠点がある。起動、停止が頻繁であったり
負荷の変動が極端であると触媒が活性を急速に失う危険
もある。
となり、設備の静止状態からの起動を高価で時間のかか
るものとする欠点がある。起動、停止が頻繁であったり
負荷の変動が極端であると触媒が活性を急速に失う危険
もある。
【０００４】本発明は、熱再生領域からのＨ2 Ｓ高含有
排ガスの再処理を、静止状態からの迅速な起動が簡単に
行えるよう又頻繁な負荷変動も問題がないよう実施する
ことを課題とする。
排ガスの再処理を、静止状態からの迅速な起動が簡単に
行えるよう又頻繁な負荷変動も問題がないよう実施する
ことを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】これが本発明によれば、
冒頭述べた方法において、熱再生領域からのＨ2 Ｓ高含
有排ガスを燃焼室内で酸素、酸素含有ガス又は空気で一
部燃焼させ、燃焼室内で温度１０００〜２０００℃の混
合ガスを発生させ、該ガスが燃焼室に供給される硫黄元
素としての硫黄を少なくとも３０モル％とモル比４：１
〜１：１の成分Ｈ2 Ｓ、ＳＯ2 とを含み、この混合ガス
を硫黄の露点以下にまで冷やし、凝縮する硫黄元素を分
離し、混合ガスを１８０〜２８０℃の温度に加熱し、そ
して接触水添操作及び／又は加水分解操作を直接行って
残りのＳＯ2 含量を殆どＨ2 Ｓに変換し、そしてこのよ
うに処理されたガスの少なくとも一部をＨ2 Ｓ含有残留
ガスとしてスクラビング溶液と接触させることにより達
成される。本発明方法はガス及び蒸気タービン発電所に
おいて燃料として使用する可燃性ガスの脱硫に特に適し
ている。
冒頭述べた方法において、熱再生領域からのＨ2 Ｓ高含
有排ガスを燃焼室内で酸素、酸素含有ガス又は空気で一
部燃焼させ、燃焼室内で温度１０００〜２０００℃の混
合ガスを発生させ、該ガスが燃焼室に供給される硫黄元
素としての硫黄を少なくとも３０モル％とモル比４：１
〜１：１の成分Ｈ2 Ｓ、ＳＯ2 とを含み、この混合ガス
を硫黄の露点以下にまで冷やし、凝縮する硫黄元素を分
離し、混合ガスを１８０〜２８０℃の温度に加熱し、そ
して接触水添操作及び／又は加水分解操作を直接行って
残りのＳＯ2 含量を殆どＨ2 Ｓに変換し、そしてこのよ
うに処理されたガスの少なくとも一部をＨ2 Ｓ含有残留
ガスとしてスクラビング溶液と接触させることにより達
成される。本発明方法はガス及び蒸気タービン発電所に
おいて燃料として使用する可燃性ガスの脱硫に特に適し
ている。
【０００６】本発明方法では燃焼室に供給するＨ2 Ｓ高
含有排ガスにＨ2 Ｓが高濃度で濃縮されているようにさ
れる。これにより既に燃焼室内でそしてそれに直接続い
て Ｈ2 Ｓ＋Ｏ2 ＝Ｓ＋Ｈ2 ０ の反応によって硫化水素の大部分が硫黄元素に変換され
る。それ故、クラウス反応 ２Ｈ2 Ｓ＋ＳＯ2 ＝３Ｓ＋２Ｈ2 Ｓ に応じてＨ2 ＳとＳＯ2 との接触反応による混合ガスの
継続処理は省くことができる。その際僅かなＨ2 Ｓ変換
は意識的に許容されており、その結果水添部において水
添用水素の需要も高まる。しかし高い水素添加率により
必要となる水添用触媒の冷却は本発明方法では冷却ガス
を供給することにより達成することができ、このガスで
もって、不足した水添用水素も供給することができる。
含有排ガスにＨ2 Ｓが高濃度で濃縮されているようにさ
れる。これにより既に燃焼室内でそしてそれに直接続い
て Ｈ2 Ｓ＋Ｏ2 ＝Ｓ＋Ｈ2 ０ の反応によって硫化水素の大部分が硫黄元素に変換され
る。それ故、クラウス反応 ２Ｈ2 Ｓ＋ＳＯ2 ＝３Ｓ＋２Ｈ2 Ｓ に応じてＨ2 ＳとＳＯ2 との接触反応による混合ガスの
継続処理は省くことができる。その際僅かなＨ2 Ｓ変換
は意識的に許容されており、その結果水添部において水
添用水素の需要も高まる。しかし高い水素添加率により
必要となる水添用触媒の冷却は本発明方法では冷却ガス
を供給することにより達成することができ、このガスで
もって、不足した水添用水素も供給することができる。
【０００７】水添領域及び／又は加水分解領域からのＨ
2 Ｓ含有残留ガスは例えばスクラビング領域に、だが又
再生領域内に再循環させることができる。別の可能性と
してこの残留ガスを一部燃焼室内に直接導くことがで
き、これが望ましいのは特に燃焼室に酸素とＨ2 Ｓを高
濃度で濃縮した排ガスとを供給する場合である。
2 Ｓ含有残留ガスは例えばスクラビング領域に、だが又
再生領域内に再循環させることができる。別の可能性と
してこの残留ガスを一部燃焼室内に直接導くことがで
き、これが望ましいのは特に燃焼室に酸素とＨ2 Ｓを高
濃度で濃縮した排ガスとを供給する場合である。
【０００８】熱再生領域に発生するＣＯ2 低含有排ガス
は、スクラビング領域からの汚れたスクラビング溶液を
熱再生領域の前で少なくとも２つの再生塔内で減圧して
放散させるときＣＯ2 含量が最高１０容量％又はそれよ
りなおかなり少ない。この場合には遊離したガスの少な
くとも一部を先行段にストリッピングガスとして供給す
るのが望ましい。さらに熱再生領域でストリッピングガ
スとして不活性ガスが使用されてもよい。
は、スクラビング領域からの汚れたスクラビング溶液を
熱再生領域の前で少なくとも２つの再生塔内で減圧して
放散させるときＣＯ2 含量が最高１０容量％又はそれよ
りなおかなり少ない。この場合には遊離したガスの少な
くとも一部を先行段にストリッピングガスとして供給す
るのが望ましい。さらに熱再生領域でストリッピングガ
スとして不活性ガスが使用されてもよい。
【０００９】本方法は特に、高発熱量のガスをガス及び
蒸気タービン発電所用に脱硫するのにきわめて適してい
る。かかる高発熱量のガスは例えば固体燃料のガス化に
よって周知の如く生成させることができる。
蒸気タービン発電所用に脱硫するのにきわめて適してい
る。かかる高発熱量のガスは例えば固体燃料のガス化に
よって周知の如く生成させることができる。
【００１０】ガス精製には、それ自体知られている各種
の、Ｈ2 Ｓに対し選択性を有するスクラビング溶液、例
えばメタノール、Ｎ−メチルピロリドン、メチルジエタ
ノールアミン、又はポリエチレングリコールのジメチル
エーテル等の物理的に作用するスクラビング溶液が適し
ている。ガスのスクラビングは普通５〜１００バールの
圧力、各洗浄液に典型的な−８０℃〜＋１００℃の公知
の温度で行われる。硫黄元素を生成する場合には約１〜
３０バールの圧力で処理し、圧力はなおそれ以上とする
こともできる。現在好ましくは１〜１０バールの圧力で
ある。
の、Ｈ2 Ｓに対し選択性を有するスクラビング溶液、例
えばメタノール、Ｎ−メチルピロリドン、メチルジエタ
ノールアミン、又はポリエチレングリコールのジメチル
エーテル等の物理的に作用するスクラビング溶液が適し
ている。ガスのスクラビングは普通５〜１００バールの
圧力、各洗浄液に典型的な−８０℃〜＋１００℃の公知
の温度で行われる。硫黄元素を生成する場合には約１〜
３０バールの圧力で処理し、圧力はなおそれ以上とする
こともできる。現在好ましくは１〜１０バールの圧力で
ある。
【００１１】本方法の可能な諸態様を図面に基づき説明
する。図１、３、４はさまざまな方法変種のフローチャ
ートを示し、図２には本発明により利用するクラウス設
備の例が簡略して示してある。簡略し見易くするため図
ではポンプと圧縮機が省かれた。
する。図１、３、４はさまざまな方法変種のフローチャ
ートを示し、図２には本発明により利用するクラウス設
備の例が簡略して示してある。簡略し見易くするため図
ではポンプと圧縮機が省かれた。
【００１２】図１の方法では被脱硫ガスが導管（１）か
らスクラビング領域（２）に送られ、該領域には導管
（３）を通して再生されたスクラビング溶液が送り込ま
れる。精製されたガスは導管（４）を通して取り出され
る。Ｈ2 ＳとＣＯ2 を含有した汚れたスクラビング溶液
は導管（５）を通して一部減圧し、放散されて再吸収器
（６）に送られる。この再吸収器は再生塔であり、公知
の物質交換促進要素、例えば液体及びガス透過性プレー
トを含む。再吸収器（６）内でＣＯ2 は十分に除去され
るが、Ｈ2 Ｓはできるだけスクラビング溶液中に保たれ
る。このため再吸収器の頭部で導管（８）を通して再生
されたスクラビング溶液が送り込まれ、このスクラビン
グ溶液は上昇するガスから好ましくは硫黄化合物を吸収
する。再吸収器の下方部にＨ2Ｓ含有ガスが導管（１
０）及び（１１）から供給され、このガスは再吸収器
（６）内でストリッピングガスとして働き、特にＣＯ2
を追い出す。ＣＯ2 高含有排ガスは導管（１２）を通っ
て再吸収器から取り出され、殆ど脱硫してあるので大抵
の適用事例では導管（４）のガスと混ぜ合わせることが
できる。
らスクラビング領域（２）に送られ、該領域には導管
（３）を通して再生されたスクラビング溶液が送り込ま
れる。精製されたガスは導管（４）を通して取り出され
る。Ｈ2 ＳとＣＯ2 を含有した汚れたスクラビング溶液
は導管（５）を通して一部減圧し、放散されて再吸収器
（６）に送られる。この再吸収器は再生塔であり、公知
の物質交換促進要素、例えば液体及びガス透過性プレー
トを含む。再吸収器（６）内でＣＯ2 は十分に除去され
るが、Ｈ2 Ｓはできるだけスクラビング溶液中に保たれ
る。このため再吸収器の頭部で導管（８）を通して再生
されたスクラビング溶液が送り込まれ、このスクラビン
グ溶液は上昇するガスから好ましくは硫黄化合物を吸収
する。再吸収器の下方部にＨ2Ｓ含有ガスが導管（１
０）及び（１１）から供給され、このガスは再吸収器
（６）内でストリッピングガスとして働き、特にＣＯ2
を追い出す。ＣＯ2 高含有排ガスは導管（１２）を通っ
て再吸収器から取り出され、殆ど脱硫してあるので大抵
の適用事例では導管（４）のガスと混ぜ合わせることが
できる。
【００１３】再吸収器（６）からのスクラビング溶液は
導管（１３）を通ってまず熱交換器（１４）に達し、そ
こで加熱され導管（１５）を通って熱再生領域（１６）
へと流れる。ここではスクラビング溶液に結合した不純
物、特にＨ2Ｓを遊離するため再煮沸器（１７）が所要
の温度上昇を行う。必要なら追加的にストリッピングガ
スを、破線で図示した導管（１８）を通して供給するこ
とができる。このストリッピングガスは例えば水素、窒
素、又脱硫排ガスからなることができる。
導管（１３）を通ってまず熱交換器（１４）に達し、そ
こで加熱され導管（１５）を通って熱再生領域（１６）
へと流れる。ここではスクラビング溶液に結合した不純
物、特にＨ2Ｓを遊離するため再煮沸器（１７）が所要
の温度上昇を行う。必要なら追加的にストリッピングガ
スを、破線で図示した導管（１８）を通して供給するこ
とができる。このストリッピングガスは例えば水素、窒
素、又脱硫排ガスからなることができる。
【００１４】再生されたスクラビング溶液は導管（２
０）を通って熱再生領域（１６）から離れ、熱交換器
（１４）内で冷やされ、導管（２１）を通ってスクラビ
ング領域（２）、そして再吸収器（６）へと戻される。
Ｈ2 Ｓ高含有排ガスは熱再生領域（１６）の頭部で導管
（２３）を通して取り出され、その部分流は導管（２
４）を通して燃焼部（Ｂ）と後段の水添部（Ｈ）とから
なるクラウス設備へと送られる。部分（Ｂ）、（Ｈ）か
らなるクラウス設備の詳細については後に図２を基に説
明する。なお説明しておくなら水添部（Ｈ）は水添領域
及び／又は加水分解領域を含む。導管（２３）を通して
熱再生領域（１６）からくる残留排ガスは冷却器（２
６）を介し導管（１１）から再吸収器（６）へと送られ
る。
０）を通って熱再生領域（１６）から離れ、熱交換器
（１４）内で冷やされ、導管（２１）を通ってスクラビ
ング領域（２）、そして再吸収器（６）へと戻される。
Ｈ2 Ｓ高含有排ガスは熱再生領域（１６）の頭部で導管
（２３）を通して取り出され、その部分流は導管（２
４）を通して燃焼部（Ｂ）と後段の水添部（Ｈ）とから
なるクラウス設備へと送られる。部分（Ｂ）、（Ｈ）か
らなるクラウス設備の詳細については後に図２を基に説
明する。なお説明しておくなら水添部（Ｈ）は水添領域
及び／又は加水分解領域を含む。導管（２３）を通して
熱再生領域（１６）からくる残留排ガスは冷却器（２
６）を介し導管（１１）から再吸収器（６）へと送られ
る。
【００１５】図１に示唆したようにクラウス設備には導
管（２４）からＨ2Ｓ高含有排ガスが供給される他、導
管（２８）を通して酸素又は空気又は酸素濃縮空気が供
給され、導管（３０）を通して硫黄元素が取り出され、
導管（４５）を通してＨ2 Ｓ、ＳＯ2 を含有した排ガス
が水添部（Ｈ）に導入され、Ｈ2 Ｓ含有残留ガスの一部
は水添部から導管（１０ａ）を通して水添反応器内の温
度制御のため戻される。スクラビング領域（２）、再吸
収器（６）及び高熱再生領域（１６）は物質交換を促進
する公知の要素、例えばプレートを含むことができる。
管（２４）からＨ2Ｓ高含有排ガスが供給される他、導
管（２８）を通して酸素又は空気又は酸素濃縮空気が供
給され、導管（３０）を通して硫黄元素が取り出され、
導管（４５）を通してＨ2 Ｓ、ＳＯ2 を含有した排ガス
が水添部（Ｈ）に導入され、Ｈ2 Ｓ含有残留ガスの一部
は水添部から導管（１０ａ）を通して水添反応器内の温
度制御のため戻される。スクラビング領域（２）、再吸
収器（６）及び高熱再生領域（１６）は物質交換を促進
する公知の要素、例えばプレートを含むことができる。
【００１６】図２に詳細を示したクラウス設備は実質的
に燃焼部（Ｂ）（符号（２４）、（４０）間）と水添部
（Ｈ）（符号（４５）、（５０）間）とからなり、以下
の如く作動する。導管（２４）の排ガスは導管（２８）
からくる酸素含有ガスと一緒にまず燃焼室を一体化した
１台のクラウスバーナ（３１）又は複数台のバーナに供
給される。かかる燃焼装置の詳細は独国特許公開明細書
第３７ ３５ ００２号及び米国特許第４ ６３２ ８
１９号に記載してある。この燃焼で温度約１０００〜２
０００℃の混合ガスが得られ、導管（２８）内の酸素を
配量することにより混合ガス中のＨ2 ＳとＳＯ2 とのモ
ル比が４：１〜１：１、好ましくは約２：１となるよう
にされる。それに続いた間接冷却器（３２）が給水供給
管（３４）と水蒸気排出管（３３）とを備えており、こ
の冷却器内で混合ガスが硫黄の露点以下に冷やされ、硫
黄元素が凝縮する。この硫黄元素は導管（３０ａ）を通
して溜タンク（３５）に送られる。
に燃焼部（Ｂ）（符号（２４）、（４０）間）と水添部
（Ｈ）（符号（４５）、（５０）間）とからなり、以下
の如く作動する。導管（２４）の排ガスは導管（２８）
からくる酸素含有ガスと一緒にまず燃焼室を一体化した
１台のクラウスバーナ（３１）又は複数台のバーナに供
給される。かかる燃焼装置の詳細は独国特許公開明細書
第３７ ３５ ００２号及び米国特許第４ ６３２ ８
１９号に記載してある。この燃焼で温度約１０００〜２
０００℃の混合ガスが得られ、導管（２８）内の酸素を
配量することにより混合ガス中のＨ2 ＳとＳＯ2 とのモ
ル比が４：１〜１：１、好ましくは約２：１となるよう
にされる。それに続いた間接冷却器（３２）が給水供給
管（３４）と水蒸気排出管（３３）とを備えており、こ
の冷却器内で混合ガスが硫黄の露点以下に冷やされ、硫
黄元素が凝縮する。この硫黄元素は導管（３０ａ）を通
して溜タンク（３５）に送られる。
【００１７】冷やされた混合ガスは導管（３７）から別
の間接冷却器（３８）へと流れて硫黄元素の収率を向上
させる。この硫黄元素は導管（３０ｂ）を通してやはり
タンク（３５）へと流れる。導管（４０）内のガスは温
度がなお約１２５〜１３５℃である。加熱ためこのガス
は間接熱交換器（４３）に通される。こうして予熱され
た混合ガスは１８０〜２８０℃の温度で導管（４５）を
通して接触水添部（４６）に送り込まれ、燃焼室（３
１）内で発生する水素が十分でない場合には導管（４６
ａ）を通して水素含有ガスが供給される。全体又は一部
で加水分解部としても働くことのできる水添部によって
公知の如く特にＳＯ2 がＨ2 Ｓに変換される。これには
例えばコバルト・モリブデン触媒を使用することができ
る。水添部（４６）からくる混合ガスは冷却器（４７）
においてまず予備冷却され、次に直接冷却器（４８）に
送り込んで水が除去される。冷却器（４８）は循環系内
を間接冷却器（４９）を介し送られる冷却水で作動し、
過剰水は導管（５０）を通して取り出される。導管（１
０）を通してＨ2 Ｓ含有残留ガスは約２０〜４０℃の温
度で冷却器（４８）を離れる。この残留ガスの部分流は
導管（１０ａ）を通して水添部（４６）に戻され、これ
でもって水添部内の温度が調節される。導管（１０
ａ）、（４６ａ）は導管（４５）にも連絡している。導
管（１０）内の残留ガスは図１、３、４と一緒に説明し
たように継続処理される。
の間接冷却器（３８）へと流れて硫黄元素の収率を向上
させる。この硫黄元素は導管（３０ｂ）を通してやはり
タンク（３５）へと流れる。導管（４０）内のガスは温
度がなお約１２５〜１３５℃である。加熱ためこのガス
は間接熱交換器（４３）に通される。こうして予熱され
た混合ガスは１８０〜２８０℃の温度で導管（４５）を
通して接触水添部（４６）に送り込まれ、燃焼室（３
１）内で発生する水素が十分でない場合には導管（４６
ａ）を通して水素含有ガスが供給される。全体又は一部
で加水分解部としても働くことのできる水添部によって
公知の如く特にＳＯ2 がＨ2 Ｓに変換される。これには
例えばコバルト・モリブデン触媒を使用することができ
る。水添部（４６）からくる混合ガスは冷却器（４７）
においてまず予備冷却され、次に直接冷却器（４８）に
送り込んで水が除去される。冷却器（４８）は循環系内
を間接冷却器（４９）を介し送られる冷却水で作動し、
過剰水は導管（５０）を通して取り出される。導管（１
０）を通してＨ2 Ｓ含有残留ガスは約２０〜４０℃の温
度で冷却器（４８）を離れる。この残留ガスの部分流は
導管（１０ａ）を通して水添部（４６）に戻され、これ
でもって水添部内の温度が調節される。導管（１０
ａ）、（４６ａ）は導管（４５）にも連絡している。導
管（１０）内の残留ガスは図１、３、４と一緒に説明し
たように継続処理される。
【００１８】図３、４の方法変種は図１の操作手順と部
分的に一致しており、同じ符号が使用してあり、図１に
関連して行った説明を参照されたい。図３によれば被脱
硫ガスが導管（１ａ）から導入され、導管（１０）のガ
スと混合した後、導管（１）を通してスクラビング領域
（２）に送られる。図３、４の方法では再生領域で２つ
の再生塔（７）、（５１）が同様に利用され、再生塔内
でスクラビング溶液が一部減圧して放散され、ストリッ
ピングガスで処理される。塔（７）のストリッピングガ
スは導管（５２）からくるが、これは再生塔（５１）か
らきて冷却器（５３）内を流れる排ガスである。図３に
よれば塔（７）からの排ガスが導管（６０）を通して一
部スクラビング領域（２）に供給され、残りは導管（６
１）を通してクラウス設備の水添部（Ｈ）へと流れる。
水素含有ガスは導管（４６ａ）を通して供給され、それ
が好適である場合には例えば導管（４）の純粋ガスから
分岐されることができる。
分的に一致しており、同じ符号が使用してあり、図１に
関連して行った説明を参照されたい。図３によれば被脱
硫ガスが導管（１ａ）から導入され、導管（１０）のガ
スと混合した後、導管（１）を通してスクラビング領域
（２）に送られる。図３、４の方法では再生領域で２つ
の再生塔（７）、（５１）が同様に利用され、再生塔内
でスクラビング溶液が一部減圧して放散され、ストリッ
ピングガスで処理される。塔（７）のストリッピングガ
スは導管（５２）からくるが、これは再生塔（５１）か
らきて冷却器（５３）内を流れる排ガスである。図３に
よれば塔（７）からの排ガスが導管（６０）を通して一
部スクラビング領域（２）に供給され、残りは導管（６
１）を通してクラウス設備の水添部（Ｈ）へと流れる。
水素含有ガスは導管（４６ａ）を通して供給され、それ
が好適である場合には例えば導管（４）の純粋ガスから
分岐されることができる。
【００１９】ストリッピングガスは導管（１８）を通し
て熱再生領域（１６）にも供給され、熱再生領域からの
排ガスの一部は制御弁（６６）及び導管（６７）を通し
てストリッピングガスとして第２再生塔（５１）に達す
る。導管（１５）のスクラビング溶液は塔（５１）に流
入する以前に膨張弁（１５ａ）内を流れる。水添部
（Ｈ）からのＨ2 Ｓ含有残留ガスは導管（１０）を通し
て導管（１）内の被精製ガスに混和される。
て熱再生領域（１６）にも供給され、熱再生領域からの
排ガスの一部は制御弁（６６）及び導管（６７）を通し
てストリッピングガスとして第２再生塔（５１）に達す
る。導管（１５）のスクラビング溶液は塔（５１）に流
入する以前に膨張弁（１５ａ）内を流れる。水添部
（Ｈ）からのＨ2 Ｓ含有残留ガスは導管（１０）を通し
て導管（１）内の被精製ガスに混和される。
【００２０】図４の操作手順は図３の方法と類似してお
り、ここでは導管（１０）のＨ2 Ｓ含有残留ガスが追加
のストリッピングガスとして第１再生塔（７）内で使用
され、この塔の排ガスは導管（６０）を通して完全にス
クラビング領域（２）に送り込まれる。熱再生領域（１
６）からのＨ2 Ｓ高含有排ガスは導管（２４）を通して
そっくりクラウス設備に送られ、第２再生塔（５１）内
ではストリッピングガスとして例えば導管（６２）を通
して送られる窒素が使用される。水添部（Ｈ）には通常
外部源から水素が水添用ガスとして導管（４６ａ）を通
して供給される。導管（４）のスクラビングされたガス
の部分流を水添用ガスとして使用することも可能であ
る。
り、ここでは導管（１０）のＨ2 Ｓ含有残留ガスが追加
のストリッピングガスとして第１再生塔（７）内で使用
され、この塔の排ガスは導管（６０）を通して完全にス
クラビング領域（２）に送り込まれる。熱再生領域（１
６）からのＨ2 Ｓ高含有排ガスは導管（２４）を通して
そっくりクラウス設備に送られ、第２再生塔（５１）内
ではストリッピングガスとして例えば導管（６２）を通
して送られる窒素が使用される。水添部（Ｈ）には通常
外部源から水素が水添用ガスとして導管（４６ａ）を通
して供給される。導管（４）のスクラビングされたガス
の部分流を水添用ガスとして使用することも可能であ
る。
【００２１】
【実施例】実施例１ 図２によるクラウス設備を使った図３の操作手順では石
炭ガス化部からの除塵された生成ガスがＮ−メチルピロ
リドンをスクラビング溶液として処理される。各種導管
内の量、圧力及びガス成分を次掲の表が示す。量は全
て、成分の量も、どの実施例でもｋｍｏｌ／ｈで記載さ
れる。
炭ガス化部からの除塵された生成ガスがＮ−メチルピロ
リドンをスクラビング溶液として処理される。各種導管
内の量、圧力及びガス成分を次掲の表が示す。量は全
て、成分の量も、どの実施例でもｋｍｏｌ／ｈで記載さ
れる。
【００２２】
【００２３】ストリッピングガスとして７５ｋｍｏｌ／
ｈの量の窒素が導管（１８）内を送られ、導管（２８）
を通して２１ｋｍｏｌ／ｈの純粋酸素が燃焼室（３１）
に導入された。導管（５）内の汚れたスクラビング溶液
は温度が３７℃である。硫黄元素はタンク（３５）内で
３３ｋｍｏｌ／ｈの量が溜り、水添部（４６）では活性
アルミナからなる担体を有するコバルト・モリブデン触
媒が利用される。追加の水添用ガスとして導管（４６
ａ）を通して導管（４）の純粋ガスの部分流が送られて
くる。導管（５０）を通して毎時３５．６ｋｍｏｌの水
が７０℃で取り出される。
ｈの量の窒素が導管（１８）内を送られ、導管（２８）
を通して２１ｋｍｏｌ／ｈの純粋酸素が燃焼室（３１）
に導入された。導管（５）内の汚れたスクラビング溶液
は温度が３７℃である。硫黄元素はタンク（３５）内で
３３ｋｍｏｌ／ｈの量が溜り、水添部（４６）では活性
アルミナからなる担体を有するコバルト・モリブデン触
媒が利用される。追加の水添用ガスとして導管（４６
ａ）を通して導管（４）の純粋ガスの部分流が送られて
くる。導管（５０）を通して毎時３５．６ｋｍｏｌの水
が７０℃で取り出される。
【００２４】実施例２ 図４の操作手順では図２のクラウス設備と一緒に石炭ガ
ス化部からのガスが処理され導管（１ａ）を通して送ら
れてくる。スクラビング溶液としてＮ−メチルピロリド
ンが使用され、４５ｋｍｏｌ／ｈの窒素がストリッピン
グガスとして導管（６２）から送られてき、燃焼室（３
１）内での燃焼は１２．１ｋｍｏｌ／ｈの純粋Ｏ2 で行
われ、１９ｋｍｏｌ／ｈの硫黄元素がタンク（３５）に
導入され、導管（５０）を通して２４．２ｋｍｏｌ／ｈ
の水が取り出される。その他のデータは次掲の表に含ま
れている（量は全て、成分の量も、ｋｍｏｌ／ｈ）。
ス化部からのガスが処理され導管（１ａ）を通して送ら
れてくる。スクラビング溶液としてＮ−メチルピロリド
ンが使用され、４５ｋｍｏｌ／ｈの窒素がストリッピン
グガスとして導管（６２）から送られてき、燃焼室（３
１）内での燃焼は１２．１ｋｍｏｌ／ｈの純粋Ｏ2 で行
われ、１９ｋｍｏｌ／ｈの硫黄元素がタンク（３５）に
導入され、導管（５０）を通して２４．２ｋｍｏｌ／ｈ
の水が取り出される。その他のデータは次掲の表に含ま
れている（量は全て、成分の量も、ｋｍｏｌ／ｈ）。
【００２５】
【図１】 方法変種のフローチャートである。
【図２】 本発明により利用するクラウス設備の例を簡
略的に示すフローチャートである。
略的に示すフローチャートである。
【図３】 方法変種のフローチャートである。
【図４】 方法変種のフローチャートである。
２ スクラビング領域 １６ 熱再生領域 ３２ 間接冷却器 ４８ 直接冷却器 ５１ 再生塔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルハルト・グリユネバルト ドイツ連邦共和国6500マインツ−ゴンセン ハイム・ピーエイチ・バツサーブルク・シ ユトラーセ17 (72)発明者 ヘルベルト・フイツシヤー ドイツ連邦共和国6304ロラー・ホルツミユ ーレンベーク67
Claims (12)
- 【請求項１】再生し再利用するスクラビング溶液を使っ
てスクラビング領域でスクラビングすることにより可燃
成分及び二酸化炭素、硫黄化合物、特にＨ2Ｓを含有し
たガスを精製する方法であって、再生のためスクラビン
グ溶液を減圧して放散させ、ストリップし、ついで熱再
生領域で加熱し、熱再生領域からのＨ2 Ｓ高含有排ガス
を再処理して硫黄元素およびＨ2 Ｓ含有残留ガスとし、
そして残留ガスをスクラビング溶液と接触させる方法に
おいて、熱再生領域からのＨ2 Ｓ高含有排ガスを燃焼室
内で酸素、酸素含有ガス又は空気で一部燃焼させ、燃焼
室内で温度１０００〜２０００℃の混合ガスを発生さ
せ、該ガスが燃焼室に供給される硫黄元素としての硫黄
を少なくとも３０モル％とモル比４：１〜１：１の成分
Ｈ2 Ｓ、ＳＯ2 とを含み、この混合ガスを硫黄の露点以
下にまで冷やし、凝縮する硫黄元素を分離し、混合ガス
を１８０〜２８０℃の温度に加熱し、そして接触水添操
作及び／又は加水分解操作を直接行って残りのＳＯ2 含
量を殆どＨ2 Ｓに変換し、そしてこのように処理された
ガスの少なくとも一部をＨ2 Ｓ含有残留ガスとしてスク
ラビング溶液と接触させることを特徴とする方法。 - 【請求項２】水添領域及び／又は加水分解領域からくる
Ｈ2 Ｓ含有残留ガスをスクラビング領域に導く請求項１
の方法。 - 【請求項３】熱再生領域からＣＯ2 を１０容量％以下含
むＨ2 Ｓ高含有排ガスを燃焼室に導く請求項１又は２の
方法。 - 【請求項４】水添領域及び／又は加水分解領域からくる
残留ガスの部分流を水添領域又は加水分解領域以前に戻
す請求項１〜３のいずれか１項の方法。 - 【請求項５】不純物を含有してスクラビング領域からく
るスクラビング溶液を、物質変換促進剤を含む第１再生
塔内で一部減圧して放散させ、第１再生塔から第１のＣ
Ｏ2 含有排ガスを取り出し、少なくともその一部をスク
ラビング領域に導き、第１再生塔からのスクラビング溶
液を加熱し、物質変換促進剤を含む第２再生塔内で一部
減圧して放散させ、第２再生塔からの部分再生スクラビ
ング溶液を熱再生領域に導き、第２再生塔内にストリッ
ピングガスを導き、第２再生塔から第２排ガスを取り出
してストリッピングガスとして第１再生塔内に導く請求
項１〜４のいずれか１項の方法。 - 【請求項６】水添領域及び／又は加水分解領域からくる
Ｈ2 Ｓ含有残留ガスをストリッピングガスとして第２再
生塔内に導く請求項５の方法。 - 【請求項７】窒素含有ガスをストリッピングガスとして
熱再生領域に導き、熱再生領域からの排ガスの部分流を
ストリッピングガスとして第２再生塔に導く請求項５の
方法。 - 【請求項８】水添領域及び／又は加水分解領域からくる
Ｈ2 Ｓ含有残留ガスをストリッピングガスとして第１再
生塔内に導く請求項５の方法。 - 【請求項９】水添領域及び／又は加水分解領域からくる
Ｈ2 Ｓ含有残留ガスの一部を燃焼室に導く請求項１〜８
のいずれか１項の方法。 - 【請求項１０】第１再生塔からくる第１排ガスの部分流
を接触水添領域及び／又は加水分解領域に導く請求項５
〜９のいずれか１項の方法。 - 【請求項１１】燃焼室に供給する排ガスに含まれた硫黄
の３０〜８０％を硫黄元素として回収する請求項１〜１
０のいずれか１項の方法。 - 【請求項１２】スクラビング領域から取り出した精製ガ
スをガス及び蒸気タービン発電所に供給する請求項１〜
１１のいずれか１項の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4014018.0 | 1990-05-01 | ||
| DE4014018A DE4014018A1 (de) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | Verfahren zum reinigen eines h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s und co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) enthaltenden gases |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0584422A true JPH0584422A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=6405536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3128710A Pending JPH0584422A (ja) | 1990-05-01 | 1991-05-01 | Ｈ２ ｏ、ｃｏ２ 含有ガスを精製する方法 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0455285B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0584422A (ja) |
| CN (1) | CN1031817C (ja) |
| AT (1) | ATE96339T1 (ja) |
| AU (1) | AU634881B2 (ja) |
| BR (1) | BR9101744A (ja) |
| CA (1) | CA2041157A1 (ja) |
| CZ (1) | CZ283005B6 (ja) |
| DE (2) | DE4014018A1 (ja) |
| DK (1) | DK0455285T3 (ja) |
| ES (1) | ES2046004T3 (ja) |
| PL (1) | PL164978B1 (ja) |
| SK (1) | SK279282B6 (ja) |
| ZA (1) | ZA913277B (ja) |
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| US11331625B2 (en) | 2017-11-30 | 2022-05-17 | Kobe Steel, Ltd. | Gas treatment method and gas treatment apparatus |
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| GB9606685D0 (en) * | 1996-03-29 | 1996-06-05 | Boc Group Plc | Gas separation |
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| DE102009034980A1 (de) * | 2009-07-28 | 2011-02-03 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Gaswäsche |
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