JPH09255974A - イオウ回収方法及びイオウ回収プラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硫化水素とメルカプタン類とを含有する酸性
ガス、特に天然ガスからサルフィノールプロセス等によ
り分離した酸性ガスからのイオウの回収率を大きく向上
させ、更に、イオウを回収する際に煤で汚染されないよ
うにする。 【解決手段】 硫化水素とメルカプタン類とを含有する
酸性ガスからイオウを回収するために、（Ａ）酸性ガス
を、硫化水素を濃縮するためのエンリッチメントプロセ
スユニット２に導入し、硫化水素濃縮ガスとメルカプタ
ン類を含有するオフガスとに分離し、（Ｂ）得られた硫
化水素濃縮ガスをクラウスプロセスユニット３に導入す
ることにより、硫化水素濃縮ガスからイオウを回収し、
（Ｃ）これとは別に前記工程（Ａ）で得られたオフガス
を水素化処理ユニット４に導入し、水素化触媒の存在下
で水素化処理し、その中に含有されているメルカプタン
類を硫化水素に変換し、（Ｄ）前記工程（Ｃ）で得られ
たオフガスからイオウを回収するために、そのオフガス
を前記工程（Ｂ）において使用されたクラウスプロセス
ユニット３に導入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硫化水素とメルカ
プタン類とを含有する酸性ガス、特に天然ガスからサル
フィノールプロセス等により分離した酸性ガスからイオ
ウを回収する方法及びその方法を実施するためのイオウ
回収プラントに関する。

【０００２】

【従来の技術】石油精製プロセス、特に石油の水素化精
製プロセスや天然ガス精製プロセスにおいて、必要な炭
化水素類等を分離精製した後のテールガス等の酸性ガス
には、硫化水素やメルカプタン類などのイオウ化合物や
炭酸ガス、更に軽質炭化水素やＢＴＸ（ベンゼン／トル
エン／キシレン）などが含まれている。例えば、一般的
な天然ガスからの酸性ガスの主成分は表１に示すような
組成となっている。

【０００３】

【表１】 （天然ガス由来の酸性ガス）成分 含有量(VOL%) 硫化水素 ４０以下 メルカプタン類 ５以下 ＢＴＸ ５以下 軽質炭化水素 １０以下炭酸ガス他 バランス

【０００４】このような組成の酸性ガスの簡便な処理と
しては、インシネレーターにおいて燃料とともに焼却
し、セントラルスタックから大気中に排出することであ
るが、この場合、硫化水素やメルカプタン類などのイオ
ウ化合物由来のＳＯ₂の排ガス中の濃度が１〜１．５×
１０⁴ｐｐｍ以上となるため、公害問題を引き起こすこ
とが懸念される。

【０００５】そこで、硫化水素やメルカプタン類や二硫
化物などのように種々のイオウ化合物及び軽質炭化水素
を含有する酸性ガスを、図３（従来のイオウ回収プラン
トの概略全体図）の点線に示すように、クラウスプロセ
スユニット３に直接導入し、イオウを回収する。しか
し、この場合、メルカプタン類をクラウスプロセスユニ
ット３においてイオウとして回収するためには、クラウ
スプロセスユニット３の導入部に設けられている燃焼反
応炉内（図示せず）でメルカプタン類を酸化してＳＯ₂
としておくことが必要となるが、燃焼反応炉内は不完全
燃焼（１／３燃焼）状態に維持されているために、メル
カプタン類を十分にＳＯ₂に酸化することができず、イ
オウの回収率を向上させることができないという問題が
ある。また、オフガスに含まれている炭化水素、特にＢ
ＴＸは、燃焼反応炉における不完全燃焼により煤を生じ
させるために、回収したイオウをその煤により汚染し、
その結果、回収イオウの商品価値が大きく低下するとい
う問題がある。また、酸性ガス中の硫化水素の濃度が低
い場合には、燃焼反応炉における燃焼が不安定となりク
ラウスプロセスで効率的にイオウ回収ができなくなり、
更にクラウスプロセスユニット自体が大きくなってしま
うという問題がある。

【０００６】そこで、図３の実線で示すように、天然ガ
スなどの原料ガスを酸性ガス吸収プロセスユニット１に
導入して酸性ガスを分離し、次に酸性ガス中のイオウ分
を効率よく回収するために、酸性ガスの硫化水素を濃縮
するためのエンリッチメントプロセス（アルカノールア
ミン（例えばモノエタノールアミンやメチルジエタノー
ルアミン）吸収剤を使用するプロセス）ユニット２に酸
性ガスを導入して硫化水素を分離濃縮し、得られた硫化
水素濃縮ガスをクラウスプロセスユニット３に導入する
ことによりイオウとして回収することが行われる。この
ようなエンリッチメントプロセスを使用することによ
り、クラウスプロセスユニットの規模を小さくすること
ができる。この場合、イオウの回収率は、酸性ガス中の
硫化水素以外のイオウ化合物の含有量等により異なる
が、酸性ガス中の全イオウ分に対し９０〜９５％程度の
回収率となる。

【０００７】なお、クラウスプロセスユニット３からの
テールガスは、必要に応じてスコットプロセス等のテー
ルガス処理ユニット（図示せず）により、未回収のイオ
ウ成分（特にＳＯ₂）を硫化水素に還元し、それをクラ
ウスプロセスユニット３へリサイクルしてイオウの回収
率を向上させることもできる。

【０００８】一方、エンリッチメントプロセスユニット
２から排出されるオフガスは、インシネレーターにおい
て燃料とともに焼却し、セントラルスタックから大気中
に放散される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、エンリッ
チメントプロセスユニット２から排出されるオフガスの
中からイオウを回収する試みは未だなされていないのが
現状であるが、酸性ガスが導入されたエンリッチメント
プロセスユニット２からのオフガスにも、表２に示すよ
うにメルカプタン類や硫化水素の一部が含有されてい
る。このため、単に焼却して大気中に放散させた場合に
はやはりＳＯ₂による公害問題の発生が懸念される。

【００１０】

【表２】 （天然ガス由来のオフガス）成分 含有量(VOL%) 硫化水素 ５以下 メルカプタン類 １５以下 ＢＴＸ １０以下 軽質炭化水素 １５以下炭酸ガス他 バランス

【００１１】そこで、このオフガスからイオウを更に回
収して酸性ガスからのイオウ回収率を更に向上させるた
めに、オフガス中の硫化水素のみならず、特にオフガス
中において硫化水素よりも含有割合の高いメルカプタン
類からイオウを回収することが強く望まれている。

【００１２】本発明は、以上の従来の技術の課題を解決
しようとするものであり、硫化水素とメルカプタン類と
を含有する酸性ガス、特に天然ガスからサルフィノール
プロセス等により分離した酸性ガスからのイオウの回収
率を大きく向上させることを第１の目的とする。更に、
イオウを回収する際に煤で汚染されないようにすること
を第２の目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者は、エンリッチ
メントプロセスユニットから排出されるオフガスを水素
化処理してその中のメルカプタン類を硫化水素に変換
し、そのように水素化処理されたオフガスをクラウスプ
ロセスユニットに導入することにより第１の目的が達成
できること、そしてクラウスプロセスユニットを構成す
る燃焼反応炉とクラウス触媒反応器又は酸化触媒反応器
との間に水素化処理されたオフガスを導入することによ
り第２の目的を達成できることを見出し、本発明を完成
させるに至った。

【００１４】即ち、第１の目的を達成するために本発明
は、第１の態様として、硫化水素とメルカプタン類とを
含有する酸性ガスからイオウを回収する方法において： （Ａ）酸性ガスを、硫化水素を濃縮するためのエンリッ
チメントプロセスユニットに導入し、酸性ガスを硫化水
素濃縮ガスとメルカプタン類を含有するオフガスとに分
離する硫化水素濃縮工程； （Ｂ）前記工程（Ａ）で得られた硫化水素濃縮ガスをク
ラウスプロセスユニットに導入することにより、硫化水
素濃縮ガスからイオウを回収するイオウ回収工程； （Ｃ）前記工程（Ａ）で得られたオフガスを、水素化触
媒の存在下で水素化処理し、その中に含有されているメ
ルカプタン類を硫化水素に変換するメルカプタン類の水
素化処理工程；及び （Ｄ）前記工程（Ｃ）で得られた、硫化水素を含有する
オフガスからイオウを回収するために、そのオフガスを
前記工程（Ｂ）において使用されたクラウスプロセスユ
ニットに導入するオフガス導入工程 を含んでなることを特徴とするイオウ回収方法を提供す
る。

【００１５】なお、本発明の第２の目的は、第１の態様
の工程（Ｄ）のオフガス導入工程において、オフガス
を、クラウスプロセスユニットを構成する燃焼反応炉と
クラウス触媒反応器又は酸化触媒反応器との間に導入す
ることにより達成することができる。

【００１６】また、本発明は、第１の態様のイオウ回収
方法を実施するための第２の態様として、硫化水素とメ
ルカプタン類とを含有する酸性ガスからイオウを回収す
るためのイオウ回収プラントであって：酸性ガス中の硫
化水素を濃縮することにより、酸性ガスを硫化水素濃縮
ガスとメルカプタン類を含有するオフガスとに分離する
エンリッチメントプロセスユニット；前記エンリッチメ
ントプロセスユニットで得られた硫化水素濃縮ガスから
イオウを回収するためのクラウスプロセスユニット；及
び前記エンリッチメントプロセスユニットにより分離さ
れたオフガスのメルカプタン類を水素化触媒の存在下で
水素化して硫化水素に変換し、その硫化水素を含有する
オフガスをイオウ回収手段へ導入するメルカプタン類の
水素化処理ユニットを含んでなることを特徴とするイオ
ウ回収プラントを提供する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図を参照しつつ詳
細に説明する。

【００１８】まず、本発明の第１の態様のイオウ回収方
法について、図１のイオウ回収プラントと図２のクラウ
スプロセスユニット説明図とを参照しながら工程毎に説
明する。

【００１９】（前処理工程）まず、工程（Ａ）の前段階
として、天然ガスなどの原料ガスを酸性ガス吸収プロセ
スユニット１に導入して酸性ガスを分離する。ここで、
天然ガス以外の原料ガスとしては、コンデセートガスな
どをあげることができる。

【００２０】酸性ガス吸収プロセスユニット１として
は、原料ガスの種類や特性などに応じて種々の化学的あ
るいは物理的酸性ガス分離プロセスユニットを利用する
ことができる｛例えば、「石油精製プロセス」、普及
版、４０３〜４１４頁（１９７６年）、石油学会編、幸
書房）参照｝。中でも、原料ガスが天然ガスである場合
には、硫化水素や炭酸ガスだけでなくメルカプタン類や
硫化カルボニルなども除去できる点からサルフィノール
プロセスユニットを使用することが好ましい。

【００２１】なお、酸性ガス吸収プロセスユニット１に
おける酸性ガスの分離条件は、原料ガスの組成や処理
量、更に酸性ガス吸収プロセスユニットの種類や規模な
どにより適宜決定することができる。

【００２２】工程（Ａ）（硫化水素濃縮工程） 次に、前処理工程で分離された酸性ガスを、硫化水素を
濃縮するためのエンリッチメントプロセスユニット２に
導入する。これにより、酸性ガスの中から硫化水素が２
〜５倍程度に濃縮された硫化水素濃縮ガスと、メルカプ
タン類と一部の硫化水素と炭酸ガスやＢＴＸや軽質炭化
水素とを含有するオフガスとに分離することができる。

【００２３】エンリッチメントプロセスユニット２とし
ては、従来より、種々のイオウ回収方法において利用さ
れている硫化水素エンリッチメントプロセスユニットの
中から適宜選択して利用することができる。特に、原料
ガスが天然ガスである場合には、使用する薬剤が安価で
あり、また、濃縮ガス中のメルカプタン類や炭化水素濃
度が低いなどの点から、アルカノールアミン系吸収剤を
使用するプロセスユニットを利用することが好ましい。

【００２４】なお、本発明において処理する対象となる
メルカプタン類としては、メチルメルカプタン、エチル
メルカプタン、プロピルメルカプタン、ブチルメルカプ
タン等のアルキルメルカプタン類、ジメチルサルファイ
ド、ジメチルジサルファイド等のサルファイド類、チオ
フェン類、ポリサルファイド類、ＣＳ₂、ＣＯＳ等を挙
げることができる。

【００２５】なお、酸性ガスは、メルカプタン類と硫化
水素とに加えて、炭酸ガス、一酸化炭素、窒素ガス、水
分などを含有してもよい。

【００２６】工程（Ｂ）（イオウ回収工程） 次に、工程（Ａ）で得られた硫化水素濃縮ガスを、公知
のクラウスプロセスユニット３に導入することにより、
硫化水素濃縮ガスからイオウを回収する。

【００２７】なお、硫化水素濃縮ガスから回収されるイ
オウ分は、原料ガス中に含有されるメルカプタン類の硫
化水素以外のイオウ化合物濃度により異なるが、酸性ガ
ス中の約９０〜９５％程度となる。

【００２８】工程（Ｃ）メルカプタン類の水素化処理工
程 工程（Ａ）で得られたオフガスを、水素化処理ユニット
４において水素化触媒の存在下で水素化処理することに
より、その中に含有されているメルカプタン類を硫化水
素に変換する。メルカプタン類を硫化水素に変換するこ
とにより、クラウスプロセスユニット３により容易に回
収することが可能となる。

【００２９】この工程で使用する水素化触媒としては、
石油蒸留留出油の水素化精製などにおいて用いられてい
る公知の水素化触媒を使用することができる。例えば、
多孔性無機酸化物担体（アルミナ、シリカ、チタニア、
ボリア、ジルコニア、シリカ−アルミナ、シリカ−マグ
ネシア、アルミナ−マグネシア、アルミナ−チタニア、
シリカ−チタニア、アルミナ−ボリア、アルミナ−ジル
コニア等）に、周期律表の第Ｖ族、第VI族及び第VIII族
に属する金属（例えば、バナジウム、クロム、モリブデ
ン、タングステン、コバルト、ニッケル等）から選ばれ
る活性金属を担持させたものを使用することができる。
これらの活性金属の担体上における存在形態としては、
メタル、酸化物、硫化物あるいはそれらの混合物として
存在できる。これらの中でも、アルミナ担体にコバルト
−モリブデンを担持させた触媒が触媒活性や寿命の点で
好ましく使用することができる。

【００３０】水素化触媒における活性金属の担持割合と
しては、酸化物換算で３〜３０重量％である。

【００３１】水素化触媒の形状としては特に限定され
ず、粒状、錠剤状、円柱状などの形状とすることが可能
である。

【００３２】なお、水素化触媒は、使用前に予め公知の
方法により予備硫化することが好ましい。これは、予備
硫化することにより、水素化工程の実施の初期段階から
安定した触媒活性が得られるからである。

【００３３】また、水素化処理時の反応温度は、好まし
くは２００〜４００℃、より好ましくは２５０℃〜３５
０℃である。

【００３４】水素化処理時の反応圧力は特に限定はな
く、ことさら高圧にする必要もなく、常圧でもよいが、
水素化処理ユニットの前後のユニットとの接続の点から
０〜５ＭＰａであることが好ましい。

【００３５】水素化処理時のオフガスの流量（ＧＨＳ
Ｖ）は、１時間当たり触媒１ｍ³を通過する流量（Ｎ
ｍ³）として定義した場合に、好ましくは５００〜５０
００／ｈｒ、より好ましくは１０００〜３０００／ｈｒ
である。

【００３６】水素化処理工程において使用する反応塔の
形式は、流動床、固定床、膨脹床等を適宜選択して使用
することができる。

【００３７】なお、水素化処理の際に必要となる水素
は、必要に応じてガス導入ユニット５から系内に水素ガ
スを供給してもよく、あるいはメルカプタン類の水素化
処理時に、メルカプタン類を含有するオフガスをインラ
イン加熱する場合に燃料を不完全燃焼（部分酸化）させ
て一酸化炭素と水素とを発生させ、また、その一酸化炭
素とオフガス中の水分とをシフト反応させて発生させた
水素を利用してもよい。 工程（Ｄ）オフガス導入工程 工程（Ｃ）で得られたオフガス（メルカプタン類から変
換された硫化水素を含有するオフガス）からイオウを回
収するために、そのオフガスを工程（Ｂ）において使用
したクラウスプロセスユニット３に導入する。これによ
り、メルカプタン類を硫化水素を経由してイオウとして
回収することができる。

【００３８】この場合、クラウスプロセスユニット３に
は、オフガスを導入する場所がいくつか有り得るが、導
入場所により得られる効果が異なる。この点を明らかに
するために、まず一般的なクラウスプロセスユニット３
の構成を硫化水素濃縮ガスのフローに沿って図２を参照
しながら説明し、その後でオフガスの導入場所に言及す
る。

【００３９】まず、硫化水素濃縮ガスを、図２に示すよ
うに、クラウスプロセスユニット３の燃焼反応炉３ａに
導入し、以下に示すように無触媒下で反応させてイオウ
を生成させて回収する。

【００４０】

【化１】

【００４１】次に、イオウを回収した残余ガスをクラウ
ス触媒反応器３ｂに導き、以下に示すようにクラウス触
媒存在下で反応させてイオウを回収する。

【００４２】

【化２】

【００４３】次に、その残余ガスを再加熱炉３ｃに導入
してクラウス反応可能な温度にまで加熱した後に、第二
のクラウス触媒反応器３ｄに導き、クラウス反応により
イオウを生成させて回収する。そしてその残余ガスは、
再加熱炉３ｅに導入し、酸化触媒反応器３ｆにおける以
下の選択的酸化反応

【００４４】

【化３】 を生じる温度にまで加熱した後に、酸化触媒反応器３ｆ
に導入してイオウを生成させて回収する。テールガスは
スタックインシネレーターへ送られ燃料と共に焼却し大
気中に放散される。

【００４５】なお、図２の例においては、クラウス触媒
反応器が２か所設置されているが、必要に応じて１か所
でも３か所以上設置してもよく、また、酸化触媒反応器
３ｆを省略することもできる。

【００４６】ところで、図２において、工程（Ｃ）で得
られた硫化水素含有オフガスをクラウスプロセスユニッ
ト３に導入する際、〜のいずれかの位置で導入する
ことが可能である。

【００４７】しかし、の位置で導入した場合には、オ
フガス中に含まれているＢＴＸなどから煤が生じ、回収
イオウを汚染することが懸念されるので好ましくない。

【００４８】従って、オフガスを、燃焼反応炉３ａとク
ラウス触媒反応器３ｂ（３ｄ）又は酸化触媒反応器３ｆ
との間、即ち〜に位置でクラウスプロセスユニット
３に導入することが好ましい。特に、又はもしくは
の位置で導入することが、オフガス中に含まれる炭化
水素の不完全燃焼により煤の発生を回避可能となる点か
ら好ましい。

【００４９】以上説明したように、本発明のイオウ回収
方法においては、エンリッチメントプロセスユニットか
ら排出されるオフガスを水素化処理してその中のメルカ
プタン類を硫化水素に変換し、そのように水素化処理さ
れたオフガスをクラウスプロセスユニットに導入するこ
とにより、イオウの回収率を向上させることが可能とな
る。即ち、イオウの回収率は、工程（Ｃ）のメルカプタ
ン類の水素化処理工程における硫化水素への転化率にも
よるが、全イオウの９５％〜９９％となる。その場合、
クラウスプロセスユニットを構成する燃焼反応炉とクラ
ウス触媒反応器又は酸化触媒反応器との間に水素化処理
されたオフガスを導入することにより、回収されるイオ
ウを煤で汚染されないようにすることが可能となる。

【００５０】このような本発明のイオウ回収方法は、天
然ガスからのイオウの回収やメルカプタン類を含有する
し尿発酵ガス、パルプ醸解廃ガス等に好ましく適用する
ことができる。

【００５１】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００５２】実施例１ 酸化触媒反応器を備えた図２に示したようなクラウスプ
ロセスユニットを有する図１に示すイオウ回収プラント
に、表３に示す位置（ａ）におけるガス組成ａの原料ガ
ス流を導入し、以下に説明するようにその原料ガスから
イオウを回収した。

【００５３】なお、表３〜表５にイオウ回収プラント
（図１）の位置（ｂ）〜（ｇ）におけるガス流の組成ｂ
〜ｇを示す。また、位置（ｆ）は、具体的にはクラウス
プロセスユニット３中の酸化触媒反応器３ｆの前に設置
されているクラウス触媒反応器３ｄの直後の位置（図２
のに相当）である。

【００５４】（前処理工程）まず、図１の位置（ａ）お
けるガス組成ａの原料ガスを、酸性ガス吸収のためにサ
ルフィノールプロセスユニット（４０℃，６ＭＰａ）１
に導入して酸性ガス（組成ｃ）を分離した。酸性ガスに
は、原料ガス中の硫化水素とメルカプタン類及び芳香族
系炭化水素がほぼ全量含まれていた。

【００５５】工程（Ａ）（硫化水素濃縮工程） 分離した酸性ガスを、硫化水素を濃縮するためのエンリ
ッチメントプロセスユニット（４０℃，０．１５ＭＰ
ａ）２に導入した。これにより、濃縮された硫化水素濃
縮ガス（組成ｅ）と、メルカプタン類と一部の硫化水素
と炭酸ガスや炭化水素とを含有するオフガス（組成ｄ）
とに分離した。

【００５６】工程（Ｂ）（イオウ回収工程） 次に、工程（Ａ）で得られた硫化水素濃縮ガス（組成
ｅ）を、クラウスプロセスユニット（燃焼反応炉温度１
０７０℃，触媒反応炉（図２の３ｂ）温度３１０℃，触
媒反応炉（図２の３ｃ）温度２２０℃）に導入すること
により、硫化水素濃縮ガスからイオウを回収した。

【００５７】なお、クラウスプロセスユニットにおける
クラウス触媒反応器３ｄの直後の位置（ｆ）（図２）に
おけるガスは表１の組成ｆを有していた。

【００５８】工程（Ｃ）メルカプタン類の水素化処理工
程 工程（Ａ）で得られた組成ｄのオフガス（４５℃，０．
１５ＭＰａ）に、インライン加熱した場合に混入すると
想定される一酸化炭素と炭酸ガスと窒素ガスと水素と水
分とを加えて組成ｈのオフガス（２７０℃，０．１５Ｍ
Ｐａ）とし、これを水素化処理ユニット４において水素
化触媒（アルミナ担体にコバルト−モリブデンを担持さ
せた触媒）の存在下で水素化処理（触媒層平均温度２８
０℃，ＧＨＳＶ２０００／ｈｒ，０．１６ＭＰａ）する
ことにより、その中に含有されているメルカプタン類を
硫化水素とすることにより組成ｉのオフガス（２９０
℃，０．１５ＭＰａ）とした。

【００５９】工程（Ｄ）オフガス導入工程 工程（Ｃ）で得られたオフガス（メルカプタン類から変
換された硫化水素を含有するオフガス）からイオウを回
収するために、そのオフガスを工程（Ｂ）において使用
したクラウスプロセスユニット３に導入した。ここで、
オフガスを、図２のの位置でクラウスプロセスユニッ
トへ導入して酸化触媒反応器３ｆに導き、、それにより
イオウを生成させて回収した。

【００６０】その結果、表３〜表５からわかるように原
料ガス中の全イオウ分に対するイオウ回収率は９８．７
％と非常に高いものであった。

【００６１】

【表３】 組成（供給100Kmol(VOL%)) ａ ｂ ｃ Ｈ₂Ｓ 0.820(0.82) − 0.816(22.58) ＣＯ − − − ＣＯ₂ 2.360(2.36) − 2.349(65.04) Ｏ₂ − − − Ｈ₂ − − − Ｎ₂ 3.970(3.97) 3.956(4.1) 0.000(0.01) Ｈ₂Ｏ − − 0.156(4.31) TOTAL HC*1 92.790(92.79) 91.597(95.9) 0.231(6.39) AROMATICS*2 0.030(0.03) − 0.029(0.80) メルカフ゜タン 類 0.031(0.03) − 0.031(0.86) 他のＳ化合物*3 − − − 100.00(100.0) 95.553(100.0) 3.611(100.0) *1 全炭化水素（芳香族化合物を除く） *2 芳香族化合物 *3 硫化水素及びメルカプタン類以外の含イオウ化合物

【００６２】

【表４】 組成（供給100Kmol(VOL%)) ｄ ｅ ｆ Ｈ₂Ｓ 0.001(0.04) 0.815(64.90) 0.026(0.90) ＣＯ − − 0.038(1.34) ＣＯ₂ 1.986(81.76) 0.363(28.94) 0.344(12.03) Ｏ₂ − − − Ｈ₂ − − 0.049(1.73) Ｎ₂ − − 1.454(50.86) Ｈ₂Ｏ 0.153(6.31) 0.075(5.99) 0.945(33.04) TOTAL HC*1 0.229(9.42) 0.002(0.17) − AROMATICS*2 0.029(1.19) − −メルカフ゜タン 類 0.031(0.03) − − 他のＳ化合物*3 − − 0.003(0.10) 2.428(100.0) 1.255(100.0) 2.859(100.0) *1〜*3 表１に同じ

【００６３】

【表５】 組成（供給100Kmol(VOL%)) ｇ ｈ ｉ Ｈ₂Ｓ 0.005(0.08) 0.001(0.03) 0.032(1.10) ＣＯ 0.040(0.65) 0.030(1.03) 0.002(0.07) ＣＯ₂ 2.389(39.05) 2.012(69.19) 2.038(70.18) Ｏ₂ 0.031(0.50) − − Ｈ₂ 0.060(0.99) 0.023(0.80) 0.011(0.37) Ｎ₂ 2.037(33.30) 0.302(10.37) 0.302(10.39) Ｈ₂Ｏ 1.258(20.57) 0.252(8.65) 0.228(7.87) TOTAL HC*1 0.262(4.28) 0.229(7.87) 0.262(9.03) AROMATICS*2 0.029(1.19) 0.029(0.99) 0.029(1.00) メルカフ゜タン 類 − 0.031(1.07) − 他のＳ化合物*3 0.006(0.10) − 0.003(0.10) 6.118(100.0) 2.908(100.0) 2.903(100.0) *1〜*3 表１に同じ

【００６４】比較例１ エンリッチメントプロセスユニットにより分離したオフ
ガスからイオウを回収することなく、図３のイオウ回収
プラントに従って、エンリッチメントプロセスユニット
により得られた濃縮ガスからのみイオウを回収する以外
は、実施例１と同様にして原料ガスからイオウを回収し
た。

【００６５】なお、表６〜表７にイオウ回収プラント
（図３）の位置（ａ´）〜（ｇ´）におけるガス流の組
成ａ´〜ｇ´を示す。また、位置（ｆ´）は、実施例１
の場合と同様に、具体的にはクラウスプロセスユニット
３中の酸化触媒反応器３ｆの前に設置されているクラウ
ス触媒反応器３ｄの直後の位置（図２のに相当）であ
る。

【００６６】表６〜表７からわかるように、原料ガス中
の全イオウ分に対するイオウ回収率は９５．２％と実施
例１に比べ低いものであった。

【００６７】

【表６】 組成（供給100Kmol(VOL%)) ａ´ ｂ´ ｃ´ Ｈ₂Ｓ 0.820(0.82) − 0.816(22.58) ＣＯ − − − ＣＯ₂ 2.360(2.36) − 2.349(65.04) Ｏ₂ − − − Ｈ₂ − − − Ｎ₂ 3.970(3.97) 3.956(4.14) 0.000(0.01) Ｈ₂Ｏ − − 0.156(4.31) TOTAL HC*1 92.789(92.79) 91.601(95.86) 0.231(6.39) AROMATICS*2 0.030(0.03) − 0.029(0.80) メルカフ゜タン 類 0.031(0.03) − 0.031(0.86) 他のＳ化合物*3 − − − 100.00(100.0) 95.557(100.0) 3.611(100.0) *1〜*3 表１に同じ

【００６８】

【表７】 組成（供給100Kmol(VOL%)) ｄ´ ｅ´ ｆ´ ｇ´ Ｈ₂Ｓ 0.001(0.04) 0.815(64.90) 0.026(0.90) 0.002(0.07) ＣＯ − − 0.044(1.54) 0.043(1.42) ＣＯ₂ 1.986(81.76) 0.363(28.94) 0.348(11.87) 0.345(11.31) Ｏ₂ − − − 0.015(0.50) Ｈ₂ − − 0.055(1.93) 0.055(1.81) Ｎ₂ − − 1.438(50.54) 1.599(52.33) Ｈ₂Ｏ 0.153(6.31) 0.075(5.99) 0.941(33.05) 0.988(32.33) TOTAL HC*1 0.229(9.42) 0.002(0.17) − − AROMATICS*2 0.029(1.19) − − −メルカフ゜タン 類 0.031(0.03) − − − 他のＳ化合物*3 − − 0.005(0.18) 0.007(0.23) 2.429(100.0) 1.255(100.0) 2.846(100.0) 3.055(100.0) *1〜*3 表１に同じ

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、硫化水素とメルカプタ
ン類とを含有する酸性ガス、特に天然ガスからサルフィ
ノールプロセス等により分離した酸性ガスからのイオウ
の回収率を大きく向上させることができる。しかも、回
収したイオウを煤で汚染しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のイオウ回収プラントの概略全体図であ
る。

【図２】クラウスプロセスユニット説明図である。

【図３】従来のイオウ回収プラントの概略全体図であ
る。

【符号の説明】

１ 酸性ガス吸収プロセスユニット ２ エンリッチメントプロセスユニット ３ クラウスプロセスユニット ４ 水素化処理ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 洋 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 味村 健一 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硫化水素とメルカプタン類とを含有する
   酸性ガスからイオウを回収する方法において： （Ａ）酸性ガスを、硫化水素を濃縮するためのエンリッ
   チメントプロセスユニットに導入し、酸性ガスを硫化水
   素濃縮ガスとメルカプタン類を含有するオフガスとに分
   離する硫化水素濃縮工程； （Ｂ）前記工程（Ａ）で得られた硫化水素濃縮ガスをク
   ラウスプロセスユニットに導入することにより、硫化水
   素濃縮ガスからイオウを回収するイオウ回収工程； （Ｃ）前記工程（Ａ）で得られたオフガスを、水素化触
   媒の存在下で水素化処理し、その中に含有されているメ
   ルカプタン類を硫化水素に変換するメルカプタン類の水
   素化処理工程；及び （Ｄ）前記工程（Ｃ）で得られた、硫化水素を含有する
   オフガスからイオウを回収するために、そのオフガスを
   前記工程（Ｂ）において使用されたクラウスプロセスユ
   ニットに導入するオフガス導入工程を含んでなることを
   特徴とするイオウ回収方法。
2. 【請求項２】 酸性ガスが天然ガス由来の酸性ガスであ
   る請求項１記載のイオウ回収方法。
3. 【請求項３】 工程（Ａ）において使用するエンリッチ
   メントプロセスユニットが、アルカノールアミン系吸収
   剤を使用するプロセスユニットである請求項１又は２記
   載のイオウ回収方法。
4. 【請求項４】 工程（Ｄ）のオフガス導入工程におい
   て、オフガスを、クラウスプロセスユニットを構成する
   燃焼反応炉とクラウス触媒反応器又は酸化触媒反応器と
   の間に導入する請求項１〜３のいずれかに記載のイオウ
   回収方法。
5. 【請求項５】 工程（Ｃ）において使用する水素化触媒
   が、多孔性無機酸化物担体に、周期律表の第Ｖ族、第VI
   族及び第VIII族に属する金属から選ばれる活性金属を担
   持させた水素化触媒である請求項１〜４のいずれかに記
   載のイオウ回収方法。
6. 【請求項６】 多孔性無機酸化物担体がアルミナであ
   り、活性金属がコバルト−モリブデンである請求項５記
   載のイオウ回収方法。
7. 【請求項７】 工程（Ｃ）のメルカプタン類の水素化処
   理工程の反応温度が２００〜４００℃である請求項５又
   は６記載のイオウ回収方法。
8. 【請求項８】 工程（Ｃ）のメルカプタン類の水素化処
   理工程の反応圧力が０〜５ＭＰａである請求項５又は６
   記載のイオウ回収方法。
9. 【請求項９】 工程（Ｃ）のメルカプタン類の水素化処
   理工程におけるオフガスの流量が、１時間当たり触媒１
   ｍ³を通過する流量（Ｎｍ³）として定義した場合に、５
   ００〜５０００／ｈｒである請求項５又は６記載のイオ
   ウ回収方法。
10. 【請求項１０】 硫化水素とメルカプタン類とを含有す
    る酸性ガスからイオウを回収するためのイオウ回収プラ
    ントにおいて：酸性ガス中の硫化水素を濃縮することに
    より、酸性ガスを硫化水素濃縮ガスとメルカプタン類を
    含有するオフガスとに分離するエンリッチメントプロセ
    スユニット；前記エンリッチメントプロセスユニットで
    得られた硫化水素濃縮ガスからイオウを回収するための
    クラウスプロセスユニット；及び前記エンリッチメント
    プロセスユニットにより分離されたオフガス中のメルカ
    プタン類を水素化触媒の存在下で水素化して硫化水素に
    変換し、その硫化水素を含有するオフガスをイオウ回収
    手段へ導入するメルカプタン類の水素化処理ユニットを
    含んでなることを特徴とするイオウ回収プラント。
11. 【請求項１１】 酸性ガスが天然ガス由来の酸性ガスで
    ある請求項１０記載のイオウ回収プラント。
12. 【請求項１２】 エンリッチメントプロセスユニットが
    アルカノールアミン系吸収剤を使用するプロセスユニッ
    トである請求項１０又は１１記載のイオウ回収プラン
    ト。