JPS5911392A - 石炭液化プラント等におけるガス精製法 - Google Patents

石炭液化プラント等におけるガス精製法

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JPS5911392A
JPS5911392A JP57118888A JP11888882A JPS5911392A JP S5911392 A JPS5911392 A JP S5911392A JP 57118888 A JP57118888 A JP 57118888A JP 11888882 A JP11888882 A JP 11888882A JP S5911392 A JPS5911392 A JP S5911392A
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JP
Japan
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water
oil
gas
cleaning
cleaning oil
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Pending
Application number
JP57118888A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Nakai
進 中井
Shiro Hirose
広瀬 志郎
Tsuneo Kaneshiro
庸夫 金城
Tatsuhiko Kato
龍彦 加藤
Hidekazu Tsubota
坪田 英一
Yoshiyuki Takazawa
高沢 由行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Kawatetsu Kagaku KK
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Kawatetsu Kagaku KK
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Publication date
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  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

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】 本発明は石炭液化プラントにおいて無機物あるいは有機
物の結晶析出の防止などを図るためにガスを精製する方
法に関するものである〇水添灰石を用いる石炭液化プロ
セスでは、理解し易いよう図面につき説明すると、第1
図に示すようにプレヒーター1を経て高温高圧の液化反
応器2を出た気液混合物は後続の高圧分離器3で気液分
離され、気相はさらに後続の冷却凝縮器4および油水分
離器5の冷却凝縮操作等により含んでいる水分、ペーパ
ー尋を分離した後、ガス精製設備6に送入される。ここ
で気相は反応に不要な不純物ω、■3、zs、 NE(
、等の無機化合物および08〜04等の軽炭化水素を含
む炭化水素類を除き、几純度を上げて再び反応用がス1
6として利用される。
ガス精製設備6としては、第2図に示されるように、洗
浄液循環方式の吸収塔7が良く利用されている。そして
洗浄液としては普通水(またはソーダ類を添加した水浴
液)あるいは油(洗浄油、主成分の沸点が70〜300
℃の比較的軽い油〕が単独で用いられる。洗浄液として
純水を用いた場合% 00.、凪等無機成分の溶解度は
低くないが、炭化水素類の溶解度が低いために、気相中
のC1〜C4等の成分の除去が悪<H2純度が上がらな
いため、純度調整用の補給残量が大きくなる欠点がある
□ソーダ水溶液を用いると炭化水素類の溶解度は多少良
くなるが、溶存した炭化水素と水の乳化作用により洗浄
水の油水分離が困難となって洗浄水の処理に問題が生じ
る0さらに、水またはソーダ水浴液を用いると、塔内に
ナフタリン等結晶性有機物が析出し、閉塞あるいは差圧
増大の原因となって洗浄設備の長期連続運転の妨げとな
る。
そこで、洗浄液として油(洗浄油〕を用いると、炭化水
素類の溶解度が非常に高く、気相の爬純度が高くなる上
に有機物結晶等の析出も少ない(析出しても洗浄油自身
で酊解洗浄できる)という利点がある0しかし、石炭液
化プロセスでは、NI(4C1s  (NFI、)!田
4等油類への溶解性の非常に悪い無機性結晶の生成があ
り、洗浄液として油を用いると塔内にそれらが析出して
塔内差圧増大の原因となり、操業時間が長くなるとフラ
ッディングを生じる等連続操業の妨げとなる0さらに結
晶成分が洗浄油自身の中で過飽和酵解状態となるため、
洗浄油の処理設備(洗浄油精製設備)等で析出し、閉塞
、腐食等の悪影響を生じることが多い。
そこで、本発明は洗浄液として油を用い、その時洗浄塔
内に析出する結晶を溶解除去Tるのに必要な水を混入し
て用いることにより、気相の不純物除去効果は油を使用
するのと同じで油を使用した特番こ避けられない無機物
結晶の塔内析出を防ぐことができ、さらに洗浄油中の無
機物結晶類の濃度を下げて洗浄油の処理設備等での結晶
析出による悪影響まで除去しようとするものであるC以
下、本発明の石炭液化プラントにおけるガス精製法を添
付図面を参照しつつ詳細に説明する〇洗浄液循環方式の
吸収塔によるガス精製設備を第2図に代表的に示す。本
発明では、この設備の吸収塔7へ装入される洗浄油に後
述する式により求められる量の水12を混入する。この
水としては純水が望ましく、汚水、洗浄油などの処理を
考えるとソーダ等の添加は避けた万が良い。水を混入す
るのは循環ポンプ10の吸入側でも吐出側でも良いが、
圧の低い吸入側の刀が容易である0次に操作手順につい
て説明するC α)廃ガス分離槽9よりの循環洗浄油に水12を混入し
、これを循環ポンプ10で昇圧した後吸収塔7の頂部へ
装入する。
(2)油水分離器5側から送られた不純がス15は吸収
塔7の底部から装入され、上部からの水が混入された洗
浄油と接触し、ガス中の不純物の殆んどは洗浄油中に溶
解し、精製された鶏純度の高いガスはリサイクルガス1
6として塔頂から出て再び反応に利用される。この時基
円では洗浄油中 5− には殆んど溶解しないNE(4Ct等の無機物結晶は洗
浄油中に同伴されている水にm解し、塔内に結晶として
析出蓄積することは防止される。
(3)不純物を詮んだ洗浄油と混入水は降圧バルブ8を
通って低圧の廃ガス分離槽9に送られ、ここで、溶解し
ていた結晶分を除く不純物の殆んどを廃ガスとして放出
する。この時洗浄油中に混入していた結晶分を溶解して
いる水は14として油水分離されて放出される。
(4) このようにして不純物が除かれた洗浄油13は
再び必要量の水12が混入されて循環洗浄液として吸収
塔7に送られる。また、洗浄油13の一部はfIi製装
置11により精製されて廃ガス分離槽9に供給される。
上述した本発明の方法により、吸収塔7175の結晶性
無機物の析出蓄積が防止され、さら番こ洗浄油精製装置
等への結晶分の到達も殆んどなくなる。
このようJこ洗浄油N製設備を含む諸設備において結晶
析出等の問題が生じないのは、結晶の水および油類に対
する分配係数が水側に極端に大きい上 6− に、後述するC1の値から洗浄油中に結晶分が飽和溶解
させられる状況があり得ないためであると考えられる。
吸収塔に装入される洗浄油中に混入さるべき水分量は、
次式(1)に示されるように、洗浄油を飽和させるのに
必要な水の量に2WB/100 (It/H)と、ガス
に同伴される結晶成分を溶解させるのに必要な水の量1
00Wc /C1kl(Kf/H)との和となる〇混入
水量−100M/C1に、 +に2Ws/100−−−
 CL)上式において% weは吸収塔に装入されるガ
スに同伴してくる結晶成分量((■)、県は吸収塔に装
入される(水分を除いた)洗浄油量(b/H) 。
klは操作温度における結晶の水に対する溶解度(溶解
結晶量f/水100f)、k2は操作温度における洗浄
油に対する水の溶解度(溶解水量2/洗浄油IQOf)
、C,は洗浄油中に溶解していない分離水が結晶成分を
溶解除去できる効果を示す洗浄効率係数で、吸収塔内で
の気液接触効率に関するが、常に1よりも小さく、一般
の設備ではC1=0.5〜0.01程度である。
CIの意味するところは次の通りである。
(1)式のに2Ws/100の値は循環洗浄液流量が大
きい場合や水の溶解度が大きい洗浄油の場合かなり大き
くなるが、これは洗浄油が水で飽和された後は全量補給
する必要はなく、洗浄油が洗浄油精製設備に送られる際
に損失する水分量だけで良い。この量は次式で示される
0 k2Ws / 100 (b/H)・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)こ
こでW8は洗浄油精製設備へ送られる(水を除いた)洗
浄油量(4/H)を意味する。 WBに代えて水分を含
んだままの洗浄油量Wa (hlH)を用いる場合は(
2)式は次の通りになるOWs/(1+100/に、)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・(3)従って、通常運転中に洗浄油に混入す
べき水分量W町Oは次式で表わされる。
次に、第3図に示す川崎製鉄■のRCパイロットプラン
トにおける実施例を示す。
α)循環洗浄油中に純水12を混入し、循環ポンプ10
によって約14(1/c11Gまで昇圧して吸収塔7へ
装入した(混入水が洗浄油中に一様に分散するようライ
ンミキサー20を設置しである)0温度は約40℃であ
った。
C) 油水分離器5からの不純ガス15中の不純物を吸
収塔7円で溶解した洗浄油と混入水は、降圧弁8により
約2rw/ciiGまで降圧した後、塔底から廃ガス分
離槽9へ送られる。廃ガス分離槽9での気液分離効率を
上げるため途中加熱器で約60℃まで昇温している〇 (3)  廃ガス分離槽9では洗浄油は、溶存している
不純ガス(炭化水素類も含む)を17として放出し、混
入水も排水14として分離され、再び循環洗浄水油13
として使用される。この時塔内でのガス吸収率を上げる
ため、循環洗浄油13は冷却器19によって約40℃ま
で冷却される0(4)循環洗浄油は炭化水素類の吸収が
良いので、9− 長時間使用しているとガスから吸収した炭化水素順番こ
より組成が変化してくる。このため、常時その一部を抜
き出し、洗浄油精製設備11(RCパイロットプラント
では蒸留塔)に送り、精製した後再び送り返している。
RCパイロットプラントにおいて本発明を実施するまで
は、吸収塔7内の差圧は第4図に示す通りであった。す
なわち、液化反応開始後徐々に昇圧し、13日後にはフ
ラッディングが発生し、循環液量が低下した0洗浄油n
製設備のポンプストレーナ部での結晶析出量は15日間
で約3001であった〇 ところが、本発明を実施した後は第5図に示す通りとな
り、吸収塔内の差圧は変化せず、洗浄油精製設備のポン
プストレーナ部での結晶析出量は15日間で認められな
かった。
ちなみに、混入した水の量は、ws −8906/Hの
時、(4)式により求めた量で次の通りであった。
10− ここで、We = 0.0254/H,Ws −10i
1/H。
k、 −23、k、=1.4、C,=0.14であった
これかられかるように、本発明をReパイロットプラン
トに適用すると大きな効果があることが証明された。こ
れはプロセス固有の数値を求めなければならない難点は
あるが、C1以外はいずれも一度求めると殆んど変化し
ない値で、C1は通常は循環液流量や装入ガス量が大き
く変化しなければ大きな変動はない。
なお、(4)式で求まる匙oよりも多量の水を使用して
も大きな問題はないが、効果は殆んど変わりないし、水
に対する溶解度の高い洗浄油を使用している場合には洗
浄油の排水への同伴による損失が大きくなるので、(4
)式で求まるWH20量に抑えておくのが好適である。
本発明は上述した石炭液化プロセスの他、結晶性無機物
の析出が吸収塔内で生じるような洗浄油循環方式による
ガス洗浄設備で有効である。特に水添反応を有するプロ
セスに対して有効である。
11−
【図面の簡単な説明】
第1図は石炭液化プロセスの概要図、第2図は洗浄油循
環式ガス精製設備に水を混入するよう構成した例の線図
、第3図は川崎製鉄株式会社のReパイロットプラント
における本発明適用例の線図、第4図および第5図はそ
れぞれ従来方法によるおよび本発明適用例による吸収塔
運転データを示すグラフである。 符号の説明 1・・・液化反応器用プレヒーター、2・・・液化反応
器、3・・・高圧分離槽、4・−・冷却凝縮器、5・・
・油水分離器、6・・・ガス精製装置、7・・・吸収塔
、8・・・降圧弁、9・・・廃ガス分離槽、10・・・
循環ポンプ、11・・・洗浄油精製装置、12・−水、
13・・・循環洗浄油、14・・・排水、15・・・不
純ガス、16・・・リサイクルガス、17・・・廃ガス
、18・・・加熱器、19・・・冷却器、20・・・ラ
インミキサー 特許出願人  川崎製鉄株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 石炭液化プロセス等水添反応を利用するプロセスにおい
    て水添反応後のガスを洗浄液循環方式の吸収手段番こよ
    ってfiiI製する設備において、無機ガス性不純物お
    よび炭化水素類を減少させ、吸収手段内への有機物およ
    び無機物の結晶析出による閉塞、差圧増大を防止し、洗
    浄液精製設備での結晶析出を防止するよう前記ガス中の
    不純物を除去するに際し、 前記洗浄液として主成分の沸点が70〜300℃の油を
    用い、この中に水を次式、 上式中、υ:循環洗浄油中に混入する水量(VH)壁 
    :吸収手段に到達する無機結晶塩類等の総量((侶) 塾 :ガス精製設備から洗浄油精製設備に送られる洗浄
    油量(4/H) kl:無機塩類の水に対する平均溶解度4 :洗浄油に
    対する水の溶解度 C8:洗浄効率係数 で求められる量またはそれ以上混入することを特徴とす
    る石炭液化プラント等におけるガス精製法0
JP57118888A 1982-07-08 1982-07-08 石炭液化プラント等におけるガス精製法 Pending JPS5911392A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61116049U (ja) * 1984-12-29 1986-07-22
US5222654A (en) * 1990-10-05 1993-06-29 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Hot pressure welding of hot steel stock

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61116049U (ja) * 1984-12-29 1986-07-22
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