JPS61113688A - 混合ガス中の硫化水素を除去する方法 - Google Patents

混合ガス中の硫化水素を除去する方法

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JPS61113688A
JPS61113688A JP59235629A JP23562984A JPS61113688A JP S61113688 A JPS61113688 A JP S61113688A JP 59235629 A JP59235629 A JP 59235629A JP 23562984 A JP23562984 A JP 23562984A JP S61113688 A JPS61113688 A JP S61113688A
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hydrogen sulfide
sulfide
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adsorption
cog
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Hideaki Mineta
峯田 英昭
Sadao Nakamura
中村 貞雄
Akira Wakaizumi
若泉 章
Toru Tanaka
田中 通
Hiroshi Kawakami
浩 川上
Kazuhiro Hishinuma
菱沼 一弘
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Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
Nippon Steel Corp
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Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
Nippon Steel Corp
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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〕 この発明は、コークス炉ガス(COG)などの少なくと
も硫化水素および二酸化炭素を含む混合ガス中の硫化水
素を除去する方法に関する。
〔従来技術と解決すべき問題点〕
COGから圧力スイング再生方式で運転される主精製装
置を用いて水素を回収することが行われている。硫化水
素は主ml1A装置に対して犀害を与えるので、予めほ
ぼゼロになるまで除去しておかなければならない。従来
、このようなプロセスにおいて、COG中に含まれる硫
化水素を除去するには、上記主精製装置の前段に予備r
I製用活性炭吸着装置を設け、ここで硫化水素を吸着除
去する方法がある。しかしながら、硫化水素を活性炭吸
着剤に吸着させる方法では、硫化水素を脱着させるとき
硫化水素が硫黄(S)として析出し、吸着剤からの脱着
に困峻を伴い、吸着剤を取換える方法を採らざるを得な
かった。また、吸着剤を再生する方法もあるが、耐用回
数が少なく、寿命も短い。
さらに、硫化水素の活性炭への反応−吸着lプロセスで
は、反応のマストランスファーゾーンが相当に長くなり
、充填した活性炭の能力に比べて微かじか硫化水素を吸
着できず、どうしても吸着器を大盤化せざるを得ない。
通常、活性炭のH,S吸着率は10〜20 wt%にも
なるにもかかわらずマストランスファーゾーンが長いた
めに、硫化水系を実質ゼロまで除去するためには全吸着
剤量に対して0.1〜IWtJの吸着率しか利用し得な
い。
このため、非常に大容量の予備吸着器を設置するか、も
しくはある程度の硫化水素を主精製装置へ流して、主精
製装置の吸着剤の早期劣化に甘んじるなどの方法が採ら
れている。
〔発明の目的〕
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、予備M’
A吸着装置を小型化でき、この装置の再生操作が容易に
行え、主精製装置の寿命を長くでき、従って精製コスト
の低減を計ることのできる硫化水素の除去方法を提供す
ることを目的とするものである。
〔発明の得成〕
以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。
本発明は、予備精製段においてゼオライトの存在下、硫
化水素を二酸化炭素と反応させて硫化カルボニルに変え
、主ff製装置においてこの硫化カルボニルを吸着除去
することを特徴とするものであるが、以下には硫化水素
を含むガスの例としてCOGをとり、COG中の硫化水
素を除去する場合について説明する。図面はこの発明の
方法をCOG中の硫化水素の除去に適用した装置を示す
ものである。
原料COGは、タール除去器1にてタール分を除去され
たのち、圧縮機2に送り、ここで5〜15icg7ct
aに加圧されたのち、弁3を経て切換運転される2基の
吸着筒5a、5bからなる予備精製装置5の一方の吸着
筒5aに送り込まれる。これらの吸着筒5a、5bには
、いずれもガス入口側(上流[)からゼオライト、シリ
カゲル、活性炭の順序に% 3ffiの吸着剤が充填さ
れている。吸着筒5aに流入したCOG中の硫化水素は
、合成ゼオライトモレキュラーシーブスを触媒として共
存する二酸化炭素、m素11.水の゛存在丁J常温で、
        ”Hz 8 + 002  → CO
8+ H2Oなる反応を起し、硫化カルボニルに変化す
る。この反応による硫化水系の硫化カルボニルへの変化
率は、硫化水素、二酸化炭素の濃度、圧力等に左右され
るが、常温では十分可能な反応である。また、COG中
の硫化水素は通常は微量であるので、反応熱は相対的に
微かで、全体系に影響を及ぼすことはない。
硫化水素が硫化カルボニルに変換されたCOGは、つぎ
にシリカゲル層でアンモニアが吸着除去され、そののち
活性炭層で、ベンゼン、トルエン。
キシレンやその他の炭化水素類が吸着除去され、予備精
製が終了し、吸着筒5aから流出する。吸着筒5aから
流出したCOGは、不純分として、硫化カルボニル、微
積の炭化水素を含んでおり、弁6を経て、次の圧力スイ
ング再生方式で運転されている主精製装置8に送られる
。主精製装置8には、活性炭、ゼオライトが充填されて
おり、硫化カルボニルはメタン、−酸化炭素等と同時に
吸着剤に吸着除去され、主精製装置8からは高純度(9
9,9%以上)の水X (H2)が導出される。
上記予備精製装f5の吸着筒5aからe、着筒5bへの
切換は、吸着筒5aの出口での流出COG中のベンゼン
濃度が所定濃度になったときに行い、管9から再生用の
高圧水蒸気もしくは加熱不活性ガスを三方弁10を経て
破過した吸着筒5aに流シ、ベンゼン、トルエン、キシ
レン、水、アンモニア等を脱着し、ついで主精製装置8
からの排ガスまたは水素を三方弁11.管12を経て流
し、乾燥および仕上再生を行い、次の切換に備える。
そして、再生排ガスは、吸着筒5aから三方弁13を経
て系外に排出される。
このよう゛なCOG中の硫化水素の除去方法にあっては
、この硫化水素を予備精製装ft5において、ゼオライ
トを触媒として、硫化カルボニルに変え、この硫化カル
ボニルを主精製装置MBで吸着除去するようにしている
ので、予備US装f5の吸着剤量は主にCOG中のベン
ゼン、トルエン、キシレン等の量によって決められ、硫
化水素の除去性能の制限から決められた従来の予備精製
装置の1/10程度で充分となるとともに予備精製装置
5の吸着剤の再生も確実かつ容易に行える。また、硫化
カルボニルは圧力スイング再生方式によって極めて容易
に脱着できるので、主精製装置8の運転操作が特に複雑
になったり、困雌になったりすることもない。
以下、実施例を示して具体的に説明する。
〔実施例〕
原料CC0G30N”7時間をタール除去器1を通して
圧縮機2でxoIcg/cdlGまで圧縮し、ついで予
備[膜装置5に送る。吸着筒5a、5b内には、それぞ
れゼオライト2#、シリカゲル1kg。
活性炭18都が、上流側から順次積層して充填されてい
る。COG中の硫化水素は、ここで硫化カルボニルに変
換され、ベンゼン、トルエン、キシレン、アンモニア等
が吸着除去されたうえ、次の主精製装置8に送られる。
主精製装[8には活性炭7焙2合成ゼオライト8#が充
填され、ここで硫化カルボニル等が吸着除去されS純度
99.999〜99.9%の水素が10〜13Nml/
時間長期にわたって安定に得られた。
操業25時間後、予備精製装置5出口でベンゼンが約1
00〜20099m検出されたところで、吸着筒5aを
吸着筒5bに切り換え、使用済の吸着筒5aに80〜1
50℃の水蒸気を流して脱着、再生し、ついで主精製装
fit8からの再生排ガスを流して仕上げ再生および乾
燥、冷却を行い1次回の使用に備えた。
予備精製装f5の吸着筒5a、5bの切換までの可使時
間は、数回の切換までは徐々Jこ短くなったが、その後
は安定し、極めて長期間安定して便用することができた
従来の活性炭を多量に充填した予備精製装置では、短期
間で充填剤を交換せねばならず、これに比べてはるかに
本発明の方法は長期間使用でき、精製コストの低減が達
成できた。
なお、以上においては、硫化水素と二酸化炭素を含む混
合ガスの一例としてのCOGから水素を回収する際の硫
化水素の除去方法について説明し       、また
が、COGに限られることなく、硫化水素と二酸化炭素
を最少成金む混合ガスを予備精製し、ついで圧カスイン
ブ再生方式で運転される主nI製装置に詔いてガス分離
を行うシステムに対して広く適用できる。そして、この
場合には、予備精製装置5の吸着筒5a、5b内に充填
される吸着剤の種類および積層順序は、上記例に限られ
ず、混合ガスの組成に応じて、例えば入口側(上流11
4Il)から活性炭、ゼオライト、シリカゲルの順にし
てもよく、要は吸着筒5a、5b内に少なくともゼオラ
イトが存在すればよく、これによって混合ガス中の硫化
水素は硫化カルボニルに充分変換され、上記例と同様の
作用効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明の混合ガス中の硫化水素
を除去する方法は、少なくとも硫化水素4゜と二酸化炭
素を含む混合ガスを予備精製し、ついで圧力スイング再
生方式で運転される主精製装置においてガス分離を行う
際に、上記予備精製段においてゼオライトの存在下、硫
化水素を二酸化炭素と反応させて硫化カルボニルに変え
、ついで上記主精製装置においてこの硫化カルボニルを
吸着除去するものである。よって、吸着効率が悪く、し
かも脱着再生時硫黄を生成し、不都合を来す硫化水素を
、吸着効率がよく、脱着再生にも問題のない硫化カルボ
ニルに一旦変え、この硫化カルボニルを主精製装置で吸
着除去しているので、予備#層設での吸着剤量を大幅に
削減できるとともにその脱着再生が容易に行える。また
、硫化カルボニルを効率よく主精製装置で吸着除去でき
、主精製装置の脱着再生も通常通り容易に行うことがで
きる。したがって、本発明の方法によれば硫化水素の吸
着除去に伴う諸問題を一気に解決することができるとと
もに除去に伴うコストも大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の一実施例として、COGから水素を
回収する際の硫化水素の除去に用いらnる装置のフロー
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 少なくとも硫化水素と二酸化炭素を含む混合ガスを予備
    精製し、ついで圧力スイング再生方式で運転される主精
    製装置においてガス分離を行うに際して、 上記予備精製段においてゼオライトの存在下、硫化水素
    を二酸化炭素と反応させて硫化カルボニルに変え、つい
    で上記主精製装置においてこの硫化カルボニルを吸着除
    去するようにしたことを特徴とする混合ガス中の硫化水
    素を除去する方法。
JP59235629A 1984-11-08 1984-11-08 混合ガス中の硫化水素を除去する方法 Granted JPS61113688A (ja)

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