JPS61186203A - Purification of coke oven gas - Google Patents

Purification of coke oven gas

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JPS61186203A
JPS61186203A JP2632585A JP2632585A JPS61186203A JP S61186203 A JPS61186203 A JP S61186203A JP 2632585 A JP2632585 A JP 2632585A JP 2632585 A JP2632585 A JP 2632585A JP S61186203 A JPS61186203 A JP S61186203A
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coke oven
oven gas
temperature
hydrogenation
hydrogenation step
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Takefumi Kuroda
武文 黒田
Kuniaki Tomimori
冨森 邦明
Hiroyuki Yasui
安井 弘之
Hiroshi Kawagoe
川越 博
Shinpei Matsuda
松田 臣平
Hideo Matsushima
松島 英雄
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Tokyo Gas Co Ltd
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Hitachi Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:Coke-oven gas is brought into contact with a porous substance, then hydrogenated in the presence of a specific catalyst and hydrogen sulfide is removed to enable high-efficiency removal of impurities in coke-oven gas. CONSTITUTION:(a) A coke-oven gas containing, as impurities, tar oils, gums, dienes, oxygen, olefins, sulfur compounds is brought into contact with a porous substance to remove tar oils and gums by adsorption. Then, (b) dienes and oxygen remaining in the treated gas is hydrogenated in the presence of a catalyst of a noble metal in the group VIII on a carrier. Subsequently, (c) the olefins and sulfur compounds remaining in the resultant coke-oven gas are hydrogenated. Finally, (d) the hydrogen sulfide in the gas from the step (c) is removed by absorption.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はコークス炉ガスから不純物を除去する方法に係
り、特にコークス炉ガス中のタール油分、ガム物質、ジ
エン類、酸素、オレフィン類及び硫黄化合物を除去する
のに好適なコークス炉ガスのnM法に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method for removing impurities from coke oven gas, particularly tar oil, gum substances, dienes, oxygen, olefins and sulfur compounds in coke oven gas. This invention relates to a coke oven gas nM method suitable for removing.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来のコークス炉ガスの精製方法としては゛、例えはニ
ッケル及び/又はコバルトとモリブデンとを含有する触
媒系を用いる水添脱硫工程によりジエン類、酸素、オレ
フィン類及び硫黄化合物を水添する方法が知られている
。例えばrPROcE88E8FORTHE MANU
FACTUR,E  OF  NATURALT−GA
S  8UBSTITUTE8J Gas Counc
ill(search Communication 
 QC155。
Conventional coke oven gas purification methods include hydrogenation of dienes, oxygen, olefins, and sulfur compounds through a hydrodesulfurization process using a catalyst system containing nickel and/or cobalt and molybdenum. It is being For example rPROcE88E8FORTHE MANU
FACTUR,E OF NATURALT-GA
S 8UBSTITUTE8J Gas Count
ill(search Communication
QC155.

November、 1968第14〜15頁参照。し
かし乍ら、これらの従来方法では、コークス炉ガス中に
含有されているタール油分が触媒活性点を覆ってしまう
ため、著しく触媒活性を低下させるという問題がある。
See November, 1968, pages 14-15. However, these conventional methods have a problem in that the tar oil contained in the coke oven gas covers the catalyst active sites, significantly reducing the catalyst activity.

さらに、コークス炉ガス中のジエン類と酸素、−酸化窒
素が重合しガム状物質を生成して、触媒層上流の機器類
、配管等を閉塞させかつ触媒層の閉塞等の問題点を生じ
る等の欠点があった。
Furthermore, the dienes, oxygen, and nitrogen oxides in the coke oven gas polymerize to form a gum-like substance that clogs equipment, piping, etc. upstream of the catalyst layer, and causes problems such as blockage of the catalyst layer. There was a drawback.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、コークス炉ガス中に含有されるタール
油分、ガム物質、ジエン類、酸素、オレフィン類及び硫
黄化合物を工程の組合せによって効率良く除去するコー
クス炉ガスの精製法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for purifying coke oven gas that efficiently removes tar oil, gum substances, dienes, oxygen, olefins, and sulfur compounds contained in coke oven gas by a combination of steps. be.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明を概説すれば、本発明は不純物として少なくとも
タール油分及びガム物質を含有するコークス炉ガスを精
製する方法において該コークス炉ガスを多孔質物質と接
触させて該タール油分およびガム物質を吸着除去する吸
着工程、周期律光第■族の貴金属を担体上に担持した触
媒の存在下で前記吸着工程よりのコークス炉ガス中に残
存するジエン類、酸素、オレフィン類を主として水素化
する第1水添工程、前記第1水添工程よりのコークス炉
ガス中に残存するオレフィン類と硫黄化合物を主として
水素化する第2水添工程及び前記第2水添工程よりのコ
ークス炉ガス中の硫化水素を吸収除去する硫化水素除去
工程の各工程を包含することを特徴とする。
To summarize the present invention, the present invention provides a method for purifying coke oven gas containing at least tar oil and gum substances as impurities, in which the coke oven gas is brought into contact with a porous material to adsorb and remove the tar oil and gum substances. an adsorption step in which the dienes, oxygen, and olefins remaining in the coke oven gas from the adsorption step are mainly hydrogenated in the presence of a catalyst in which a noble metal of photogroup (I) of the periodic law is supported on a carrier; a second hydrogenation step in which olefins and sulfur compounds remaining in the coke oven gas from the first hydrogenation step are mainly hydrogenated; and hydrogen sulfide in the coke oven gas from the second hydrogenation step. It is characterized by including each step of the hydrogen sulfide removal step of absorption and removal.

第1工程である吸着工程で使用する多孔質物質(以下、
吸着剤と略記する)の例には、アルミナ、シリカ、ゼオ
ライト、酸化鉄、チタニア、マグネシア、ケイ礫土、酸
化カルシウム、ジルコニア、活性炭及びそれらの混合物
よりなる群から選択したものがある。特にアルミナ、シ
リカ、活性炭が好ましい。
The porous material used in the first step, the adsorption step (hereinafter referred to as
Examples of adsorbents (abbreviated as adsorbents) include those selected from the group consisting of alumina, silica, zeolites, iron oxides, titania, magnesia, diatomaceous earth, calcium oxides, zirconia, activated carbon and mixtures thereof. Particularly preferred are alumina, silica, and activated carbon.

吸着剤は、BET表面積で10m2/g以上を有するこ
とが望ましく、特に好ましくは20m2〜1000m”
7gの範囲である。細孔容積は0、10 nle / 
g以上が好ましく、特に好ましくは0.15〜0.60
ml/ Hノ範囲−c”6ル。It 着剤ハ、吸湿性が
高く、空気中の水分を吸着して吸着性能が低下するので
、使用前には適尚な温度、好ましくは300〜400C
の温度で乾燥するのが好ましい。吸着剤を用いて行われ
る吸着の好適な温度は常温〜300Cの範囲であり、好
ましくは常温〜200Cの範囲である。300t:’を
越えると吸着性能が低下する。この吸着剤に対するコー
クス炉ガスの供給速度は、空間速度で100〜10.0
0011−1が好適である。空間速度が100h−1未
満では使用する吸着量が多くなって経済的でなく、10
,000 h−1を超えると吸着能が低下する。吸着を
行う圧力は限定はされないが、特に2〜100気圧が望
ましい。
The adsorbent desirably has a BET surface area of 10 m2/g or more, particularly preferably 20 m2 to 1000 m''
It is in the range of 7g. Pore volume is 0, 10 nle/
g or more is preferable, particularly preferably 0.15 to 0.60
ml/H range - C"6.It adhesive has high hygroscopicity and adsorbs moisture in the air, reducing adsorption performance, so keep it at an appropriate temperature, preferably 300 to 400 C, before use.
It is preferable to dry at a temperature of . A suitable temperature for adsorption carried out using an adsorbent is in the range of room temperature to 300C, preferably in the range of room temperature to 200C. If it exceeds 300t:', the adsorption performance will decrease. The coke oven gas supply rate to this adsorbent is 100 to 10.0 in terms of space velocity.
0011-1 is preferred. If the space velocity is less than 100 h-1, the amount of adsorption used will be large, making it uneconomical;
,000 h-1, the adsorption capacity decreases. The pressure at which adsorption is carried out is not limited, but 2 to 100 atmospheres is particularly desirable.

タール油分及びガム状物質を吸着後の第1水添工程で使
用する触媒は、周期律表第■族から選ばれた白金族金属
系の触媒で担体にルテニウム、ロジウム、パラジウム、
オスミウム、イリジウム、白金の少なくとも1つを担持
したものである。担体としてはアルミナ、チタニア、マ
グネシアの少なくとも1つが好適である。触媒の組成は
白金族金属即ちルテニウム、ロジウム、パラジウム、オ
スミウム、イリジウム、白金を0.1〜5重量%、担体
を99.9〜95]i量チの割合で含有するものが特に
好適でおる。これらの触媒によりコークス炉ガス中の不
純物でおるジエン類、酸素及びオレフィン類がほぼ完全
に水素化される。本発明者らは、コークス炉ガス中に含
まれる酸素、−酸化窒素、ジエン類が重合してガム状物
質を生成し、触媒層及び触媒層上流の機器類、配管等を
閉塞したり、触媒活性を低−[させたりすることを実験
により確認した。この重合物の生成を防ぐために主に硫
黄化合物を水添する工程の前に低温域で閉塞の原因とな
るジエン類と酸素を水添処理する第1水添工程を設けた
ところ、残存するオレフィン類と硫黄化合物を水素化す
る処の第2水添工程の触媒の活性低下も非常に小さくな
ることを確認した。
The catalyst used in the first hydrogenation step after adsorption of tar oil and gummy substances is a platinum group metal catalyst selected from Group Ⅰ of the periodic table, and the carrier is ruthenium, rhodium, palladium,
It supports at least one of osmium, iridium, and platinum. At least one of alumina, titania, and magnesia is suitable as the carrier. Particularly preferred compositions of the catalyst include platinum group metals, such as ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, and platinum, in an amount of 0.1 to 5% by weight, and a carrier in a proportion of 99.9 to 95% by weight. . These catalysts almost completely hydrogenate impurities such as dienes, oxygen, and olefins in the coke oven gas. The present inventors have discovered that oxygen, -nitrogen oxide, and dienes contained in coke oven gas polymerize to produce a gummy substance, which can clog the catalyst layer and equipment and piping upstream of the catalyst layer, and It was confirmed through experiments that the activity could be reduced. In order to prevent the formation of this polymer, we installed a first hydrogenation process in which dienes and oxygen, which cause clogging in low-temperature ranges, are hydrogenated before the process of mainly hydrogenating sulfur compounds. It was also confirmed that the decrease in the activity of the catalyst in the second hydrogenation step, which is used to hydrogenate sulfur compounds and sulfur compounds, was also very small.

第1水添工程後の第2水添工程にはオレフィン類と硫黄
化合物を水素化する触媒として、ニッケル及び/又はコ
バルトとモリブデンとを含む触媒を用いるのが好適であ
る。例をあげれは、N10Mo0a  AAlllo 
 、 CoOMo0a  Atgosなどであり、通常
使用に際しては還元される。まジョン反応の抑制のため
に硫化水素、二硫化4、チオフェン等で硫化してから使
用することが好ましい。第2水添用触媒の好適な組成は
ニッケルおよび/又はコバルトが1〜15重′j!:%
、モリブデンがi〜45重量%、残部アルミナでおる。
In the second hydrogenation step after the first hydrogenation step, it is preferable to use a catalyst containing nickel and/or cobalt and molybdenum as a catalyst for hydrogenating olefins and sulfur compounds. For example, N10Mo0a AAllo
, CoOMo0a Atgos, etc., and is reduced during normal use. It is preferable to use it after sulfurizing it with hydrogen sulfide, 4 disulfide, thiophene, etc. in order to suppress the mixture reaction. The preferred composition of the second hydrogenation catalyst is 1 to 15 parts of nickel and/or cobalt! :%
, molybdenum accounts for i~45% by weight, and the remainder is alumina.

第1水添工程における水添反応の温度は入口温度100
〜230 C,好ましくは150〜200Cの範囲内の
温度にすべきであシ、そして触媒層は100〜35(1
,好ましくは150〜300Cの範囲内の温度にすべき
である。第1水添工程の入口温度が100C未満では、
水添活性が充分でなくジエン類、酸素が第1水添工程か
ら第2水添工程に流出する。第2水添工程における水添
反応の温度は、450Cを越えないようにすべきであり
、好ましくは410C以下でおる。450Cを超えると
一酸化炭素及び炭酸ガスのメタネーシヨンの反応率の割
合が大きく触媒層の温度上昇が大となシ触媒の半融現象
を引起す。500Cを超えると炭化水素の分解による炭
素析出のトラブルを招くことがある。一方、250C未
満では水添脱硫活性が充分でない。硫黄化合物の中で特
にチオフェンの水添活性を高めるだめには、300C以
上、好ましくは350C以上に温度を保持する。
The temperature of the hydrogenation reaction in the first hydrogenation step is the inlet temperature of 100
The temperature should be in the range of ~230 C, preferably 150-200 C, and the catalyst layer should be in the range of 100-35 (1
, preferably in the range 150-300C. If the inlet temperature of the first hydrogenation step is less than 100C,
Hydrogenation activity is insufficient and dienes and oxygen flow out from the first hydrogenation step to the second hydrogenation step. The temperature of the hydrogenation reaction in the second hydrogenation step should not exceed 450C, preferably 410C or less. When the temperature exceeds 450C, the reaction rate of carbon monoxide and carbon dioxide gas methanation is large, causing a large temperature rise in the catalyst layer and causing a sluggish phenomenon of the catalyst. If the temperature exceeds 500C, troubles such as carbon precipitation due to decomposition of hydrocarbons may occur. On the other hand, below 250C, the hydrodesulfurization activity is not sufficient. In order to particularly increase the hydrogenation activity of thiophene among sulfur compounds, the temperature is maintained at 300C or higher, preferably 350C or higher.

水添脱硫後の硫化水素の除去方法としては公知の方法が
いずれも使用されうる。例を挙げれば、ZnO,Fez
es 、Cub、活性炭などの固体吸着剤を使用する方
法である。
Any known method can be used to remove hydrogen sulfide after hydrodesulfurization. For example, ZnO, Fez
This method uses solid adsorbents such as es, Cub, and activated carbon.

コークス炉ガス中には、酸素が、0.1〜2.0容量チ
含有されてお如、酸素が1.0容量チ反応すると150
Cの温度上昇がある。また、コークス炉ガス中にはオレ
フィン類が10〜5.0容量チ含有するが、オレフィン
が1.0容量チ反応すると、30Cの温度上昇がある3
、この反応熱を抑制するには触媒層の温度上昇を監視し
て、精製後のガスの一部を再循環して入口の酸素、オレ
フィン濃度を希釈すればよい。
Coke oven gas contains 0.1 to 2.0 volumes of oxygen, and when 1.0 volumes of oxygen reacts, 150%
There is a temperature rise of C. In addition, coke oven gas contains 10 to 5.0 volumes of olefins, and when olefins react with 1.0 volumes, the temperature rises by 30C.
In order to suppress this reaction heat, it is sufficient to monitor the temperature rise of the catalyst layer and recirculate a portion of the purified gas to dilute the oxygen and olefin concentrations at the inlet.

本発明においては、このようにして精製されたコークス
炉ガスの一部を吸着工程の前段又は後段に循環する工程
を含んでもよい。精製ガスを循環することにより第1水
添工程の水添反応の温度制御が容易に行えるという効果
がある。この時のガスの循環量は、原料コークス炉ガス
の10〜1000%の範囲にあることが好ましい。循環
するガス量としては第1水添工程の温度を350υ以下
、及び第2水添工程の温度を450c以下に抑えるよう
な範囲が選ばれガス量が調節される。
The present invention may include a step of circulating a part of the coke oven gas purified in this manner to a stage before or after the adsorption step. By circulating the purified gas, it is possible to easily control the temperature of the hydrogenation reaction in the first hydrogenation step. The amount of gas circulated at this time is preferably in the range of 10 to 1000% of the raw coke oven gas. The amount of gas to be circulated is selected and adjusted within a range such that the temperature in the first hydrogenation step is kept at 350 υ or less and the temperature in the second hydrogenation step is kept at 450 c or less.

第1水添工程及び第2水添工程のコークス炉ガスの供給
速度は空間速度(S、V、)で500〜50.000 
h−1が好ましい。空間速度が500h−1未満では使
用する触媒量が多くなって経済的でなくなり、一方50
,000 h−1を超えると水添活性が充分でなくなる
。圧力は、2〜100気圧で良いが特に限定されない。
The coke oven gas supply rate in the first hydrogenation step and the second hydrogenation step is 500 to 50,000 in terms of space velocity (S, V,)
h-1 is preferred. When the space velocity is less than 500 h-1, the amount of catalyst used becomes large and becomes uneconomical;
,000 h-1, the hydrogenation activity will not be sufficient. The pressure may be 2 to 100 atmospheres, but is not particularly limited.

高圧下になる程、副反応としてコークス炉ガス中の一酸
化炭素、炭酸ガスのメタネーション反応の割合が犬とな
る。
As the pressure becomes higher, the rate of methanation reactions of carbon monoxide and carbon dioxide gas in coke oven gas increases as side reactions.

次に本発明を実施するだめのプロセスを図面によって具
体的に説明する。すなわち第1図は、本発明の一実施の
態様を示す工程図であり、1はコークス炉ガス、2は吸
着塔、3は第1水添塔、4は加熱炉、5は第2水添塔、
6は硫化水素吸収塔、8は精製ガスを意味する。また第
2図は本発明において精製ガスの一部を吸着工程の入口
又は出口へ再循環させた場合の一実施の態様を示す工程
図であシ、1〜6及び8は第1図と同義であり7は循環
ラインを意味する。図面は、本発明を理解するために必
要な主要部のみを含み、それ以外の循環機、冷却器、測
定器及び制御、回置、その他の装置は省略されている。
Next, the process for carrying out the present invention will be specifically explained with reference to the drawings. That is, FIG. 1 is a process diagram showing an embodiment of the present invention, in which 1 is a coke oven gas, 2 is an adsorption tower, 3 is a first hydrogenation tower, 4 is a heating furnace, and 5 is a second hydrogenation tower. tower,
6 means a hydrogen sulfide absorption tower, and 8 means purified gas. Further, FIG. 2 is a process diagram showing an embodiment of the present invention in which a part of the purified gas is recirculated to the inlet or outlet of the adsorption process, and 1 to 6 and 8 have the same meanings as in FIG. 1. and 7 means a circulation line. The drawings include only the main parts necessary for understanding the present invention, and other devices such as a circulator, a cooler, a measuring device, a control, a rotation, and other devices are omitted.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

次に本発明を実施例により更に説明するが、本発明はこ
れによp限定されない。
Next, the present invention will be further explained with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 第1図においてコークス炉ガス1は約150〜200C
の温度に加熱されて吸着塔2に導入される。この吸着塔
2にはBET表面積320 m”/g平均細孔容′MR
0,18ml / Hのアルミナが充填されている。コ
ークス炉ガスの主な成分の組成は、%、CH4が30.
67%、CzH4カ1.60 % 。
Example 1 In FIG. 1, the coke oven gas 1 is approximately 150 to 200C.
is heated to a temperature of This adsorption tower 2 has a BET surface area of 320 m"/g average pore volume 'MR
Filled with 0,18 ml/H alumina. The composition of the main components of coke oven gas is %, CH4 is 30.
67%, CzH4 1.60%.

C3H6が1.60%、Ozが0.594 、 C4H
6が0.10チ、硫黄化合物が0.01チ、N2が4.
18 %であり、その中のタール油分及びガム物質は1
0mg/N m”であった。吸着塔2のアルiすはコー
クス炉ガス中のタール油分及びガム物質を吸着除去する
。吸着塔出口のガス中のタール油分及びガム物質は、0
.1 mg / N m ”以下であり、99. On
以上のタール油分及びガム物質が吸着除去されていた。
C3H6 is 1.60%, Oz is 0.594, C4H
6 is 0.10 inch, sulfur compound is 0.01 inch, N2 is 4.
18%, of which tar oil and gum substances are 1.
0 mg/N m''. The aluminum in adsorption tower 2 adsorbs and removes tar oil and gum substances in the coke oven gas. Tar oil and gum substances in the gas at the outlet of the adsorption tower are 0.
.. 1 mg/Nm” or less and 99. On
The above tar oil and gum substances were adsorbed and removed.

実施例2 本実施例では、アルミナ以外の吸着剤を用いたときのタ
ール油分及びガム物質の吸着除去性能を調べた結果を示
す。吸着温度1807:’、空間速度(S、V、) 2
.ooo h−tで行った。得られた結果を第1表に示
す。
Example 2 This example shows the results of investigating the adsorption and removal performance of tar oil and gum substances when using adsorbents other than alumina. Adsorption temperature 1807:', space velocity (S, V,) 2
.. I went with ooo h-t. The results obtained are shown in Table 1.

第  1 表 実施例3 本実施例ではBET表面積320m”7gのアルミナを
用いて空間速度(S、V、 ) 5,000 h−sで
吸着温度とタール油分及びガム物質の吸着除去性能の関
係を調べた。結果を第2表に示す。
Table 1 Example 3 In this example, using alumina with a BET surface area of 320 m'' and 7 g, the relationship between adsorption temperature and adsorption removal performance of tar oil and gum substances was investigated at a space velocity (S, V, ) of 5,000 h-s. The results are shown in Table 2.

第2表 実施例4 実施例1に記載の組成を持つ原料コークス炉ガスを約1
50〜200cの温度で、BET表面積aoom”/g
s細孔容積0.15 ml/ g (7) 7 /L=
 ミナ吸着剤を充填した吸着塔に導入する。タール油分
及びガム物質は、はぼ完全に吸着除去される。
Table 2 Example 4 The raw material coke oven gas having the composition described in Example 1 was
At temperatures between 50 and 200c, the BET surface area aoom”/g
s Pore volume 0.15 ml/g (7) 7/L=
The mixture is introduced into an adsorption tower filled with Mina adsorbent. Tar oil and gum substances are almost completely adsorbed and removed.

O 吸着塔出口のガス組成はH2が53.2596.hが5
、89 %、C02が2,20%、CH4が30.67
%。
The gas composition at the outlet of the O adsorption tower is H2: 53.2596. h is 5
, 89%, C02 2.20%, CH4 30.67
%.

C2H4が1.60%、 Ca Ha カ1.60%、
 Oxが0.5096.04 H6が0.10%、硫黄
化合物が0.01%l N2が4.18チである。
C2H4 is 1.60%, Ca Ha is 1.60%,
Ox is 0.5096.04 H6 is 0.10%, sulfur compound is 0.01%l, N2 is 4.18h.

吸着塔を出たガスは約150〜200Cの温度で第1水
添塔3に導入される。第1水添塔の触媒は、アルミナの
相体にパラジウム0.57量チを担持したものである。
The gas leaving the adsorption tower is introduced into the first hydrogenation tower 3 at a temperature of about 150-200C. The catalyst in the first hydrogenation column is one in which 0.57% of palladium is supported on an alumina phase.

第1水添塔でコークス炉ガス中のジエン類、酸素、及び
オレフィン類は、はぼ完全に水添除去される。オレフィ
ン類の水添は約4000時間の運転経過後10〜20%
第2水添工程へ流出される。
In the first hydrogenation tower, dienes, oxygen, and olefins in the coke oven gas are almost completely hydrogenated and removed. Hydrogenation of olefins is 10-20% after approximately 4000 hours of operation.
It is discharged to the second hydrogenation step.

運転初期においては、精製されたコークス炉ガスは32
0〜370Cの温度で第1水添塔3を出C02が2.2
1チ、CH4が30.82チ、 C2H6が1.61 
To、 C3H5が1.61 To、 C4Htoが0
.1チ、硫黄化合物0,01チ、N2が4.2096と
なる。
At the beginning of operation, the purified coke oven gas is 32
C02 exiting the first hydrogenation tower 3 at a temperature of 0 to 370C is 2.2
1ch, CH4 is 30.82ch, C2H6 is 1.61
To, C3H5 is 1.61 To, C4Hto is 0
.. 1 thi, sulfur compound 0.01 thi, N2 becomes 4.2096.

尚第2図に示した工程を用い原料コークス炉ガス量に対
して循環ガス7を100%循猿す循環とによシ、吸着塔
入口の酸素及びオレフィン類は希釈され第1水添塔温度
は240〜290Cの温度に調節された。
In addition, by using the process shown in Fig. 2 and circulating the circulating gas 7 at 100% of the amount of raw coke oven gas, the oxygen and olefins at the entrance of the adsorption tower are diluted and the temperature of the first hydrogenation tower is lowered. was adjusted to a temperature of 240-290C.

更に本発明により吸着塔を設けると、触媒寿命が飛躍的
に向上した。例えば吸着塔を設けないと約10.00時
間で触媒が使用不能となったが、本発明の実施例の場合
、4.000時間以上も支障なく運転を行うことができ
た。
Furthermore, when an adsorption tower was provided according to the present invention, the catalyst life was dramatically improved. For example, if an adsorption tower was not provided, the catalyst would become unusable after about 10,000 hours, but in the case of the example of the present invention, it was possible to operate without trouble for more than 4,000 hours.

上記生成ガスを約320〜350Cに加熱炉4で加熱し
第2水添塔5に供給する。第2水添塔でコークス炉ガス
中に残存する硫黄化合物および第1水添塔から流出され
たオレフィン類を完全に水添する。第2水添塔の触媒は
、アルミナ担体にニッケルを3重量%、モリブデンを7
重量%相持したものである。第2水添塔温度は、−酸化
炭素、及び炭酸ガスのメタネーション反応にょ9約35
0〜380Cの温度になる。
The generated gas is heated to about 320 to 350 C in a heating furnace 4 and supplied to a second hydrogenation tower 5. The sulfur compounds remaining in the coke oven gas and the olefins discharged from the first hydrogenation tower are completely hydrogenated in the second hydrogenation tower. The catalyst in the second hydrogenation tower contains 3% by weight of nickel and 7% by weight of molybdenum on an alumina carrier.
The weight percentages are compatible. The temperature of the second hydrogenation tower is approximately 35
The temperature will be between 0 and 380C.

第2水添塔を出たガスは約350〜3801:l’の温
度で硫化水素除去塔6に導入され、コークス炉ガス中の
硫化水素が吸収除去される。かくして精CH4が30.
82. C2Haが1.61%、 Cs Hsが1.6
1%、 C4Hloが0.10%、 NRが4.20チ
であった。
The gas exiting the second hydrogenation tower is introduced into the hydrogen sulfide removal tower 6 at a temperature of about 350 to 3801:l', where hydrogen sulfide in the coke oven gas is absorbed and removed. Thus, the essence CH4 is 30.
82. C2Ha is 1.61%, Cs Hs is 1.6
1%, C4Hlo was 0.10%, and NR was 4.20.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細な説明から明らかなように、本発明によればコ
ークス炉ガス中のタール油分、ガム物質が効率良く除去
され、かつコークス炉ガスに含まれるジエン類、酸素、
オレフィン類、硫黄化合物のうち、先ず第1水添触媒に
より低温で主にジェン類、酸素を水添し第2水添触媒で
第1水添触媒・より残存した硫黄化合物とオレフィン類
を水添でキルので、ジエン類重合によるガム状物質の生
成を抑制し、効率良くコークス炉ガスの精製ができると
いう顕著な効果を持っている。
As is clear from the above detailed description, according to the present invention, tar oil and gum substances in coke oven gas can be efficiently removed, and dienes and oxygen contained in coke oven gas can be efficiently removed.
Among olefins and sulfur compounds, the first hydrogenation catalyst is used to hydrogenate mainly gens and oxygen at low temperatures, and the second hydrogenation catalyst is used to hydrogenate the remaining sulfur compounds and olefins from the first hydrogenation catalyst. This has the remarkable effect of suppressing the formation of gummy substances due to diene polymerization and efficiently purifying coke oven gas.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施の態様を示す工程図、第2図は
本発明において精製ガスの一部を吸着工程の入口又は出
口へ再循環させた場合の一実施の態様を示す工程図であ
る。 1・・・コークス炉ガス、2・・・吸着塔、3・・・第
1水添塔、4・・・加熱炉、5・・・第2水添塔、6・
・・硫化水素吸収塔、7・・・循環ライン、8・・・精
製ガス。
Fig. 1 is a process diagram showing an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a process diagram showing an embodiment in which a part of the purified gas is recirculated to the inlet or outlet of the adsorption process in the present invention. It is. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Coke oven gas, 2... Adsorption tower, 3... First hydrogenation tower, 4... Heating furnace, 5... Second hydrogenation tower, 6...
...Hydrogen sulfide absorption tower, 7...Circulation line, 8...Purified gas.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、不純物として、タール油分、ガム物質、ジエン類、
酸素、オレフィン類及び硫黄化合物を含有するコークス
炉ガスを精製する方法において、該コークス炉ガスを多
孔質物質と接触させてタール油分およびガム物質を吸着
除去する吸着工程、前記吸着工程よりのコークス炉ガス
中に残存するジエン類及び酸素を周期律表第VIII族の貴
金属を担体上に担持した触媒の存在下で水素化する第1
水添工程、前記第1水添工程よりのコークス炉ガス中に
残存するオレフィン類及び硫黄化合物を水素化する第2
水添工程、及び前記第2水添工程よりのコークス炉ガス
中の硫化水素を吸収除去する硫化水素除去工程の各工程
を包含することを特徴とするコークス炉ガスの精製方法
。 2、硫化水素除去工程からの精製ガスの一部を該吸着工
程の前段に再循環させ、該第1水添工程の温度が350
℃を超えず及び該第2水添工程の温度が450℃を越え
ないように調節することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のコークス炉ガスの精製方法。 3、該硫化水素除去工程からの精製ガスの一部を該吸着
工程の後段に再循環させ、該第1水添工程の温度が35
0℃を越えず及び該第2水添工程の温度が450℃を越
えないように調節することを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のコークス炉ガスの精製方法。 4、該再循環ガスを、原料コークス炉ガスの量に対し1
0〜1000%の割合で供給することを特徴とする特許
請求の範囲第2項又は第3項記載のコークス炉ガスの精
製方法。 5、該第1水添工程の入口温度を100〜230℃の範
囲内の温度に調節することを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のコークス炉ガスの精製方法。 6、該吸着工程の温度を300℃以下に調節することを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のコークス炉ガス
の精製方法。 7、該吸着工程で使用する多孔質物質のBET表面積が
10m^2/g以上であり、細孔容積が0.10ml/
g以上であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のコークス炉ガスの精製方法。 8、該多孔質物質がアルミナ、シリカ、活性炭及びそれ
らの混合物よりなる群から選択したものであることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のコークス炉ガスの
精製方法。 9、該第1水添工程に使用する触媒が周期律第VIII族の
貴金属を0.1〜5重量%、担体を99.9〜95重量
%の割合で含有するものであることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のコークス炉ガスの精製方法。 10、該第1水添工程に使用する触媒の担体がアルミナ
、チタニア、マグネシアの少なくとも1つよりなること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のコークス炉ガ
スの精製方法。 11、該第2水添工程に使用する触媒がニッケル及び/
又はコバルトを1〜15重量%、モリブデンを3〜45
重量%およびアルミナを96〜40重量%の割合で含有
するものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のコークス炉ガスの精製方法。
[Claims] 1. Impurities include tar oil, gum substances, dienes,
A method for purifying coke oven gas containing oxygen, olefins, and sulfur compounds, an adsorption step of bringing the coke oven gas into contact with a porous material to adsorb and remove tar oil and gum materials; a coke oven from the adsorption step; The first step is to hydrogenate the dienes and oxygen remaining in the gas in the presence of a catalyst containing a noble metal from Group VIII of the Periodic Table on a carrier.
a hydrogenation step, a second step in which olefins and sulfur compounds remaining in the coke oven gas from the first hydrogenation step are hydrogenated;
A method for purifying coke oven gas, comprising the steps of a hydrogenation step and a hydrogen sulfide removal step of absorbing and removing hydrogen sulfide in the coke oven gas from the second hydrogenation step. 2. Part of the purified gas from the hydrogen sulfide removal step is recycled to the previous stage of the adsorption step, and the temperature of the first hydrogenation step is 350°C.
The method for purifying coke oven gas according to claim 1, characterized in that the temperature in the second hydrogenation step is controlled so as not to exceed 450°C. 3. Part of the purified gas from the hydrogen sulfide removal step is recycled to the latter stage of the adsorption step, and the temperature of the first hydrogenation step is 35.
The method for purifying coke oven gas according to claim 1, characterized in that the temperature in the second hydrogenation step is controlled so as not to exceed 0°C and the temperature in the second hydrogenation step not to exceed 450°C. 4. Add the recirculated gas to 1% of the amount of raw material coke oven gas.
The method for purifying coke oven gas according to claim 2 or 3, characterized in that the coke oven gas is supplied at a ratio of 0 to 1000%. 5. The method for purifying coke oven gas according to claim 1, characterized in that the inlet temperature of the first hydrogenation step is adjusted to a temperature within the range of 100 to 230°C. 6. The method for purifying coke oven gas according to claim 1, characterized in that the temperature of the adsorption step is adjusted to 300° C. or lower. 7. The porous material used in the adsorption step has a BET surface area of 10 m^2/g or more and a pore volume of 0.10 ml/g.
2. The method for purifying coke oven gas according to claim 1, wherein the coke oven gas purification method is at least 100 g. 8. The method for purifying coke oven gas according to claim 1, wherein the porous material is selected from the group consisting of alumina, silica, activated carbon, and mixtures thereof. 9. The catalyst used in the first hydrogenation step contains 0.1 to 5% by weight of a noble metal belonging to Group VIII of the Periodic Table and 99.9 to 95% by weight of a carrier. A method for purifying coke oven gas according to claim 1. 10. The method for purifying coke oven gas according to claim 1, wherein the catalyst carrier used in the first hydrogenation step is made of at least one of alumina, titania, and magnesia. 11. The catalyst used in the second hydrogenation step is nickel and/or
Or 1 to 15% by weight of cobalt and 3 to 45% of molybdenum
% and alumina in a proportion of 96 to 40% by weight.
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