KR20010057466A - 냉각법을 이용한 코크스 가스 정제방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소등의 코크스공장에서 발생되는 코크스 가스를 냉각법을 이용하여 정제하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면,

코크스 가스 냉각 공정, 안수 타르 분리 공정, 전기 집진 공정, 황화수소 흡수 공정, 암모니아 흡수 공정, 경유 흡수 공정, 암모니아 증류 공정, 경유 증류 공정 및 클라우스 공정을 포함하여 구성되는 코크스 가스 정제 방법에 있어서,

냉각시킨 코크스 가스를 2차 냉각시키면서 코크스 오븐 가스중의 대부분의 나프탈렌, 타르 및 경유 성분을 안수 타르 분리 공정에서 분리된 타르를 증류시킬 때 얻어지는 흡수유에 흡수시켜 이들 성분들을 포집하는 포집 공정;

상기 2차 냉각시킨 코크스 가스를 황화수소 흡수 공정 및 암모니아 흡수 공정으로 보낸 다음 황화수소와 암모니아가 모두 제거된 코크스 가스를 배출하는 황화수소 및 암모니아 흡수 공정; 및

상기 황화수소 흡수 공정에서 배출된 황화수소 흡수액은 고농도 암모니아 제조 공정으로 보내어 고농도 암모니아액을 제조하고, 그중 일부는 상기 황화수소 흡수 공정으로 순환하고, 나머지는 암모니아 증류 공정에서 증류시켜 물과 암모니아 함유 폐수로 분리한 다음 물은 상기 암모니아 흡수 공정으로 순환시키고 잔류 폐수는 배출하는 공정;으로 이루어지는 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 코크스가스를 2차 냉각시킨 다음 이어서 황화수소 흡수탑과 암모니아 흡수탑의 온도를 적절하게 조절함으로써, 황화수소, 암모니아, 시안화수소의 제거 효율을 개선시킨다.

또한 타르를 증류할 때 배출되는 흡수유를 재순환시켜 별도의 전기 집진기, 경유 흡수탑 및 경유 증류탑을 사용하지 않고도 코크스 가스내에 함유되어 있는 나프탈렌, 타르 및 경유 성분을 가스정제 설비 및 공급 설비에 악영향을 미치지 않을 정도까지 제거하고, 가스정제 설비의 운전온도를 낮게 유지시키기 때문에 설비를 소형화할 수 있다.

Description

냉각법을 이용한 코크스 가스 정제 방법{A METHOD FOR PURIFICATION COG USING CHILLING METHOD}

본 발명은 제철소등의 코크스로에서 발생되는 코크스 가스를 냉각법을 이용하여 정제하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코크스 가스를 2차 냉각시키고 황화수소 흡수 공정 및 암모니아 흡수 공정의 반응 온도를 적절히 제어하여 코크스 가스중의 황화수소, 암모니아 및 시안화수소를 효율적으로 포집할 뿐만 아니라, 나프탈렌, 타르 및 경유를 별도의 공정을 거치지 않고도 분리하는 개선된 방법에 관한 것이다.

코크스가스는 석탄을 건류하여 코크스로 만들 때 나오는 가스로서, 이를 정제할 때 부산물로서 여러 유용한 화학 물질을 얻을 수 있고 정제된 가스는 연료 가스로서 이용할 수 있다.

코크스 가스내에는 황화수소, 암모니아 및 시안화수소등이 함유되어 있다. 상기 코크스가스중에 함유되어 있는 성분들중에서, 암모니아를 정제할 때 사용되는 종래의 방법은 우선 암모니아를 제거하여 황산용액에 흡수시키든지 분해로에서 분해하여 공기중에 방산시키는 방법이 사용되고 있다. 이때 암모니아를 분해로에서 분해하는 경우에는 암모니아와 황화수소가 섞여있게 되면 분해로가스에 황산화물이 포함되므로 공해물질이 배출되는 문제가 있다.

상기 코크스가스중의 암모니아를 제거하는 또다른 방법으로는 인산용액에 흡수하여 순수한 암모니아로 회수하는 포삼법이 있다.

이와는 별개로 암모니아보다 제거하기 어렵고 공해를 유발시키는 물질로서 황화수소와 시안화수소가 있는데 이들을 제거하기 위해 지금까지 수많은 공정들이 개발되어 왔다.

상기 황화수소를 제거하는 방법으로는 산화철등을 촉매로 이용하여 산화시켜 황으로 제거하는 건식산화법이 있다. 그러나 이들 건식 산화공정이 넓은 부지를 필요로 하고 결과물인 황의 순도가 높지 않다는 단점이 있으므로, 이를 극복하기 위해서 습식 공정이 개발되었다.

상기 습식 공정은 황화수소를 알칼리 용액에 흡수시킨 후 촉매(산소운반체)를 이용하여 황화수소를 산화시켜 제거하고, 포집탑에서 촉매를 사용하여 황화수소를 산화시킴으로써 황화수소의 흡수율을 높인 다음 촉매는 재생탑에서 재생하는 공정이다.

상기 습식 공정의 대표적인 것으로는 촉매로서 피크린산을 사용하는 일본에서 개발된 후막스공정(Fummaks Process, Aromatics 27, 174, 1975)이 있다. 이와 유사하게 다카학스공정(Takahax Process, Chemical Economy & Engineering Review 2, 27, 1970)에서는 촉매로서 나프토퀴논-2-술폰산 나트륨을 사용한다. 다른 습식공정들도 이와 비슷한 촉매를 사용한다.

그러나 이와 같은 습식공정은 값비싼 촉매를 이용하기 때문에 촉매를 재생하는 산화재생탑이 필요할 뿐만 아니라 그에 따라 순환공정내에 여러 화합물이 축적되는 부작용도 발생한다. 대표적인 축적물로는 티오황산염과 티오시안산염을 들 수 있다.

이들을 제거하기 위해서는 순환액의 일부를 빼서 폐기하거나 혹은 과산화수소를 이용하여 티오황산염을 황산염으로 산화시키고 있다. 이중 전자의 방법만이 티오시안산염을 일정농도이하로 유지하게 된다. 따라서 폐수가 필연적으로 발생하게 되나, 티오시안산염은 생물학적으로 난분해성이기 때문에 폐수 처리에 어려움이 따른다. 또한 상기 방법에서는 공기에 의한 산화재생탑의 운전시 과량의 폐가스가 발생하게 되므로 이또한 문제시된다.

싱기 암모니아 및 황화수소를 동시에 제거하는 방법으로는 암모니아와 황화수소를 동시에 흡수하여 제거하는 펠드공정(Feld Process, Gas Purification, 4th ed., Gulf Publishing Company, 484, Houston, 1985)이 알려져 있다. 그러나 중간매체로서 비교적 가격이 비싼 폴리티온산염을 사용하므로, 재생 공정이 반드시 필요하고 또한 황화수소를 황산이온으로 산화시키는데 여러 단계를 거쳐야 하기 때문에 복잡한 화학반응을 조절하여야 하므로 실용화되지 않았다.

이와 같은 습식 산화법이외에 기존의 암모니아를 물에 흡수시켜 재순환하고황화수소를 흡수하는 방법이 있다. 이 공정에서는 조업 온도가 높아지게 되면 이산화탄소의 포집이 상승하여 코크스가스중의 황화수소의 포집 효율이 급격히 하강하며 이산화탄소가 증류 공정 및 클라우스 공정에서의 방해물질로 작용하는 단점을 지니게 된다.

상기 방법에 대한 공정의 일례가 도 1에 나타나 있는데, 이를 참조하여 상기 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 나타난 바와 같이, 상기 방법에 있어서는 코크스 가스를 안수타르분리기(12)로부터 순환시킨 안수에 의해 80℃까지 냉각시킨다. 이때 코크스 가스중 타르와 수분의 응축이 일어나며, 이때 응축된 수분을 안수라 한다.

여기서 응축된 안수와 타르는 기액 분리기(2)에서 분리된 다음 하부의 액체는 배출되어 상기 안수 타르 분리기(12)에서 안수와 타르로 분리된다.

상기 코크스가스는 가스냉각기(3)에서 20∼25℃정도로 냉각된 다음 전기집진기(4)를 거쳐 가스내 함유된 미세 타르분을 제거한다. 그런 다음 상기 가스를 취입기(5)가 끌어당겨 가스 정제 설비를 통과하는 동력을 제공한다. 이때 상기 취입기를 통과하면 가스 온도가 다시 상승하며, 황화수소 흡수탑(6)에서는 가스 냉각기에서 냉각된 온도보다 1℃정도 높게 유지하고, 암모니아 흡수탑(7)에서는 상기 황화수소 흡수탑(6)보다 1℃정도 높게 유지하며, 경유 흡수탑(8)에서는 상기 암모니아 흡수탑(8)보다 1℃정도 높게 유지하여야만, 가스 냉각기(3)에서 포화된 상태로 존재하는 나프탈렌등이 추후 공정을 거치면서 응축되어 흡수탑을 폐쇄시키는 문제를일으키지 않는다.

그런 다음 코크스가스를 황화수소 흡수탑(6)으로 보낸다. 황화수소를 흡수처리한 코크스 가스를 이어서 암모니아 흡수탑(7)로 보내고, 그 배출액은 고농도 암모니아액 제조탑(13)으로 보내어 암모니아를 흡수한 다음 배출되는 암모니아가 다량 함유된 액을 황화수소 흡수탑(7)의 저부에 투입하고, 상기 암모니아 흡수탑(7)의 하부에서 배출되는 액을 황화수소 흡수탑(6)의 최상부에 투입시켜 산성을 띠는 황화수소에 대한 흡수율을 높인다.

그런 다음 암모니아 흡수탑(7)에 연수(20), 암모니아 증류탑(14)을 통해 암모니아를 증류한 다음 배출되는 액 및 상기 안수타르분리기(12)에서 분리된 안수를 사용하여 암모니아를 흡수한다.

이때 벤젠 및 기타 유기 용매는 흡수되지 않기 때문에, 경유 흡수탑(8)에서 흡수유에 의해 제거된다. 상기 흡수유는 타르를 증류할 때 얻어지는 비점이 200∼300℃에 해당하는 물질이다. 이때 제거되는 경유 성분으로는 대다수가 벤젠이고, 그외에 톨루엔, 크실렌 순으로 포함되어 있다.

이같은 경유 성분은 경유 증류탑(15)에서 100∼150℃정도로 증류시켜 흡수유와 분리시키고 흡수유는 경유 흡수탑(8)로 재순환한다.

상기 반응 장치를 통해 흡수된 암모니아, 황화수소 및 기타 수용성 기체 성분들은 고농도 암모니아액 제조탑(13)으로부터 배출되어 클라우스 공정(16)에서 고온하에 공기분위기에서 암모니아는 질소와 기타 산화물로 그리고 황화수소는 황과 물로 분해된다. 분해된 황(19)은 응축시켜 배출하고, 그외 수증기 및 가스들은 코크스 가스로 재순환시킨다.

이때 상기 고농도 암모니아 제조탑(13)의 하부에서 배출되는 고농도 암모니아액은 상술한 바와 같이 황화수소 흡수탑(6)으로 순환된다.

그러나 상기 방법에서 경유 흡수탑(8)이 존재하면, 흡수유 재생을 위하여 경유 증류탑(15) 및 미도시한 열교환기들이 존재하게 되므로, 이를 유지보수하는데 많은 문제가 있다.

이뿐만 아니라 가스중에 포함된 타르분이 가스정제 공정중에 폐쇄 물질로서 작용하는 것을 방지하기 위하여 전기 집진기를 가동하게 되면 유지 보수하기 어려울 뿐만 아니라 장치내에서 산화물들이 증가함에 따라 산소 농도가 상승하게 되면 발화될 위험성이 내재한다.

이에 본 발명의 목적은 기존에 타르를 증류한 다음 배출되는 폐기액인 흡수유를 사용하여 나프탈렌, 타르 및 경유를 효과적으로 제거함으로써 전기 집진기, 경유 흡수탑 및 경유 증류탑을 별도로 필요로 하지 않는 황화수소 포집 방법을 제공하려는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 황화수소 흡수탑 및 암모니아 흡수탑의 온도를 조절하여 이산화탄소의 포집을 최소화함으로써 황화수소 혹은 암모니아의 포집 효율을극대화하는 방법을 제공하려는데 있다.

도 1은 전기집진기, 경유 흡수탑 및 증류탑을 이용하는 종래 방법에 따라 코크스 가스를 정제하는 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 공정개략도,

도 2는 본 발명을 구현하기 위한 코크스 가스 정제장치의 일례를 개략적으로 나타내는 공정개략도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1... 코크스 가스 포집관 2... 기액 분리기 3... 가스 냉각기

4... 전기 집진기 5... 취입기 6... 황화수소 흡수탑 7... 암모니아 흡수탑 8...경유 흡수탑 9... 코크스 가스

10... 재순환 안수 11... 타르 12... 안수타르분리기

13... 고농도 암모니아액 제조탑 14... 암모니아 증류탑

15... 경유 증류탑 16... 클라우스 공정 17... 폐수

18... 경유 19... 황 20... 연수

21... 2차 가스 냉각기 22... 흡수유 23... 고농도 암모니아수

24... 암모니아 흡수용 재순환수

본 발명에 의하면,

코크스 가스 냉각 공정, 안수 타르 분리 공정, 전기 집진 공정, 황화수소 흡수 공정, 암모니아 흡수 공정, 경유 흡수 공정, 암모니아 증류 공정, 경유 증류 공정 및 클라우스 공정을 포함하여 구성되는 코크스 가스 정제 방법에 있어서,

냉각시킨 코크스 가스를 2차 냉각시키면서 코크스 오븐 가스중의 대부분의 나프탈렌, 타르 및 경유 성분을 안수 타르 분리 공정에서 분리된 타르를 증류시킬 때 얻어지는 흡수유에 흡수시켜 이들 성분들을 포집하는 포집 공정;

상기 2차 냉각시킨 코크스 가스를 황화수소 흡수 공정 및 암모니아 흡수 공정으로 보낸 다음 황화수소와 암모니아가 모두 제거된 코크스 가스를 배출하는 황화수소 및 암모니아 흡수 공정; 및

상기 황화수소 흡수 공정에서 배출된 황화수소 흡수액은 고농도 암모니아 제조 공정으로 보내어 고농도 암모니아액을 제조하고, 그중 일부는 상기 황화수소 흡수 공정으로 순환하고, 나머지는 암모니아 증류 공정에서 증류시켜 물과 암모니아 함유 폐수로 분리한 다음 물은 상기 암모니아 흡수 공정으로 순환시키고 잔류 폐수는 배출하는 공정;으로 이루어지는 냉각법을 이용하여 코크스 가스를 정제하는 방법이 제공된다.

이하, 본 발명을 구현하기 위한 황화수소 포집 공정도의 일례를 나타내는 도2를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 코크스가스를 정제함에 있어서는, 코크스 가스는 코크스 가스 포집관(1)에서 80℃정도로 냉각시킨 다음 가스 냉각기(3)에서 30℃정도로 냉각시킨 다음, 2차 가스 냉각기(21)에서 재냉각시켜 코크스 오븐 가스중 나프탈렌, 타르 및 경유 성분을 흡수유에 대부분 흡수시켜 이들 성분들을 포집한다.

이때 흡수유는 안수 타르 분리기(12)에서 분리된 타르를 증류할 때 얻어지는 것으로, 충전물이 흡수유에 의해 적셔질만큼만 미량 주입하면 충분하다.

이와 같이 가스를 냉각시키면서 탑 상부에 흡수유를 주입시키면 충전탑 형태의 냉각탑의 충전물사이로 냉각수관이 통과하면서 온도를 낮추게 되고, 충전물 사이에서 나프탈렌등이 침적하여 폐쇄하는 것을 방지한다.

상기 흡수유는 비점이 140∼200℃ 범위인 타르 증발 물질을 이용하는 것으로, 비점이 너무 낮은 흡수유를 쓰게 되면, 2차 냉각하는 0℃ 부근에서 증기압이 너무 높아 가스에 포함되어 증발하는 양이 많아지게 될 뿐만 아니라, 경유 성분을 흡수하기에 적절하지 않고, 200℃이상에서는 0℃ 부근에서 응축된 타르분을 흡수한 다음 충전층내에서 가스 흐름을 방해하는 점도 범위를 갖기 때문에 바람직하지 않다.

이와 같이 비점이 낮은 타르 증발 물질을 이용하면, 2차 냉각기의 온도 범위에서도 충분히 유동도를 유지하고, 증기압도 충분히 낮아서 잘 증발되지 않도록 하여 나프탈렌등의 침적을 방지함과 동시에 거의 모든 나프탈렌 성분과 타르 성분들이 응축되기 때문에 결과적으로 전기 집진기 및 나프탈렌 흡수탑이 필요없게 되며, 경유 성분도 온도가 낮은 상태에서 거의 제거되기 때문에 경유 흡수탑도 필요없다.

이때 냉각 온도는 낮을수록 좋으나, 0℃이하에서는 냉각기에서 가스중에 포함된 물이 응축될 경우 동결될 염려가 있고, 5℃이상에서는 경유 성분이나 타르 성분을 정제할 때 효율이 떨어지는 문제가 발생하므로, 가능한한 0℃부근인 것이 바람직하다.

이와 같은 2차 가스 냉각 온도는 암모니아를 이용한 냉동기를 이용하여 냉각수를 제조한 다음 2차 가스 냉각기(21)에 주입함으로써 조절할 수 있다. 이들 냉각수의 온도는 0∼1℃인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 부동액을 첨가하면 결빙이 방지되므로 보다 바람직하다.

상기 2차 가스 냉각기(21)을 거쳐 제거되는 성분은 미세 타르분과 경유 및 나프탈렌이며, 여기서 경유분은 1g/Nm³까지 그리고 타르분은 15mg/Nm³까지 제거된다. 또한 나프탈렌은 50mg/Nm³까지 제거된다. 이와 같이 온도가 낮아진 가스는 차후에 황화수소 흡수탑(6), 암모니아 흡수탑(7)등을 지나면서 황화수소, 암모니아 및 기타 수용성 물질들을 제거한다.

여기서 황화수소 흡수탑(6)의 흡수유로 사용되는 고농도 암모니아액 제조탑(13)에서 배출된 고농도 암모니아수(23) 및 암모니아 흡수탑(7)의 흡수유로 사용되는 암모니아 증류탑(14)에서 배출된 재순환수(24) 및 연수(20)의 온도는 5∼10℃정도로 유지하는 것이 좋다. 온도가 낮을수록 이산화탄소를 비교적 적게 포집하고 암모니아, 황화수소등 불순물질들의 포집율이 상승하기 때문에 설비의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있으나, 5℃이하에서는 나프탈렌이 응축될 뿐만 아니라 운전하기가 어려우며, 15℃이상이 되면 흡수 효율이 떨어지기 때문에 설비 투자비, 운전비등을 감안하여 상기 온도범위에서 운전하는 것이 적당하다.

또한 상기한 바와 같이, 황화수소 흡수탑(6)보다 암모니아 흡수탑(7)의 온도를 1℃정도 높게 상승시켜야만 코크스 가스내에 미량 남아있는 나프탈렌이 응축되는 것을 방지할 수 있다. 상기 냉각 온도는 냉각수를 이용하면 쉽게 조절할 수 있다.

이와 같이 낮은 온도를 유지함으로써 코크스 가스중에 공존하는 이산화탄소 흡수율이 저감되어 황화수소등의 가스 흡수 효율이 증가하며, 따라서 작은 흡수유 유량으로도 효과적인 가스 정제가 가능하며, 따라서 흡수탑의 크기도 소형화가능하다. 이뿐만 아니라 이산화탄소의 포집율이 현저하게 저하되기 때문에, 그만큼 암모니아 증류 공정(14) 혹은 클라우스 공정(16)에서의 부담이 줄게 된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

<실시예>

하기 실시예에서는 2차 가스 냉각기(3), 황화수소 흡수탑(6) 및 암모니아 흡수탑(7)의 온도 변화에 따른 코크스 가스 정제 효과를 살펴본다.

하기 실시예들은 코크스 가스 정제 현장에서 가스 냉각기(3) 후단의 가스를 취하여 모의실험하였다. 상기 가스중 경유 성분은 20g/Nm³, 나프탈렌은 0.9g/Nm³, 타르 성분은 3.5∼5.5g/Nm³, 황화수소는 7g/Nm³, 암모니아는 5g/Nm³, 그리고 시안화수소는 1.6g/Nm³이었으며, 가스 유량은 70Nm³/h로 실험하였다.

사용한 황화수소 흡수탑(6)은 직경 20cm이고, 높이 1.5m인 것을 사용하였으며, 암모니아 흡수탑(7)은 직경 25cm이고, 높이 2.5m인 것을 사용하였다. 상기 흡수탑은 모두 충전탑 형태이다.

또한 2차 가스 냉각기(21)은 직경 30cm, 높이 2.5m인 것을 사용하였으며, 냉각기내 흡수유 유량은 10ℓ/h으로 실험하였다.

<실시예 1>

상기 2차 냉각기의 온도를 1℃로 유지하면서, 2차 가스 냉각기를 통과한 다음 가스중에 함유된 타르 성분과 나프탈렌 함량 및 경유 성분 함량을 측정한 결과, 타르 성분은 5mg/Nm³이하였으며, 나프탈렌 함량은 50mg/Nm³이하이었고, 경유 성분 함량은 1g/Nm³이었다. 또한 후공정에서 충전탑 막힘 현상은 관찰되지 않았다.

또한 황화수소 흡수탑 및 암모니아 흡수탑은 12℃로 유지하면서, 타르, 나프탈렌 및 경유가 제거된 가스를 70Nm³/h의 유량으로 통과시켜 가스를 정제한 다음 측정한 황화수소 농도는 0.05g/Nm³이었으며, 암모니아 농도는 0.01g/Nm³이었고, 시안화수소는 0.01g/Nm³인 것을 확인할 수 있었다.

<비교예 1>

2차 가스 냉각기(3)의 온도를 5℃로 유지한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 공정을 반복한 결과, 타르 성분 함량은 50mg/Nm³이하였으며, 나프탈렌 함량은 100mg/Nm³이하였고, 경유 성분은 2g/Nm³정도이었다. 또한 정제후 황화수소는 0.05g/Nm³이었으며, 암모니아는 0.01g/Nm³이었으며, 시안화수소는 0.01g/Nm³이었다.

여기서 나프탈렌 함량은 후공정에서 온도가 높기 때문에 응축등에 의한 충전탑 막힘 현상이 관찰되지 않았으나, 타르의 함량은 급격히 상승하게 되므로 후공정에서 충전물에 타르 축적이 관찰되었으며, 이로 인하여 결과적으로 흡수유중에 타르가 축적되어 증류시키기 위한 열교환기 내부에 타르가 끼게 되므로, 실제 공정에 적용하기에는 문제가 있는 것으로 판단된다.

따라서 2차 가스 냉각시 0∼5℃ 범위로 냉각하면 코크스 가스내 경유 및 나프탈렌을 효율적으로 제거할 수 있으며, 타르 성분까지 효과적으로 제거하기 위해서는 상기 냉각 온도가 0℃ 부근인 것이 바람직함을 알 수 있다.

<비교예 2>

2차 가스 냉각기의 온도를 1℃로 유지하고, 황화수소 흡수탑(6) 및 암모니아 흡수탑(7)을 21℃정도로 유지시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 반복하였다.

그 결과, 가스중 타르 성분은 5mg/Nm³이하였으며, 나프탈렌 함량은 50mg/Nm³이하로서, 후공정에서 충전탑 막힘 현상을 관찰되지 않았다. 또한 경유 성분은 약1g/Nm³정도로 유지된 것을 확인할 수 있었다.

또한 정제후 황화수소는 0.3g/Nm³이었고, 암모니아는 0.1g/Nm³이었으며, 시안화수소는 0.08g/Nm³이하이었다. 이는 흡수탑의 온도가 상승하므로 인하여 이산화탄소 포집율이 높아지는 것에 기인하는 것으로 여겨진다.

따라서 황화수소 흡수탑(6) 및 암모니아 흡수탑(7)의 온도를 낮춤으로써 황화수소, 암모니아 및 시안화수소를 모두 효과적으로 제거할 수 있음을 확인할 수 있다.

본 발명에 의하면, 코크스가스를 2차 냉각시킨 다음 이어서 황화수소 흡수탑과 암모니아 흡수탑의 온도를 적절하게 조절함으로써, 황화수소, 암모니아, 시안화수소의 제거 효율을 개선시킨다.

또한 타르를 증류할 때 배출되는 흡수유를 재순환시켜 별도의 전기 집진기, 경유 흡수탑 및 경유 증류탑을 사용하지 않고도 코크스 가스내에 함유되어 있는 나프탈렌, 타르 및 경유 성분을 반응에 악영향을 미치지 않을 정도까지 제거하게 되므로, 폐기액을 재활용할 수 있을 뿐만 아니라 설비를 소형화할 수 있다.

Claims (5)

1. 코크스 가스 냉각 공정, 안수 타르 분리 공정, 전기 집진 공정, 황화수소 흡수 공정, 암모니아 흡수 공정, 경유 흡수 공정, 암모니아 증류 공정, 경유 증류 공정 및 클라우스 공정을 포함하여 구성되는 코크스 가스 정제 방법에 있어서,

   냉각시킨 코크스 가스를 2차 냉각시키면서 코크스 오븐 가스중의 대부분의 나프탈렌, 타르 및 경유 성분을 안수 타르 분리 공정에서 분리된 타르를 증류시킬 때 얻어지는 흡수유에 흡수시켜 이들 성분들을 포집하는 포집 공정;

   상기 2차 냉각시킨 코크스 가스를 황화수소 흡수 공정 및 암모니아 흡수 공정으로 보낸 다음 황화수소와 암모니아가 모두 제거된 코크스 가스를 배출하는 황화수소 및 암모니아 흡수 공정; 및

   상기 황화수소 흡수 공정에서 배출된 황화수소 흡수액은 고농도 암모니아 제조 공정으로 보내어 고농도 암모니아액을 제조하고, 그중 일부는 상기 황화수소 흡수 공정으로 순환하고, 나머지는 암모니아 증류 공정에서 증류시켜 물과 암모니아 함유 폐수로 분리한 다음 물은 상기 암모니아 흡수 공정으로 순환시키고 잔류 폐수는 배출하는 공정;으로 이루어지는 냉각법을 이용한 코크스 가스 정제 방법
2. 제1항에 있어서, 상기 2차 냉각은 냉각수를 주입하여 0∼5℃로 냉각함을 특징으로 하는 방법
3. 제1항에 있어서, 상기 흡수유는 타르를 증류할 때 발생하는 비점이 140∼200℃인 물질을 사용함을 특징으로 하는 방법
4. 제1항에 있어서, 상기 황화수소 흡수탑과 암모니아 흡수탑의 온도는 5∼15℃정도로 유지시킴을 특징으로 하는 방법
5. 제1항에 있어서, 상기 흡수탑들은 충전탑 형태임을 특징으로 하는 방법