KR20020051014A - 이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스가스 정제 장치 및방법 - Google Patents

이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스가스 정제 장치 및방법 Download PDF

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/002Removal of contaminants
    • C10K1/003Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
    • C10K1/005Carbon dioxide

Abstract

본 발명의 목적은 황화수소의 흡수시에 방해물질로 작용하는 이산화탄소를 황화수소 흡수탑으로 가스가 들어가기 전에 사전에 흡수 제거함으로써 황화수소 흡수율을 향상시키고 또한, 흡수액 중에 이산화탄소 함량을 낮추어 증류시에 발생하는 문제점들을 해소시킬 수 있도록 된 이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스 가스 정제방법을 제공함에 있다.
이에 본 발명은 황화수소 흡수탑과, 암모니아 흡수탑, 암모니아 용액 제조탑, 암모니아 증류탑을 포함하는 코크스가스 정제장치에 있어서, 상기 황화수소 흡수탑 진입 전에 코크스가스에서 이산화탄소를 제거하기 위한 이산화탄소 제거부와, 암모니아 흡수탑을 거친 코크스가스에 이산화탄소를 투입하여 미량의 암모니아와 황화수소를 포집처리하기 위한 암모니아포집탑을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스가스 정제장치를 제공한다.

Description

이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스가스 정제 장치 및 방법{Method of purification of coke oven gas with separate treatment of CO2}
본 발명은 코크스가스 정제 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코크스가스 정제시 이산화탄소를 분리하여 처리함으로서 황화수소 흡수율을 높일 수 있도록 된 이산화탄소 분리처리에 의한 코크스가스 정제장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 코크스가스는 석탄을 건류하여 코크스로 만들 때 발생되는 가스로서, 여기에는 여러 가지 성분이 포함되어 있으며 이 중에 암모니아, 황화수소, 시안화수소 등은 가스배관의 부식 및 폐쇄를 일으키거나 연료가스로 사용될 때 공해를 유발하기 때문에 일정농도 이하로 낮추어 연료로 사용하게 된다.
종래에는 코크스가스 정제를 위해 우선 암모니아를 제거하여 황산용액에 흡수시키거나, 분해로에서 분해하여 공기중에 방산시키는 방법 등이 사용되었다. 이중 암모니아를 분해로에서 분해하는 방법은, 암모니아와 황화수소가 섞여있을 경우 분해로가스에 황산화물이 포함되어 공해물질로서 배출되는 문제점이 있다.
또한, 암모니아보다도 제거가 어렵고 공해를 유발시키는 물질로서 황화수소와 시안화수소가 있는데, 이 들의 제거를 위해 지금까지 수많은 공정들이 개발되어 왔다.
황화수소는 석회석에 흡수시켜 제거하는 방법으로 출발하였으며 산화철 등을 촉매로 이용하여 산화시켜 황으로 제거하는 건식산화법과, 건식산화공정의 단점들을 극복하기 위해 개발된 습식공정이 있는 데, 기본적인 목표들은 필요한 부지면적과 소요인력을 줄이고 생산되는 황의 순도를 높이기 위함에 있다.
상기 방법에서는 황화수소를 알칼리용액에 흡수시킨후 산소운반체를 이용해 황화수소를 산화시킴으로써 제거한다. 이 때 흡수탑에서 촉매에 의해 황화수소를 산화시키면서 황화수소의 흡수율을 높이는데 촉매는 다시 재생탑에서 재생된다.
습식 황화수소 제거법으로는 대표적인 것으로 일본에서 개발된 후막스공정(Fummaks Process, Aromatics 27, 174, 1975)이 있는데, 이 공정에서는 산소운반체인 촉매로서 피크린산을 사용하고 이와 비슷한 다카학스공정(Takahax Process, Chemical Economy & Engineering Review 2, 27, 1970)에서는 나프토퀴논-2-술폰산 나트륨을 촉매로 사용한다.
다른 습식공정들도 이와 비슷한 산소운반체들을 쓰는 공정들이다. 이와 같은 습식공정은 값비싼 촉매를 이용하기 때문에 촉매를 재생하는 산화재생탑이 필요하게 되고 그에 따른 순환공정내의 여러 화합물의 축적에 따른 부작용도 발생한다. 대표적인 축적물로는 티오황산염과 티오시안산염이다. 이의 제거를 위해서는 순환액의 일부를 빼서 폐기하는 방법이나 과산화수소로 티오황산염을 황산염으로 산화시키는 방법 등이 있다.
한편, 암모니아 및 황화수소를 제거하는 방법으로서 또다른 공정으로는 암모니아와 황화수소를 동시에 흡수하여 제거하는 펠드공정(Feld Process, Gas Purification, 4th ed., Gulf Publishing Company, 484, Houston, 1985)이 있으나 여기서는 중간매체로서 비교적 가격이 비싼 폴리티온산염을 사용하여 이를 재생하는 공정이 필요하고 또한 황화수소를 몇단계 거치면서 황산이온으로 산화시키기 때문에 여기에 포함된 복잡한 화학반응을 조절하는 문제를 해결하지 못하여 실용화되지 못했다.
황화수소와 암모니아를 동시에 제거하는 방법으로는 제 1도에 나타낸 바와 같이 암모니아 용액을 이용해 황화수소를 제거하는 공정으로서 현재 코크스가스 정제 공정으로서 독일을 중심으로 널리 채택되어 있다.
이하 암모니아 용액을 이용한 황화수소 제거 방법에 관하여 설명한다.
코크스가스(1)은 황화수소흡수탑(2)에 들어가기 전에 냉각단(11)에서 30℃이하로 냉각되어진다. 냉각된 가스는 황화수소흡수탑(2)에서 산성가스인 황화수소와 시안화수소가 알칼리성인 암모니아 농도가 높은 용액에 의해 흡수되어 제거된다. 황화수소 흡수용의 암모니아용액으로서는 고농도 암모니아용액 제조탑(6)의 하부에서 얻어지는 고농도 암모니아 용액이 1차적인 역할을 하게된다.
부가적으로는 암모니아흡수탑(3)의 하부에서 배출되는 다량의 암모니아를 함유한 용액이 황화수소 흡수용으로 쓰이게 된다. 황화수소 흡수탑의 하부에서 발생하는 액은 고농도 암모니아용액 제조탑(6)으로 장입되어 황화수소는 증류되고 암모니아 증류탑(7)로부터 공급되는 암모니아 증기에 의해 고농도 암모니아 용액으로 제조되고 이 용액의 일부는 황화수소흡수탑(2)로 보내지고 일부는 암모니아증류탑(7)으로 장입되어 100℃에서 증류가능한 모든 물질이 증류된 후 하부로 배출된다.
암모니아 증류탑 하부로 배출되는 액의 일부는 재순환액(8)으로서 암모니아흡수용으로 쓰이게 된다. 암모니아 흡수용 용액으로는 재순환액(8) 이외에 연수(4)가 쓰이게 된다. 암모니아 흡수액으로 쓰이는 코크스가스 응축수(5)는 석탄을 건류하여 코크스를 제조할 때 발생하는 코크스가스(1) 중에서 응축되는 응축수인데 이는 원료석탄에 함유되어 있던 수분으로서 코크스로에서 발생하는 고온의 가스가 냉각될 때 타르와 함께 응축되고 다시 타르와 비중차에 의해 분리된 후 필터를 거쳐 암모니아 흡수탑에 보충되어 암모니아 흡수액으로 쓰이게 된다.
그러나 상기한 종래의 방법은 이산화탄소가 코크스가스 중에 다량으로 함유되어 있어서 황화수소의 흡수에 방해물질로 작용할 뿐 아니라 암모니아와 결합하여 물속에서 매우 안정한 화합물을 만들기 때문에 증류시 증류탑에서 부담으로 작용하며 증류 불량을 초래하는 문제점이 있다.
특히, 이산화탄소는 흡수탑의 온도가 높을 때 심하여 이산화탄소의 포집을 억제하고 황화수소의 포집율을 높이기 위해서는 흡수탑의 온도조절이 필수적이지만 여름철과 같이 외부 온도가 높은 경우에는 온도를 낮추기 위해 많은 비용이 소요되고 운전에도 어려움을 겪게되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 황화수소의 흡수시에 방해물질로 작용하는 이산화탄소를 황화수소 흡수탑으로 가스가 들어가기 전에 사전에 흡수 제거함으로써 황화수소 흡수율을 향상시키고 또한, 흡수액 중에 이산화탄소 함량을 낮추어 증류시에 발생하는 문제점들을 해소시킬 수 있도록 된 이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스 가스 정제방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 여름철과 같이 주변 온도가 높은 경우에도 전혀 영향을 받지 않고 운전될 수 있도록 된 이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스 가스 정제방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
도 1은 이산화탄소의 분리 처리에 의한 코크스 가스중 황화수소 및 암모니아 정제법을 나타낸 도면,
도 2는 암모니아 용액을 이용하는 종래의 코크스 가스중 황화수소 및 암모니아 정제법을 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 코크스가스 2 : 황화수소흡수탑
3 : 암모니아흡수탑 4 : 연수
5 : 코크스가스 응축수 6 : 고농도 암모니아용액제조탑
7 : 암모니아 증류탑 8 : 재순환 흡수액
9 : 고농도 암모니아 용액 10: 열교환기
11: 이산화탄소 흡수단 12: 산성가스
13: 이산화탄소 증류탑 14: 이산화탄소
15: 수산화칼륨 투입라인 16: 탄산칼륨 방출라인
17: 암모니아 흡수탑 배출액
18: 이산화탄소를 활용한 암모니아 포집탑
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 코크스가스 정제장치에 있어서, 코크스가스에서 이산화탄소를 제거하기 위한 이산화탄소 제거부와, 암모니아 흡수탑을 거친 코크스가스에 이산화탄소를 투입하여 미량의 암모니아와 황화수소를 포집처리하기 위한 암모니아포집탑을 더욱 포함하여 이루어진다.
코크스가스 정제장치는 통상 코크스가스에서 황화수소를 흡수,제거하기 위한 황화수소흡수탑, 황화수소흡수탑으로 투입되는 암모니아용액을 제조하고 황화수소흡수탑에서 배출되는 액에서 황화수소를 증류처리하기 위한 고농도 암모니아 용액 제조탑, 황화수소흡수탑을 거친 코크스가스에서 암모니아를 흡수,제거하기 위한 암모니아흡수탑, 암모니아용액 제조탑에서 배출되는 용액을 증류하여 암모니아흡수탑에 공급되는 재순환 흡수액을 제조하기 위한 암모니아증류탑을 포함한다.
황화수소 흡수탑의 온도는 약 35℃ 정도가 유지되도록 흡수액의 온도를 조절함이 바람직하다.
여기서 상기 이산화탄소 제거부는 탄산칼륨이 투입되어 코크스가스에서 이산화탄소를 제거하기 위한 이산화탄소 흡수단과, 흡수단에 연결되어 흡수된 이산화탄소를 증류시키기 위한 이산화탄소증류탑, 증류탑에 연결되어 흡수단에 재투입되는순환액의 온도를 조절하기 위한 열교환기를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 이산화탄소 제거부는 이산화탄소 증류탑을 거치면서 증류처리된 흡수액 일부를 암모니아용액 제조탑으로 방출하게 되는 데, 이때 용액 방출에 따른 탄산칼륨 소모량만큼 수산화칼륨을 재투입하기 위한 수산화칼륨 투입라인이 더욱 포함된다.
이산화탄소 흡수단은 약 60℃ 정도에서 운전될 수 있도록 하고, 이산화탄소 증류탑의 온도는 약 100℃에서 이루어지도록 함이 바람직하다.
이산화탄소 흡수단의 온도를 60℃로 하는 이유는 여기에서 이산화탄소의 흡수만 일어나고 황화수소나 암모니아의 흡수는 거의 일어나지 못하게 하기위한 것이며, 또한 온도가 너무 높을 때는 황화수소 흡수탑에서 황화수소의 흡수율이 제대로 유지되지 않기 때문에 60℃ 정도에서 온도를 유지한다.
또한 암모니아포집탑은 그 온도가 약 35℃로 유지시킴이 바람직하며 투입되는 이산화탄소는 이산화탄소증류탑에서 발생된 것을 이용하게된다.
한편, 상기와 같은 코크스가스 정제장치를 이용한 정제방법은, 코크스가스 정제방법에 있어서, 이산화탄소 흡수단에 탄산칼륨이 포함된 용액을 투입하여 코크스가스에 함유된 이산화탄소를 흡수하는 단계와, 이산화탄소 흡수액에서 이산화탄소를 증류처리하는 단계, 증류처리된 용액의 온도를 조절하여 이산화탄소 흡수단에 재투입하는 단계와, 상기 증류처리된 흡수액 내에 불순물 축적을 방지하기 위하여 액의 일부를 암모니아용액 제조탑으로 방출하는 단계와, 용액 방출에 따른 탄산칼륨 소모량만큼 수산화칼륨을 재투입하는 단계 및, 증류처리된 이산화탄소를 암모니아포집탑으로 보내 암모니아를 포집시키는 단계를 더욱 포함한다.
이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 이산화탄소의 분리 처리에 의한 코크스 가스중 황화수소 및 암모니아 정제법을 나타낸 도면이다.
상기한 도면에 의하면, 본 발명은 코크스가스(1)에서 이산화탄소를 제거하기 위한 이산화탄소 제거부와, 코크스가스(1)에서 황화수소를 흡수,제거하기 위한 황화수소 흡수탑(2), 황화수소 흡수탑(2)으로 투입되는 암모니아용액을 제조하고 황화수소 흡수탑(2)에서 배출되는 액에서 황화수소를 증류처리하기 위한 고농도 암모니아 용액 제조탑(6), 황화수소 흡수탑(2)을 거친 코크스가스(1)에서 암모니아를 흡수,제거하기 위한 암모니아 흡수탑(3), 암모니아용액 제조탑(6)에서 배출되는 용액을 증류하여 암모니아 흡수탑(3)에 공급되는 재순환 흡수액(8)을 제조하기 위한 암모니아증류탑(7), 암모니아 흡수탑(3)을 거친 코크스가스(1)에 이산화탄소를 투입하여 미량의 암모니아와 황화수소를 포집처리하기 위한 암모니아포집탑(18)을 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 이산화탄소 제거부는 탄산칼륨을 포함하는 순환액을 투입시켜 코크스가스(1)에서 이산화탄소를 제거하기 위한 이산화탄소 흡수단(11)과, 흡수단(11)에 연결되어 순환액에서 흡수된 이산화탄소를 증류시키기 위한 이산화탄소증류탑(13), 증류탑(13)에 연결되어 흡수단(11)에 재투입되는 순환액의 온도를 조절하기 위한 열교환기(10) 및, 이산화탄소증류탑(13)과 열교환기(10) 사이에서 암모니아용액제조탑(6)으로 연결되어 소량의 순환액을 방출시키기 위한방출라인(16)과, 열교환기(10)를 거친 순환액에 수산화칼륨을 보충시키기 위한 수산화칼륨 투입라인(15)을 포함하여 이루어진다.
순환액 중 불순물의 축적을 방지하기 위하여 액의 일부를 빼내어 고농도 암모니아 용액 제조탑(6)에 장입되는 액에 첨가되어 처리되도록 한다. 여기에서 손실되는 탄산칼륨은 수산화칼륨 보충액으로 보충되게 한다. 황화수소 흡수탑(2)의 온도는 35℃ 정도가 유지되도록 흡수액의 온도를 조절해 준다.
상기 이산화탄소 흡수단(11)은 코크스가스(1) 정제공정에서 냉각단으로 사용되는 부분을 이용하게 되는 데, 여기에 순환되는 액중에 단 상부로 투입되는 용액에 탄산 칼륨이 이산화탄소를 흡수할 수 있는 당량의 2배 정도가 존재하도록 조절한다.
따라서 이산화탄소 흡수단(11)에서 코크스가스(1)중에 존재하는 거의 모든 이산화탄소가 흡수되고 다음 단계인 황화수소 흡수탑(2)으로 들어가게 된다.
이산화탄소 흡수단(11)의 운전은 60℃ 정도에서 운전되도록 하고 이산화탄소 증류탑(13)의 온도는 100℃에서 이루어지도록 한다. 중간에 열교환기(10)를 두어 온도가 조절되도록 하며 여기서는 고농도 암모니아용액 제조탑(6)에 장입되는 액과 열교환이 이루어지도록 하여 열을 회수한다.
이산화탄소 흡수단(11)의 온도 설정이유는 이미 설명되었으므로 생략한다.
황화수소 흡수탑(2)에 들어가는 가스 중에는 이산화탄소가 거의 없기 때문에 온도가 높더라도 황화수소 흡수에는 전혀 문제가 없으며 또한 황화수소 흡수액 중에 이산화탄소가 거의 포함되지 않기 때문에 가스 온도 높은 데 따른 문제점이 해결되게 된다. 그러므로 여름철의 경우에도 온도를 낮추어야 하는 부담이 없어지게 되는 것이다.
한편, 황화수소 흡수탑(2)은 코크스가스(1)에 포함된 황화수소를 제거하기 위한 것으로, 산성가스인 황화수소가 알칼리성인 암모니아용액에 의해 흡수되어 제거되게된다.
황화수소 흡수용의 암모니아 용액(9)으로서는 고농도 암모니아용액 제조탑(6)의 하부에서 얻어지는 고농도의 암모니아용액과, 암모니아 흡수탑(3)의 하부에서 배출되는 다량의 암모니아를 함유한 용액이 사용되는 데, 암모니아 흡수탑(3) 하부에서 발생하는 흡수액이 황화수소 흡수탑(2)의 최상단을 통해 공급되도록 되어 있고, 고농도 암모니아 용액 제조탑(6)으로부터 공급되는 고농도 암모니아 용액(9)이 한단 아래를 통해 공급되는 구조로 되어 있다.
황화수소 흡수탑(2)의 하부에서 발생되는 액은 고농도 암모니아용액 제조탑(6)으로 장입되어 황화수소는 증류되고, 암모니아 증류탑(7)으로부터 공급되는 암모니아 증기에 의해 고농도 암모니아 용액(9)으로 제조되며, 이 용액의 일부는 황화수소 흡수탑(2)으로 보내지고 일부는 암모니아증류탑(7)으로 장입되어 100℃에서 증류가능한 모든 물질이 증류된 후 하부로 배출된다.
암모니아 증류탑(7) 하부로 배출되는 액의 일부는 다시 재순환액으로서 암모니아 흡수탑(3)에 투입되어 암모니아 흡수용으로 사용된다.
상기 암모니아 흡수탑(3)은 황화수소 흡수탑(2)을 거친 코크스가스(1)에서 암모니아를 제거하기 위한 것으로, 상기와 같이 암모니아 증류탑(7) 하부에서 발생하는 재순환 흡수액(8)이 사용된다. 재순환 흡수액(8)은 충분한 양으로 장입시켜 암모니아의 흡수가 극대화 될 수 있도록 하고 여기에는 코크스가스(1)로부터 타르를 응축시킬 때 함께 발생하는 응축수(5)를 탑 중간에 첨가시킨다. 암모니아 흡수탑(3)의 온도도 35℃ 정도로 유지시킨다.
한편, 이산화탄소 증류탑(13)에서 발생하는 이산화탄소는 여기에 포함되어 있는 미량의 황화수소나 암모니아가 제거될 수 있도록 이산화 탄소를 활용하는 암모니아 포집탑(18)의 중간에 장입되는 구조로 되어 있다.
여기서는 이산화탄소가 흡수액과 직접 접촉하기 때문에 흡수액중에 이산화 탄소가 높은 농도로 존재하게 되고 이는 암모니아의 포집을 촉진하는 역할을 하게 되어 흡수탑의 온도가 높은 경우에도 암모니아를 거의 완벽하게 포집할 수 있게 된다.
이산화탄소를 활용한 암모니아 포집탑(18)의 온도도 35℃가 유지되도록 탑중의 액의 온도를 조절한다. 포집된 암모니아가 배출될 수 있도록 탑상부에 연수(4)를 공급하고 포집탑(18) 하부에서 공급된 양만큼 회수하여 고농도 암모니아 용액 제조탑(6)에 장입되는 액에 첨가되어 처리될 수 있게 한다.
여기에는 이산화탄소가 매우 높은 농도로 포함되어 있기 때문에 공급하는 연수(4)의 양은 암모니아의 정제율이 요구되는 만큼 유지될 수 있는 범위 안에서 최소한의 양으로 공급한다.
[실시예]
질소가스를 기본가스로 하여 이산화탄소, 암모니아, 황화수소, 시안화수소의함량이 각각 40g/Nm3, 5g/Nm3, 5g/Nm3, 1.5g/Nm3가 되도록 하여 실험하였다. 가스 유량은 70Nm3/h 이었다. 흡수탑들은 모두 충전탑으로 하였다. 고농도 암모니아 용액 제조탑(6)은 12단 sieve tray를 사용했으며 암모니아 증류탑(7)은 16단 bubble cap tray를 사용했다. 냉각단에 순환되는 유량은 100L/h 이었다.
황화수소 흡수탑(2)에 공급되는 고농도 암모니아 용액(9)은 암모니아 농도 15g/L로 50L/h 로 공급되게 하였고 재순환 흡수액(8)은 20L/h로 공급하였다. 이산화탄소를 이용한 암모니아 흡수탑(3)에 공급된 연수(4)는 5L/h, 암모니아 흡수탑(3)에 공급된 코크스가스(1) 응축액은 25L/h 로 되게 하였다. 암모니아 증류탑(7) 증류에 사용된 수증기는 절대압 6bar, 온도 160℃정도의 포화증기를 사용하였다.
이산화탄소의 흡수에 사용된 흡수액 중 탄산칼륨의 농도는 이산화 탄소 증류탑(13) 출구에서 170g/L 이었고 순환량은 100L/h 이었다. 공급된 수산화 칼륨 보충액은 50% 용액으로 1L/h으로 공급하였다. 따라서 탄산칼륨 배출액은 이와 비슷한 양 이었다.
냉각단에서 흡수된 후 이산화탄소 함량은 0.5g/Nm3 로 하강하여 황화수소 흡수탑(2)에 들어가게 되었다. 흡수탑 온도를 35oC로 유지하였을 때 최종적으로 정제된 후에 코크스가스(1) 중 황화수소의 농도가 0.05g/Nm3 까지 떨어졌다. 암모니아의 농도는 0.01g/Nm3 이었다. 시안화수소의 농도는 0.03g/Nm3 이었다. 이는 티오시안산 암모늄을 회수하는 방법을 사용하지 않고 기존의 방식에서 얻어질 수 있는 값인 황화수소 0.2 g/Nm3, 암모니아 0.03 g/Nm3, 시안화 수소 0.1 g/Nm3 보다 훨씬 낮은 값이다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스가스 정제법에 의하면, 이산화 탄소를 미리 제거한 후 황화수소를 흡수하기 때문에 흡수탑의 온도가 높고 흡수액의 유량이 기존의 방법에 비해 적더라도 황화수소의 흡수율이 유지되며 또한 암모니아를 흡수할 때는 다시 이산화탄소를 이용하여 암모니아를 흡수시키기 때문에 흡수액의 유량을 적게 하고 탑의 크기를 작게 하여도 암모니아의 포집율을 높게 유지시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 황화수소 흡수탑과, 암모니아 흡수탑, 암모니아 용액 제조탑, 암모니아 증류탑을 포함하는 코크스가스 정제장치에 있어서,
    상기 황화수소 흡수탑 진입 전에 코크스가스에서 이산화탄소를 제거하기 위한 이산화탄소 제거부와;
    암모니아 흡수탑을 거친 코크스가스에 이산화탄소를 투입하여 미량의 암모니아와 황화수소를 포집처리하기 위한 암모니아포집탑;
    을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스가스 정제장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이산화탄소 제거부는 탄산칼륨이 함유된 순환액을 투입하여 코크스가스에서 이산화탄소를 제거하기 위한 이산화탄소 흡수단과, 흡수단에 연결되어 순환액에 흡수된 이산화탄소를 증류시키기 위한 이산화탄소증류탑, 증류탑에 연결되어 흡수단에 재투입되는 순환액의 온도를 조절하기 위한 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스가스 정제장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 이산화탄소증류탑과 열교환기 사이에서 암모니아용액제조탑으로 연결되어 소량의 순환액을 방출시키기 위한 방출라인과, 열교환기를거친 순환액에 수산화칼륨을 보충시키기 위한 수산화칼륨 투입라인을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스가스 정제장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 이산화탄소 흡수단은 약 60℃ ~ 65℃의 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스가스 정제장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 이산화탄소 증류탑을 거친 순환액은 순환액의 탄산칼륨의 농도가 가스 중 이산화탄소와 반응할 당량의 1.5배 이상인 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스가스 정제장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 암모니아포집탑은 이산화탄소증류탑에서 발생된 이산화탄소가 투입되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스가스 정제장치.
  7. 황화수소 흡수탑으로 투입되어 코크스가스에 함유된 황화수소를 암모니아용액을 이용하여 제거하는 단계와, 황화수소흡수탑을 거친 코크스가스에서 암모니아를 제거하는 단계를 포함하는 코크스가스 정제방법에 있어서,
    황화수소 제거단계 진입 전에 이산화탄소 흡수단에 탄산칼륨이 포함된 용액을 투입하여 코크스가스에 함유된 이산화탄소를 흡수하는 단계와;
    이산화탄소가 흡수된 흡수액에서 이산화탄소를 증류처리하는 단계;
    증류처리된 용액의 온도를 조절하여 이산화탄소 흡수단에 재투입하는 단계;
    상기 증류처리된 흡수액 내에 불순물 축적을 방지하기 위하여 액의 일부를 암모니아용액 제조탑으로 방출하는 단계;
    용액 방출에 따른 탄산칼륨 소모량만큼 수산화칼륨을 재투입하는 단계;
    증류처리된 이산화탄소를 암모니아포집탑으로 보내 암모니아를 포집시키는 단계
    를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는이산화탄소의 분리처리에 의한 코크스가스 정제 방법.
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US20140251784A1 (en) * 2011-10-12 2014-09-11 Thyssenkrup Industrial Solutions Ag Process for dry cooling of coke with carbon dioxide with subsequent use of the carbon monoxide produced
KR101458244B1 (ko) * 2007-05-24 2014-11-04 러지 클린 콜 테크놀로지 (피티와이) 리미티드 고체 연료의 압력 기화에 의해 생성된 생성물 가스를 처리하기 위한 방법 및 장치
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