KR20100004864A - 황 함유 가스로부터 황을 분리하기 위한 방법 - Google Patents

황 함유 가스로부터 황을 분리하기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100004864A
KR20100004864A KR1020090057791A KR20090057791A KR20100004864A KR 20100004864 A KR20100004864 A KR 20100004864A KR 1020090057791 A KR1020090057791 A KR 1020090057791A KR 20090057791 A KR20090057791 A KR 20090057791A KR 20100004864 A KR20100004864 A KR 20100004864A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sulfur
containing gas
gas
separation process
natural gas
Prior art date
Application number
KR1020090057791A
Other languages
English (en)
Inventor
로베르트 아들러
마르쿠스 마이어
엑케하르트 클라인
Original Assignee
린데 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 린데 악티엔게젤샤프트 filed Critical 린데 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20100004864A publication Critical patent/KR20100004864A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1487—Removing organic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/16—Hydrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/24—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/306—Organic sulfur compounds, e.g. mercaptans

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

본 발명은 황 함유 가스, 특히 수소 또는 천연 가스로부터 황을 분리하기 위한 방법이 개시되어 있고, 이 경우 가스는 압축되며 황은 흡수성 분리 프로세스에서 제거된다.
본 발명에 따르면, 황 함유 가스(1)는 흡수성 분리 프로세스(A)를 통과하기 이전에 압축되거나 적어도 예비압축된다(V1).

Description

황 함유 가스로부터 황을 분리하기 위한 방법 {METHOD FOR SEPARATING SULPHUR OUT OF A GAS THAT CONTAINS SULPHUR}
본 발명은 황 함유 가스, 특히 수소 또는 천연 가스로부터 황을 분리하기 위한 방법에 관한 것이고, 이 경우 가스는 압축되고 황은 흡수성 분리 프로세스를 통해 제거된다.
황 함유 가스로부터 황을 분리하기 위한 종-관련(species-related) 방법이 예를 들어 천연 가스 채움 스테이션에서 이용된다. 천연 가스 채움 스테이션에서, 연료로서 이용되는 천연 가스는 존재하는 천연 가스 공급 네트워크로부터 추출되고(drawn), 건조되고 300bar에 도달할 수 있는 저장 압력으로 압축된다. 공급 네트워크로부터 추출된 천연 가스의 황 함유량은 일반적으로 너무 높아서 오늘날의 엔진 및 배기 가스 정화 기술로는 효과적으로 처리되기 어렵다. 특히, 배기 가스의 이후의 정화를 위해 필요한 촉매 변환기는 천연 가스에 현재 포함된 황에 의해 손상을 입고, 이에 의해 촉매 변환기의 서비스 수명이 끝나기 이전에 기능을 멈추는 결과를 초래할 수 있다.
연료로서 이용될 때 천연 가스 냄새(odorising)와 관련하여 법적인 제공에 의해, 테트라히드로시오펜(tetrahydrothiophene)(THT) 및/또는 메르캅탄 황이 이러한 목적을 위해 천연 가스에 첨가되고 - 천연 가스의 황 함유량은 정해진 비율 아래로 떨어지지 않아야만 한다.
큰 산업 스케일의 천연 가스 프로세싱을 위해, 선택적인 황 흡수 프로세스가 일정 시간 동안 이용되어 왔다. 황을 제거하는데 적절한 흡수체 물질(absorber materials)은 일반적으로 40 내지 80℃의 작동 온도에 있어야만 한다. 이러한 온도는 흡수체에 할당된 폭발 방지 전기 히터에 의해 일반적으로 보장된다.
본 발명의 목적은 황 함유 가스, 특히 수소 또는 천연 가스로부터 황을 분리하기 위한 종-관련 방법을 제시하는 것이고, 이는 상기 문제점들을 피하며 특히 흡수성 분리 프로세스를 위한 추가적인 가열 소자의 이용을 필요없게 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 황을 함유한 가스로부터 황을 분리하기 위한 종-관련 방법이 제시되고, 이러한 방법은 흡수성 분리 프로세스로 유도되기 이전에 황 함유 가스가 압축되거나 또는 적어도 예비압축된다는 특징을 나타낸다.
이 단락에서, 황 함유 가스는 흡수성 분리 프로세스로 유도되기 이전에 생성된 압축 열에 의해 흡수성 분리 프로세스에 이용된 흡수체 물질 또는 물질들을 필요한 온도로 가열되는 것을 가능하게 할 정도 이상으로 압축되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 흡수성 분리 프로세스를 위한 추가적인 가열 소자를 이용하는 것이 더이상 필요하지 않다.
종속항들의 목적을 나타내는, 황을 함유한 가스로부터 황을 분리하기 위한 본 발명에 따른 방법의 추가적인 유리한 구성은 아래와 같은 특징을 갖는다:
- 흡수성 분리 프로세스로 유도된 황 함유 가스는 20 내지 200℃, 바람직하게는 40 내지 100℃의 온도에 있다.
- 분리 프로세스로부터 추출된 가스는 포스트-압축(postcompression)을 거친다.
- 황 함유 가스의 적어도 부분적인 흐름은 흡수성 분리 프로세스 주위로 전환되고, 이 부분적인 흐름의 양은 가변적인 것이 바람직하다.
- 흡수성 분리 프로세스로 유입된 황 함유 가스는 (예비) 압축된 이후 냉각되는 것이 바람직하다.
- 흡수성 분리 프로세스는 황 뿐만 아니라 적어도 하나의 추가적인 구성요소가 황 함유 가스로부터 적어도 부분적으로 분리되도록 설계된다.
- 황이 제거된 가스는 전력 소스 및/또는 연료로 이용되기 위해 차량으로 전달된다.
이하에서 황과 그 다른 성분들을 함유한 가스로부터 황을 제거하기 위한 본 발명에 따른 방법은 도면에서 도시된 실시예를 참고로 하여 더욱 구체적으로 설명될 것이다. 도면에서 도시된 실시예는 특히 천연 가스 채움 스테이션에서 이용될 수 있고, 이 스테이션은 일정한 종류의 차량을 압축된 천연 가스로 채우기 위한 목적으로 제공된다.
도 1은 황의 선택적 제거를 위한 흡수 프로세스(A)를 도시한다. 황을 함유한 가스는 라인 세그먼트(1, 2, 3)를 통해서 이 프로세스로 유입된다. 천연 가스 채움 스테이션의 경우에, 이 가스는 공공 천연 가스 공급 네트워크로부터 가져온 천연 가스이다. 황 함유 가스는 단일 또는 이중 단계 압축기, 혹은 단일 또는 다중 단계 압축기 유닛(V1)에 의해 압축되고, 이에 의해 프로세스에 의해 생성된 압축열은 프로세스에 필요한 온도로 흡수성 분리 프로세스(A)에서 이용된 흡수체 물질 또는 물질들을 가열하기에 충분하다. 필요한 온도로 흡수체 물질 또는 물질들을 가열하기 위한 추가적인 가열 소자는 필요하지 않다.
천연 가스 채움 스테이션의 경우에, 황을 함유한 천연 가스는 10 내지 30 bar, 바람직하게는 15 내지 25 bar의 압력으로 압축기 또는 압축기 유닛(V1)에서 압축된다.
선택적으로 제공될 수 있는 열교환기(E)는 압축된 천연 가스를 냉각하는데 이용되고, 그리고 선택적 분리 프로세스(A) 하류에서 이용된 흡수체 물질 또는 물질들의 선택도의 목적으로 최적의 온도로 압축기 또는 압축기 유닛(V1)에서 가열된다.
실제적인 용어로, 흡수성 분리 프로세스(A)는 바람직하게 50 l(having a capacity of 50 l)의 용량을 갖는 흡수 컬럼을 포함한다. 황 함유 가스로부터 황을 선택적으로 제거하는데 이용되는 흡수 물질 이외에, 건조 물질이 또한 흡수 컬럼(A)에 제공되는 것이 바람직하다. 일반적으로, 건조 물질은 황을 분리하는데 이용되는 흡수 물질로부터 상류 및/또는 하류에 위치할 수 있다.
점선으로 표시된 우회 라인(5)은 바람직하게 제어 밸브(6)를 장착하고 있고, 흡수성 분리 프로세스(A) 주위로 황 함유 (천연) 가스의 부분적 유동을 전환시키는데 이용될 수 있다. 이러한 방식으로, 흡수성 분리 프로세스(A)를 통과하는 가스의 양을 변경시킬 수 있다. 황을 함유하는 가스에서의 황 감소의 정도는 요구사항에 따라서 조절되거나 또는 변경될 수 있다.
필요하고 및/또는 원한다면, 흡수성 분리 프로세스(A)는, 황 이외의 다른 바람직하게는 바람직하지 못한 성분이 황 함유 가스로부터 제거되는 방식으로 변경될 수 있다.
원하는 하부 한계로 황 함유량이 감소된 채로, 이후 정화 가스는 라인 세그먼트(4, 7)를 통해서 제 2 단일 또는 다중단계 압축기 혹은 제 2 단일 혹은 다중단계 압축기 유닛(V2)으로 가고, 제 2 단일 또는 다중단계 압축기 혹은 제 2 단일 혹은 다중단계 압축기 유닛 중 하나에서 원하는 최종 압력으로 선택적으로 압축될 수 있다. 이후 압축된 가스는 예를 들어 즉시적인 저장과 같은 이후의 이용을 위해 라인(8)을 통해 전달된다.
황을 함유하는 가스로부터 황을 분리하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 함유된 황의 적어도 일부가 흡수에 의해 제거되는 가스 및 가스 혼합물의 극히 넓은 범 위에서 이용될 수 있다.
도 1은 황의 선택적 제거를 위한 흡수 프로세스(A)를 도시한다.

Claims (8)

  1. 황 함유 가스, 특히 수소 또는 천연 가스로부터 황을 제거하기 위한 방법으로서,
    상기 황 함유 가스는 압축되고 황은 흡수성 분리 프로세스를 통해 제거되며,
    황 함유 가스(1)는 상기 흡수성 분리 프로세스(A)로 유입되기 이전에 압축되거나 또는 적어도 예비압축되는(V1) 것을 특징으로 하는,
    황 함유 가스, 특히 수소 또는 천연 가스로부터 황을 제거하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 압축에 의해 생성된 압축열에 의해 상기 흡수성 분리 프로세스(A)에서 이용된 흡수체 물질 또는 물질들이 필요한 온도로 가열되는 것을 가능하게 하는 정도까지, 상기 황 함유 가스(1)가 상기 흡수성 분리 프로세스(A)로 유입되기 이전에 압축되는 것을 특징으로 하는,
    황 함유 가스, 특히 수소 또는 천연 가스로부터 황을 제거하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 흡수성 분리 프로세스(A)로 유입되는 황 함유 가스(3)의 온도가 20 내 지 200℃, 바람직하게는 40 내지 100℃의 온도인 것을 특징으로 하는,
    황 함유 가스, 특히 수소 또는 천연 가스로부터 황을 제거하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡수성 분리 프로세스(A)로부터 추출되는 가스(4)가 포스트-압축(postcompression; V2)을 거치는 것을 특징으로 하는,
    황 함유 가스, 특히 수소 또는 천연 가스로부터 황을 제거하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 황 함유 가스(1)의 적어도 부분적인 흐름(5)이 상기 흡수성 분리 프로세스(A) 주위로 전환되고, 이러한 부분적인 흐름의 양은 바람직하게는 가변성(6)인 것을 특징으로 하는,
    황 함유 가스, 특히 수소 또는 천연 가스로부터 황을 제거하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡수성 분리 프로세스(A)로 유입되는 황 함유 가스(3)가 (예비)압축된 이후 냉각되는(E) 것을 특징으로 하는,
    황 함유 가스, 특히 수소 또는 천연 가스로부터 황을 제거하기 위한 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡수성 분리 프로세스(A)는 황 이외에 하나 이상의 추가적인 성분이 황-함유 가스로부터 적어도 부분적으로 분리되도록 설계되는 것을 특징으로 하는,
    황 함유 가스, 특히 수소 또는 천연 가스로부터 황을 제거하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    황이 제거된 가스(4, 7, 8)는 전력 소스 및/또는 연료로서의 이용을 위해 차량으로 전달되는 것을 특징으로 하는,
    황 함유 가스, 특히 수소 또는 천연 가스로부터 황을 제거하기 위한 방법.
KR1020090057791A 2008-07-03 2009-06-26 황 함유 가스로부터 황을 분리하기 위한 방법 KR20100004864A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008031509.5 2008-07-03
DE102008031509A DE102008031509A1 (de) 2008-07-03 2008-07-03 Verfahren zur Abtrennung von Schwefel aus einem Schwefel-enthaltenden Gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100004864A true KR20100004864A (ko) 2010-01-13

Family

ID=41128269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090057791A KR20100004864A (ko) 2008-07-03 2009-06-26 황 함유 가스로부터 황을 분리하기 위한 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20100000154A1 (ko)
EP (1) EP2140925A1 (ko)
JP (1) JP2010012464A (ko)
KR (1) KR20100004864A (ko)
CN (1) CN101618290A (ko)
AR (1) AR072676A1 (ko)
BR (1) BRPI0901989A2 (ko)
CA (1) CA2670356A1 (ko)
DE (1) DE102008031509A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8518356B2 (en) 2010-07-27 2013-08-27 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for adjustably treating a sour gas
DE102010050435A1 (de) * 2010-11-04 2012-05-10 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung von Gasgemischen
CN110127612A (zh) * 2012-07-24 2019-08-16 努威拉燃料电池有限责任公司 分布式氢气提取系统
CN114046188B (zh) * 2021-12-01 2023-06-06 重庆科技学院 一种密闭式天然气管道发电、过滤装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2490283A (en) * 1947-02-03 1949-12-06 Shell Dev Addition of carbonmonoxide-hydrogen to unsaturated compounds
US4589896A (en) * 1985-01-28 1986-05-20 Air Products And Chemicals, Inc. Process for separating CO2 and H2 S from hydrocarbons
US5256172A (en) * 1992-04-17 1993-10-26 Keefer Bowie Thermally coupled pressure swing adsorption
US5681360A (en) * 1995-01-11 1997-10-28 Acrion Technologies, Inc. Landfill gas recovery
CA2503656C (en) 2002-12-17 2010-10-05 Fluor Corporation Configurations and methods for acid gas and contaminant removal with near zero emission
DE10356276A1 (de) * 2003-11-28 2005-06-30 Tentscher, Wolfgang, Dr. Reinigung von Kohlendioxid aus Biogas von störenden Begleitstoffen während und nach der Aufbereitung mit der nassen Druckgaswäsche
US20050287056A1 (en) * 2004-06-29 2005-12-29 Dakota Gasification Company Removal of methyl mercaptan from gas streams
DE102005013276A1 (de) * 2005-02-11 2006-08-24 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Gasströmen
EP1871511A4 (en) * 2005-04-20 2011-05-04 Fluor Tech Corp CONFIGURATIONS AND METHODS OF OPERATING A CLAUS FACILITY HAVING A VARIABLE SULFUR CONTENT
US7699914B1 (en) * 2005-12-09 2010-04-20 Morrow Luke N Triple-effect absorption system for recovering methane gas

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0901989A2 (pt) 2010-05-18
CA2670356A1 (en) 2010-01-03
DE102008031509A1 (de) 2010-01-07
CN101618290A (zh) 2010-01-06
AR072676A1 (es) 2010-09-15
US20100000154A1 (en) 2010-01-07
EP2140925A1 (de) 2010-01-06
JP2010012464A (ja) 2010-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4252668B2 (ja) ガス精製方法
CA1050901A (en) Adsorption process
EP1996315B1 (en) Device for drying compressed gas and method applied thereby
JP6272693B2 (ja) 水、シロキサン、硫黄、酸素、塩化物、揮発性有機化合物を除去するための統合型バイオガス浄化システム
JP4942935B2 (ja) ゼロに近い排出で酸性気体および汚染物質を除去する構成および方法
CN102958583A (zh) 提纯天然气并使一个或多个吸附器再生的方法
KR20100004864A (ko) 황 함유 가스로부터 황을 분리하기 위한 방법
AU2018200335A1 (en) Systems and methods for short loop regeneration of gas dehydration units
CN108889089B (zh) 一种压缩空气干燥、纯化工艺及装置
KR101498643B1 (ko) 초절전 및 초저노점 에어드라이어 시스템
CN111318137B (zh) 一种基于四塔的干燥、纯化工艺及装置
WO2022101323A1 (en) Facility for producing gaseous biomethane by purifying biogas from landfill combining membranes, cryodistillation and deoxo
KR102035870B1 (ko) 아르곤 가스의 정제 방법 및 정제 장치
CN212492279U (zh) 一种压缩机设备
JP5144643B2 (ja) 雰囲気再循環方法及びシステム
RU2637242C1 (ru) Способ регенерации адсорбента процесса осушки и очистки углеводородного газа (варианты) и система для его осуществления
CN209242962U (zh) 用于从粗合成气流分离伴生气体的设备
JP2016059877A (ja) 除湿方法及び装置
CN212188501U (zh) 一种基于四塔的干燥、纯化装置
FR3040889B1 (fr) Procede et installation d'epuration d'air au moyen d'une roue enthalpique et d'une roue d'adsorption
CA3030049A1 (en) A process for the combined removal of siloxanes and sulfur-containing compounds from biogas streams
CN102470287A (zh) 从液态二氧化碳中去除有害物质的方法及用于实施该方法的装置
CN108348835B (zh) 用于处理天然气的再生筛材料
FR3040890B1 (fr) Procede et installation d'epuration d'air au moyen d'une roue d'adsorption
CN213132558U (zh) 一种空气深度分离预处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid