NL1034604C2 - Verwijdering van waterstofcyanide uit synthesegas. - Google Patents

Verwijdering van waterstofcyanide uit synthesegas. Download PDF

Info

Publication number
NL1034604C2
NL1034604C2 NL1034604A NL1034604A NL1034604C2 NL 1034604 C2 NL1034604 C2 NL 1034604C2 NL 1034604 A NL1034604 A NL 1034604A NL 1034604 A NL1034604 A NL 1034604A NL 1034604 C2 NL1034604 C2 NL 1034604C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
wash solution
gas
synthesis gas
metal
liquid contact
Prior art date
Application number
NL1034604A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1034604A1 (nl
Inventor
Braam Van Dyk
John Marriott
Bavanethan Pillay
Hendrik Johannes Van Der Westhuizen
Ronel Combrink
Trevor David Phillips
Denise Louisette Ventor
Andre Peter Steynberg
Original Assignee
Sasol Tech Pty Ltd
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 Sasol Tech Pty Ltd filed Critical Sasol Tech Pty Ltd
Publication of NL1034604A1 publication Critical patent/NL1034604A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1034604C2 publication Critical patent/NL1034604C2/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/54Nitrogen compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/79Injecting reactants
    • 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
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/10Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
    • 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
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/10Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
    • C10K1/105Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids containing metal compounds other than alkali- or earth-alkali carbonates, -hydroxides, oxides, or salts of inorganic acids derived from sulfur
    • 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
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/10Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
    • C10K1/105Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids containing metal compounds other than alkali- or earth-alkali carbonates, -hydroxides, oxides, or salts of inorganic acids derived from sulfur
    • C10K1/106Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids containing metal compounds other than alkali- or earth-alkali carbonates, -hydroxides, oxides, or salts of inorganic acids derived from sulfur containing Fe compounds
    • 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
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/10Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
    • C10K1/105Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids containing metal compounds other than alkali- or earth-alkali carbonates, -hydroxides, oxides, or salts of inorganic acids derived from sulfur
    • C10K1/108Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids containing metal compounds other than alkali- or earth-alkali carbonates, -hydroxides, oxides, or salts of inorganic acids derived from sulfur containing Cu compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/60Inorganic bases or salts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/40Nitrogen compounds
    • B01D2257/408Cyanides, e.g. hydrogen cyanide (HCH)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Description

Verwijdering van waterstof cyanide uit synthesegas
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de 5 verwijdering van waterstofcyanide uit synthesegas.
Synthesegas, een mengsel van hoofdzakelijk waterstof en koolstofmonoxide, wordt veelal gebruikt in chemische procesindustrieën. Het is, bijvoorbeeld, een grondstof voor 10 methanolsynthese, dimethylethersynthese, Fischer-Tropsch synthese en hydroformylering synthese.
Werkwijzen voor de productie van synthesegas omvatten vergassing van steenkool of biomassa grondstoffen, en 15 omvorming van gasvormige koolwaterstofgrondstoffen zoals natuurlijk gas, methaan, en andere lichte koolwaterstoffen.
Naast waterstof en koolstofmonoxide, omvat synthesegas typischerwijs kooldioxide, stikstof, methaan, 20 waterstofcyanide, en ammoniak.
Waterstofcyanide is een potentieel katalysator vergif voor vele werkwijzen waarin synthesegas wordt gebruikt. De uitvinders menen dat een werkwijze die waterstofcyanide 25 effectief verwijdert uit synthesegas een voordeel zal zijn. Een dergelijke werkwijze welke koolstofdioxide niet substantieel verwijdert uit het synthesegas zal zelfs nog meer wenselijk zijn.
30 Dienovereenkomstig verschaft de uitvinding een werkwijze voor het tenminste gedeeltelijk verwijderen van waterstofcyanide uit synthesegas, waarbij de werkwijze omvat: 1034604 t 2 het toevoeren van een synthesegas omvattende waterstofcyanide naar een gas-vloeistof contactstadium; in het gas-vloeistof contactstadium, het in contact brengen van het synthesegas met een waterige wasoplossing 5 omvattende tenminste één opgelost metaalzout, waarbij metaalkationen van het metaalzout die in staat zijn om metaal-cyanide complexen en/of metaal-cyanide precipitaten te vormen, en zwak zuur-anionen van het metaalzout, die dienen voor het bufferen van de pH van de wasoplossing in een bereik 10 tussen 6 en 10, waarbij waterstofcyanide uit het synthesegas wordt gewassen door de wasoplossing teneinde een behandeld synthesegas en een gebruikte wasoplossing te vormen; het onttrekken, van tijd tot tijd of continu, van tenminste een deel van de gebruikte wasoplossing aan het gas-15 vloeistof contactstadium; en het onttrekken van het behandeld synthesegas aan het gasvloeistof contactstadium.
Een oplossing is gebufferd wanneer ze veranderingen in pH 20 weerstaat. Bepaalde verbindingen, zoals koolstofdioxide, typischerwijs aanwezig in het synthesegas, zullen geneigd zijn de pH van de wasoplossing te verlagen. Waterstofcyanide heeft een zeer lage oplosbaarheid in water bij lage pH-waarden en het is dus wenselijk om de pH van de wasoplossing 25 op een voldoende hoge waarde te houden om de opname van waterstofcyanide in de wasoplossing te bevorderen. De pH zou echter niet zo hoog mogen zijn dat excessieve verwijdering van koolstofdioxide uit het synthesegas bevorderd wordt. De zwak zuur-anionen dienen dus om de pH van de wasoplossing 30 binnen het bereik van 6 tot 10 te houden.
De wasoplossing kan een enkel opgelost metaalzout omvatten. De aanvrager verwacht echter dat in de praktijk in 3 de meeste toepassingen de wasoplossing meer dan één opgelost metaalzout zal omvatten. De wasoplossing kan metaalzouten omvatten in een concentratie in een bereik van 1 tot 20 massa %, bij voorkeur in een concentratie in een bereik van 1 tot 5 10 massa %, meer bij voorkeur in een concentratie van 1 tot 5 massa %.
De concentratie van de metaalkationen die in staat zijn tot het vormen van metaal-cyanide complexen en/of metaal-10 cyanide precipitaten in de wasoplossing kan liggen in het bereik van 0,1 tot 4 massa % en de concentratie van de zwak zuur-anionen in de wasoplossing kan liggen in het bereik van 0,5 tot 8 massa %.
15 De metaalzouten kunnen één of meer ijzer-, koper-, kobalt-, zilver-, goud-, en/of andere transitiemetaalzouten omvatten, maar zijn bij voorkeur ijzer- of koperzouten.
De zwak zuur-anionen zijn bij voorkeur afgeleid van 20 organische zuren, d.w.z. het zijn bij voorkeur carboxylaten.
De zwak zuur-anionen kunnen afgeleid zijn van carboxylaten gekozen uit de groep bestaande uit citraat, oxalaat, acetaat, en propionaat. Bij voorkeur zijn de zwak 25 zuur-anionen afgeleid van acetaat.
De massa-stroom ratio van het synthesegas tot de wasoplossing in het gas-vloeistof contactstadium kan liggen in het bereik van 1 tot 40, meer bij voorkeur 30 tot 40.
Het niveau van waterstofcyanide in het synthesegas toegevoerd aan het gas-vloeistof contactstadium kan liggen in het bereik van 1 tot 300 ppmv.
30 4
Het niveau van waterstofcyanide in het behandelde synthesegas kan liggen onder 1000 ppbv, bij voorkeur onder 500 ppbv.
5 Het gas-vloeistof contactstadium kan worden uitgevoerd bij temperaturen tussen 40 en 200'C, meer bij voorkeur bij temperaturen tussen 45 en 70 *C. Typischerwijs wordt synthesegas geproduceerd bij veel hogere temperaturen. De werkwijze kan derhalve, in een synthesegaskoelingsstadium, 10 het koelen van het synthesegas omvatten alvorens het toe te voeren aan het gas-vloeistof contactstadium.
Het gas-vloeistof contactstadium kan worden uitgevoerd bij drukken tussen 10 en 40 bar, of zelfs hoger.
15
Het gas-vloeistof contactstadium kan een bellenkolom of een absorptiekolom zijn, bij voorkeur de laatste.
De werkwijze kan verder het bereiden van verse 20 wasoplossing omvatten in een wasoplossingsbereidingsstadium. De verse wasoplossing kan worden bereid door het oplossen van het metaalzout of de metaalzouten in water, typischerwijs bij temperaturen tussen omgevingstemperatuur en het kookpunt van water. Het oplossen kan worden bevorderd door mechanisch 25 mixen.
Als alternatief kan de verse wasoplossing bereid worden door het leiden van een waterige oplossing bevattende één of meerdere zwakke zuren over een hoge oppervlakte bron van 30 metaal, zoals metaalschroot of metaalvijlsel, waarbij de opgeloste metaalzouten door reactie worden gevormd. Fischer-Tropsch synthese resulteert gewoonlijk in de vorming van een reactiewaterproduct bevattende geoxygeneerde 5 koolwaterstoffen, omvattende organische zuren. Waar het behandelde synthesegas wordt gebruikt voor Fischer-Tropsch synthese, kan het reactiewaterproduct of een daarvan afgeleid product zo worden geleid naar het 5 wasoplossingsbereidingsstadium om te dienen als de waterige oplossing bevattende zwakke zuren.
De werkwijze kan verder het behandelen van de gebruikte wasoplossing omvatten in een 10 wasoplossingsbehandelingsstadium.
Het behandelen van de gebruikte wasoplossing kan het thermisch afbreken van de metaal-cyanide complexen en/of precipitaten omvatten. Het teruggewonnen waterstofcyanide kan 15 dan worden verast. Het wasoplossingsbehandelingsstadium kan dan een distillatiekolom omvatten waarin de thermische afbraak wordt bewerkstelligd.
Als alternatief kan het behandelen van gebruikte 20 wasoplossing het biologisch afbreken van de metaal-cyanide complexen en/of precipitaten door gebruik van micro-organismen omvatten. De gebruikte wasoplossing kan zo worden toegevoerd naar een geactiveerd slibbekken van een biologische waterbehandelingsfaciliteit. Het 25 wasoplossingsbehandelingsstadium kan dus een integraal deel zijn van een biologische waterbehandelingsfaciliteit.
Als een verder alternatief kan het behandelen van de gebruikte wasoplossing het precipiteren omvatten van de 30 metaal-cyanide complexen door het toevoegen van een overmaat metaalzouten om metaal-cyanide precipitaten te vormen, en het daarna verwijderen van de precipitaten door middel van bijvoorbeeld filtratie (ultra- of nanofiltratie), flotatie 6 (omvattende opgeloste lucht flotatie), of omgekeerde osmose.
Als een nog verder alternatief kan het behandelen van de gebruikte wasoplossing oxidatie omvatten door middel van bv.
5 waterstofperoxide of ozon. De oxidatiebehandeling kan al dan niet UV-straling omvatten.
De werkwijze kan verder het recyclen omvatten van behandeld water van het wasoplossingsbehandelingsstadium als 10 aanvulling tot het wasoplossingsbereidingsstadium.
Het synthesegas kan condenseerbare koolwaterstofcomponenten omvatten. De werkwijze kan dan het condenseren omvatten van tenminste enkele van de 15 condenseerbare koolwaterstofcomponenten in het gas-vloeistof contactstadium, waarbij een koolwaterstofcondensaat wordt gevormd, en het koolwaterstofcondensaat wordt onttrokken aan het gas-vloeistof contactstadium.
20 Verdere kenmerken van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende beschrijving gepresenteerd door middel van een voorbeeld onder verwijzing naar de enige bijgaande schematische tekening, welke een werkwijze toont voor de productie van behandeld synthesegas, omvattende een werkwijze 25 voor de behandeling van synthesegas in overeenstemming met de uitvinding.
Verwijzend naar de tekening, geeft verwijzingscijfer 10 in het algemeen een werkwijze aan voor de productie van 30 behandeld synthesegas, omvattende een synthesegasopwekkingsstadium 12, en een synthesegasbehandelingswerkwijze, in het algemeen aangegeven met verwijzingscijfer 14, in overeenstemming met de 7 uitvinding.
De behandelingswerkwijze 14 omvat een synthesegaskoelingsstadium 16, een gas-vloeistof 5 contactstadium 18, een wasoplossingsbereidingsstadium 20, en een wasoplossingsbehandelingsstadium 22.
Een grondstoflijn of -stroom 24, een zuurstoflijn 26 en een hogedrukstoomlijn 28 leiden allemaal naar het 10 synthesegasopwekkingsstadium 12. Het synthesegasopwekkingsstadium 12 kan ofwel een vergassingsstadium ofwel een omvormingsstadium ofwel beide omvatten, afhankelijk van de beschikbare grondstof. Details van het vergassingsstadium en/of het omvormingsstadium worden 15 niet getoond maar zijn algemeen bekend voor diegenen geschoold in het vakgebied. Het synthesegasopwekkingsstadium 12 is dus, met mogelijk enkele werkwijzeverschillen gerelateerd aan de gekozen grondstof, typischerwijs een conventioneel synthesegasopwekkingsstadium.
20
Een synthesegaslijn 30 leidt van het synthesegasopwekkingsstadium 12 naar het koelingsstadium 16 en van daar naar het gas-vloeistof contactstadium 18. Het koelingsstadium 16 omvat typischerwijs een combinatie van 25 proceswarmtewisselaars, luchtkoelers en/of waterkoelers.
Een aanvullende waterlijn 32 en metaalzoutenlijn of -stroom 34 leiden naar het wasoplossingsbereidingsstadium 20. Een wasoplossingslijn 36 leidt van het bereidingsstadium 20 30 naar het gas-vloeistof contactstadium 18.
Het gas-vloeistof contactstadium 18 kan elk standaard gas-vloeistof contactapparaat zijn, bv. een bellenkolom of 8 een absorptiekolom, maar is typischerwijs een absorptiekolom.
Een behandeld synthesegaslijn 38, een gebruikte wasoplossingslijn 40, en een condenseerbaar productlijn 46 5 leiden allen weg van het gas-vloeistof contactstadium 18.
De gebruikte wasoplossingslijn 40 leidt naar het wasoplossingsbehandelingsstadium 22, van waaruit een behandelde wasoplossingslijn 42 leidt en een sliblijn 44. De 10 behandelde wasoplossingslijn 42 splitst in twee, waarbij één tak de aanvullende waterlijn 32 vervoegt alvorens het bereidingsstadium 20 binnen te gaan.
Tijdens het gebruik worden grondstof, zuurstofhoudend gas 15 en hogedrukstoom toegevoerd aan het synthesegasopwekkingsstadium 12 langs respectievelijk de grondstoflijn of -stroom 24, de zuurstoflijn 26 en de stoomlijn 28. In de getoonde uitvoeringsvorm, is het zuurstofhoudend gas zuurstof van hoge zuiverheid afgeleid van 20 een luchtscheidingseenheid (niet getoond). Als alternatief kan het zuurstofhoudend gas bijvoorbeeld lucht of met zuurstof aangerijkte lucht zijn. Een synthesegas, omvattende hoofdzakelijk waterstof en koolstofmonoxide, en eveneens koolstofdioxide, waterstofcyanide en ammoniak, gevormd in het 25 synthesegasopwekkingsstadium 12 wordt onttrokken langs de synthesegaslijn 30 bij verhoogde temperaturen. Het synthesegas bevat typischerwijs tot en met 300 ppmv waterstofcyanide.
30 Het synthesegas onttrokken langs de synthesegaslijn 30 wordt gekoeld in het koelingsstadium 16 tot temperaturen in het bereik van 40 tot 200‘C, typischerwijs in het bereik van 45 tot 70‘C, en het gekoelde synthesegas wordt daarna 9 toegevoerd aan het gas-vloeistof contactstadium 18.
In het gas-vloeistof contactstadium 18, wordt het gekoelde synthesegas in contact gebracht met een waterige 5 wasoplossing omvattende opgeloste metaalzouten, omvattende metaalzouten van zwakke zuren, om het waterstofcyanide (en ammoniak) uit het gekoelde synthesegas te wassen.
Typischerwijs bevat de wasoplossing metaalzouten in het bereik van 1 tot 20 massa %, meer typisch 1 tot 10 massa %, 10 zelfs nog meer typisch 1 tot 5 massa %. Kationen van de metaalzouten worden gekozen om in staat te zijn tot het vormen van metaal-cyanide complexen en/of metaal-cyanide precipitaten. De zouten kunnen dus ijzer-, koper-, kobalt-, zilver-, goud-, en/of andere transitiemetaalzouten omvatten, 15 maar zijn bij voorkeur ijzer- of koperzouten. Op deze manier wordt de capaciteit van de wasoplossing voor waterstofcyanide verhoogd, wat op voordelige wijze resulteert in een verminderde benodigdheid aan wasoplossing. Typischerwijs ligt de concentratie van de metaalkationen geschikt voor de 20 vorming van metaal-cyanide complexen en/of metaal-cyanide precipitaten in het bereik van 0,1 tot 4 massa %.
Bepaalde verbindingen, zoals koolstofdioxide, typischerwijs aanwezig in het synthesegas, zullen geneigd 25 zijn de pH van de wasoplossing te verlagen. Dit is ongewenst, aangezien de metaal-cyanide complexen en/of metaal-cyanide precipitaten niet stabiel zijn bij lage pH-waarden, en, bovendien, waterstofcyanide een zeer lage oplosbaarheid heeft in water bij lage pH-waarden.
30
Voorts vindt ongewenst excessief wassen van koolstofdioxide uit het gekoelde synthesegas plaats als de pH van de wasoplossing te hoog is. Excessief wassen van 10 koolstofdioxide is ongewenst aangezien het vaak een negatieve impact heeft op de totale koolstofefficiëntie van een stroomafwaarts proces dat gebruik maakt van het synthesegas, of het bevordert de ongewenste vorming van meer 5 koolstofdioxide door water-gasverschuiving, gebruik makend van waardevol koolstofmonoxide.
De pH van de wasoplossing zou dus idealiter in het bereik van 6 tot 10 moeten liggen om aanvaardbaar wassen_van 10 waterstofcyanide en stabiliteit van de metaal-cyanide complexen en/of metaal-cyanide precipitaten te verzekeren, terwijl tegelijkertijd excessief wassen van koolstofdioxide wordt vermeden. De zwak zuur-anionen van de metaalzouten dienen dus om de pH van de wasoplossing te bufferen tussen 6 15 en 10. Bij voorkeur zijn de zwak zuur-anionen afgeleid van carbonzuren, d.w.z. het zijn bij voorkeur carboxylaten. Geschikte carboxylaten zijn citraat, oxalaat, acetaat, en propionaat, meest bij voorkeur acetaat. Een geschoold vakman zal erkennen dat de concentratie van de zwak zuur-anionen 20 gekozen moet worden om zowel het gewenste pH-bereik als de nodige buffercapaciteit te bereiken, en bijgevolg zal afhangen van inter alia de samenstelling van het synthesegas, in het bijzonder het niveau van koolstofdioxide, de ratio van het synthesegas tot verse wasoplossing, en de 25 werkingstemperatuur van het gas-vloeistof contactstadium 18, typischerwijs tussen 40 en 200'C. Typischerwijs ligt de concentratie van de zwak zuur-anionen in het bereik van 0,5 tot 8 massa %.
30 Typischerwijs ligt de massa-stroom ratio van het synthesegas tot de wasoplossing in het gas-vloeistof contactstadium 18 in het bereik van 1 tot 40.
11
Een behandeld synthesegas met een gereduceerd waterstofcyanide gehalte wordt onttrokken aan het gasvloeistof contactstadium 18 langs lijn 38 en geleid naar stroomafwaarts gelegen verbruikers (niet getoond). Het 5 behandelde synthesegas heeft typischerwijs een waterstofcyanide niveau onder 1000 ppbv, bij voorkeur onder 500 ppbv.
De verse wasoplossing wordt bereid in het 10 wasoplossingsbereidingsstadium 20, en dan toegevoerd aan het gas-vloeistof contactstadium 18 langs de wasoplossingslijn 36.
In de uitvoeringsvorm van de werkwijze getoond in de 15 tekening, wordt de verse wasoplossing bereid door het oplossen van metaalzouten, toegevoerd langs metaalzoutenlijn of -stroom 34, in water, toegevoerd langs aanvullende waterlijn 32. Het oplossen wordt bevorderd door mechanisch mixen en gebeurt bij een temperatuur tussen 20 omgevingstemperatuur en het kookpunt van water.
In een alternatieve uitvoeringsvorm (niet getoond), kan de verse wasoplossing bereid worden door het leiden van een waterige oplossing bevattende zwakke zuren over een hoge 25 oppervlakte bron van metaal, zoals metaalschroot of metaalvijIsel, waarbij de opgeloste metaalzouten door reactie worden gevormd. Fischer-Tropsch synthese resulteert gewoonlijk in de vorming van een reactiewaterproduct bevattende geoxygeneerde koolwaterstoffen, omvattende 30 organische zuren. Waar het behandelde synthesegas wordt gebruikt voor Fischer-Tropsch synthese, kan het reactiewaterproduct of een daarvan afgeleid product zo geleid worden naar het wasoplossingsbereidingsstadium om te dienen 12 als de waterige oplossing bevattende zwakke zuren.
Gebruikte wasoplossing wordt onttrokken aan het gasvloeistof contactstadium 18 langs de gebruikte 5 wasoplossingslijn 40 en wordt toegevoerd aan het wasoplossingsbehandelingsstadium 22. Verschillende technologieën kunnen worden gebruikt voor de behandeling van de gebruikte wasoplossing, omvattende thermische afbraak, biologische afbraak, precipitatie en filtratie, en oxidatie.
10
Wanneer thermische afbraak wordt gebruikt, omvat het wasoplossingsbehandelingsstadium 22 typischerwijs een distillatiekolom waarin metaal-cyanide complexen en/of precipitaten thermisch worden afgebroken, waarbij het 15 teruggewonnen waterstofcyanide dan wordt verast.
Biologische afbraak omvat het biologisch afbreken van de metaal-cyanide complexen en/of precipitaten gebruik makend van micro-organismen. De gebruikte wasoplossing wordt zo 20 toegevoerd aan een geactiveerd slibbekken van een biologische waterbehandelingsfaciliteit. Het wasoplossingsbehandelingsstadium 22 kan dus een integraal deel zijn van een biologische waterbehandelingsfaciliteit.
25 Precipitatie en filtratie omvatten het precipiteren van de metaal-cyanide complexen door het toevoegen van een overmaat metaalzouten om metaal-cyanide precipitaten te vormen, en het daarna verwijderen van de precipitaten gebruik makend van bijvoorbeeld filtratie (ultra- of nanofiltratie), 30 flotatie (omvattende opgeloste lucht flotatie) , of omgekeerde osmose. Het wasoplossingsbehandelingsstadium 22 omvat dus typischerwijs geschikte filtratie-, flotatie- of omgekeerde osmose-uitrusting wanneer van deze technologie gebruik 13 gemaakt wordt.
Oxidatie omvat het onderwerpen van de gebruikte wasoplossing aan oxidatie gebruik makend van bv.
5 waterstofperoxide of zuurstof. De oxidatiebehandeling omvat optioneel eveneens UV-straling.
Behandeld water van het wasoplossingsbehandelingsstadium 22 wordt onttrokken langs de behandelde wasoplossingslijn 42, 10 waarbij een deel afgevoerd wordt uit het systeem en de rest gerecycled wordt naar het wasoplossingsbereidingsstadium 20 als aanvulwater. Een slibproduct (indien aanwezig) wordt onttrokken aan het wasoplossingsbehandelingsstadium langs de sliblijn 44.
15
Naast de bovengenoemde componenten, kan het gekoelde synthesegas dat wordt toegevoerd aan het gas-vloeistof contactstadium 18, ook condenseerbare producten omvatten. Het gas-vloeistof contactstadium 18 kan, indien gewenst, worden 20 uitgevoerd bij zodanige condities, in het bijzonder temperatuur en druk, dat de condenseerbare producten worden onttrokken aan het gas-vloeistof contactstadium als een bodemproduct langs de condenseerbare productlijn 46.
25 De Uitvinders menen dat de werkwijze 14 een effectieve werkwijze verschaft voor de verwijdering van waterstofcyanide uit synthesegas tot niveaus die aanvaardbaar zijn voor stroomafwaarts gelegen gebruikers van synthesegas, zonder substantiële verwijdering van koolstofdioxide.
30 1 0 3 4 6 0 4

Claims (11)

1. Werkwijze voor het tenminste gedeeltelijk verwijderen van waterstofcyanide uit synthesegas, waarbij de 5 werkwijze omvat: het toevoeren van een synthesegas dat waterstofcyanide bevat, aan een gas-vloeistof contactstadium; in het gas-vloeistof contactstadium, het in contact brengen van het synthesegas met een waterige wasoplossing 10 omvattende tenminste één opgelost metaalzout, waarbij metaalkationen van het metaalzout in staat zijn om metaal-cyanide complexen en/of metaal-cyanide precipitaten te vormen, en zwak zuur-anionen van het metaalzout die dienen voor het bufferen van de pH van de wasoplossing in een 15 bereik tussen 6 en 10, waarbij de wasoplossing metaalzouten omvat in een concentratie in een bereik van 1 tot 20 massa %, waarbij waterstofcyanide uit het synthesegas wordt gewassen door de wasoplossing om een behandeld synthesegas en een gebruikte wasoplossing te vormen; 20 het onttrekken, van tijd tot tijd of continu, van tenminste een deel van de gebruikte wasoplossing aan het gas-vloeistof contactstadium; en het onttrekken van het behandeld synthesegas aan het gas-vloeistof contactstadium.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de wasoplossing metaalzouten omvat in een concentratie in een bereik van 1 tot 10 massa %.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin de concentratie van de metaalkationen die in staat zijn om 30 metaal-cyanide complexen en/of metaal-cyanide precipitaten te vormen in de wasoplossing ligt in het bereik van 0,1 tot 4 massa % en de concentratie van de zwak zuur-anionen in de wasoplossing ligt in het bereik van 0,5 tot 8 massa %. • 1
4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarin de metaalzouten één of meer ijzer-, koper-, kobalt-, zilver-, goud-, en/of andere transitiemetaalzouten omvatten.
5. Werkwij ze volgens een der voorgaande conclusies, waarin de zwak zuur-anionen afgeleid zijn van organische zuren.
6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarin de zwak zuur-anionen afgeleid zijn van 10 carboxylaten gekozen uit de groep bestaande uit citraat, oxalaat, acetaat, en propionaat.
7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarin het gas-vloeistof contactstadium uitgevoerd wordt bij een temperatuur tussen 40OC en 200DC.
8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarin de temperatuur tussen 45DC en 70DC ligt.
9. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende het bereiden van verse wasoplossing in een wasoplossingsbereidingsstadium, waarbij de verse 20 wasoplossing wordt bereid door het leiden van een waterige oplossing welke zwakke zuren omvat, over een metaalbron met een groot oppervalk, waarbij de opgeloste metaalzouten door reactie worden gevormd.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarin de 25 waterige oplossing, welke zwakke zuren omvat Fischer-Tropsch reactiewaterproduct is, of daarvan is afgeleid.
11. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarin het synthesegas condenseerbare koolwaterstofcomponenten omvat, waarbij de werkwijze het 30 condenseren omvat tenminste enkele van de condenseerbare koolwaterstofcomponenten in het gas-vloeistof contactstadium, onder vorming van een koolwaterstofcondensaat, en het onttrekken van het koolwaterstofcondensaat aan het gas-vloeistof contactstadium omvat. 5
NL1034604A 2006-10-31 2007-10-30 Verwijdering van waterstofcyanide uit synthesegas. NL1034604C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA200609076 2006-10-31
ZA200609076 2006-10-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1034604A1 NL1034604A1 (nl) 2008-05-06
NL1034604C2 true NL1034604C2 (nl) 2008-12-29

Family

ID=39226814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1034604A NL1034604C2 (nl) 2006-10-31 2007-10-30 Verwijdering van waterstofcyanide uit synthesegas.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8128898B2 (nl)
JP (1) JP5448826B2 (nl)
CN (1) CN101730574B (nl)
AU (1) AU2007315764B2 (nl)
BR (1) BRPI0716359B1 (nl)
GB (1) GB2456267A (nl)
NL (1) NL1034604C2 (nl)
WO (1) WO2008053421A2 (nl)
ZA (1) ZA200903052B (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2931477B1 (fr) * 2008-05-21 2012-08-17 Arkema France Acide cyanhydrique derive de matiere premiere renouvable
JP6652694B2 (ja) 2011-08-04 2020-02-26 カニンガム,スティーブン,エル. プラズマアーク炉および応用
US8974759B2 (en) * 2011-11-28 2015-03-10 Coskata, Inc. Processes for selectively reducing the concentration of hydrogen cyanide in syngas
CN102921285B (zh) * 2012-11-08 2015-02-25 南京大学 一种含氰化氢废气的处理方法
US9034617B2 (en) * 2013-03-14 2015-05-19 Coskata, Inc. Processes for the anaerobic bioconverison of syngas to oxygenated organic compound with in situ protection from hydrogen cyanide
AP2015008957A0 (en) * 2013-06-27 2015-12-31 Sasol Tech Pty Ltd Production of biomass for use in the treatment of fischer-tropsch reaction water
US10066275B2 (en) 2014-05-09 2018-09-04 Stephen L. Cunningham Arc furnace smeltering system and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3950492A (en) * 1974-02-11 1976-04-13 Dr. C. Otto & Comp. G.M.B.H. Process for removal of ammonia, hydrogen sulfide and hydrogen cyanide from gases containing these substances
US4002727A (en) * 1973-12-18 1977-01-11 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd Desulfurization process for hydrogen sulfide-containing gases
GB2159132A (en) * 1984-05-18 1985-11-27 Shell Int Research Process for the removal of hydrogen cyanide from a gas stream
US20040091409A1 (en) * 2002-11-11 2004-05-13 Conoco Inc. Removal of acid gases from a feed gas

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU960127A1 (ru) * 1980-12-09 1982-09-23 Украинский научно-исследовательский углехимический институт Способ очистки коксового газа от цианистого водорода
GB8605860D0 (en) * 1986-03-10 1986-04-16 Secr Defence Impregnated activated carbon
US4704137A (en) * 1987-02-09 1987-11-03 Texaco Inc. Process for upgrading water used in cooling and cleaning of raw synthesis gas
NL9500577A (nl) * 1995-03-24 1996-11-01 Pacques Bv Werkwijze voor het reinigen van gassen.
FR2733231B1 (fr) * 1995-04-24 1997-07-04 Rhone Poulenc Nutrition Animal Procede de condensation de l'acide cyanhydrique avec un aldehyde
EP0757969B1 (en) * 1995-08-08 2000-03-29 Exxon Research And Engineering Company Process for removing hydrogen cyanide from synthesis gas
US5705078A (en) * 1996-08-23 1998-01-06 Uop Oxidative removal of aqueous cyanide by manganese(IV)-containing oxides
US6765110B2 (en) * 2000-12-19 2004-07-20 Celanese International Corporation Process for the simultaneous coproduction and purification of ethyl acetate and isopropyl acetate
JP2004067787A (ja) * 2002-08-05 2004-03-04 Nippon Steel Corp コークス炉ガスの脱硫吸収塔の閉塞防止方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4002727A (en) * 1973-12-18 1977-01-11 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd Desulfurization process for hydrogen sulfide-containing gases
US3950492A (en) * 1974-02-11 1976-04-13 Dr. C. Otto & Comp. G.M.B.H. Process for removal of ammonia, hydrogen sulfide and hydrogen cyanide from gases containing these substances
GB2159132A (en) * 1984-05-18 1985-11-27 Shell Int Research Process for the removal of hydrogen cyanide from a gas stream
US20040091409A1 (en) * 2002-11-11 2004-05-13 Conoco Inc. Removal of acid gases from a feed gas

Also Published As

Publication number Publication date
AU2007315764A1 (en) 2008-05-08
BRPI0716359A2 (pt) 2013-09-17
WO2008053421A3 (en) 2008-06-26
GB2456267A (en) 2009-07-15
CN101730574A (zh) 2010-06-09
CN101730574B (zh) 2012-12-05
JP5448826B2 (ja) 2014-03-19
WO2008053421A2 (en) 2008-05-08
JP2010508383A (ja) 2010-03-18
US20100061905A1 (en) 2010-03-11
ZA200903052B (en) 2010-03-31
US8128898B2 (en) 2012-03-06
NL1034604A1 (nl) 2008-05-06
GB0907884D0 (en) 2009-06-24
AU2007315764B2 (en) 2012-05-03
BRPI0716359B1 (pt) 2018-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1034604C2 (nl) Verwijdering van waterstofcyanide uit synthesegas.
TW476751B (en) Process for the treatment of effluent streams
EP2484427A2 (en) A two-stage gas washing method
JPS61192348A (ja) ヒドロホルミル化触媒の除去
US9067806B2 (en) Process for the purification of an aqueous stream coming from the fischer-tropsch reaction
US20100139489A1 (en) Process and apparatus for separating metal carbonyls from synthesis gas
WO2007114063A1 (ja) 副生水利用方法及び副生水利用システム
AU2009328571B2 (en) Process for the purification of an aqueous stream coming from the Fischer-Tropsch reaction
RU2478578C2 (ru) Способ обработки водного потока из реакции фишера-тропша посредством ионообменной смолы
WO1989006642A2 (en) Impurity removal from carbon monoxide and/or hydrogen-containing streams
EP1001926B1 (en) Improved process for recovering hydrogen in producing pure terephthalic acid
RU2550856C9 (ru) Способ очистки водного потока, поступающего из реакции фишера-тропша
EP1974783A1 (en) Treatment of molybdate containing waste streams
US8062619B2 (en) Process and device for desulfurization of a gas, comprising a stage for elimination of sulfur by cooling a gas stream
SG182584A1 (en) Method for producing alkyl hydroperoxide
HU196141B (en) Method for purifying gases
JP2016521203A (ja) 再循環される銅、バナジウム、又は鉄触媒を用いる湿式空気酸化法
JP2006096764A (ja) アセトアルデヒドの分離除去方法
TWI791826B (zh) 醋酸之製造方法
WO2023187314A1 (en) Method of producing liquid hydrocarbons from a syngas
CN110573485A (zh) 乙酸的制备方法
JP2011006296A (ja) 一酸化炭素の製造方法およびそれを用いたホスゲンの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20081012

PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20110501