NO132874B

NO132874B -

Info

Publication number: NO132874B
Application number: NO99972A
Authority: NO
Inventors: W P M Van Swaay
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 1971-03-26
Filing date: 1972-03-24
Publication date: 1975-10-13
Also published as: NL7104144A; FR2130658A1; SE367614B; DE2214510A1; FR2130658B1; CA965603A; BE781191A; IT952386B; NO132874C; GB1384562A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte ved fremstilling av gasser inneholdende hydrogen og carbonmonoxyd, ved partiell oxydasjon av flytende brennstoffer, og hvor faste partikler i gassen fjernes fra denne ved vasking med vann, hvorved der erholdes en vandig suspensjon inneholdende de nevnte partikler, fra hvilken suspensjon vann fjernes slik at vannet i det vesentlige er fritt for faste partikler, hyorefter vannet i det minste delvis resirkuleres for vasking av gass inneholdende faste partikler.

Når flytende hydrocarboner, spesielt tunge hydrocarboner, anvendes som råmateriale ved gassfremstilling, vil de fremstillede gasser inneholde som urenheter i tillegg til aske, og-så sot. Disse urenheter som er i form av faste partikler, må fjernes fra gassen for dens påtenkte bruk, hvilket kan gjores ved vasking med vann. Den derved erholdte vandige suspensjon har et svart utseende og kan ikke kastes som sådan uten at det vil forårsake en vannforurens-ning. Ytterligere har en slik suspensjon en ubehagelig lukt som folge av tilstedeværende hydrogensulfid som er blitt vasket ut fra rågassen sammen med de faste partikler. Andre gassformige bestanddeler med ubehagelig lukt eller egenskaper, slik som spor av HCN kan også være tilstede. Vannet anvendt for gassvasking kan derfor ikke brukes om igjen for et slikt formål, fordi konsentrasjonen av faste partikler og opploste gasser derved vil stige som folge av akkumulering. Ytterligere vil vannmengden, og fdlgelig suspensjonsmengden, bli stadig storre som folge av at der under vaskeoperasjonen vil kondenseres vanndamp som er dannet under den partielle oxydasjon, og som er tilstede i rågassen som går ut fra forgasningsreaktoren.

En kjent teknikk er å rense den ovenfor nevnte suspensjon fullstendig eller i det vesentlige for sotpartikler ved agglomerering av sot med et bindende middel. Askepartiklene kan agglomereres sepa-rat eller kan fjernes i det minste delvis ved flotasjon. Det gjenvær-ende vann har en meget lysere farve eller er i det vesentlige farve-ldst. Vannet inneholder imidlertid opploste gasser som ofte kan ha en ubehagelig lukt, slik at det vann som i det vesentlige er fritt for sot likevel ikke kan slippes ut. Hvis dette vann skulle resirkuleres til gassvaskeren, ville konsentrasjonen av opploste gasser stige som folge av akkumulering. Ved resirkulering av dette vann ville det være nodvendig å trekke av en sides trom for å fjerne overskudd av vann som folge av den tidligere nevnte okning i vannmengden. Denne sidestrdm kunne imidlertid heller ikke slippes ut som folge av tilstedeværelsen av ubehagelig luktende gasser, hvis konsentrasjon og-så ville stige til en hoy verdi..

Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en fremgangsmåte hvorved gasser inneholdende faste partikler vaskes med vann, og hvorved vannet kan anvendes pånytt for vasking av en ytterligere mengde slik gass uten at dette forårsaker de tidligere nevnte ulemper. Det er ytterligere en hensikt med oppfinnelsen å fremskaffe en fremgangsmåte hvbrved det resirkulerende vann for vaskingen, i det vesentlige er fritt for opploste, skadelige gasser, og hvorved et eventuelt overskudd av vann som fjernes fra prosessen, i det vesentlige er fritt for faste partikler. Det er ytterligere en annen hensikt å fremskaffe en fremgangsmåte hvorved de skadelige gasser fjernes fra prosessen, slik at de lettere kan omdannes til mindre skadelige forbin-delser .

Folgelig vedrdrer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte ved fremstilling av gasser inneholdende hydrogen og carbon-oxyd ved partiell oxydasjon av flytende brennstoffer,, hvorved faste partikler som er tilstede i gassen fjernes ved vasking med vann, slik at der erholdes en vandig, suspensjon inneholdende de faste partikler, fra hvilken suspensjon vann gjenvinnes som i det vesentlige er befridd for faste partikler, hvilket vann i det minste delvis resirkuleres for vasking av gassen inneholdende faste partikler, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at gasser opplost i den vandige suspensjon eller vannet erholdt derfra, fjernes ved avdrivning med en avdriyjningsgass, under fordampning av så meget vann at den1vannmengde som er tilgjengelig pr. tidsenhet for resirkulasjon til vasking av gassen inneholdende de faste partikler, i det vesentlige blir konstant under konstante betingelser for frem-stillingen av gass ved partiell oxydasjon, idet den totale vanndamp og gasstrom som erholdes fra avdrivningen separeres fra suspensjonen eller vannet erholdt fra denne.

Avhengig av utgangsmaterialet som anvendes ved fremstilling av hydrogen- og carbonmonoxydinneholdende gasser, kan gassene enten inneholde sot eller sot og aske som de faste partikler. Som tidligere nevnt anvendes vanligvis tunge hydrocarboner som utgangsmateri-ale hvilket resulterer i gasser inneholdende både aske og sot. Sot

-■ V- 'V

fjernes fra den vandige suspensjon erholdt ved vasking av rågass, ved hjelp*av agglomerering under anvendelse av et egnet bindemiddel. Hvilken som helst kjent sotagglomereringsprpsess som gir en i det vesentlige sotfri vandig fase, og agglomerert sot kan anvendes for dette formål. ;Eventuelle askepartikler som blir tilbake i den i det ve-sentlig sotfrie vandige fase kan fjernes på passende måte, eksem-pelvis ved flotasjon, hvorved erholdes vann i det vesentlige fritt for faste<*> partikler.

Ved en foretrukken utfdrelsesform av oppfinnelsen avdrives den vandige suspensjon, inneholdende de faste partikler, for å fjerne opploste gasser og avdampe den onskede mengde overskuddsvann. Dette fordi den vandige suspensjon erholdt fra vasking av gassene . allerede er varm, og derfor kreves mindre varme for fordampning. Efter avdrivning underkastes den vandige suspensjon agglomererings-behandlingen, og om nodvendig, for flotasjon.

Det er imidlertid også mulig å forst fjerne sot og/eller askepartikler fra den vandige suspensjon og derefter underkaste det gjenvundne vann derfra avdrivning for å fjerne de nevnte opploste gasser. Vann som erholdes på ovenfor nevnte måte er i det vesentlige fritt for faste partikler og opploste gasser. Der er ingen innvendin-ger mot at dette vann påny anvendes for vasking av rågass, da konsentrasjonen i vann av ubehagelige gasser er meget lav.

Under avdrivning finner fordampning av vann sted. Fordampning av den dnskede mengde kan oppnåes ved innstilling av mengden og/ eller temperaturen på avciivnirigsgassen. Ytterligere kan der under avdrivningen tilfores ytterligere varme til suspensjonen, eller vannet som cMirives for å fjerne opploste gasser. Avdrivriingsgassen kan være luft. Damp er også meget egnet for anvendelse som avdrivningsgass.

Vanndampen og gasstrdmmen som erholdes ved avdrivning fores fortrinnsvis gjennom en kjoler, og det resulterende kondensat befries for brennbare produkter under oxyderende betingelser. På denne måte kan uonskede bestanddeler med aggressive egenskaper, tilstede i gass-form sammen med dampen, igjen tas opp i vann, dog i en meget mindre vannmengde enn den som erholdes ved vasking av rågassen. Oxydasjon skjer effektivt allerede ved 90 - 120°C med luft ved et trykk på 6 IO kg/cm .

Oppfinnelsen vil belyses med henvisning til de to diagram-mer vist i fig. 1 og 2.

Ifolge fig..1 innfores en strdm av rågass 1 erholdt ved partiell forbrenning av et brennstoff, sammen med en vannstrom 2 inn i kjdleren 3 hvor der er direkte kontakt mellom vann og gass. Gassen som går ut avi kjderen 3 fores som en strdm 4 gjennom gassvaskeren 5 hvor.den igjen bringes i intim kontakt med vannstrommen 6. Vannstrdmmen som fores ut av vaskeren 5 fores derefter gjennom en kjoler 3 som den tidligere nevnte strdm 2. En gasstrom 7 fores ut av vaskeren 5, hvilken gass er fri for faste partikler, slike som sot og askepartikler, og også i hoy grad fri for flere aggressive gasskomponenter, som H^S og spor av HCN.

Fra kjdleren 3 erholdes en strdm 8 av en vandig suspensjon av de nevnte faste partikler. Tilstede i denne gasstrom er også de tidligere nevnte gasskomponenter.

I agglomereringsenheten 9 befries suspensjonsstrdmmen 8 for sot som fjernes som strdmmen 10. Om dnsket kan denne sot igjen tas opp til tilfors-elsstrommen til gassgeneratoren eller anvendes som brennstoff andre steder. Fra agglomereringsenheten 9 strommer en i det vesentlige sotfri vannstrom 11 som fores til fIotasjonskammeret 12 fra hvilket der erholdes en vannstrom som nu i det vesentlige er fri for faste partikler og kun inneholder som forurensninger opploste gasser. Askepartikler utfores ved 14.

I en as/drivei 15 bringes vanns trommen 13 i kontakt med en dampstrdm 16. på denne måte erholdes en gasstrom 17 som i det vesentlige består av damp samt' gasser befridd fra strdmmen 13. Ytterligere varme tilfores fra kokeren 18 i den hensikt å fordampe en tilstrekkelig vannmengde fra strdmmen 13 og således motvirke en fordkning i vannmengden som folge av vannet som dannes ved gassfremstillingen. Strdmmen 17 kondenseres i kjdleren 19, hvilket resulterer i en vannstrom 20 som kun inneholder opploste gasskomponenter som forurensninger. Her kan askepartikler ikke lenger være tilstede. I en oxydasjonsenhet 21 bringes vannstrdmmen 20 i kontakt med oxygen eller oxygeninneholdende gasstrom 22, under egnede betingelser, hvorved dannes forbrenningsgas-ser 23 og rent vann 24. Fra avdEivteren 15 strdmmer en strdm av rent vann 6, hvilket fores til vaskeren 5, eventuelt efter avkjdling.

I fig. 2 har tallhenvisningene,som anvendt tidligere, den samme betydning som for. Her fores suspensjonsstrommen 8 til en avciri-yer 15. Fra denne avdriver strdmmer en suspensjonsstrdm 25, nu befridd for de nevnte opploste gasser. Vannet, erholdt efter at dette er fort gjennom agglomeratoren 9 og fIotasjonskammeret 12, resirkuleres via strdmmen 26 til vaskeren 5.

Eksempel

Tallené i den forste kolonne i den folgende tabell indike-rer stedene i prosessen slik de ef indikert ved tallene i fig. 2.

Fra denne tabell kan der sees at konsentrasjonen av gass-forurensninger i den behandlede gass (strdm 7) er blitt redusert til ca. IO % av den opprinnelige .verdi. Hovedmengden av de nevnte gass-forurensninger er fjernet med strdmmen 17, mens den resirkulerte vannstrom 26 i det vesentlige er fri for de nevnte forurensninger.

Selv om den foreliggende fremgangsmåte er blitt diskutert med spesiell henvisning til partiell oxydasjon av flytende hydrocarboner? vil det være åpenbart at fremgangsmåte ifdlge foreliggende oppfinnelse er like anvendbar ved partiell oxydasjon av andre flytende brennstoffer, slik som en flytende suspensjon av partikkelformig, fast brennstoff. Eksempler på slike andre flytende brennstoffer er vandige kullsuspensjoner og suspensjoner av sot i olje.

Claims

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av gasser inneholdende hydrogen og carbonmonoxyd ved partiell oxydasjon av flytende brennstoffer, hvorved faste partikler som er tilstede i gassen, fjernes fra"|assen ved vasking med vann, slik at der erholdes en vandig suspensjon inneholdende de faste partikler, fra hvilken suspensjon vann gjenvinnes som i det vesentlige er befricd for faste partikler, hvilket., vann .i det minste ,delvis resirkuleres for vasking av gassen inneholdende faste partikler, karakterisert ved at gasser opplost i den vandige suspensjon eller vannet erholdt derfra, fjernes ved ;aydrivning med en avdrivningsgass, under fordampning av så meget <v>a<nn>at den vannmengde som er tilgjengelig pr. tidsenhet for resirkulasjon til vasking av gassen inneholdende de faste partikler, i det vesentlige blir konstant under konstante betingelser for fremstillin-gen .av gass ved partiell oxydasjon, idet den totale vanndamp og gass-strom; som erholdes fra avdrivningen separeres fra suspensjonen eller vannet erholdt fra denne.

2. Fremgangsmåte ifdlge krav 1, karakterisert ved at fordampningen av den dnskede vannmengde erholdes ved å vari-ere 'mengden av den anvendte avdrivningsgass, og/eller temperaturen av^denne.

3. Fremgangsmåte ifdlge krav 1-2, karakterisert ved at varme tilfores suspensjonen eller, vannet som avdrives, for fjerning av opploste gasser.

4...; Fremgangsmåte ifdlge hvilket som helst av krav 1-3, karakterisert ved at der som avdrivningsgass anvendes luft.

5. Fremgangsmåte ifblge hvilket.som helst av krav 1-3, karakterisert ved at der som avdrivningsgass. anvendes vanndamp.

6. Fremgangsmåte ifolge krav 1-5, karakterisert ved at vanndampen eller gasstrdmmen erholdt fra avdrivningen fores gjennom en kjoler, og det erholdte kondensat befries for brennbare produkter under oxyderende betingelser.