NO136465B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
NO136465B
NO136465B NO3083/72A NO308372A NO136465B NO 136465 B NO136465 B NO 136465B NO 3083/72 A NO3083/72 A NO 3083/72A NO 308372 A NO308372 A NO 308372A NO 136465 B NO136465 B NO 136465B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gas
sulphide
soot
carbonyl sulphide
catalyst
Prior art date
Application number
NO3083/72A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO136465C (en
Inventor
G J Van Den Berg
Original Assignee
Shell Int Research
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 Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of NO136465B publication Critical patent/NO136465B/no
Publication of NO136465C publication Critical patent/NO136465C/en

Links

Classifications

    • 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
    • C10K1/34Purifying combustible gases containing carbon monoxide by catalytic conversion of impurities to more readily removable materials
    • 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
    • C10K1/101Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids with water only
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

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)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en prosess for rensing The present invention relates to a process for cleaning

av rågass som er dannet ved partiell forbrenning av et carbon- of raw gas that is formed by partial combustion of a carbon-

holdig brennstoff og som i det vesentlige inneholder hydrogen og carbonmonoxyd samt sot, hydrogensulfid og carbonylsulfid. Rå- containing fuel and which essentially contains hydrogen and carbon monoxide as well as soot, hydrogen sulphide and carbonyl sulphide. Raw-

gassen inneholder som regel også carbondioxyd og vanndamp samt eventuelt nitrogen. the gas usually also contains carbon dioxide and water vapor and possibly nitrogen.

Brennstoffet feom koks, kull, naturgass, råpetroleum eller The fuel includes coke, coal, natural gas, crude oil or

en rå eller raffinert petroleumsfraksjon) forbrennes med oxygen og/eller luft i et.i det vesentlige tomt reaksjonskammer ved normalt eller forhøyet trykk (eksempelvis ved 20-150 atm.) Det er velkjent innen teknikkens stand å fjerne sot, vanndamp, carbondioxyd, hydrogensulfid og carbonylsulfid fra den produserte rågass i den hensikt å fremstille en passende syntesegass. a crude or refined petroleum fraction) is combusted with oxygen and/or air in an essentially empty reaction chamber at normal or elevated pressure (for example at 20-150 atm.) It is well known in the state of the art to remove soot, water vapour, carbon dioxide, hydrogen sulphide and carbonyl sulphide from the produced raw gas with the intention of producing a suitable synthesis gas.

Vedden partielle forbrenning av et flytende hydrocarbon-brennstoff erholdes ofte sotprosenter på 0,2 - 2,0 vekt% og sulfid^ prosenter på eksempelvis 0,1-0,6 vekt% i rågassen. Av den totale mengde av de tilstedeværende sulfider utgjør hydrogensulfid 90- During the partial combustion of a liquid hydrocarbon fuel, soot percentages of 0.2-2.0% by weight and sulphide percentages of, for example, 0.1-0.6% by weight are often obtained in the raw gas. Of the total amount of sulphides present, hydrogen sulphide accounts for 90-

98 volum%, og resten utgjøres i det vesentlige av carbonylsulfid. 98% by volume, and the rest is made up essentially of carbonyl sulphide.

Sot fjernes generelt ved å vaske rågassen med vann i en vaskekolonne hvorved gassen avkjøles og et vandig sotslam.erholdes derved. Den avkjølte gass føres derefter til en absorberingsanordning hvor sulfider fjernes med en flytende absorbent. Imidlertid absorberer de kjente kjemiske absorbenter (slik som en vandig oppløsning av alkanolaminer) hydrogensulfid lettere enn carbonylsulf id, og det har derfor vært foreslått å utføre en katalytisk omdannelse av carbonylsulfid mellom vaskekolonnen og absorpsjons-anordningen. Carbonylsulfid kan derved omdannes til hydrogensulfid ved hjelp av hydrogen eller damp. Omdannelsen av carbonylsulfid med henholdsvis hydrogen og damp finner sted i henhold til de følgende reaksjonsligninger: Soot is generally removed by washing the raw gas with water in a washing column whereby the gas is cooled and an aqueous soot sludge is thereby obtained. The cooled gas is then fed to an absorption device where sulphides are removed with a liquid absorbent. However, the known chemical absorbents (such as an aqueous solution of alkanolamines) absorb hydrogen sulphide more easily than carbonyl sulphide, and it has therefore been proposed to carry out a catalytic conversion of carbonyl sulphide between the washing column and the absorption device. Carbonyl sulphide can thereby be converted into hydrogen sulphide with the help of hydrogen or steam. The conversion of carbonyl sulphide with hydrogen and steam, respectively, takes place according to the following reaction equations:

Denne katalytiske omdannelse har flere ulemper. Et hoved-problem er at katalysatoren ikke bør fuktes av den vanndampfylte rågass. Ytterligere vil en rask gjentetting av katalysatoren med sotpartikler som fremdeles bæres av den avkjølte rågass fra vaskekolonnen/gjøre prosessen uøkonomisk da det er nødvendig med hyppig regenerering av katalysatoren eller fornyelse av denne. This catalytic conversion has several disadvantages. A main problem is that the catalyst should not be wetted by the steam-filled raw gas. Furthermore, a quick re-clogging of the catalyst with soot particles which are still carried by the cooled raw gas from the washing column/will make the process uneconomic as it is necessary to frequently regenerate the catalyst or renew it.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å unngå disse ulemper, og det er funnet at dette kan oppnås ved å forhindre at katalysatoren kommer i kontakt med soten som bæres av den avkjølte rågass som kommer fra vaskekolonnen. The present invention aims to avoid these disadvantages, and it has been found that this can be achieved by preventing the catalyst from coming into contact with the soot carried by the cooled raw gas coming from the washing column.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte ved rensing av rågass dannet ved partiell forbrenning av et carbonholdig brensel og inneholdende i det vesentlige hydrogen og carbonmonoxyd og dessuten sot, hydrogensulfid og carbonylsulfid, hvor rågassen vaskes med en slik mengde vann eller vanndamp at gassen mettes med vann, hvorefter gassen avkjøles og sot fjernes i stor grad i form av en vandig sotsuspensjon , og den avkjølte gass hvorfra den vandige sotsuspensjon er blitt fjernet, i fravær, av flytende vann The invention thus relates to a method for purifying raw gas formed by partial combustion of a carbonaceous fuel and containing essentially hydrogen and carbon monoxide and also soot, hydrogen sulphide and carbonyl sulphide, where the raw gas is washed with such an amount of water or water vapor that the gas is saturated with water, after which the gas is cooled and soot is largely removed in the form of an aqueous soot suspension, and the cooled gas from which the aqueous soot suspension has been removed, in the absence, of liquid water

bringes i kontakt med en katalysator for omdannelse av carbonylsulfid og derefter behandles med et adsorpsjonsmiddel eller absorpsjonsmiddel for å fjerne hydrogensulfid, og fremgangsmåten ér sær-preget ved at den avkjølte rågass i fravær av flytende vann føres gjennom en hul gasskanal eller gjennom en rekke i det vesentlige parallelle hule gasskanaler som har et (felles) gassinnløp i én ende og et (felles) gassutløp i den annen ende og som har én eller flere vegger med en katalysator for omdannelse av carbonylsulf id anordnet på, i eller bak de nevnte vegger slik at katalysatoren er fritt tilgjengelig for gassen som føres gjennom gass-kanalen(e) fra gassinnløpet til gassutløpet. is brought into contact with a catalyst for the conversion of carbonyl sulphide and then treated with an adsorptive agent or absorbent to remove hydrogen sulphide, and the method is characterized by the fact that the cooled raw gas in the absence of liquid water is passed through a hollow gas channel or through a series of substantially parallel hollow gas channels which have a (common) gas inlet at one end and a (common) gas outlet at the other end and which have one or more walls with a catalyst for the conversion of carbonyl sulphide arranged on, in or behind the said walls so that the catalyst is freely accessible to the gas that is passed through the gas channel(s) from the gas inlet to the gas outlet.

Ved den tidligere kjente fremgangsmåte føres gassen gjennom et katalysatorlag som vil forårsake et trykkfall i rågassen. In the previously known method, the gas is passed through a catalyst layer which will cause a pressure drop in the raw gas.

Ved den foreliggende fremgangsmåte føres gassen langs katalysatoren som er tilstede i, på eller bak kanalveggen(e), hvorved gasskomponentene lett bringes i kontakt med katalysatoren ved diffusjon gjennom kanalveggen(e). Ved denne kontakt vil carbonylsulf id i rågassen omdannes til hydrogensulfid. På den annen side kan sotpartikler som finnes i gassen/passere fra innløpet til ut-løpet gjennom den hule gasskanal(er), hvilket resulterer i at gjen-tetning av systemet unngås. In the present method, the gas is passed along the catalyst which is present in, on or behind the channel wall(s), whereby the gas components are easily brought into contact with the catalyst by diffusion through the channel wall(s). During this contact, carbonyl sulphide in the raw gas will be converted into hydrogen sulphide. On the other hand, soot particles present in the gas/can pass from the inlet to the outlet through the hollow gas channel(s), resulting in the re-sealing of the system being avoided.

En ytterligere fordel ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er at gassen som omdannes, er mettet eller nesten mettet med vanndamp like før omdannelsen av carbonylsulfid og er ved den rette temperatur for denne omdannelse. Følgelig fremmes omdannelsesgraden. A further advantage of the method according to the present invention is that the gas which is converted is saturated or almost saturated with water vapor just before the conversion of carbonyl sulphide and is at the right temperature for this conversion. Consequently, the conversion rate is promoted.

Det er gunstig å utføre carbonylsulfidomdannelsen i et apparat som omfatter én eller flere blokker eller elementer fremstilt av et inert basismateriale og katalysatoren, og som har åpne gasskanaler som løper derigjennom. Således er katalysatoren tilstede i gasskanalveggene. It is advantageous to carry out the carbonyl sulphide conversion in an apparatus which comprises one or more blocks or elements made of an inert base material and the catalyst, and which has open gas channels running therethrough. Thus, the catalyst is present in the gas channel walls.

Det er også gunstig å utføre carbonylsulfidomdannelsen i et apparat omfattende et system av i det vesentlige parallelle gasskanaler og katalysatorkamre, og hvor gasskanalene hver har minst én gasspermeabel vegg felles med et tilstøtende katalysatorkammer. Gasskanalene kan være adskilt fra katalysatorkamrene ved rektan-gulære ark fremstilt av netting, og som i det vesentlige utstrekker seg parallelt til motsatte sidevegger i et hus med felles gassinn-løp og felles gassutløp for gasskanalene, i hvilket hus arkene er innmontert. Det er. også mulig at gasskanalene er adskilt fra katalysatorkamrene ved hjelp av nettingsylindre som har forskjellige diametre og en felles akse. It is also advantageous to carry out the carbonyl sulphide conversion in an apparatus comprising a system of substantially parallel gas channels and catalyst chambers, and where the gas channels each have at least one gas-permeable wall in common with an adjacent catalyst chamber. The gas channels can be separated from the catalyst chambers by rectangular sheets made of netting, which essentially extend parallel to opposite side walls in a house with common gas inlet and common gas outlet for the gas channels, in which house the sheets are installed. It is. also possible that the gas channels are separated from the catalyst chambers by means of mesh cylinders that have different diameters and a common axis.

Gasskanalene kan løpe gjennom et fast lag av katalysatoi?-partikler som inneholdes i et hus hvor gasskanalene er dannet av rør med gasspermeable vegger. I dette tilfelle er katalysatoren tilstede bak gassveggene. The gas channels can run through a solid layer of catalyst particles contained in a housing where the gas channels are formed by pipes with gas-permeable walls. In this case, the catalyst is present behind the gas walls.

Gasskanalene har fortrinnsvis en bredde på 3 - 50 mm, målt perpendikulært på gasskanalveggene, og hvor hver gasskanal er av-grenset på begge sider av et katalysatorkammer og hvor avgrens-ningene er dannet av gasspermeable nettingark som er understøttet i huset i et adskilt og rektangulært forhold. Katalysatorkamrene har fortrinnsvis en bredde på 1-15 mm i en retning perpendikulær på katalysatorkammerveggene. Nettingen har åpninger med et tverr-snitt på 0,5 mm eller mindre, avhengig av katalysatorens partikkel-størrelse. The gas channels preferably have a width of 3 - 50 mm, measured perpendicular to the gas channel walls, and where each gas channel is delimited on both sides by a catalyst chamber and where the delimitations are formed by gas-permeable mesh sheets which are supported in the housing in a separate and rectangular relationship. The catalyst chambers preferably have a width of 1-15 mm in a direction perpendicular to the catalyst chamber walls. The mesh has openings with a cross-section of 0.5 mm or less, depending on the particle size of the catalyst.

Generelt inneholder rågassen, efter at sot er fjernet fra denne ved vannvasking, nok vanndamp til å tillate en i det vesentlige fullstendig hydrolyse av tilstedeværende carbonylsulfid. Hvis ikke tilstrekkelig vanndamp er tilstede, kan ytterligere vanndamp innføres. In general, the raw gas, after soot has been removed from it by water washing, contains enough water vapor to allow substantially complete hydrolysis of the carbonyl sulphide present. If sufficient water vapor is not present, additional water vapor can be introduced.

Det nye carbonylsulfidomdannelsestrinn ifølge foreliggende oppfinnelse er spesielt, men ikke utelukkende, anvendbart på gasser som forlater vaskekolonnen mens de inneholder 10 - 1000 mg sot pr. Nm"^ gass. The new carbonyl sulphide conversion step according to the present invention is particularly, but not exclusively, applicable to gases leaving the scrubbing column while containing 10 - 1000 mg of soot per Nm"^ gas.

Det er foretrukket at den katalytiske omdannelse av carbonylsulfid utføres i en slik grad (men ikke lengere) at den nødvendige kontakttid for å fjerne hydrogensulfid ved hjelp av en absorbent også er tilstrekkelig til å fjerne det gjenværende carbonylsulfid. Ved å omdanne kun endel av det tilstedeværende carbonylsulfid, og således dra nytte av den begrensede mulighet for absorbenten til å absorbere noe carbonylsulfid, kan den nødvendige lengde av kanalen(e) hvori den katalytiske omdannelse utføres, reduseres. It is preferred that the catalytic conversion of carbonyl sulphide is carried out to such an extent (but no longer) that the contact time required to remove hydrogen sulphide by means of an absorbent is also sufficient to remove the remaining carbonyl sulphide. By converting only part of the carbonyl sulphide present, and thus taking advantage of the limited possibility for the absorbent to absorb some carbonyl sulphide, the necessary length of the channel(s) in which the catalytic conversion is carried out can be reduced.

Temperaturen.av rågassen som kommer fra vaskekolonnen, har under den katalytiske omdannelse av carbonylsulfid en temperatur som fortrinnsvis er 120-250°C, og trykket kan i det vesentlige være lik det trykk som anvendes i forbrenningssonen, og trykket vil imidlertid ikke med hensikt i de fleste tilfelle senkes. Trykk på mellom 30 og 150 atm foretrekkes. The temperature of the raw gas coming from the scrubbing column during the catalytic conversion of carbonyl sulphide has a temperature which is preferably 120-250°C, and the pressure can essentially be equal to the pressure used in the combustion zone, and the pressure will not, however, intentionally in most cases are lowered. Pressures of between 30 and 150 atm are preferred.

Slike katalysatorer som kan anvendes for den katalytiske hydrolyse av carbonylsulfid med damp til hydrogensulfid og carbondioxyd, innbefatter blant annet aluminiumoxyd, bauxitt, aktiverte leirer, aluminiumfosfat, thoriumoxyd og magnesiumklorid, skjønt oxydinneholdende materialer for tiden er foretrukket. Hvis hydrogenering av carbonylsulfid med hydrogen til hydrogensulfid og carbonmonoxyd er påtenkt, kan katalysatoren fortrinnsvis inneholde minst ett metall fra gruppen VI og/eller et metall fra y gruppen VIII i det periodiske system for grunnstoffene, enten som sådanne eller som et oxyd eller sulfid derav. Andre metaller eller metallforbindelser kan også være tilstede. En egnet katalysator for hydrolyse av carbonylsulfid består av coboltmolybdat på aluminiumoxyd. Such catalysts which can be used for the catalytic hydrolysis of carbonyl sulphide with steam to hydrogen sulphide and carbon dioxide include among others aluminum oxide, bauxite, activated clays, aluminum phosphate, thorium oxide and magnesium chloride, although oxide-containing materials are currently preferred. If hydrogenation of carbonyl sulphide with hydrogen to hydrogen sulphide and carbon monoxide is envisaged, the catalyst can preferably contain at least one metal from group VI and/or a metal from group VIII in the periodic table of the elements, either as such or as an oxide or sulphide thereof. Other metals or metal compounds may also be present. A suitable catalyst for the hydrolysis of carbonyl sulfide consists of cobalt molybdate on aluminum oxide.

Før rågassen føres gjennom gasskanalen(e) bør den imidlertid først avkjøles fra den temperatur som hersker i forbrenningskammeret,. og som generelt er over 1000°C. Dette utføres fortrinnsvis ved å føre rågassen gjennom en spillvannskoker som kan bestå av et antall spiralformede rør gjennom hvilke rågassen føres, og rundt hvilke et kjølemiddel strømmer. Denne indirekte varmeutveksling bør avkjøle gassen generelt til en temperatur på 150-500°C, og fortrinnsvis til 200-350°C. Derefter føres den partielt avkjølte gass til et vasketårn hvor vann og/eller damp innføres i gass-strømmen for å avkjøle denne til en temperatur som er noe under duggpunktet, eksempelvis (avhengig av-trykket) til eri temperatur på 75-250°C, og mer foretrukket til en temperatur på 120 - 200°C. Efter fraskillelse av den dannede vandige sotsuspensjon gjøres rågassen fortrinnsvis noe mer umettet ved å oppvarme den noe, eller ved å senke trykketnoe, hvorefter gassen innføres i omdannelsessonen. Before the raw gas is passed through the gas channel(s), however, it should first be cooled from the temperature that prevails in the combustion chamber. and which is generally above 1000°C. This is preferably carried out by passing the raw gas through a waste water boiler which can consist of a number of spiral-shaped tubes through which the raw gas is fed, and around which a coolant flows. This indirect heat exchange should generally cool the gas to a temperature of 150-500°C, and preferably to 200-350°C. The partially cooled gas is then led to a washing tower where water and/or steam is introduced into the gas flow to cool it to a temperature slightly below the dew point, for example (depending on the pressure) to a temperature of 75-250°C, and more preferably at a temperature of 120 - 200°C. After separation of the formed aqueous soot suspension, the raw gas is preferably made somewhat more unsaturated by heating it somewhat, or by lowering the pressure somewhat, after which the gas is introduced into the conversion zone.

Efter at omdannelsen av carbonylsulfid er utført, føres rågassen til en vasker for å fjerne eventuell gjenværende sot, hvorefter gassen føres til en absorberingsanordning hvori en absorbent eller adsorbent opptar hydrogensulfid og de spor av carbonylsulfid som fremdeles måtte være tilstede. Fortrinnsvis fjernes også carbondioxyd og vann fra den rensede gass på dette trinn. Blant de absorbenter som kan absorbere H^ S og COS, er forskjellige aminer og substituerte aminer, enten som slike eller i form av en vandig oppløsning. Eksempler på egnede absorbenter er vandige oppløs-ninger av ethanolamin, og fortrinnsvis di-n-propanolamin, di-iso-propanolamin og methanolamin. Blandinger av cyclotetramethylen-sulfon (eller derivater derav) med alkanolaminer, eventuelt sammen med vann, er også egnede absorbenter. Egnede absorbenter innbefatter faste midler som binder hydrogensulfid, som aktivt carbon,.\ jernoxyd og sinkoxyd. After the conversion of carbonyl sulphide has been carried out, the raw gas is sent to a scrubber to remove any remaining soot, after which the gas is sent to an absorption device in which an absorbent or adsorbent absorbs hydrogen sulphide and any traces of carbonyl sulphide that may still be present. Preferably, carbon dioxide and water are also removed from the purified gas at this stage. Among the absorbents that can absorb H 2 S and COS are various amines and substituted amines, either as such or in the form of an aqueous solution. Examples of suitable absorbents are aqueous solutions of ethanolamine, and preferably di-n-propanolamine, di-iso-propanolamine and methanolamine. Mixtures of cyclotetramethylene sulfone (or derivatives thereof) with alkanolamines, possibly together with water, are also suitable absorbents. Suitable absorbents include solid agents that bind hydrogen sulfide, such as activated carbon, iron oxide and zinc oxide.

Eksempel Example

To sammenlignbare eksperimenter ble utfort, dvs. ett for-sbk med en sveveskiktreaktor, og en med en reaktor utstyrt med et antall parallelle gasskanaler og katalysatorkamre (som i det efterfol-gende kalles parallell gjennomgangsreaktor), begge reaktorer inneholdt det samme koboltmolybdat på aluminiumoxydkatalysator. Den fdrstnevn-te reaktor (anerkjent innen teknikkens stand) og den sistnevnte reaktor (påtenkt i henhold til foreliggende oppfinnelse) ble forbundet med en syklon for adskillelse av medbårne vanndråper fra. en syntesegass, mettet med vanndamp. Like mengder rå syntesegass ble innfort i hver separat reaktor. Denne syntesegass var erholdt ved partiell forbrenning av en tung fyringsolje i nærvær av damp ved en temperatur på ca. 1300°C og et trykk på 50 atm. Rågassen var ytterligere blitt avkjolt i en spillvannskoker til en temperatur på 300°C. En storre mengde sot var derefter fjernet ved å vaske rågassen med vann, og gassene som ble utfort fra syklonen hadde en temperatur på- 150°C og et trykk på 28 atm. Rågassen som ble bragt frem til reaktoren var svakt umettet med hensyn til vanndamp, og hadde den omtrentlige sam-mensetning som vist i tabell I, forste spalte. I" annen og tredje spalte i tabell I er angitt komposisjonen av gassen efter henholdsvis gjennomgang av de to nevnte separate reaktorer (verdier som målt efter innsjalting av reaktorene i produksjonsstrengen, efter en "by-pas-s" på flere timer for oppstartningsformål) . Two comparable experiments were carried out, i.e. one trial with a fluidized bed reactor, and one with a reactor equipped with a number of parallel gas channels and catalyst chambers (which is hereinafter called a parallel flow reactor), both reactors containing the same cobalt molybdate on aluminum oxide catalyst. The first-mentioned reactor (recognized in the state of the art) and the last-mentioned reactor (conceived according to the present invention) were connected with a cyclone for separating entrained water droplets from. a synthesis gas, saturated with water vapor. Equal amounts of raw synthesis gas were introduced into each separate reactor. This synthesis gas was obtained by partial combustion of a heavy fuel oil in the presence of steam at a temperature of approx. 1300°C and a pressure of 50 atm. The raw gas was further cooled in a waste water boiler to a temperature of 300°C. A large amount of soot was then removed by washing the raw gas with water, and the gases discharged from the cyclone had a temperature of -150°C and a pressure of 28 atm. The raw gas that was brought to the reactor was slightly unsaturated with respect to water vapor, and had the approximate composition as shown in Table I, first column. In the second and third columns of table I, the composition of the gas is indicated after respectively reviewing the two separate reactors mentioned (values measured after switching on the reactors in the production line, after a "bypass" of several hours for start-up purposes).

Utldpsgassen fra de respektive reaktorer ble fort direkte gjennom en absorpsjonskolonne med et antall bunner hvor gassene ble behandlet med en frisk, vandig 25 vekt%'s oppldsning av di-isopropan-olamin, hvorved H0S-irmholdet i begge tilfelle ble redusert til under 20 volumdeler H,,S pr. IO volumdeler gass (ppm). COS-innholdet var under 70 ppm pr. volum efter absorpsjonstrinnet i begge tilfelle. The exhaust gas from the respective reactors was quickly passed directly through an absorption column with a number of bottoms where the gases were treated with a fresh, aqueous 25% by weight solution of di-isopropanolamine, whereby the H0S content in both cases was reduced to below 20 parts by volume H,,S per IO parts by volume of gas (ppm). The COS content was below 70 ppm per volume after the absorption step in both cases.

Av tabell I kan der sees at den katalytiske omdannelse av COS reduserer det initiale COS-innhold på 500 ppm av gassen i tilfdr-selsledningen for hver av de respektive reaktorer til en verdi på 70 ppm og 80 ppm. Dette innhold kan ytterligere reduseres ved absorp-sjon til ca. 90 % av det innhold gassen har ved utlopet av reaktoren. It can be seen from Table I that the catalytic conversion of COS reduces the initial COS content of 500 ppm of the gas in the supply line for each of the respective reactors to a value of 70 ppm and 80 ppm. This content can be further reduced by absorption to approx. 90% of the content of the gas at the outlet of the reactor.

Efter én dags operasjon ble målingene gjentatt. De er-holdte verdier er vist i tabell II. After one day of surgery, the measurements were repeated. The actual values are shown in Table II.

Som det vil sees av tabell II er den katalytiske omdannelse av COS efter én dag fremdeles meget effektiv for den parallelle gjennomgangsreaktor hvor innholdet er redusert fra 600 ppm til 90 ppm. Imidlertid kan det sees at for sveveskiktsreaktoren er aktiviteten av katalysatoren blitt redusert i slik grad at COS-innholdet av gassen som forlater reaktoren fremdeles er ca. 500 ppm. As will be seen from Table II, the catalytic conversion of COS after one day is still very efficient for the parallel flow reactor where the content has been reduced from 600 ppm to 90 ppm. However, it can be seen that for the fluidized bed reactor the activity of the catalyst has been reduced to such an extent that the COS content of the gas leaving the reactor is still approx. 500 ppm.

Det viste seg igjen at absorpsjonen fjerner nesten all It turned out again that the absorption removes almost all

H2S og ca. 10 % av COS. H2S and approx. 10% of COS.

F^S-innholdet av gassene efter utlopet av absorpsjonsko-lonnen var i begge tilfelle mindre enn 20 ppm. The F^S content of the gases after the outlet of the absorption column was in both cases less than 20 ppm.

COS-innholdet av gassene som lop ut av absorpsjonskolon- The COS content of the gases that ran out of the absorption column

nen var henholdsvis 80 ppm for gassen som var fort gjennom den paral- nen was respectively 80 ppm for the gas that was fast through the parallel

lelle gjennomgangsreaktor, og ca. 440 ppm for gassen som var fort gjennom sveveskiktsreaktoren. small flow reactor, and approx. 440 ppm for the gas that was fast through the fluidized bed reactor.

En sammenligning av data for COS-innholdet i tabeller I A comparison of COS content data in Tables I

og II viser at den parallelle gjennomgangsreaktor som heri beskrevet, and II shows that the parallel flow reactor as herein described,

gir en bedre katalysatoreffektivitet og en mindre deaktivering av katalysatoren. gives a better catalyst efficiency and less deactivation of the catalyst.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte ved rensing av rågass dannet ved partiell for-1. Procedure for the purification of raw gas formed by partial brenning av et carbonholdig.brensel og inneholdende i det vesentlige hydrogen og carbonmonoxyd og dessuten sot, hydrogensulfid og carbonylsulf id,. hvor rågassen vaskes med en slik mengde vann eller vanndamp at gassen mettes med vann, hvorefter gassen avkjøles og sot fjernes i stor grad i form av en vandig sotsuspensjon, og den avkjølte gass hvorfra den vandige sotsuspensjon er blitt fjernet, i fravær av flytende vann bringes i kontakt med en katalysator for omdannelse av carbonylsulfid og derefter behandles med et adsorpsjonsmiddel eller absorpsjonsmiddel for å fjerne hydrogensulfid, karakterisert ved at den avkjølte rågass i fravær av flytende vann føres gjennom en hul gasskanal eller gjennom en rekke i det vesentlige parallelle hule gasskanaler som har et (felles) gassinnløp i én ende og et (felles) gassutløp i den annen ende og som har én eller flere vegger med en katalysator •for omdannelse av carbonylsulfid anordnet på, i eller bak de nevnte vegger slik at katalysatoren er fritt tilgjengelig for gassen som føres gjennom gasskanalen(e) fra gassinnløpet til gassutløpet. burning of a carbonaceous fuel and containing essentially hydrogen and carbon monoxide and also soot, hydrogen sulphide and carbonyl sulphide. where the raw gas is washed with such an amount of water or steam that the gas is saturated with water, after which the gas is cooled and soot is largely removed in the form of an aqueous soot suspension, and the cooled gas from which the aqueous soot suspension has been removed, in the absence of liquid water, is brought in contact with a catalyst for the conversion of carbonyl sulphide and then treated with an adsorbent or absorbent to remove hydrogen sulphide, characterized in that the cooled raw gas in the absence of liquid water is passed through a hollow gas channel or through a series of substantially parallel hollow gas channels having a (common) gas inlet at one end and a (common) gas outlet at the other end and which has one or more walls with a catalyst •for the conversion of carbonyl sulphide arranged on, in or behind the said walls so that the catalyst is freely accessible to the gas which is passed through the gas channel(s) from the gas inlet to the gas outlet. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at rågassen efter vasking med vann for fjernelse av sot inneholder nok vanndamp til å tillate en i det vesentlige fullstendig hydrolyse av dets innhold av carbonylsulfid. 2. Method according to claim 1, characterized in that the raw gas after washing with water to remove soot contains enough water vapor to allow an essentially complete hydrolysis of its content of carbonyl sulphide. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at gassen som føres ut av vaskekolonnen som anvendes for å fjerne sot, vil inneholde 10 - 1000 mg sot pr. Nm 3 gass. 3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the gas which is carried out of the washing column used to remove soot will contain 10 - 1000 mg of soot per Nm 3 gas. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at den katalytiske omdannelse av carbonylsulfid utføres i en slik grad (men ikke lengere) at kontakttiden som er nødvendig for å fjerne hydrogensulfid ved hjelp av en absorbent, også er tilstrekkelig til å fjerne det gjenværende carbonylsulfid. 4. Method according to claims 1-3, characterized in that the catalytic conversion of carbonyl sulphide is carried out to such an extent (but no longer) that the contact time required to remove hydrogen sulphide using an absorbent is also sufficient to remove the remaining carbonyl sulfide. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at temperaturen av rågassen som utføres av vaskekolonnen, anvendt for å vaske gassen med vann, under den katalytiske omdannelse av carbonylsulfid holdes på 120-250°C. 5. Method according to claims 1-4, characterized in that the temperature of the raw gas carried out by the washing column, used to wash the gas with water, during the catalytic conversion of carbonyl sulphide is kept at 120-250°C. 6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at trykket under den katalytiske omdannelse av carbonylsulfid holdes i det vesentlige likt det trykk som anvendes i forbrenningssonen. 6. Method according to claims 1-5, characterized in that the pressure during the catalytic conversion of carbonyl sulphide is kept substantially equal to the pressure used in the combustion zone. 7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert ved at trykket holdes på 30 - 150 atm. 7. Method according to claim 6, characterized in that the pressure is kept at 30 - 150 atm. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-7, karakterisert ved at den katalytiske hydrolyse av carbonylsulfid utføres i nærvær av en katalysator omfattende aluminiumoxyd, bauxitt, aktivert leire, aluminiumfosfat, thoriumoxyd eller magnesiumklorid, enten i denne form eller med en aktiv bestanddel avsatt derpå. 8. Method according to claims 1-7, characterized in that the catalytic hydrolysis of carbonyl sulphide is carried out in the presence of a catalyst comprising aluminum oxide, bauxite, activated clay, aluminum phosphate, thorium oxide or magnesium chloride, either in this form or with an active ingredient deposited thereon. 9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at der som aktiv komponent anvendes coboltmolybdat. 9. Method according to claim 8, characterized in that cobalt molybdate is used as the active component. 10. Fremgangsmåte ifølge krav 1-7, karakterisert v e d at den katalytiske hydrogenering av carbonylsulfid utføres i nærvær av en katalysator inneholdende minst ett metall fra gruppe VI og/eller et metall fra gruppe VIII i det periodiske system for grunnstoffene, enten i metallisk form eller som et oxyd eller sulfid derav. 10. Method according to claims 1-7, characterized in that the catalytic hydrogenation of carbonyl sulphide is carried out in the presence of a catalyst containing at least one metal from group VI and/or a metal from group VIII in the periodic table of the elements, either in metallic form or as an oxide or sulfide thereof. 11. Fremgangsmåte ifølge krav 1-10, karakterisert ved at rågassen, før den føres gjennom gasskanalene, nedkjøles fra temperaturen i forbrenningskammeret. 11. Method according to claims 1-10, characterized in that the raw gas, before it is passed through the gas channels, is cooled from the temperature in the combustion chamber. 12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at avkjølingen utføres ved å føre rågassen gjennom en spill-varmekoker bestående av et antall spiraltvunnede rør som rågassen føres gjennom, og rundt hvilke rør flyter et kjølemiddel, hvorved gassen nedkjøles til en temperatur på 150 - 500 oC. 12. Method according to claim 11, characterized in that the cooling is carried out by passing the raw gas through a waste boiler consisting of a number of spirally twisted pipes through which the raw gas is passed, and around which pipes a coolant flows, whereby the gas is cooled to a temperature of 150 - 500 oC. 13.. Fremgangsmåte ifølge krav 11 eller 12, karakterisert ' v ed at den delvis avkjølte gass føres til en vaskekolonne, inn i hvilken vann og/eller vanndamp innføres i gass-strømmen for å avkjøle denne til en temperatur noe under duggpunktet. 13.. Method according to claim 11 or 12, characterized in that the partially cooled gas is led to a washing column, into which water and/or water vapor is introduced into the gas flow to cool it to a temperature slightly below the dew point. 14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at gasstrømmen avkjøles til 75 - 250°C. 14. Method according to claim 13, characterized in that the gas flow is cooled to 75 - 250°C. 15. Fremgangsmåte ifølge krav 13 eller 14, karakterisert ved at gassen, efter fraskillelse av den dannede vandige sotsuspensjon, gjøres noe umettet ved en svak oppvarming eller ved en liten senkning av trykket, hvorefter gassen føres gjennom omdannelsessonen. 15. Method according to claim 13 or 14, characterized in that the gas, after separation of the formed aqueous soot suspension, is made somewhat unsaturated by a slight heating or by a slight lowering of the pressure, after which the gas is passed through the transformation zone. 16. Fremgangsmåte ifølge krav 1-15, karakterisert ved at gassen, efter omdannelse av carbonylsulfid er utført, føres til en vaskeanordning for å fjerne eventuell gjenværende sot, hvorefter gassen føres til en absorpsjonsanordning hvori en absorbent eller adsorbent tar opp hydrogensulfid og de spor av carbonylsulfid som eventuelt er tilstede.16. Method according to claims 1-15, characterized in that the gas, after conversion of carbonyl sulphide has been carried out, is led to a washing device to remove any remaining soot, after which the gas is led to an absorption device in which an absorbent or adsorbent takes up hydrogen sulphide and the traces of carbonyl sulphide which may be present.
NO3083/72A 1971-09-01 1972-08-30 PROCEDURES FOR REMOVING SOOT AND SULFUR COMPOUNDS FROM A COMBUSTION GAS. NO136465C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB4079371A GB1404581A (en) 1971-09-01 1971-09-01 Process for the removal of soot and sulphur compounds from the crude gas generated by the partial combustion of a carbonaceous fuel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO136465B true NO136465B (en) 1977-05-31
NO136465C NO136465C (en) 1977-09-07

Family

ID=10416633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO3083/72A NO136465C (en) 1971-09-01 1972-08-30 PROCEDURES FOR REMOVING SOOT AND SULFUR COMPOUNDS FROM A COMBUSTION GAS.

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS4834905A (en)
BE (1) BE788068A (en)
CA (1) CA968529A (en)
DE (1) DE2242543A1 (en)
FR (1) FR2150963B1 (en)
GB (1) GB1404581A (en)
IT (1) IT964288B (en)
NL (1) NL7211786A (en)
NO (1) NO136465C (en)
SE (1) SE381277B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5563926U (en) * 1978-10-26 1980-05-01
DE3923840C1 (en) * 1989-07-19 1991-01-17 Rheinische Braunkohlenwerke Ag, 5000 Koeln, De Prodn. of fuel gas - by partial combustion of carbonaceous materials, cooling, removing suspended solid matter, etc.
PL2943556T3 (en) * 2013-01-09 2020-09-21 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Process for the hydrogenation of carbon sulphide using a sulphidic cobalt molybdenum catalyst on an aluminium oxide carrier
US9677018B2 (en) 2013-01-09 2017-06-13 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Process for the production of synthesis gas from hard coal
DE102013009885A1 (en) * 2013-01-09 2014-07-10 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Manufacture of synthesis gas used for chemical reactions, involves forming gas mixture of hydrogen and methane by pyrolyzing dry coal, hydrogenating gas mixture using cobalt-molybdenum sulfide catalyst and separating hydrogen sulfide

Also Published As

Publication number Publication date
SE381277B (en) 1975-12-01
BE788068A (en) 1973-02-28
JPS4834905A (en) 1973-05-23
NO136465C (en) 1977-09-07
CA968529A (en) 1975-06-03
DE2242543A1 (en) 1973-03-08
IT964288B (en) 1974-01-21
GB1404581A (en) 1975-09-03
FR2150963B1 (en) 1975-01-03
FR2150963A1 (en) 1973-04-13
NL7211786A (en) 1973-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4863489A (en) Production of demercurized synthesis gas, reducing gas, or fuel gas
JP3776152B2 (en) Method for removing coke on catalytic material
US9624106B2 (en) Supersulf-a process with internal cooling and heating reactors in subdewpoint sulfur recovery and tail gas treating systems
US4797268A (en) Sulfur recovery process using metal oxide absorbent with regenerator recycle to Claus catalytic reactor
EA013794B1 (en) Removal of carbon dioxide from a gas stream
US4100107A (en) Desulfurization of fuel gas at high temperature using supported molten metal carbonate absorbent
EA019187B1 (en) Process for producing purified natural gas
CN1101933A (en) Partial oxidation process for producing a stream of hot purified gas
EA012879B1 (en) Process for producing a gas stream depleted of hydrogen sulphide
DK175009B1 (en) Process for refining raw gases
EA014412B1 (en) Process for producing a purified gas stream
US4377396A (en) Process of purifying exhaust air laden with organic pollutants
CN101193690A (en) Treatment of fuel gas
US9023309B1 (en) Process of conversion sulfur compounds to elemental sulfur by using direct reduction and oxidation catalysts in Claus units
JP5217295B2 (en) Coal gasification gas purification method and apparatus
JP3602268B2 (en) Method and apparatus for removing sulfur compounds contained in natural gas and the like
NO136465B (en)
JP4594239B2 (en) Gas purification system and gas purification method
US6960548B2 (en) Method for regenerating used absorbents derived from treatment of thermal generator fumes
JPH0218360B2 (en)
CN107567350B (en) For removing and recovering H from a gas stream2Improved method of S
SU598553A3 (en) Method of obtaining hydrogen-containing gas
JP4651014B2 (en) Material gasification system and material gasification method
JP6576288B2 (en) Carbon dioxide gas recovery device and carbon dioxide gas manufacturing method
Kiani et al. Syngas conditioning (catalyst, process: sulfur and tar Cl, F)