PL101374B1 - Sposob selektywnego usuwania siarkowodoru z goracych gazow - Google Patents
Sposob selektywnego usuwania siarkowodoru z goracych gazow Download PDFInfo
- Publication number
- PL101374B1 PL101374B1 PL17837975A PL17837975A PL101374B1 PL 101374 B1 PL101374 B1 PL 101374B1 PL 17837975 A PL17837975 A PL 17837975A PL 17837975 A PL17837975 A PL 17837975A PL 101374 B1 PL101374 B1 PL 101374B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- nickel
- reaction zone
- temperature
- catalyst
- gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Industrial Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób selektywnego usuwania siarkowodoru z mieszaniny goracych gazów
zawierajacej siarkowodór.
Ustalenie wymogów dotyczacych dopuszczalnych poziomów zanieczyszczen powietrza stworzylo koniecz¬
nosc usuwania z gazów odlotowych zanieczyszczen gazowych zawierajacych siarke. Niektóre z tych zanieczysz¬
czen, np. S02 byly w przeszlosci usuwane do atmosfery. Inne zawierajace siarke zanieczyszczenia gazowe, takie
jak siarkowodór oraz inne siarczki, np, CS2, wystepujace niekiedy w gazach odlotowych, np. powstajacych przy
zgazowywaniu wegla i olejów, musza byc takze usuwane, nie tylko z powodu wlasciwosci korozyjnych
i wynikajacych stad niedogodnosci, lecz równiez z uwagi na fakt, ze tlenki siarki powstajace w czasie spalania
bylyby uciazliwe dla uzytkowników paliwa gazowego.
Znane sposoby usuwania H2S z mieszaniny goracych gazów, np. powstajacych w procesie zgazowywania
wegla i olejów, polegaja na przepuszczaniu gazów przez skrubery, np. skrubery mokre lub suche. Metoda sucha,
obecnie wypierana powszechnie przez metode oparta na zastosowaniu skfuberów mokrych, polegala na usuwaniu
siarczków, takich jak H2S, przez kontaktowanie gazu z suchym tlenkiem lub wodorotlenkiem zelaza i nastepna
ekstrakcje zuzytego i ponownie aktywowanego wodorotlenku dwusiarczkiem wegla, w celu odzysku siarki.
Z drugiej strony zastosowanie pluczek gazowych uproscilo w znacznym stopniu zlozony proces oczyszczania
paliwa gazowego, dzieki przemywaniu gazu róznymi cieczami, np. roztworem sody kaustycznej lub innym
roztworem alkalicznym, takim jak rozcienczony, 3% roztwór weglanu sodu, rozcienczony np. 1-2% roztwór
sody amoniakalnej zawierajacej zawiesine wodorotlenku zelazowego. Stosowano równiez takie srodki, jak
np. mieszanine uwodnionego tlenku arsenawego z soda amoniakalna; zimne roztwory amin organicznych,
np. 50% roztwór wodny dwuetanoloaminy; fenolan sodu, stanowiacy silnie stezony roztwór fenolu w wodoro¬
tlenku sodu i inne. Niedogodnoscia oczyszczania gazu na drodze mokrej jest jednak to, ze wiaze sie to czesto
z potrzeba stosowania kosztownych urzadzen, hp. absorberów, takich jak np.kolumny z pólkami dzwonowymi
lub wieze absorpcyjne z wypelnieniem, wymienników ciepla i innych urzadzen podobnego rodzaju. Prowadzono
równiez próby usuwania H2S z zawierajacych go gazów przez kontaktowanie gazu z metalem lub tlenkiem2 101 374
metalu, zwlaszcza z niklem i tlenkiem niklu. W tym celu gaz przepuszczano przez zloze katalizatora niklowego.
Siarkowodór reagowal z niklem przechodzac w ten sposób z fazy gazowej do stalej. Otrzymany siarczek niklu
poddawano regeneracji za pomoca gazu zawierajacego tlen uzyskujac dwutlenek siarki i .zregenerowany katalizator
niklowy. Dotychczas sadzono, ze proces taki musi byc prowadzony w stosunkowo niskiej temperaturze,,gdyz
przypuszczano, ze w wysokiej temperaturze, przy niskich stezeniach siarkowodoru, w gazie odlotowym,
równowaga bedzie sie raczej przesuwala w kierunku rozkladu siarczku niklu niz jego tworzenia. Wymagane
zatem bylo chlodzenie gazu przed wprowadzeniem go w kontakt z metalem lub tlenkiem metalu.
Nieoczekiwanie stwierdzono jednakze, ze siarkowodór zawarty w gazie reaguje z katalizatorem niklowym
równiez w wysokich temperaturach tworzac siarczek niklu. Stwierdzenie to wykorzystano do opracowania
sposobu wedlug wynalazku.
Znaczna zalete sposobu wedlug wynalazku stanowi to, ze umozliwia on oczyszczanie gazu opalowego
przez usuwanie z niego H2S o wiele prostszy sposób^od znanych dotychczas róznych sposobów przemywania
gazu. Zastosowanie katalizatora niklowego w podwyzszonej temperaturze w celu usuwania zanieczyszczen H2S
z gazów opalowych eliminuje potrzebe stosowania kosztownych urzadzen dla wymiany ciepla, nieodzownych
w przypadku zastosowania znanych sposobów. Zuzyty katalizator moze byc latwo regenerowany przez
utlenianie, np. za pomoca tlenu z powietrza.
Wedlug wynalazku sposób relaktywnego usuwania siarkowodoru z zawierajacych go gazów, przez
kontaktowanie goracych gazów z materialem niklowym, nastepna regeneracje tego materialu i zawracanie go do
ponownego uzycia polega na tym, ze gazy odlotowe zawierajace siarkowodór kontaktuje sie w strefie reakcji,
w temperaturze 490-760°C ze stalym materialem niklowym w nastepstwie czego co najmniej czesc niklu
zawartego w materiale przechodzi w siarczek niklu, odbiera sie siarczkowany material niklowy ze strefy reakcji
do strefy regeneracji i poddaje go dzialaniu zródla tlenu w temperaturze w przyblizeniu takiej samej jak w strefie
reakcji w wyniku czego tworzy sie dwutlenek siarki i uzyskuje sie zregenerowany material niklowy.
Korzystnie proces ten prowadzi sie w sposób ciagly wprowadzajac do strefy reakcji taka sama ilosc
zregenerowanego katalizatora jaka odbiera sie do regeneracji. Stosowanie podwyzszonych temperatur pozwala na
reakcje H2S zawartego w gazie zniklem bez potrzeby chlodzenia gazu. Ponadto, wyczerpany nikiel mozna
regenerowac w temperaturze która w przyblizeniu jest taka sama jak temperatura w której nikiel reaguje z H2S,
eliminujac potrzebe ogrzewania i chlodzenia niklu,
W korzystnej realizacji sposobu wedlug wynalazku odpowiedni gaz odlotowy, np. zwykly opalowy
odprowadzany ze znanego urzadzenia do zgazowywania oleju lub wegla, przepuszcza sie w podwyzszonej
temperaturze przez katalizator niklowy znajdujacy sie w odpowiednim reaktorze lub strefie reakcyjnej. Gaz
opalowy stanowi zazwyczaj mieszanine zawierajaca wodór i tlenek wegla, w propocji okolo 0,7-13 objetosci
wodoru na objetosc tlenku wegla, obok pewnych ilosci dwutlenku wegla, pary wodnej, metanu oraz
siarkowodoru. Zawartosc siarki wynosi przy tym okolo 0,3-6,0%.
Korzystnym katalizatorem przy prowadzeniu procesu oczyszczania gazu sposobem wedlug wynalazku jest
katalizator niklowy w postaci: niklu metalicznego, stopu metalicznego, takiego jak stop niklu z glinem lub innego
materialu zawierajacego nikiel, albo tlenków niklu. Katalizator taki moze oczywiscie byc naniesiony na
obojetnym nosniku dowolnego, dostepnego w handlu rodzaju. Typowymiprzykladami substancji nosnikowych,
które moga byc stosowane jako skladnik katalizatora sa rózne, zawierajace glin i krzemionke materialy naturalne
i syntetyczne, takie jak boksyt, tlenek glinu, aktywny tlenek glinu, ziemia okrzemkowa, zel glinowy, zel
krzemionkowy, zel magnezjowy, zele mieszane, tlenek magnezu, krzemian magnezu, pumeks, kaolin, glinki,
karborund, alund i inne. Co innych przykladowych substancji nosnikowych nalezy wegiel aktywny. Jako
katalizator korzystnie stosuje sie nikiel lub substancje zawierajace nikiel.
Strumien gazów odlotowych korzystnie przepuszcza sie przez zloze skladajace sie z katalizatora
niklowego, w temperaturze okolo 450-950°C, korzystnie okolo 490-760°C Gaz odlotowy wprowadza sie do
strefy reakcji w temperaturze zblizonej do temperatury odsiarczania, dzieki czemu zachowywana zostaje
równowaga cieplna strefy reakcyjnej* Z uwagi na to, ze nikiel zawarty w katalizatorze ulega zuzyciu wskutek
przemiany na stale siarczki niklu, zwiazki te usuwa sie ze zlo a i zastepuje regenerowanym katalizatorem'
niklowym doprowadzanym nieprzerwanie do zloza. Zuzyty staly katalizator przekazuje sie do strefy regeneracji,
w której poddaje sie go kontrolowanemu procesowi utleniania za pomoca gazu zawierajacego tlen, np. powietrza.
Korzystnie w sposobie wedlug wanalazku regeneracje zuzytego katalizatora przeprowadza sie przez
napowietrzanie, to znaczy przez przedmuchiwanie powietrza przez zuzyte zloze katalizatora. Dostosowujac
predkosc przeplywu paliwa'gazowego doprowadzanego do reaktora lub strefy odsiarczania lub strefy reakcyjnej,
w zaleznosci od wlasciwosci stalego katalizatora, mozna zapewnic utrzymanie jego w czasie obróbki w zlozu101 374
3
fluidyzowanym lub wstanie zawieszonym w gazie. Regeneracje katalizatora niklowego prowadzi sie korzystnie
w temperaturze dostatecznej dla spelnienia wymogów wynikajacych z analizy warunków równowagi miedzy
reakcje odzysku Ni i reakcja Ni z S02.
Ze wzgledu na wysoka zawartosc wodoru w gazie odlotowym korzystnie jest prowadzic proces obróbki
gazu odlotowego przy uzyciu katalizatora niklowego, w temperaturze zblizonej do dolnej wartosci okreslonego
powyzej zakresu 450 950°C\ korzystnie okolo 480-760°C, w celu przeciwdzialania tendencji wiazania sie
wodoru na H2S.
Zuzyty katalizator zawierajacy stale zwiazki siarczku niklu moze, po oddzieleniu od odlotowego gazu
opalowego, byc regenerowany w oddzielnej strefie regeneracyjnej, w której zwiazki NiS poddaje sie bezposred¬
niej reakcji z tlenem z powietrza, przez napowietrzanie, polegajace na przedmuchiwaniu powietrza przez zuzyty
katalizator w temperaturze zblizonej do temperatury panujacej w strefie reakcyjnej, W strefie regeneracyjnej stale
zwiazki NiS poddaje sie reakcji z tlenem z powietrza w wyniku czego wytwarza sie dwutlenek siarki i wolny
katalizator, a nastepnie poddaje sie je rozdzielaniu. Staly katalizator zagraca sie do strefy reakcji w celu dalszego
kontaktowania zH2S zawartym w dalszych partiach doprowadzanego gazu odlotowego.
Przyklad I. Przez zloze stalego niklu przepuszczano gaz o nastepujacym skladzie w% molowych:
azot - 68,3% tlenek wegla - 15,2%, wodór - 14,3%, woda - 1,7% oraz H2S -0,46%. Przcietna temperatura
w reaktorze podczas pracy wynosila 680°C, czas przebywania gazu w reaktorze wynosil 0,8 sekundy. Calkowita
ilosc siarki wprowadzanej do reaktora, obliczona z ilosci H2S wprowadzanego do reaktora, wynosila
0,618 g/godzine. Powyzszy gaz wprowadzano nastepnie po 9 godzinach pracy zloza, uzyskujac calkowita
wydajnosc usuwania H2 S okolo 93%. Po 14 godzinach pracy skutecznosc usuwania H2 S pozostawala w dalszym
ciagu na poziomie powyzej 90%:
Przyklad II. Do reaktora dostosowanego do pracy w fazie fluidalnej zaladowano 5 kg katalizatora
zlozonego z tlenku glinu z osadzonym na nim niklem metalicznym i przepuszczano gaz opalowy o skladzie
wodór - 48%, tlenek wegla - 37,5%, metan i inne weglowodory - 6%, dwutlenek wegla - 3% azot - 5% oraz
siarkowodór - 0,5%. Reaktor pracowal w temperaturze 500°C pod cisnieniem atmosferycznym. W trakcie
przepuszczania gazu odbierano czesc katalizatora do drugiego reaktora, który pracowal równiez w temperaturze
500°G i przez który przepuszczano powietrze.Zregenerowany katalizator zawracano do reaktora z taka sama
szybkoscia z jaka go odbierano do regeneracji. Po przepuszczeniu gazu opalowego przez reaktor ze zlozem
katalizatora poddano go analizie na zawartosc H2S, ale nie stwierdzono obecnosci tego skladnika w gazie
odlotowym.
Claims (6)
1. Sposób selektywnego usuwania siarkowodoru z zawierajacych go gazów, przez kontaktowanie goracych gazów z materialem niklowym, nastepna regeneracje tego materialu i zawracanie go do ponownego uzycia z na m i enn y t y m, ze gazy odlotowe, zawierajace siarkowodór, kontaktuje sie w strefie reakcji, w temperatu¬ rze 490-760T, ze stalym materialem niklowym w nastepstwie czego co najmniej czesc niklu zawartego w materiale przechodzi w siarczek niklu, odbiera sie siarczkowany material niklowy ze strefy reakcji do strefy regeneracji i poddaje go dzialaniu zródla tlenu w temperaturze w przyblizeniu takiej samej jak w strefie reakcji w wyniku czego tworzy sie dwutlenek siarki i uzyskuje sie zregenerowany material niklowy.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, z n a m i e n n y t y m, ze proces prowadzi sie w sposób ciagly.
3. Sposób wedlug zastrz. 1, z n a m i e n n y tym, ze ze strefy regeneracji odbiera sie gaz zawierajacy dwutlenek siarki oraz zregenerowany katalizator niklowy, który zawraca sie do strefy reakcji.
4. Sposób wedlug zastrz. 3, z n a m i e n n y tym, ze regeneracje katalizatora niklowego przeprowadza sie w temperaturze dostatecznej do spelnienia warunków równowagi miedzy reakcja regeneracji a reakcja miedzy NiiS02.
5. Sposób wedlug zastrz. 4, z n,a m i e n n y tym, ze zregenerowany katalizator niklowy wprowadza sie do strefy reakcji w sposób ciagly utrzymujac w niej staly stosunek niklu do siarczku niklu w wyniku czego w strefie reakcji utrzymuje sie stala szybkosc usuwania siarki z gazów spalinowych.
6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gazy odlotowe wprowadza sie do strefy reakcji w temperaturze zblizonej do temperatury odsiarczania utrzymujac tym samym równowage cieplna w strefie reakcji.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL17837975A PL101374B1 (pl) | 1975-02-28 | 1975-02-28 | Sposob selektywnego usuwania siarkowodoru z goracych gazow |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL17837975A PL101374B1 (pl) | 1975-02-28 | 1975-02-28 | Sposob selektywnego usuwania siarkowodoru z goracych gazow |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL101374B1 true PL101374B1 (pl) | 1978-12-30 |
Family
ID=19971097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL17837975A PL101374B1 (pl) | 1975-02-28 | 1975-02-28 | Sposob selektywnego usuwania siarkowodoru z goracych gazow |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL101374B1 (pl) |
-
1975
- 1975-02-28 PL PL17837975A patent/PL101374B1/pl unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3859416A (en) | Scrubbing a gas stream containing so' ' and o' ' with an absorbent containing a reducing agent | |
CA1098285A (en) | Process for working-up hydrogen sulphide-containing gases | |
EP0380848B1 (en) | Production of demurcurized synthesis gas, reducing gas, or fuel gas | |
WO2002032810A1 (en) | Method and apparatus for removing sulfur compound in gas containing hydrogen sulfide, mercaptan, carbon dioxide and aromatic hydrocarbon | |
US4251495A (en) | Process for purifying a hydrogen sulfide containing gas | |
CA2558236A1 (en) | A process for the high recovery efficiency of sulfur from an acid gas stream | |
US4324776A (en) | Mid-temperature H2 S removal process | |
RU2409517C2 (ru) | Способ получения серы из сернистого ангидрида | |
US6217839B1 (en) | Removal of sulfur compounds from gaseous waste streams | |
EP0073074B1 (en) | Process for reducing the total sulphur content of a high co2-content feed gas | |
FI56320C (fi) | Foerfarande foer att reducera den totala svavelhalten i avgaser vid en clausprocess | |
US3524720A (en) | Process for removing sulfur dioxide from gases | |
CS196350B2 (en) | Treatnment of gases containing hydrogen sulphide | |
US4039619A (en) | Process for the selective removal of hydrogen sulfide from hot coal gasification gases | |
US3579302A (en) | Method of forming sulfur from so2-containing gases | |
US3728433A (en) | Continuous process for scrubbing sulfur dioxide from a gas stream | |
US3798315A (en) | Treatment of gases | |
CA1037225A (en) | Process of recovering elementary sulfur from gases which have a high carbon dioxide content and contain sulfur compounds and impurities | |
NL1006339C2 (nl) | Werkwijze voor het ontzwavelen van afgassen. | |
US3904743A (en) | Continuous process for scrubbing SO{HD 2 {B from a gas stream and making sulfur | |
US3717699A (en) | Treatment of gases | |
US3574097A (en) | Treating a water stream containing a water-soluble sulfite compound | |
PL101374B1 (pl) | Sposob selektywnego usuwania siarkowodoru z goracych gazow | |
CA2006093C (en) | Removing hydrogen sulphide from a gas mixture | |
US3923957A (en) | Conversion of hydrogen cyanide in foul gas streams to carbon disulfide |