PL85606B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odsiarczania gazów odlotowych zawierajacych w niewielkim stezeniu siarko¬ wodór, dwutlenek siarki i ewentualnie rozproszona siarke, przez przepuszczanie gazu odlotowego o temperaturze w zakresie od temperatury otoczenia do temperatury 180° przez adsorbent z tlenku glinu, ewentualnie impregnowa¬ ny lub z mieszaniny albo polaczenia tlenku glinu z krze¬ mionka i nastepniekontraktowanieadsorbenta zawieraja¬ cego siarke z goracym strumieniem gazu, w celu desorpcji siarki i regeneracji adsorbenta.

Przemyslowe gazy odlotowe, zwlaszcza gazy z pieców rafinerii ropy naftowej, pieców do wypalania pirytów lub z instalacji do produkcji siarki metoda Clausa zawieraja jeszcze dosc znaczne ilosci zwiazków siarki, zwlaszcza siarkowodoru, dwutlenku siarki i ewentualnie siarki roz¬ proszonej i odprowadzanie ich do atmosfery nie moze byc brane pod uwage ze wzgledu na mozliwosc przekroczenia maksymalnego stezenia zwiazków siarki ograniczonego przez przepisy prawne dotyczace zanieczyszczania atmos¬ fery.

Znana metoda odsiarczania gazów odlotowychzawiera¬ jacychniewielkie stezenia siarkowodoru i dwutlenku siar¬ ki polega na przepuszczaniu tych gazów odlotowych w temperaturze zawartej pomiedzy temperatura otoczenia a 180°C przez adsorbent z tlenku glinu ewentualnie impre¬ gnowanego lub z mieszaniny albo polaczenia tlenku glinu z krzemionka, a nastepnie na kontakcie adsorbenta zawie¬ rajacego siarke z goracym czynnikiem gazowym, zwlasz¬ cza zgoracym powietrzem, wtemperaturze powyzej 200°C 2 w celu desorpcji siarki i regeneracji w ten sposób adsor¬ benta.

Metoda ta podlega pewnym ograniczeniom na skutek znacznego obnizenia wydajnosci oczyszczania, w miare wysycania sie adsobrenta, co stanowi niedogodnosc stoso¬ wania tej metody w skali przymyslowej.

Stwierdzono, ze mozna uniknac tej niedogodnosci przez ulepszenie tej metody, umozliwiajac wydajnoscoczyszcza¬ nia przez zwiekszenie stabilnosci adsorbenta w ciagu dluz- szego czasu jego stosowania i dzieki temu znaczne obnize¬ nie stezenia sladowych ilosci siarkowodoru i dwutlenku siarki w gazach doprowadzonych do atmosfery po ich oczyszczaniu i w konsekwencji odpowiednie zwiekszenie : ilosci odzyskiwanej siarki.

W szczególnosci, w przypadku oczyszczaniagazów odlo¬ towych z instalacji Clausa mozna sposobemwedlug wyna¬ lazku utrzymywac w nich zawartosc siarkowodoru i dwu¬ tlenku siarkina poziomie nizszym od wartoscigranicznych przewidzianych przepisami, a ponadto mozna osiagnac globalna wydajnosc siarki z instalacji od 93-94% do okolo 98-99,5% wskutek odzyskiwania siarki z siarkowodoru i dwutlenku siarki w wyniku odsiarczania.

Sposób wedlug wynalazku odsiarczania gazów odloto¬ wych zawierajacych w niewielkim stezeniu siarkowodór, dwutlenek siarki i ewentualnie rozproszona siarke przez przepuszczanie gazu odlotowego o temperaturze wzakre¬ sie od temperatury otoczenia do temperatury 180°C przez adsorbent z tlenku glinu, ewnetualnie impregnowanego lub z mieszaniny albo polaczenia tlenkuglinu z krzemion- ka i nastepnie kontraktowanie adsorbenta zawierajacego 8560685606 3 siarke z goracym strumieniem gazu w celu desorpcji siarki i regeneracji adsorbenta polega na tym, ze oczyszczonygaz odlotowy poddaje sie kontaktowi z adsorbentem w ciagu 1-25 sekund, nastepnie adsorbent zawierajacy zaadsorbo- wana siarke poddaje sie regeneracji w temperaturze 200- 350°C za pomoca gazu nie zawierajacego tlenu i zregenero¬ wany adsorbent plucze gazem nie zawierajacym tlenu, o temperaturze ponizej 180°C, w celu doprowadzenia ad¬ sorbenta do zadanej temperatury, w której adsorbent jest poddawany kontaktowi z oczyszczonym gazem odloto¬ wym, przy czym podczas co najmniej czesciokresu pluka¬ nia doprowadza sie dogazu stosowanego doplukania pare wodna, w celu zabezpieczenia adsorbenta przed odwod¬ nieniem, tak aby nie adsorbowal on pary wodnej podczas kontaktu z oczyszczanym gazem odlotowym.

Do regeneracji adsorbenta mozna stosowac rózne gazy Wolne od tlenu czasteczkowego, zwlaszcza azot, metan, gazy szlachetne para wodna, dwutlenek wegla oraz mie¬ szaniny tych gazów, jak równiez mieszaniny jednego lub kilku z tyclv, gazów z jednym lub kilkoma zwiazkami, takimi jak dwusiarczek wegla, dwutlenek siarki i tlenosia- rczek wegla.

W szczególnym przypadku odsiarczania gazów metoda wedlug wynalazku pozwalajacym otrzymac najlepsza sta¬ bilnosc adsorbentów w procesie odsiarczaniajeststosowa¬ nie do regeneracji adsorbenta gazu zawierajacego gazowy zwiazek redukujacy, taki jak siarkowodór, tlenek wegla lub wodór.

Proporcja zwiazku redukujacego w gazie stosowanym do plukania adsorbenta moze zmieniac sie w szerokich granicach, przy czym korzystnie wynosi 20% objetoscio¬ wych, jezeli gazem redukujacym jest siarkowodór.

Gaz stosowany do regeneracji winien cyrkulowac w obiegu zamknietym wychodzac ze strefy ogrzewania, przechodzac kolejno przez strefe regeneracji i przez strefe chlodzenia w której oddzielona jest siarka w nim zawarta, nastepnie powracajac do sfrefy ogrzewania. Obieggazu do regeneracji moze zawierac ponadto odgalezienie do pobie¬ rania gazu pluczacego, laczace strefe chlodzenia obiego¬ wego gazu do regeneracji z wejsciem do strefy plukania odcinajac obieg od strefy ogrzewania.

W innym szczególnym przypadku prowadzenia procesu sposobem wedlug wynalazku plukanie adsorbenta po jego regeneracji prowadzone jest przy stosowaniu gazu zawie¬ rajacego korzystnie 10-60% objetosciowych pary wodnej.

Jako gaz stosowany do plukania stosuje sie gaz tego samego typu, jakgaz stosowany do regeneracjiadsorbenta, zwlaszcza azot po dodaniu do niego niezbednej ilosci pary wodnej, przy czym para wodna moze byc obecna w gazie pluczacym moze byc szczególnie dogodny gaz stosowany do regeneracji adsorbenta, po dodaniu doniegoodpowied¬ niej ilosci, w zaleznosci od potrzeb, pary wodnej. Para wodna moze byc równiez dodana do gazu pluczacego dopiero w trakcie plukania, gdy temperatura plukania adsorbenta obnizy sie ponizej 250°C.

Ilosc siarki,któramoznaosadzic na adsorbenciepodczas odsiarczenia, przed rozpoczeciem regeneracji moze byc rózna i zalezy od tego, czy adsorbentem jest tlenek glinu ewentualnie impregnowany lub mieszanina albo polacze¬ nie tlenku glinu z krzemionka a zwlaszcza czy adsorben¬ tem jest zeolit syntetyczny, jednakze ilosc ta na ogól nie powinna przekraczac 65% ciezaru adsorbenta i korzystnie powinna wynosic ponizej 50% ciezaru adsorbenta.

Zaleznie od pochodzenia gazu poddawanego odsiarcza¬ niu stosunek molowy siarkowodoru do dwutlenku siarki 4 moze byc bliski lub znacznie odbiegac od 2, bedacej war¬ toscia stechiometryczna reakcji w procesie Clausa. Gdy stosunek ten odbiega znacznie od tego stosunku korzystnie jest przed poddaniem kontaktowi oczyszczanego gazu z adsorbentem przeprowadzic regulacje tego stosunku do wartosci bliskiej wartosci teoretycznej. Regulacje prowa- dzi sie przez dodanie, siarkowodoru lub dwutlenku siarki do gazu odlotowego, lub w przypadku gdy gaz odlotowy pochodzi z procesu Clausa do otrzymywania siarki przez odpowiednia regulacje procesu znanymi srodkami.

Kontakt gazu odlotowego poddawanego odsiarczaniu z adsorbentem, regeneracja adsorbenta zawierajacego siarke i chlodzienie adsorbentaporegeneracji przez pluka¬ nie gazem pluczacym, mozna prowadzic róznymi metoda- mi, np. w zlozu stalym, zlozu ruchomym lub zlozu fluidal¬ nym, wspólpradowo lub w przeciwpradzie.

Stopien uziarnienia adsorbenta zalezy od stosowanej metody i dopuszczalnego spadku cisnienia w instalacji przyjetego dla tej techniki.

Czas kontaktu adsorbenta regenerowanego i chlodzone¬ go z gazem regenerujacym i plucznym na zlozu stalym wynosi 4-10 sekund.

Sposób wedlug wynalazku bardziej szczególowo objas¬ niono na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1-3, przed- stawiaja schematycznie 3 instalacje do jej prowadzenia.

Zestaw urzadzenia przedstawionego na fig. 1 sklada sie z trzech kolumn 1, 2 i 3 wypelnionych adsorbentem, np. aktywowanym tlenkiem glinu lub zeolitem, który kolejno naprzemian jest regenerowany przy czym przyjmuje sie, ze kolumny 1 i 2 pracuja w fazie oczyszczania, zawory 4a, 4, 5a, Sb sa otwarte, a zawory 8a, 8b, 9a, 9b sa zamkniete, podczas gdy kolumna 3 pracuje w fazie regeneracjiizawo- ' ry 4c oraz 5c sa zamkniete a zawory 8c i 9c sa otwarte.

Gaz odlotowy poddawany odsiarczaniu np. gaz wyloto- wy z procesu Clausa jest wprowadzany przewodem 4 i przechodzi przez kolumny 1 i 2 odpowiednio poprzez zawory 4a i 4b. W tych kolumnach H2S i SO2 reaguja ze soba w kontakcie z adsorbentem, spelniajacym równiez role katalizatora i tworzy sie siarka wedlug reakcji. 40 3 2H2S + S02 — Sn + 2H20, przy czym wytwarzana siarka odklada sie na tym adsor¬ bencie. Oczyszczonygazodlotowyjestodprowadzanyz ko- 45 luiriny 1 i 2 przewodem 5 odpowiednio poprzez zawory 5a i 5b i zawór 5d.

Gaz stosowany do regeneracji, który tutaj sklada sie z czesci oczyszczanego gazu odlotowego z procesu Clausa cyrkuluje w obiegu zamknietym w ten sposób, ze jest 50 ogrzewany do odpowiedniej temperatury w zakresie 200- 350°C przez przeponowa wymiane ciepla w piecu 6, naste¬ pnie kierowany przewodami 7, 8 i przez zawór 8c do kolumny 3. Goracy gaz regenerujacy wprowadzany do kolumny 3 powoduje desorpcje siarki odlozonej na adsor- 55 bencie i przeprowadzenie jej sw stan pary skad jest odpro¬ wadzany razem z siarka przewodem 9 poprzez zawór 9c.

Gaz odlotowyrazem z siarkawpostaci parjest odprowa¬ dzany do skraplacza 10 utrzymywanego w temperaturze 125-135°C np. przez cyrkulacje goracej wody lub powie- 60 trza, przy czym siarka ulega skropleniu. Siarka ciekla jest odprowadzana ze skraplacza 10 przewodem 12 do zbiorni¬ ka 14. Gaz regenerujacy, zawierajacy jeszcze niewielka ilosc par siarki odpowiadajaca cisnieniu pary nasyconej w temperaturze skraplacza jest odprowadzany ze skrapla- 85 cza 10 przewodem 11 i wprowadzany do lapaczakropel 13,85606 w którym zachodzi oddzielenie siarki rozproszonej, a na¬ stepniejest kierowany przewodem 15 i przez dmuchawe 16 do pieca 6, ogrzewajacegogaz dotemperatury, po czymjest zawracany do obiegu.

Regeneracia adsorbenta w kolumnie 3 jest konczona plukaniem tego adsorbenta w celu jego ochlodzenia i po¬ nownego nawodnienia. W tym celu zawory 7a i 7b sa zamkniete i gaz regenerujacy ochlodzony podczas konden¬ sacji siarki w nim zawartej jestwtlaczany dmuchawa 16do kolumny 3 przewodami 17 i 8 poprzezodpowiedniezawory 17a i 8c, które sa wtedy otwarte. Po zakonczeniu plukania zawór 17a zamyka sie przy otwartych zaworach 7a i 7b i nastepna kolumne poddaje sie do regeneracji adsorbenta przez podlaczenie do przewodu gazu regenerujacego prze¬ chodzacego przez piec 6, podczas gdy kolumna zregenero¬ wana jest przylaczana do przewodu 4, 5 gazu do odsiar¬ czania.

Czesc gazu regenerujacego odprowadzasie doatmosfery poprzez zawór 19a, umieszczony na przewodzie odpowie¬ trzajacym 9 i jednoczesnie wprowadza sie odpowiednia objetosc oczyszczanego gazu z procesu Clausa do obiegu gazu regenerujacego zaworem 18a naprzewodzie 18, beda¬ cym odgalezieniem przewodu 5 odprowadzajacego gaz oczyszczony.

Na fig. 2 adsorbent krazy w sposób ciagly w obiegu zamknietym, przechodzac kolejno przez kolumne adsórp- cyjna 20, kolumne regeneracyjna 21 i kolumne chlodzaca 22, a powrót adsorbenta z kolumny 22 do kolumny 20 jest dokonywany za pomoca przenosnika 23.

Gaz odlotowy poddawany odsiarczaniu, np. gaz wyloto¬ wy z procesu Clausa, jest wprowadzany przewodem 24 do dolnej czesci kolumny 20 i po oczyszczeniu jest odprowa¬ dzany z górnej czesci tej kolumny przewodem 25. Tempera¬ tura we wnetrzu kolumny 20 jest utrzymywana.ponizej 150°C i w kontakcie z adsorbentem siarkowodór i dwutle¬ nek siarki z gazu oczyszczanego reaguja ze soba tworzac siarke, która odklada sie na tym adsorbencie zatrzymuja¬ cym równiez siarke rozprqszona, ewentualnie obecna w gazie odpadowym.

Gaz regenerujacy, np. mieszanina azotu i siarkowodoru, jest wprowadzany przewodem 27 do dalszej czesci kolum¬ ny regeneracyjnej 21 po ogrzaniu w piecu 26. Wskutek wprowadzania goracego gazu, temperatura wewnatrz ko¬ lumny jest utrzymywana stale na poziomie 200-350°C, zwlaszcza okolo300°C. W tej temperaturzesiarka odlozona na adsorbencie podczas stadium adsorpcji w kolumnie 20 odparowuje i zostaje odprowadzona razem z gazem rege¬ nerujacym opuszczajacym kolumne 21 przewodem 28.

Mieszanina odlotowego gazu regenerujacego i par siarki jest wprowadzana przewodem 28 do skraplacza 29/utrzy- mywanego w odpowiedniej temperaturze w którym siarka ulega skropleniu. Siarka jest odprowadzana zeskraplacza przewodem 30 do zbiornika 34. Gaz odprowadzany ze skraplacza przewodem 31 jest wprowadzany do lapacza kropel 32. Skad poprzez dmuchawe 37 jest zawracany do obiegu, po ogrzaniu go ponownie w piecu 26, przez wpro¬ wadzenie zaworem 27a. Ciekla siarka oddzielona w od¬ dzielaczu32 scieka równiez do zbiornika 34 przewodem 33.

W kolumnie 22 adsorbent jest chlodzony i ponownie uwadniany w sposób ciagly w temperaturze rzedu 150*C przez plukanie gazem stanowiacym mieszanine azotu i pa¬ ry wodnej doprowadzanej przewodem 38 i kierowanej do dolnej czesci kolumny22. Gaz pluczacy jestodprowadzany z górnej czesci kolumny 22 przewodem 40.

W ustalonych warunkach czesc gazu regenerujacego 6 odprowadza sie do atmosfery zaworem 36a umieszczonym na przewodzie odpowietrzajacym 36 i jednoczesnie dopro¬ wadza sie do przewodu 27 powyzej pieca 26 odpowiednia objetosc swiezego gazu regenerujacego wchodzacegoprze- wodem doprowadzajacym 39 poprzez zawór 39a.

Urzadzenie przedstawione na fig. 3 sklada sie z trzech kolumn 51, 52, 53 wypelnionych adsorbentem, zwlaszcza aktywowanym tlenkiem glinu, przy czym kazda z nich jest kolejno kolumna adsorpcyjna, regeneracyjna i chlodzaca.

Zaklada sie ze kolumna 51 pracuje w rozpatrzonym przy¬ kladzie jako kolumna adsorpcyjna kolumna 52 jako kor lumna regeneracyjna a kolumna 53 jako schladzajaca ko¬ lumna chlodzaca adsorbent po jego regeneracji i w tym przypadku zawory 54a, 55a, 57b, 59b, 71c, 72c sa otwarte, natomiast zawory 57a, 59a, 7la, 72a, 54b, 7Ib,54c, 55ci59c sa zamkniete.

Gaz odlotowy poddawany odsiarczaniu, np. gazodloto¬ wy wylotowy z procesu Clausa jestwprowadzany przewo¬ dem 54 do kolurrmy 51 poprzez zasuwe54a. Wkolurnietej HgS i SO2 reaguja w kontakcie zadsorbentem tworzac siarke, która odklada sie na adsorbencie. Oczyszczony gaz odlotowy jest odprowadzany z kolumny 51 przewodem 55 poprzez zawór 55a i zawór 55d.

Przez odgalezienie 59 przewodu 55 czesc oczyszczonego gazu odlotowego o temperaturze 120-140°C po dodaniu odpowiedniej ilosci pary wodnej kierowana jest przewo¬ dem 70, do kolumny 53 przewodem 71 poprzez zawór 71c.

W kontakcie z wilgotnym gazem adsorbent zawarty w ko¬ lumnie 53 i majacy, temperature stosowana podczas rege- neracji, ochladza sie do temperatury gazu odlotowego wprowadzanego do kolumny i nasyca sie stopniowo woda.

Gaz odprowadzany z kolumny 53 poprzez zawór 72c jest kierowany do przewodu odpowietrzajacego 73.

Gaz regenerujacy, stosowany w tym przypadku jako mieszanina azotu i siarkowodoru, np. w ilosci do 10%. objetosciowych siarkowodoru, krazy o obieguzamknietym i jest doprowadzany do odpowiedniej temperatury w za¬ kresie 200-350°C przez posrednia wymiane ciepla w piecu 56, a nastepnie jest kierowany przewodem 57 do kolumny 40 regenerujacej 52 poprzez zawór 57b.

Wprowadzenie goracego gazuregenerujacego do kolum¬ ny 52 wywoluje desorpcje siarki odlozonej na adsorbencie i jej odprowadzeniew stanieparyrazemz odprowadzanym gazem. Gaz wylotowy zkolumny 52, stanowiacy mieszani- 45 ne gazu regenerujacego i par siarki jest wprowadzany przewodem 59 poprzez zawór 59b do skraplacza 60 utrzy¬ mywanego w temperaturze 125-135°C, w którym siarka skrapla sie i jest odprowadzana przewodem 62 do zbiorni¬ ka 64. Gaz regenerujacy, zawierajacy jeszcze niewielka 50 ilosc pary siarki odpowiadajaca cisnieniu pary nasyconej siarki w temperaturze kondensacji jest odprowadzany ze skraplacza przewodem 61. Gaz ten przechodzi nastepnie przez lapacz kropel 63, w którym zachodzi oddzielenie rozproszonej siarki, a nastepnie jestkierowany przewodem 55 65 poprzez dmuchawe 66 do pieca 56 ogrzewajacego go i jest zawracany do obiegu. Czesc gazu regenerujacego odprowadza sie stale zaworem 68, umieszczonym na prze¬ wodzie odpowietrzajacym 67 do atmosfery jednoczesnie doprowadzajac przewodem 58 poprzez zawór 58a odpo- 60 wiednia objetosc gazu regenerujacego.

Wynalazek objasniaja nizej pdane przyklady, nie ogra¬ niczajac jego zakresu.

Przyklad L Urzadzenie odpowiadajace schematowi przedstawionemu na fig. 1 skladalo sie z trzech kolumn 65 zawierajacychpo 1 tonie aktywowanego tlenku glinu, przy7 85606 8 czym dwie kolumny pracowaly w fazie adsorpcji, a trzecia byla regenerowana. Gaz odlotowy z procesu Clausa prze¬ puszczano z predkoscia przeplywu 1220 Nm7h, onastepu¬ jacym srednim skladzie objetosciowym: Siarkowodór 1,27% dwutleneksiarki* 0,63% parawodna 34% azot 51% dwutlenekwegla 13,10% siarkarozproszona 6g/Nm3 Przez kazda kolumne wypelniona tlenkiem glinu,polaczo¬ na z przewodem gazu odlotowego z procesu Clausa do oczyszczenia przeplywalo 610 NmVh tego gazu.

Gaz odlotowy poddawany odsiarczaniu mial na wejsciu do kolumny temperature okolo 130°C i jego czas kontaktu z tlenkiem glinu wynosil okolo 10 sekund.

W kontakcie z tlenkiem glinu zgodnie z reakcja Clausa 2H2S + S02 -g- Sn + 2 H20, tworzyla sie siarka i odkladala sie na adsorbencie. Zmiany czynnosci w ko¬ lumnach dokonywano po 15 godzinach pracy kolumny, to znaczy, ze kazda kolumna pracowala w ciagu 30 godzin ze strumieniem gazu odlotowego i wciagu 15godzinz obiego¬ wym gazem regenerujacym, stanowiacym czesc gazu oczy¬ szczanego wychodzacego z kolumn w fazie adsorpcji.

Regeneracje prowadzono w ten sposób, zegaz regeneru¬ jacy cyrkulowal przez tlenek glinu w ciaguokolo 11 godzin w temperaturze okolo 300°C, nastepnie w ciagli pozostale¬ go czasu w temperaturze obnizonej jako gaz pluczacy zregenerowany adsorbent.

Podczas pierwszych cykli procesu gaz odlotowy po od¬ siarczeniu zawieral srednio 0,063% objetosciowych siar¬ kowodorui 0,031% objetosciowych siarkowodoru i 0,31% objetosciowych dwutlenku siarki, a rozproszona siarka praktycznie nie wystepowala. Calkowita wydajnoscodsia¬ rczania dochodzila do 96,5%.

Wydajnosc obnizala sie ze wzrostem liczby cykli, i usta¬ lala sie na poziomie 76% po uplywie 50 cykli i nie ulegala zmianie w ciagu kilkuset cykli.

Natomiast w warunkach dawnej metody, mianowicie przy czasie kontaktu rzedu sekund, regeneracji powie¬ trzem i nie stosowania plukania gazem z zawartoscia pary wodnej, wydajnosc oczyszczania nie ulegla stabilizacji uzyskiwanej w warunkach wynalazku.

Przyklad II. W urzadzeniu analogicznym jak na sche¬ macie przedstawionym na fig. 2, gaz odlotowy z procesu Clausa zawierajacy objetosciowo 0,95% siarkowodoru, o, 45% dwutlentku siarki i siarke rozproszona w ilosci 10 g/Nm3 poddawano odsiarczaniu aktywowanym tlenkiem glinu o uziarnieniu 2-5 mm i cyrkulacji z szybkoscia 350 l/h.

Gaz odlotowy poddawany odsiarczaniu wprowadzono z predkoscia przeplywu 1000 Nm3 i o temperaturze 120- 140°C do kolumny adsorpcyjnej, temperatura tlenkuglinu w tej kolumnie wynosila srednio okolo 120-130°C, a czas kontaktu gazu z tlenkiem glinu wynosil okolo 6,5 sekund.

Rózne czasy kontaktu gazu poddawanego odsiarczaniu z adsorbentem sa podane w odniesieniu do normalnej temperatury i normalnego cisnienia.

Regeneracjeadsorbentuprowadzono przypomocy azotu o temperaturze na wejsciu do kolumny regeneracyjnej okolo 280°C i predkosci przeplywu 400 NmTh, natomiast zregenerowany tlenek glinu plukano azotem wprowadza¬ nym z predkoscia przeplywu na wejsciu do kolumny chlo¬ dzacej 600 Nm3/h i o temperaturze 120-130°C.

Poczatkowa wydajnosc odsiarczania wynosila 95,2% i malala stopniowo, przy czym po 50 cyklach oczyszczania ustalila sie na poziomie 71%.

Nowa seria cykli oczyszczania byla przeprowadzana w warunkach analogicznych jak podano wyzej, ale przy uzyciu mieszanin azotu i pary wodnej jako gazu regeneru¬ jacego i gazu pluczacego, zawierajacych odpowiednio 30% objetoswiowych i 35% objetosciowych pary wodnej. .

Poczatkowa wydajnosc odsiarczania wynosila równiez 95,2%, ale obnizala sie wolniej z uplywem czasu i po 50 cyklach oczyszczania wynosila 79% i na tym poziomie ustalila sie w dalszych cyklach.

Porównanie wyników tych dwóch serii prób wskazuje korzystny wplyw wprowadzania pary wodnej do gazu plucznego co powoduje ponowne uwodnienie adsorbenta przed faza adsorbcji.

Przyklad III". Powtórzonoprocesodsiarczania wedlug przykladu II z ta róznica, ze jako gaz regenerujacy uzyto mieszanine zawierajaca objetosciowo 60% azotu, 30% pa- ry wodnej i 10% siarkowodoru, a jako gazu pluczacego uzyto mieszanine gazów zawierajaca objetosciowo 65% azotu i 35% pary wodnej.

W tych warunkach wydajnosc oczyszczania, która po¬ czatkowo wynosila 95,2%, ulegla bardzo znacznie obnize- niu podczas kolejnych dalszych cykli oczyszczania i po 85 cyklach wynosial jeszcze 88%.

Przyklad IV. Powtórzono proces odsiarczania wedlug przykladu II z ta róznica, ze gaz regenerujacy uzyto bez pary wodnej, a do gazu pluczacego wprowadzno pare ' wodna dopiero po uplywie 2 godzin po rozpoczeciu kazde¬ go plukania regenerowanego adsorbenta, po ochlodzeniu go do temperatury okolo 230°C.

Stosowano zatem gaz regenerujacy zawierajacyobjetos¬ ciowo 90% azotu i 10% siarkowodoru, a gaz pluczacy w pierwszym okresie stanowil wylacznie azot, natomiast po uplywie 2 godzin plukania mieszanina gazów zawiera¬ jaca objetosciowo 65% azotu i 35% pary wodnej.

W tych warunkach nie zauwazono praktycznie obnize¬ nia wydajnosci oczyszczania, która po 90 cyklach oczysz- 40 czania wynosila 95%.

Przyklad V. Powtórzono proces odsiarczania wedlug przykladu IV z ta róznica, ze zamiast tlenku glinu uzyto zeolit syntetyczny w granulkach cylindrycznych o srednicy mm i dlugosci 6-8 mm oraz wielkosci porów okolo 5A, 45 przy czym stosunek molowy krzemionki do tlenku glinu * wynosil okolo 0,15.

Wydajnosc oczyszczania byla stabilna w czasie i.po 62 cyklach wynosila jeszcze 89%.

Przyklad VI. W urzadzeniu pilotowym,analogicznym 50 jak na schemacie przedstawionym na fig. 3, kazda z trzech kolumn byla wypelniona 1000 kg aktywowanego tlenku glinu w postaci ganulek o srednicy 2-4 mm. Do oczyszcza¬ nia uzyto gaz odlotowy z procesu Clausa zawierajacy objetosciowo 1,5% siarkowodoru, 0,75% dwutlenku siarki 55 i 2 g/Nm3 siarki rozproszonej do którego doprowadzono 32% pary wodnej, 53% azotu i 12,75% C02.

Zmiany czynnosci w kolumnach dokonywano po 16 godzinach pracy kolumny.

Gaz odlotowy poddawany odsiarczaniu wprowadzano 60 do kolumny pracujacej jako adsorbcyjna z predkoscia przeplywu 730 Nm3/h, o temperaturze 120-140°C, przy czym temperatura tlenku glinu wkolumniewynosilaokolo 120-135°C, a czas kontaktu gazu z tlenkiem glinu wynosil okolo 6,6 sekundy. 65 Regeneracje adsorbenta zawierajacego siarke prowa-85606 dzono stosujac mieszanine azotu z 10% objetosciowo siar¬ kowodoru o temperaturze na wejsciu do kolumny regene¬ racyjnej okolo 300°C i predkosci przeplywu 400 Nm7h.

Do plukania zregenerowanego adsorbenta stosowano czesc gazu odlotowego oczyszczonego, odprowadzonego z przewodu wyjsciowego kolumny adsorbcyjnej i wprowa¬ dzono do kolumny chlodzacej z predkoscia przeplywu 250 NmTh. Przed zakonczeniem fazy plukania tlenek glinu nawilzono i temperatura jego wynosila 130°C.

Gaz odlotowy po odsiarczeniu zawieral nie wiecej, niz 0,15% objetosciowych siarkowodoru i 0,075% objetoscio¬ wych dwutlenku siarki oraz nie zawieral siarki rozpro¬ szonej.

Taki stopien odsiarczania bezposrednio zalezny od ak¬ tywnosci adsorbenta, pozostawal stabilny, co stwierdzono po dalszych 110 cyklach oczyszczania doprowadzonego gazu.

Wyniki uzyskane w tym przykladzie, jak równiez wprzykladach m i IVwykazuja, zezwiekszeniestabilnosci wydajnosci oczyszczania w wyniku stosowania plukania zregenerowanego adsorbenta gazem zawierajacym pare wodna w celu ponownego nawodnienia adsorbenta przed faza adsorbcji, jak wykazano w przykladzie II mozna jeszczepoprawic przez zastosowanie doregeneracji adsor¬ benta gazu zawierajacego zwiazek redukujacy, szczególnie siarkowodór.

Na skutek polaczenia regeneracji adsorbenta gazem za¬ wierajacym siarkowodór i plukania zregenerowanego ad¬ sorbenta gazem z dodatkiem pary wodnej uzyskuje sie wydajnosc oczyszczania wynoszaca okolo 88-95% i utrzy¬ mujaca sie na tym poziomie przez dluzszy czas. Najlepsza stabilnosc adsorbenta przy wydajnosci oczyszczania okolo 95%, po uplywie 90 cykli odsiarczania otrzymano wów¬ czas, gdy gaz regenerujacy zawierajacy siarkowodór nie zawieral pary wodnej, a pare wodna doprowadzano do gazu pluczacego dopiero po obnizeniu temperatury pluka¬ nego adsorbenta ponizej 250°C.

Claims (14)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób odsiarczania gazów odlotowych, zawieraja¬ cych w niewielkim stezeniu siarkowodór, dwutlenek siarki i ewentualnie rozproszona siarke, przez przepuszczanie gazu odlotowego o temperaturze w zakresie od temperatu¬ ry otoczenia do temperatury 180°C przez adsorbent z tlen¬ ku glinu, ewentualnie impregnowanego lub z mieszaniny albo polaczenia tlenku glinu z krzemionka i nastepnie kontaktowanie adsorbenta zawierajacego siarke z gora¬ cym strumieniem gazu w celu desorpcji siarki i regeneracji adsorbenta znamienny tym, ze oczyszczany gaz odlotowy poddaje sie kontaktowi z adsorbentem w ciagu 1-25 se¬ kund, nastepnie adsorbent zawierajacy zaadsorbowana siarke poddaje sie regeneracji w temperaturze 200-350°C za pomoca gazu nie zawierajacego tlenu i zregenerowany adsorbent plucze gazem nie zawierajacym tlenku, o tempe¬ raturze ponizej 180°C, w celu doprowadzenia adsorbenta do zadanej temperatury w której adsorbent jest poddawa¬ ny kontaktowi z oczyszczanym gazem odlotowym, przy 5 czym podczas co najmniej czesci okresu plukania dopro¬ wadza sie do gazu stosowanego do plukania pare wodna, w celu zabezpieczenia adsorbenta przed odwodnieniem, tak aby nie adsorbowal on pary wodnej poczas kontaktu z oczyszczanym gazem odlotowym. 10

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako gaz regenerujacy stosuje sie azot, metan, gazy szlachetne, pare wodna, lub dwutlenek wegla albo mieszanine tych gazów, lub mieszanine jednego lub kilku z tych gazów z jednym lub kilkoma zwiazkami, takimi jak dwusiarczek wegla, 15 dwutlenek siarki lub tlenosiarczek wegla.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie gaz regenerujacy zawierajacy co najmniej 5% objetos¬ ciowych gazowego zwiazku redukujacego.

4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze jako 20 gazowy zwiazek redukujacy stosuje sie siarkowodór, tle¬ nek wegla lub wodór.

5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze stosuje sie gaz regenerujacy zwierajacy siarkowodór w proporcji 5-20% objetosciowych. 25

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gaz regenerujacy stosuje sie w obiegu zamknietym i wprowa¬ dza kolejno dostrefy ogrzewania, strefyregeneracji i strefy chlodzenia i zamyka obieg w strefie ogrzewania.

7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako 30 gaz pluczacy stosuje sie czesc gazu regenerujacego odpro¬ wadzonego przed strefa ogrzewania do strefy chlodzenia i plukania.

8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze stosuje sie gaz pluczacy zawierajacy 10-60% objetosciowych pary 35 wodnej.

9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze pare wodna doprowadza sie do gazu pluczacegood rozpoczecia stadium plukania.

10. Sposóbwedlug zastrz. 1, znamiennytym, zejakogaz 40 pluczacy stosuje siegaz odlotowypoodsiarczeniu, ewentu¬ alnie z dodatkiem odpowiedniej ilosci pary wodnej.

11. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze pare wodna doprowadza sie do gazupluczacego poochlodzeniu adsorbenta gazem pluczacym do temperatury 250°C. 45

12. Sposób wedlug zatrz. 1, znamienny tym, ze gaz odlotowy poddawany odsiarczeniu kontaktujesie zadsor¬ bentem w zlozu stalym w ciagu 4-10 sekund.

13. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w ad¬ sorbencie adsorbuje sie siarke w ilosci nie przekraczajacej 50 65% jego wagi, korzystnie ponizej 50% wagowych.

14. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie gaz odlotowy poddawany odsiarczeniu po uprzednim doprowadzeniu w nim zawartosci H2S i SO2 do proporcji molowej w poblizu 2.85606 /Her/ Fio-2 alHHE Sd ^ f t l-9a i-9fc L9c 5 14- —J2- 57, I /2s:3 s*$$£a\ Uh* ^ U ^ ^24 Tl 60 /3 —i—? 72 5Ac ¦72c 53 7k 55cy' 55 Sklad wykonano w DSP, zam. 5132 Druk w UPPRL, naklad 125 + 20 egz. Cena zl 10,-