RU2210536C1 - Coke gas desulfurization process - Google Patents
Coke gas desulfurization process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2210536C1 RU2210536C1 RU2001131997A RU2001131997A RU2210536C1 RU 2210536 C1 RU2210536 C1 RU 2210536C1 RU 2001131997 A RU2001131997 A RU 2001131997A RU 2001131997 A RU2001131997 A RU 2001131997A RU 2210536 C1 RU2210536 C1 RU 2210536C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfur
- gas
- stage
- hydrogen sulfide
- conversion
- Prior art date
Links
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии, в частности к очистке кислых сероводородсодержащих газов, например газов коксования, с получением элементной серы по способу Клауса, и может быть использовано в коксохимической, нефтегазовой промышленности, черной и цветной металлургии и других отраслях. The invention relates to chemical technology, in particular to the purification of acidic hydrogen sulfide-containing gases, for example coking gases, to obtain elemental sulfur according to the Klaus method, and can be used in the coke, oil and gas industry, ferrous and non-ferrous metallurgy and other industries.
Известен способ селективного удаления сероводорода из потока газа, содержащего Н2S и СО2, по которому поток газа пропускают через абсорбер, имеющий две соединенные последовательно абсорбционные секции, где газ контактирует со щелочным раствором, абсорбирующим Н2S и СО2 с разными скоростями, и получают обессеренный газ и отработанный раствор абсорбента, после чего раствор регенерируют в десорбере, выделяя H2S и СО2 и получая сероводородсодержащий газ, который затем перерабатывают с получением элементной серы по способу Клауса, включающему частичное сжигание сероводородсодержащего газа с последующей конверсией в двух или многоступенчатом каталитическом реакторе Клауса [1].A known method for the selective removal of hydrogen sulfide from a gas stream containing H 2 S and CO 2 , in which the gas stream is passed through an absorber having two absorption sections connected in series, where the gas is in contact with an alkaline solution absorbing H 2 S and CO 2 at different speeds, and desulfurized gas and the spent absorbent solution are obtained, after which the solution is regenerated in the stripper, releasing H 2 S and CO 2 and obtaining a hydrogen sulfide-containing gas, which is then processed to obtain elemental sulfur according to the Klaus method, including partial burning of hydrogen sulfide-containing gas followed by conversion in a two or multi-stage Klaus catalytic reactor [1].
Основным недостатком этого способа, пригодного для десульфуризации сравнительно низкоконцентрированных кислых сероводородсодержащих газов, например коксового газа, является неполное извлечение серы из сероводородсодержащего газа из-за безвозвратных потерь серы с хвостовыми газами процесса Клауса в виде: элементной серы, диоксида серы и сероорганических соединений (серооксида углерода и сероуглерода), - которые после дожига выбрасываются в атмосферу, загрязняя ее. The main disadvantage of this method, which is suitable for desulfurization of relatively low concentrated acidic hydrogen sulfide gases, for example coke oven gas, is the incomplete extraction of sulfur from a hydrogen sulfide gas due to irrevocable sulfur losses with the tail gases of the Claus process in the form of elemental sulfur, sulfur dioxide and organosulfur and carbon disulfide), which after burning out are released into the atmosphere, polluting it.
Другой известный способ удаления серы из газового потока, содержащего сероводород [2] , предусматривает первоначально некаталитическое извлечение серы посредством сжигания потока газа в печи с последовательно расположенным котлом-утилизатором тепла и последующее каталитическое извлечение серы посредством пропускания потока газа, выходящего из котла-утилизатора, через один или несколько реакторов (ступеней) Клауса в сочетании с холодильниками серы, работающими при температуре, превышающей точку росы для серы в реакционном газе, после чего поток реакционного газа поступает на низкотемпературную стадию Клауса, включающую по крайней мере два взаимозаменяемых реактора, действующих в области температуры ниже точки росы в реакционном газе, где сера адсорбируется катализатором [2]. Another known method for removing sulfur from a gas stream containing hydrogen sulfide [2] involves initially non-catalytic extraction of sulfur by burning a gas stream in a furnace with a successive heat recovery boiler and subsequent catalytic extraction of sulfur by passing a gas stream leaving the recovery boiler through one or more Klaus reactors (stages) in combination with sulfur refrigerators operating at a temperature exceeding the dew point for sulfur in the reaction gas, after whereby the reaction gas stream enters the Klaus low-temperature stage, which includes at least two interchangeable reactors operating in the temperature region below the dew point in the reaction gas, where sulfur is adsorbed by the catalyst [2].
Благодаря низкой температуре катализатора последней ступени Клауса по способу [2] на нем улавливается практически вся элементная сера, несконденсированная в холодильниках, однако активность катализатора, пониженная вследствие низкой температуры, еще более снижается при адсорбции серы. Последнее вынуждает удваивать количество низкотемпературных реакторов Клауса, один из которых используется для последней конверсии реагентов и конденсации серы в течение времени, пока происходит регенерация катализатора другого взаимозаменяемого низкотемпературного реактора посредством испарения осажденной серы и охлаждения очищенного от серы катализатора [2]. Пониженная активность катализатора при увеличенных капитальных и эксплуатационных затратах резко снижает эффективность использования этого способа, делая его практически неприемлемым для уменьшения вредных выбросов при переработке низкоконцентрированных кислых газов, например газов коксования. Due to the low temperature of the Klaus catalyst of the last stage, according to the method [2], almost all elemental sulfur that is not condensed in refrigerators is captured on it, however, the activity of the catalyst, reduced due to the low temperature, is further reduced by sulfur adsorption. The latter makes it necessary to double the number of Klaus low-temperature reactors, one of which is used for the last conversion of reagents and condensation of sulfur over time, while the catalyst is regenerated by another interchangeable low-temperature reactor by evaporation of precipitated sulfur and cooling of the sulfur-free catalyst [2]. The reduced activity of the catalyst with increased capital and operating costs dramatically reduces the efficiency of using this method, making it practically unacceptable to reduce harmful emissions from the processing of low-concentration acidic gases, such as coking gases.
Известен способ обессеривания Н2S-содержащего сырого газа, который подают в установку Клауса, где поддерживают температуру 850-1300oС (900-1100oС), конденсацией выделяют 60-90% серы, после чего подают на дожигание и на промывку, а после промывки от 10 до 33%, преимущественно 15-20%, первоначально содержащейся в сыром газе серы в виде SO2 возвращают в установку Клауса [3].A known method of desulfurization of H 2 S-containing raw gas, which is fed to the Claus installation, where they maintain a temperature of 850-1300 o C (900-1100 o C), 60-90% of sulfur is released by condensation, and then served for afterburning and washing, and after washing, from 10 to 33%, mainly 15-20%, of the sulfur originally contained in the crude gas in the form of SO 2 is returned to the Claus plant [3].
Недостатком данного способа, пригодного для переработки низкоконцентрированных кислых газов, является неполное извлечение серы из сероводородсодержащего газа из-за потерь серы в виде серы элементной и сероорганических соединений (серооксида углерода и сероуглерода), которые абсорбируются промывочным раствором и накапливаются в нем, загрязняя окружающую среду со стоками. Кроме того, дополнительные энергозатраты на дожиг и отдувку диоксида серы существенно ухудшают технико-экономические показатели способа очистки. The disadvantage of this method, suitable for the processing of low-concentration acid gases, is the incomplete extraction of sulfur from a hydrogen sulfide-containing gas due to sulfur losses in the form of sulfur elemental and organosulfur compounds (carbon sulfide and carbon disulfide), which are absorbed by the washing solution and accumulate in it, polluting the environment with drains. In addition, the additional energy consumption for the afterburning and blowing of sulfur dioxide significantly worsen the technical and economic indicators of the cleaning method.
Наиболее близким к заявляемому, выбранным как прототип, является способ очистки коксового газа от сероводорода с улавливанием сероводорода из газа водным раствором аммиака, последующей десорбцией сероводорода и переработкой полученного при десорбции кислого сероводородсодержащего газа с получением элементарной серы по способу Клауса путем частичного сжигания с последующей двухстадийной конверсией на катализаторе при температуре выше температуры точки росы серы и с конденсацией серы охлаждением продуктов каждой каталитической ступени, после чего отходящий газ процесса Клауса, содержащий сероводород и диоксид серы в соотношении 10:1, промывают и возвращают в поток исходного коксового газа [4]. The closest to the claimed one, chosen as a prototype, is a method for purifying coke oven gas from hydrogen sulfide with trapping hydrogen sulfide from gas with an aqueous solution of ammonia, subsequent desorption of hydrogen sulfide and processing of acid hydrogen sulfide-containing gas obtained during desorption to obtain elemental sulfur according to Klaus method by partial combustion followed by a two-stage conversion on the catalyst at temperatures above the dew point of sulfur and with condensation of sulfur by cooling the products of each catalytic fines, whereupon the Claus off-gas containing hydrogen sulfide and sulfur dioxide in a ratio of 10: 1, washed and returned to the raw coke oven gas stream [4].
Использование данного способа исключает вредные выбросы в атмосферу и значительно снижает потери серы в виде диоксида серы, однако не предотвращает потери серы в виде содержащихся в отходящем газе процесса Клауса: элементной серы, серооксида углерода и сероуглерода, - безвозвратно теряемых при промывке отходящего газа и абсорбции сероводорода из газа водным раствором аммиака. Это уменьшает общий коэффициент извлечения серы из сероводородсодержащего коксового газа и увеличивает количество вредных стоков, не устраняя общее загрязнение окружающей среды серосодержащими (в частности - сероорганическими) соединениями. Кроме того, наличие элементной серы в отходящем газе процесса Клауса приводит к ее высаживанию на стенки газохода, что затрудняет эксплуатацию вплоть до остановки процесса. Using this method eliminates harmful emissions into the atmosphere and significantly reduces sulfur losses in the form of sulfur dioxide, however, it does not prevent sulfur losses in the form of the Claus process: elemental sulfur, carbon sulfide and carbon disulfide, which are irretrievably lost during the washing of the exhaust gas and absorption of hydrogen sulfide from gas with an aqueous solution of ammonia. This reduces the overall sulfur recovery factor from hydrogen sulfide-containing coke oven gas and increases the amount of harmful effluents without eliminating the general environmental pollution by sulfur-containing (in particular, organosulfur) compounds. In addition, the presence of elemental sulfur in the exhaust gas of the Claus process leads to its deposition on the walls of the duct, which complicates operation until the process is stopped.
Задачей изобретения является разработка более эффективной технологии очистки от сероводорода (десульфуризации) кислых газов, преимущественно с низким содержанием сероводорода, например газов коксования. The objective of the invention is to develop a more effective technology for cleaning from hydrogen sulfide (desulfurization) of acid gases, mainly with a low content of hydrogen sulfide, such as coking gases.
Техническим результатом от использования изобретения является повышение надежности эксплуатации, повышение эффективности процесса переработки и снижение выбросов соединений серы в окружающую среду. The technical result from the use of the invention is to increase the reliability of operation, increase the efficiency of the processing process and reduce emissions of sulfur compounds in the environment.
Сущность изобретения заключается в том, что в процессе очистки коксового газа от сероводорода с улавливанием сероводорода из газа (десульфуризации) водным раствором аммиака, последующей десорбцией сероводорода и переработкой полученного при десорбции кислого сероводородсодержащего газа с получением элементной серы путем частичного окисления с последующей конверсией в две стадии на катализаторе при температуре выше температуры точки росы, конденсацией серы охлаждением продуктов первой стадии конверсии, после чего отходящий газ возвращают в поток коксового газа, согласно изобретению после конверсии на первой каталитической стадии при 240-280oС и конденсации серы продукты первой стадии конверсии подогревают до 400-650oС и подают на вторую стадию конверсии, а отходящий газ возвращают в поток коксового газа.The essence of the invention lies in the fact that in the process of purification of coke oven gas from hydrogen sulfide with the capture of hydrogen sulfide from gas (desulfurization) with an aqueous solution of ammonia, subsequent desorption of hydrogen sulfide and processing of acid hydrogen sulfide-containing gas obtained during desorption to obtain elemental sulfur by partial oxidation followed by two-stage conversion on the catalyst at a temperature above the dew point temperature, sulfur condensation by cooling products of the first stage of conversion, after which the exhaust gas raschayut the stream of coke oven gas according to the invention, after conversion in the first stage catalyst at 240-280 o C and sulfur condensation products of the first conversion step is heated to 400-650 o C and fed to the second conversion step, and the exhaust gas is recycled into the stream of coke oven gas.
Подогрев продуктов конверсии первой стадии до указанной температуры (400-650oС) обеспечивает эффективный гидролиз на алюмооксидном катализаторе сероуглерода и серооксида углерода, содержащихся в продуктах конверсии первой стадии и не перерабатываемых при температуре первой каталитической стадии (240-280oС), оптимальных для Клаус-конверсии сероводорода, но не достаточных для реакций гидролиза. В результате взаимодействия при 400-650oС на катализаторе с водяным паром сероорганические соединения образуют сероводород, который с отходящими газами процесса Клауса возвращают в поток исходного газа, подкрепляя ресурсы; при такой рециркуляции сероводорода в схеме очистки исходного сероводородсодержащего газа исключаются потери серы с сероорганическими соединениями (сероуглеродом и серооксидом углерода), содержащимися в продуктах Клаус-переработки кислого сероводородсодержащего газа.Heating the conversion products of the first stage to the indicated temperature (400-650 o С) provides efficient hydrolysis on the alumina catalyst of carbon disulfide and carbon sulfide contained in the conversion products of the first stage and not processed at the temperature of the first catalytic stage (240-280 o С), optimal for Claus conversion of hydrogen sulfide, but not sufficient for hydrolysis reactions. As a result of interaction at 400-650 o With the catalyst with water vapor, organosulfur compounds form hydrogen sulfide, which with the exhaust gases of the Claus process is returned to the stream of the source gas, reinforcing resources; such recycle of hydrogen sulfide in the purification scheme of the source hydrogen sulfide-containing gas eliminates the loss of sulfur with organosulfur compounds (carbon disulfide and carbon sulfide) contained in the Claus products of acid hydrogen sulfide-containing gas processing.
Кроме того, подогрев до указанной температуры (400-650oС) позволяет удалить из отходящего газа процесса Клауса туман элементной серы, образующийся при охлаждении продуктов конверсии с конденсацией серы. Парообразная сера при 400-650oС на алюмооксидном катализаторе также эффективно гидролизуется, образуя сероводород, который, в отличие от серы, не высаживается на газоход и не теряется при охлаждении и промывке, а в составе отходящего газа процесса Клауса рециркулирует в коксовый газ, возвращаясь с ним в переработку.In addition, heating to a specified temperature (400-650 o C) allows you to remove from the exhaust gas of the Klaus process elemental sulfur mist formed during cooling of the conversion products with sulfur condensation. Vapor sulfur at 400-650 o С on the alumina catalyst is also effectively hydrolyzed, forming hydrogen sulfide, which, unlike sulfur, does not settle on the gas duct and is not lost during cooling and washing, and as part of the exhaust gas from the Klaus process recirculates to coke oven gas, returning with him for recycling.
Таким образом, использование в заявляемом способе двух стадий каталитической конверсии: сначала - "низкотемпературной", обеспечивающей при 240-280oС Клаус-конверсию сероводорода, а затем, после конденсации серы, - "высокотемпературной" (при 400-650oС), - позволяют перевести все серосодержащие составляющие отходящего газа процесса Клауса в одну возобновляемую газовую компоненту (сероводород), возвращаемую в переработку, что снижает выбросы серы и ее соединений в окружающую среду, увеличивая общий коэффициент извлечения серы (десульфуризации).Thus, the use in the inventive method of two stages of catalytic conversion: first - "low temperature", providing at Klaus-240-280 ° С conversion of hydrogen sulfide, and then, after condensation of sulfur, - "high temperature" (at 400-650 ° С), - Allow to transfer all sulfur-containing components of the Claus process off-gas into one renewable gas component (hydrogen sulfide) returned to the processing, which reduces emissions of sulfur and its compounds into the environment, increasing the overall sulfur recovery (desulfurization) coefficient.
Принципиальное отличие заявляемого способа от прототипа состоит в режиме нагрева продуктов конверсии первой каталитической стадии Клауса, а также в наличии дополнительной каталитической стадии, следующей за последней ступенью конденсации серы, и ее температурном режиме. The fundamental difference between the proposed method and the prototype is in the heating mode of the conversion products of the first Klaus catalytic stage, as well as in the presence of an additional catalytic stage following the last sulfur condensation stage and its temperature regime.
Режим подогрева продуктов конверсии первой каталитической стадии по прототипу обеспечивает разогрев последней каталитической стадии до температуры менее 250oС, а по заявляемому способу режим подогрева продуктов конверсии первой каталитической стадии обеспечивает разогрев последней каталитической стадии до температуры свыше 400oС. Режим нагрева продуктов конверсии предыдущей каталитической стадии должен обеспечивать разогрев последней каталитической стадии до температуры более 400oС, поскольку именно в диапазоне 400-650oС термодинамически обеспечивается максимальный равновесный выход сероводорода, т. е. максимальная конверсия в сероводород всех серосодержащих продуктов конверсии предыдущей (первой) каталитической стадии.The heating mode of the conversion products of the first catalytic stage according to the prototype provides heating of the last catalytic stage to a temperature of less than 250 ° C. , and according to the claimed method, the heating mode of the conversion products of the first catalytic stage ensures heating of the last catalytic stage to a temperature of more than 400 ° C. The heating mode of the conversion products of the previous catalytic heating stage should provide the final catalytic stage to a temperature of more than 400 o C, since it is in the range of 400-650 o C thermodynamics cally provided the maximum yield of hydrogen sulfide equilibrium, ie. e. the maximum conversion of hydrogen sulfide to sulfur conversion product of the previous (first) catalytic stage.
Отсутствие в продуктах последней каталитической стадии элементной серы, которая при температуре катализатора свыше 400oС удаляется из газа в процессе гидролиза, позволяет отказаться от ступени конденсации серы. Исключение последней и соответственно - конденсатора серы, в свою очередь, резко повышает надежность всей технологической цепочки и эффективность всего процесса переработки кислого сероводородсодержащего газа.The absence in the products of the last catalytic stage of elemental sulfur, which at a catalyst temperature above 400 o C is removed from the gas during hydrolysis, allows you to abandon the stage of sulfur condensation. The exclusion of the latter and, accordingly, sulfur condenser, in turn, dramatically increases the reliability of the entire process chain and the efficiency of the entire process of processing acidic hydrogen sulfide-containing gas.
Таким образом, изменение режима подогрева продуктов конверсии первой каталитической стадии и соответственно - температурного режима последней каталитической стадии, следующей за стадией конденсации серы, позволяет достичь нового результата: снизить выбросы серы и ее соединений в окружающую среду, увеличить общий коэффициент извлечения серы (десульфуризации), повысить надежность эксплуатации и эффективность процесса переработки кислого сероводородсодержащего газа. Thus, changing the heating mode of the conversion products of the first catalytic stage and, accordingly, the temperature regime of the last catalytic stage following the sulfur condensation stage, allows us to achieve a new result: reduce emissions of sulfur and its compounds into the environment, increase the overall sulfur recovery (desulfurization) coefficient, to increase the reliability of operation and the efficiency of the process of processing acidic hydrogen sulfide gas.
Известен способ получения элементарной серы из серосодержащих газов [5], в котором имеется сходный с заявляемым признак: общее содержание серы в отходящих газах после последней стадии каталитической Клаус-конверсии снижают, пропуская эти газы через катализатор при температуре выше температуры последней стадии каталитической Клаус-конверсии. A known method of producing elemental sulfur from sulfur-containing gases [5], in which there is a characteristic similar to the claimed one: the total sulfur content in the exhaust gases after the last stage of the catalytic Klaus conversion is reduced by passing these gases through the catalyst at a temperature above the temperature of the last stage of the catalytic Klaus conversion .
Однако согласно известному способу [5] общее содержание серы в отходящих газах процесса Клауса снижают, пропуская эти газы при температуре выше 175oС (180-350oС) совместно с газом, содержащим водород и/или окись углерода, над катализатором восстановления, представляющим собой сульфидированные металлы VI и VIII групп Периодической таблицы Менделеева на пористом окисном носителе, причем газ, содержащий водород и (или) окись углерода, должен содержать по крайней мере 20% по объему водорода или эквивалентное количество водорода и (или) окиси углерода и его используют в таком количестве, чтобы соотношение водород:двуокись серы было 3:1-15:1; наиболее предпочтительное отношение 3,5: 1-8:1. Это обеспечивает восстановление водородсодержащим газом двуокиси серы до сернистого водорода и превращение серы в сероводород.However, according to the known method [5], the total sulfur content in the exhaust gases of the Claus process is reduced by passing these gases at a temperature above 175 ° C (180-350 ° C) together with a gas containing hydrogen and / or carbon monoxide over a reduction catalyst representing sulfide metals of groups VI and VIII of the periodic table on a porous oxide carrier, and the gas containing hydrogen and (or) carbon monoxide should contain at least 20% by volume of hydrogen or an equivalent amount of hydrogen and (or) carbon monoxide it is used in an amount such that the ratio of hydrogen to sulfur dioxide was 3: 1-15: 1; the most preferred ratio is 3.5: 1-8: 1. This ensures the restoration of sulfur dioxide by hydrogen-containing gas to hydrogen sulfide and the conversion of sulfur to hydrogen sulfide.
В заявляемом способе процесс конверсии серосодержащих компонент осуществляется при более высоких температурах катализатора (400-650oС), что обеспечивает эффективный гидролиз паров серы и сероорганических соединений (серооксида углерода и сероуглерода) в сероводород их взаимодействием с водяными парами, что практически невозможно осуществить известным способом [5], рассчитанным на восстановление, в первую очередь, диоксида серы. Восстановление диоксида серы при температуре заявляемого способа тоже частично протекает, однако ввиду низких содержаний диоксида серы в перерабатываемом газе, его восстановление не столь существенно, как гидролиз серы и сероорганнческих соединений, содержащих основную часть "хвостовой" серы, и не требует присутствия восстановителя - газа, содержащего водород и (или) окись углерода в указанных по известному способу [5] значительных количествах.In the inventive method, the process of converting sulfur-containing components is carried out at higher catalyst temperatures (400-650 o C), which provides effective hydrolysis of sulfur vapor and organosulfur compounds (carbon sulfide and carbon disulfide) into hydrogen sulfide by their interaction with water vapor, which is almost impossible to implement in a known manner [5], designed primarily to restore sulfur dioxide. The recovery of sulfur dioxide at the temperature of the proposed method also partially proceeds, however, due to the low content of sulfur dioxide in the processed gas, its recovery is not as significant as the hydrolysis of sulfur and organo-organic compounds containing the bulk of the "tail" sulfur, and does not require the presence of a reducing agent - gas, containing hydrogen and (or) carbon monoxide in significant quantities indicated by the known method [5].
Заявляемый способ отличается также отсутствием в отходящих газах процесса Клауса водорода и (или) окиси углерода в количестве, требуемом по известному способу [4]; в заявляемом способе, благодаря высокой температуре гидролиза, восстановитель заменяется водяным паром, содержание которого в отходящих газах процесса Клауса достигает 30%. The inventive method also differs in the absence in the exhaust gases of the Claus process of hydrogen and (or) carbon monoxide in the amount required by the known method [4]; in the inventive method, due to the high temperature of hydrolysis, the reducing agent is replaced by water vapor, the content of which in the exhaust gases of the Claus process reaches 30%.
Поэтому, по технической сущности последней каталитической стадии (типу реакции и основным реагентам), отсутствию операции подачи восстановителя, режиму выполнения (температурам) и достигаемому эффекту заявляемый признак отличается от известного, что свидетельствует о соответствии заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень". Therefore, according to the technical essence of the last catalytic stage (type of reaction and main reagents), the absence of a reducing agent supply operation, the execution mode (temperatures) and the achieved effect, the claimed feature differs from the known one, which indicates the compliance of the claimed invention with the criterion of "inventive step".
Конкретный пример осуществления способа. A specific example of the method.
В конкретном примере осуществления заявляемого способа на очистку подается 100000 нм3/ч "сырого" коксового газа, содержащего от 1,5 до 2,5 г/нм3 (в среднем около 1,65 г/нм3) сероводорода, концентрация которого при возврате отходящего газа процесса Клауса увеличивается до 1,7 г/нм3. Этот газ после охлаждения в первичных холодильниках пропускается через сероводородный скруббер, орошаемый водным раствором аммиака - водой, содержащей 13 г/дм3 аммиака и 1,05 г/дм3 сероводорода, после чего направляется далее, имея остаточное содержание сероводорода 0,07 г/нм3. Насыщенная вода, содержащая 1,7 г/дм3 сероводорода, подается на раскислитель, где путем нагрева до 92oС осуществляется десорбция сероводорода. Полученный при десорбции кислый газ, содержащий 6,6% (объемных) сероводорода, с температурой 76oС подается в количестве 1400 нм3/ч на линию переработки по способу Клауса с получением элементной серы. После частичного окисления при температуре 1200oС в печи Клауса с последующим охлаждением в котле-утилизаторе до 240oС и конверсией на алюмооксидном катализаторе при температуре 240-252oС, охлаждения в теплообменнике и конденсаторе серы до 145oС продукты первой стадии конверсии подогревают в теплообменнике до температуры 550oС и пропускают через слой алюмооксидного катализатора, после чего направляют на вторую каталитическую стадию. После второй стадии каталитической конверсии отходящий газ процесса Клауса, содержащий 0,8% сероводорода, 0,01% серооксида углерода, 0,02% сероуглерода и 0,05% диоксида серы, пропускается через вторую ступень конденсации, после чего с температурой 145oС и остаточным содержанием элементной серы менее 0,1 г/нм3 его промывают в скруббере с расходом воды 20 м3/ч и при температуре 85oС возвращают в поток исходного коксового газа. В этом случае выход элементной серы с конденсаторов и связанных с ними сепараторов серы - сероуловителей составляет 119 кг/ч, безвозвратные потери серы с отходящим газом процесса Клауса в виде серы элементной, сероуглерода, серооксида углерода и диоксида серы составляют 9 кг/ч, а с учетом остаточного сероводорода в очищенном коксовом газе не превышают 16 кг/ч. Общий коэффициент десульфуризации исходного "сырого" коксового газа при этом составляет 90%.In a specific embodiment of the inventive method, 100,000 nm 3 / h of "raw" coke oven gas containing from 1.5 to 2.5 g / nm 3 (on average about 1.65 g / nm 3 ) of hydrogen sulfide, the concentration of which at the return gas of the Claus process increases to 1.7 g / nm 3 . This gas, after cooling in primary refrigerators, is passed through a hydrogen sulfide scrubber irrigated with an aqueous solution of ammonia — water containing 13 g / dm 3 ammonia and 1.05 g / dm 3 hydrogen sulfide, after which it is sent further with a residual hydrogen sulfide content of 0.07 g / nm 3 . Saturated water containing 1.7 g / dm 3 of hydrogen sulfide is fed to a deoxidizer, where hydrogen sulfide is desorbed by heating to 92 ° C. Obtained during desorption, an acid gas containing 6.6% (volume) of hydrogen sulfide, with a temperature of 76 o C is supplied in an amount of 1400 nm 3 / h to the processing line according to the method of Klaus to obtain elemental sulfur. After partial oxidation at a temperature of 1200 ° C in a Klaus furnace, followed by cooling in a waste heat boiler to 240 ° C and conversion on an alumina catalyst at a temperature of 240-252 ° C, cooling in a heat exchanger and sulfur condenser to 145 ° C, the products of the first conversion stage are heated in a heat exchanger to a temperature of 550 o C and passed through a layer of alumina catalyst, and then sent to the second catalytic stage. After the second stage of catalytic conversion, the Claus process exhaust gas containing 0.8% hydrogen sulfide, 0.01% carbon sulfide, 0.02% carbon disulfide and 0.05% sulfur dioxide is passed through the second condensation stage, after which it is heated to a temperature of 145 o С and the residual elemental sulfur content of less than 0.1 g / nm 3 it is washed in a scrubber with a water flow of 20 m 3 / h and at a temperature of 85 o With return to the stream of the original coke oven gas. In this case, the output of elemental sulfur from capacitors and associated sulfur separators - sulfur traps is 119 kg / h, the irretrievable loss of sulfur from the Claus process gas in the form of elemental sulfur, carbon disulfide, carbon sulfide and sulfur dioxide is 9 kg / h, and with taking into account the residual hydrogen sulfide in purified coke oven gas does not exceed 16 kg / h. The total desulfurization coefficient of the original "raw" coke oven gas is 90%.
В аналогичном примере реализации известного способа (прототипа) продукты первой стадии конверсии подогревают в теплообменнике до 200oС, после чего направляют на вторую каталитическую стадию. После второй стадии каталитической конверсии отходящий газ процесса Клауса, содержащий 0,5% сероводорода, 0,1% серооксида углерода, 0,1% сероуглерода и 0,1% диоксида серы, пропускается через вторую ступень конденсации, после чего с температурой 145oС и остаточным содержанием элементной серы около 1 г/нм3 его промывают в скруббере с расходом воды 20 м3/ч и при температуре 85oС возвращают в поток исходного коксового газа. В этом случае выход элементной серы с конденсаторов и связанных с ними сепараторов серы - сероуловителей составляет 100 кг/ч, безвозвратные потери серы в виде серы элементной, сероуглерода, серооксида углерода и диоксида серы составляют 28 кг/ч, а с учетом потерь сероводорода в очищенном коксовом газе достигают 33 кг/ч. Общий коэффициент десульфуризации исходного "сырого" коксового газа в этом случае не превышает 80%.In a similar example of the implementation of the known method (prototype), the products of the first conversion stage are heated in a heat exchanger to 200 o C, and then sent to the second catalytic stage. After the second stage of catalytic conversion, the Claus process exhaust gas containing 0.5% hydrogen sulfide, 0.1% carbon sulfide, 0.1% carbon disulfide and 0.1% sulfur dioxide is passed through the second condensation stage, after which it is heated to a temperature of 145 o С and a residual elemental sulfur content of about 1 g / nm 3 it is washed in a scrubber with a water flow rate of 20 m 3 / h and at a temperature of 85 o With return to the source of coke oven gas. In this case, the output of elemental sulfur from the capacitors and associated sulfur separators - dedusters is 100 kg / h, the irretrievable loss of sulfur in the form of elemental sulfur, carbon disulfide, carbon sulfide and sulfur dioxide is 28 kg / h, and taking into account losses of hydrogen sulfide in purified coke oven gas reaches 33 kg / h. The total desulfurization coefficient of the initial "raw" coke oven gas in this case does not exceed 80%.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патенты США 4198386-4198388, МПК С 01 В 17/04; B 01 D 53/34, опубл. 15.04.80.SOURCES OF INFORMATION
1. US patents 4198386-4198388, IPC C 01 B 17/04; B 01 D 53/34, publ. 04/15/80.
2. Патент США 4180554, МПК С 01 В 17/04, опубл.25.12.79. 2. US patent 4180554, IPC C 01 B 17/04, publ. 25.12.79.
3. Заявка ФРГ 4239811, кл. МПК5 С 01 В 17/04, С 01 В 17/60, опубл. 1.06.94.3. The application of Germany 4239811, CL IPC 5 C 01 V 17/04, C 01 V 17/60, publ. 1.06.94.
4. Новости черной металлургии за рубежом. М.: АО "Черметинформация". 1998, 3, с.116-117. 4. News of the steel industry abroad. M .: Chermetinformation JSC. 1998, 3, p. 116-117.
5. Патент СССР 751318, кл. МКИ3 С 01 В 17/04, опубл. 23.07.80, бюлл. 27. 5. USSR patent 751318, cl. MKI3 C 01 V 17/04, publ. 07/23/80, bull. 27.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001131997A RU2210536C1 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Coke gas desulfurization process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001131997A RU2210536C1 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Coke gas desulfurization process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2210536C1 true RU2210536C1 (en) | 2003-08-20 |
| RU2001131997A RU2001131997A (en) | 2004-04-20 |
Family
ID=29246063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001131997A RU2210536C1 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Coke gas desulfurization process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2210536C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2639701C1 (en) * | 2017-03-03 | 2017-12-21 | Акционерное общество "Гипрогазоочистка" | Method for disposal of acid gases containing hydrogen sulphide and ammonia according to claus method below dew point |
-
2001
- 2001-11-26 RU RU2001131997A patent/RU2210536C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Новости черной металлургии за рубежом. - М.: АО "Черметинформация", 1998, №3, с.116 и 117. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2639701C1 (en) * | 2017-03-03 | 2017-12-21 | Акционерное общество "Гипрогазоочистка" | Method for disposal of acid gases containing hydrogen sulphide and ammonia according to claus method below dew point |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5607496A (en) | Removal of mercury from a combustion gas stream and apparatus | |
| TWI751430B (en) | Acid gas treatment | |
| CN104555939A (en) | Purified gas treatment process of sulfur recovery device | |
| EP1308198B1 (en) | Mercury removal method and system | |
| CN102049181A (en) | Purification method of sulfur-containing organic waste gas | |
| CN106430111A (en) | Method for preparing sulfur by recycling sulfur dioxide from flue gas | |
| JPS5845101A (en) | Method of reducing total sulfur content of charge gas having high carbon dioxide content | |
| EA029442B1 (en) | Sulphuric acid production with recycle of desulphurized gas | |
| HU223098B1 (en) | Process for reducing total sulphur content in gases containing hydrogen sulphide and other sulphur components | |
| JP2501716B2 (en) | How to regenerate spent sulfuric acid | |
| JP2000248286A (en) | Purification process for coke oven gas | |
| EP3597286A1 (en) | Acid gas treatment | |
| EP0159730A2 (en) | Process for the removal of sulphur compounds from off-gases | |
| JP7491937B2 (en) | METHOD FOR TREATING SULFUR-BEARING WASTES FROM REFINERY AND REFORMING PLANTS - Patent application | |
| NL1006339C2 (en) | Process for desulfurizing waste gases. | |
| RU2210536C1 (en) | Coke gas desulfurization process | |
| US8709366B2 (en) | Configurations and methods for effluent gas treatment | |
| RU2782879C1 (en) | Method for recovery of elemental sulphur from the exhaust gas from melting a complex concentrate | |
| CN212492328U (en) | Process system for realizing multi-component recovery and resource utilization of flue gas | |
| CN111704113B (en) | Method for preparing sulfur by using complex concentrate smelting flue gas | |
| CA2179000C (en) | Removal of mercury from a combustion gas stream | |
| CN117619136A (en) | Low-concentration acid gas treatment system and treatment process containing COS | |
| CN111715057A (en) | Method and process system for realizing multi-component recovery and resource utilization of flue gas | |
| JPS5841705A (en) | Treatment of sulfur compound in gas | |
| EA041439B1 (en) | ACID GAS CLEANING |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061127 |