BE841230A - Procede pour la separation de composants gazeux - Google Patents

Procede pour la separation de composants gazeux

Info

Publication number
BE841230A
BE841230A BE166526A BE166526A BE841230A BE 841230 A BE841230 A BE 841230A BE 166526 A BE166526 A BE 166526A BE 166526 A BE166526 A BE 166526A BE 841230 A BE841230 A BE 841230A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
emi
solvent
gas
sulfur
contact
Prior art date
Application number
BE166526A
Other languages
English (en)
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 filed Critical
Publication of BE841230A publication Critical patent/BE841230A/fr

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/60Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493Selection of liquid materials for use as absorbents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description


  Procédé pour la séparation de composants gazeux

  
Priorité de trois demandes de brevet déposées aux Etats-Unis d'Amérique le 2 mai 1975 sous le n[deg.] 574 182 et le 1 mars 1976 sous les n[deg.]s 662 792 et 662 793 toutes trois au nom de

D.S. BOSNIACK 

  
 <EMI ID=1.1> 

  
La présente invention concerne la séparation de gaz et,  plus particulièrement, l'enlèvement de composés gazeux du soufre

  
 <EMI ID=2.1> 

  
Il existe de nombreux cas qui exigent la séparation du  gaz sulfhydrique (sulfure d'hydrogène), des oxydes de soufre, des oxydes d'azote et d'autres composants similaires à partir d'autres gaz. Dans certains cas, un ou plusieurs composés de ce genre peuvent être présents en des concentrations relativement élevées et peuvent être recueillis à titre de produit principal mais, dans la plupart des cas, ces composés ne sont présents qu'à des concentrations relativement faibles et sont considérés comme des éléments de contamination que l'on doit éliminer avant de pouvoir traiter les autres gaz ou les laisser s'échapper dans l'atmosphère.

   Ceci est particulièrement vrai à l'heure actuelle étant donné que la majeure partie des composés renfermant du soufre et de l'azote sont considérés comme des polluants nuisibles de l'air et ne doivent pas être déchargés dans l'atmosphère. Les contaminants qui posent des problèmes particuliers sont le gaz sulfhydrique, le bioxyde d'azote et l'anhydride sulfureux. Il est souvent re-

  
 <EMI ID=3.1> 

  
partir de courants gazeux contenant de l'anhydride carbonique.

  
On connaît de nombreux procédés industriels qui utilisent des solvants organiques complexes comme absorbants pouvant servir à soutirer le gaz sulfhydrique et d'autres gaz acides à partir de courants gazeux naturels, de raffinerie ou de synthèse.

  
Tous ces procédés présentent en général des inconvénients sérieux. Le solvant servant à absorber les impuretés gazeuses peut être coûteux, peut n'avoir de l'affinité que pour un petit nombre d'agents de contamination, peut posséder un pouvoir absorbant élevé mais ne pas être sélectif en présence d'anhydride carbonique ou bien il peut avoir une forte sélectivité vis à vis de certains composés mais une capacité d'absorption insuffisante* Aucun de ces solvants, parmi ceux qui ont été proposés jusqu'à  présent, ne possède l'aptitude à absorber des quantités importan-  tes de gaz. sulfhydrique, d'oxydes de soufre et d'oxydes d'azote,  tout en conservant une haute sélectivité pour les composés en question en présence d'anhydride carbonique.

   On remarquera également que de nombreux procédés industriels suggérés sont indésirables du fait qu'ils sont d'une complexité excessive, utilisent des équipements encombrants, nécessitent le maintien d'une haute pression et d'une basse température ou bien sont d'une mise en oeuvre trop coûteuse.

  
L'invention a pour objet un procédé perfectionné d'élimination ou de soutirage de composés gazeux du soufre, d'azote ou de mélanges de tels composés à partir de courants gazeux, procédé permettant de réduire de nombreuses difficultés qui s'étaient posées jusqu'à maintenant. Selon l'invention, on a trouvé qu'on peut séparer d'autres gaz les composés gazeux de soufre et d'azote, par exemple le gaz sulfhydrique, les oxydes de soufre, les oxydes d'azote et des gaz analogues, en mettant en contact ces

  
 <EMI ID=4.1> 

  
de contact et en soutirant les gaz ayant une plus faible teneur en soufre et en azote. Selon la nature du courant gazeux initial, le gaz qui a été débarrassé des composés de soufre et d'azote peut être envoyé vers des installation placées en aval en vue d'un traitement complémentaire ou il peut être évacué dans l'atmosphère. Le disulfure solvant contenant les gaz absorbés peut être retiré de la zone de contact, débarrassé des gaz absorbés

  
et ensuite renvoyé dans la zone de contact en vue de sa réutilisation ou bien on peut l'envoyer dans une installation située en aval pour convertir ce gaz en hydrocarbures exempts de soufre par un traitement à l'hydrogène ou par un autre procédé. l'épuration peut se faire par contact du solvant avec un gaz inerte ou similaire.

  
 <EMI ID=5.1> 

  
vant en contact de façon répétée avec un courant gazeux contenant du gaz sulfhydrique, des petites quantités de mercaptans et de soufre élémentaire ont tendance à se former. Ce phénomène semble résulter d'une interaction entre les molécules du disulfure dans le solvant et les molécules de gaz sulfhydrique dans le gaz. ires mercaptans peuvent être reconvertis en disulfures par traitement avec un agent oxydant en présence d'une base.

  
Normalement, on utilise un mélange de disulfures organiques liquides pour la mise en oeuvre du procédé mais on peut éven-

  
 <EMI ID=6.1> 

  
sulfures appropriés dans des conditions relativement bon marché par l'oxydation de solutions alcalines provenant du traitement par une base de courants hydrocarbonés liquides ou gazeux renfermant des mercaptans. Outre une capacité élevée d'absorption du  <EMI ID=7.1> 

  
 <EMI ID=8.1> 

  
longes- la durée en service des équipements de l'installation.

  
 <EMI ID=9.1> 

  
titue donc un procédé simple, efficace et bon marché ayant de nombreuses applications potentielles. Selon un autre mode de mise

  
 <EMI ID=10.1>   <EMI ID=11.1> 

  
le procédé de traitement ou de purification de gaz que l'on vient

  
 <EMI ID=12.1> 

  
solvants organiques liquides comme milieux de réaction* lies 41sulfures organiques sont bon caréné et faciles à se procurer: ils

  
 <EMI ID=13.1> 

  
cace de soufre tout en utilisent un plus faible volume de solvant. D'autre part, les qualités d'absorption du solvant permettent de combiner le stade réactionnel avec un stade de traitement du gaz

  
 <EMI ID=14.1> 

  
teux de production de soufre élémentaire avec une purification simultané* des courants gazeux.

  
D'autres buts. caractéristiques et avantages de l'inven-

  
 <EMI ID=15.1> 

  
%la figure 1 est un schéma général d'un procédé de purification de gaz selon l'invention et

  
%la figure 2 est un schéma général d'un procédé de produc-

  
 <EMI ID=16.1> 

  
dride sulfureux, avec une purification simultanée d'un courant gazeux effectuée selon l'invention* 

  
 <EMI ID=17.1> 

  
gaz suif hydrique, de l'anhydride sulfureux, du bioxyde 4' azote et de composés analogues, est introduit par une conduite 11 dans

  
 <EMI ID=18.1>   <EMI ID=19.1> 

  
conque naturel ou provenant d'un procédé industriel et contenant  une ou plusieurs impuretés renfermant du soufre ou de l'azote. 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
soumettre à des traitements ultérieurs; le gaz d'alimentation 

  
peut également être un gaz d'échappement ou des fumées contenant des polluants de l'atmosphère sous forme d'oxydes d'azote et de soufre qu'il s'agit d'éliminer avant de laisser le gaz s'échap.Par dans l'atmosphère; le gaz d'alimentation peut également être

  
un courant gazeux provenant d'une raffinerie ou d'une usine chimique et peut alors contenir du gaz sulfhydrique, de l'anhydride 

  
 <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
fre ou de l'azote provenant du traitement ou de la conversion des ! hydrocarbures ou d'autres charges; le courant gazeux peut égale-  ment être un courant acide de gaz naturel contenant des impuretés 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
fure de carbone, le méthyl-meroaptan, le gaz cyanhydrique, etc. 

  
On introduit le gaz d'alimentation dans le fond du récipleut de contact 12 et il progresse de bas en haut à travers la  cône de contact où il vient en contact avec un courant descendant

  
 <EMI ID=24.1> 

  
Eventuellement, la zone de contact peut être munie d'ajutages pulvérisateurs, de plaques perforées, de plateaux de barbotage,

  
de garnissages ou d'autres moyens aptes à promouvoir un contact intime entre le gaz et le liquide* Pendant que le gaz d'alimentation monte à travers la zone de contact, les impuretés contenant du soufre et de l'azote et qui étaient initialement présentes

  
dans le courant d'alimentation sont absorbées par le solvant, qui 

  
 <EMI ID=25.1> 

  
sort du récipient par une conduite 15 et peut être envoyé dans  l'atmosphère ou transféré à d'autres installations en aval en vue  d'un traitement supplémentaire, 

  
 <EMI ID=26.1>   <EMI ID=27.1> 

  
grande capacité absorbante et d'une meilleure sélectivité que tous les solvants utilisés à l'heure actuelle dans l'industrie

  
 <EMI ID=28.1> 

  
ses* Cependant/ il existe quelques indications qui peuvent faire penser que cette capacité absorbante n'est pas uniquement due à

  
 <EMI ID=29.1> 

  
ses.

  
le solvant est normalement un mélange de disait ures organiques liquides mais on peut utiliser également un disulfure pur,

  
 <EMI ID=30.1>  ou (4) des radicaux mixtes provenant de matières synthétiques ou naturelles comme le suif, l'huile de coprah, l'huile de soja et

  
 <EMI ID=31.1> 

  
celles-ci peuvent avoir tendance à réagir avec les éléments de contamination dans le gaz en cours de traitement. On préfère donc

  
 <EMI ID=32.1> 

  
saturées sauf en ce qui concerne les liaisons qu'on trouve dans la partie aromatique des radicaux, comme par exemple s (1) les

  
 <EMI ID=33.1> 

  

 <EMI ID=34.1> 


  
 <EMI ID=35.1> 

  
pes 

  

 <EMI ID=36.1> 


  
 <EMI ID=37.1> 

  
viron 1 à 12 atomes de carbone. 

  
 <EMI ID=38.1>   <EMI ID=39.1> 

  
On peut préparer des solvants efficaces contenant des disulfures organiques liquides mixtes en oxydant des mercaptans à l'aide de divers agents oxydants doux tels que l'acide sulfurique ou l'oxygène atmosphérique. Une source commode et bon marché de disulfures organiques est le produit qu'on obtient en injectant de l'air dans des solutions alcalines préparées par traitement d'un liquide renfermant un mercaptan et des hydrocarbures gazeux avec une base, ce procédé ayant été décrit dans les brevets et étant donc familier aux spécialistes. les. solutions alcalines de ce genre sont fréquemment formées quand on raffine des huiles brutes et des fractions de pétrole riches en soufre.

   De nombreux gaz de raffinerie contiennent des mercaptans que l'on doit éliminer avant de pouvoir poursuivre le traitement* Les mercaptans sont partiellement éliminés par le traitement des courants gazeux avec un bain de lavage alcalin, par exemple une solution d'hydroxyde de sodium. La solution alcaline de lavage extrait les mercaptans sous forme de sels alcalins ou de mercaptides. En injectant de l'air dans la solution alcaline épuisée, les mercaptides sont oxydés et forment une couche insoluble de disulfures organiques qu'on peut facilement récupérer et utiliser comme solvant de traitement de gaz. La composition réelle du solvant, en ce qui

  
 <EMI ID=40.1> 

  
la répartition et des types de mercaptans qu'on trouve dans les courants gazeux de raffineries traités par un lavage alcalin, ce traitement variant de son côté d'une raffinerie à une autre et étant partiellement fonction de la nature de l'huile brute soumise au raffinage. Une analyse chimique du disulfure organique solvant obtenu par injection d'air dans une solution composite de lavage formée par combinaison des solutions alcalines épuisées, qu'on obtient dans plusieurs raffineries différentes aux Etats-

  
 <EMI ID=41.1> 

  
 <EMI ID=42.1>  de l'air dans les solutions alcalines épuisées typiques*

  
 <EMI ID=43.1> 

  
obtient par injection d'air dans une solution alcaline épuisée

  

 <EMI ID=44.1> 


  
Outre les disulfures, le solvant frais peut aussi contenir des petites quantités de mercaptans n'ayant pas réagi et d'autres composés organiques mais ces produits n'influent pas notablement sur les performances du solvant.

  
Dans le procédé représenté sur la figure 1, on obtient avantageusement le solvant en injectant de l'air dans une solution alcaline comme expliqué plus haut et on le fait passer par

  
 <EMI ID=45.1> 

  
te le solvant du réservoir par une conduite 18, une vanne 19 et
-la conduite 13 vers le récipient de mise en contact 12, selon les besoins.

  
%le récipient de contact qu'on utilise dans le procédé peut être d'un type quelconque pour mise en contact d'un gaz avec un liquide, par exemple une colonne d'absorption ou un laveur* Si le gaz d'alimentation est un courant gazeux exempt de matières particulaires, on préfère habituellement que le récipient de contact soit un absorbeur à garnissage ou à plateaux. Si, d'autre part, on doit purifier des fumées contenant des matières particulaires, on préfère un laveur pour que les particules soient éliminées simultanément avec les oxydes de soufre et d'azote.

  
On peut effectuer le procédé d'absorption sous uns pression désirée quelconque et la pression choisie dans chaque cas dépend de l'origine de la charge gazeuse.. Par exemple, si la charge gazeuse est un gaz naturel acide provenant d'un puits à gaz à  <EMI ID=46.1> 

  
récipient de contact sous une pression élevée, par exemple une pression d'environ 35 à 210 bars ou plus encore, selon la pres-

  
 <EMI ID=47.1> 

  
une fumée, il est souhaitable de mettre en oeuvre ^absorption sous une pression voisine de la pression atmosphérique. Normalement, on doit maintenir la température légèrement au-dessous du

  
 <EMI ID=48.1> 

  
Selon la température de la charge gazeuse, il peut être souhaitable de refroidir, ou, au contraire, de réchauffer le solvant ou la charge gazeuse avant l'injection dans le récipient de contact.

  
le solvant, qui contient à ce stade les gaz absorbés, est soutiré du fond du récipient de contact et est envoyé par la conduite 14 vers une zone de décantation 23. Dans cette zone, les matières particulaires qui ont pu être extraites de la charge gazeuse par l'action du solvant se déposent et sont ensuite soutirées par une conduite 24. les matières particulaires peuvent être des cendres volantes, des produits de calcination ou, dans certains cas, du soufre élémentaire provenant de la réaction du solvant avec les gaz soufrés de contamination ou de la réaction de tels gaz entre eux. Après l'élimination des matières particulaires, le solvant usé est envoyé dans une conduite 25 et une vanne
26 aboutissant à un purificateur 31 (colonne), ou bien il est envoyé dans une conduite 27, une vanne 28 et une conduite 29 pour

  
 <EMI ID=49.1> 

  
traitement ou une unité analogue dans laquelle il sera converti en hydrocarbures utiles et en %50

  
Dans le purificateur 31, le solvant est débarrassé des contaminants gazeux absorbés. Ces contaminants sont soutirés en un courant de tête à travers une conduite 33 et sont envoyés vers des installations en aval en vue d'un traitement supplémentaire. Le solvant purifié quitte le purificateur 31 par une conduite 34 et revient dans le récipient 12 à travers une vanne 35 et des con-

  
 <EMI ID=50.1> 

  
un gaz inerte de purification, tel que l'azote, dans le fond du purificateur et en laissant ce gaz ascendant venir en contact avec le solvant qui s'écoule de haut en bas. Etant donné que l'eau.

  
 <EMI ID=51.1> 

  
mentaire, il convient normalement d'éviter l'emploi de la vapeur d'eau en qualité de gaz de purification à moins de sécher le sol- <EMI ID=52.1> 

  
:Des études ont montré que, quand on met en contact le di-

  
 <EMI ID=53.1> 

  
drique qui est lui-même oxydé en soufre élémentaire conformément à l'éouation

  

 <EMI ID=54.1> 


  
De toute évidence, le soufre élémentaire est susceptible de se dissoudre à un certain degré dans le disulfure solvant*

  
 <EMI ID=55.1> 

  
Pour cela, on peut oxyder les mercaptans en présence d'une base.  Au lieu de recycler le solvant qui sort du purificateur par la conduite 34 directement au oontaoteur, on peut fermer les vannes
35 et 40, ouvrir la vanne 41 et envoyer le solvant par la conduite 29 vers une conduite 42 dans laquelle il est Mélangé avec une

  
 <EMI ID=56.1> 

  
base est une solution alcaline de lavage constituée d'hydroxyde de sodium, d'hydroxyde de potassium ou d'un composé analogue pou-

  
 <EMI ID=57.1> 

  
une densité plus faible que la solution alcaline épuisés et, par voie de conséquence, la solution alcaline osée contenant les mer-

  
 <EMI ID=58.1> 

  
une couche supérieure plus légère. Après séparation des deux phases liquides dans le tambour, les disulfures sont admis dans les conduites 45 et 46 et peuvent revenir dans le récipient de con-

  
 <EMI ID=59.1> 

  
les meroaptides passent par une conduite 47 aboutissant au sommet

  
 <EMI ID=60.1> 

  
un gaz contenant de l'oxygène, avantageusement de l'aire par une conduite 49 et ce gaz remonte en traversant la solution alcaline

  
 <EMI ID=61.1> 

  
ne sort ensuite du régénérateur par une conduite 50 et peut être ensuite mis à l'atmosphère ou dirigé vers des unités installées

  
 <EMI ID=62.1> 

  
rateur utilisé dans ce procédé peut Store un récipient de contact d'un liquide avec un gaz d'un type quelconque, contenant suffisamment d'aménagements internes pour permettre un contact assez ef-

  
 <EMI ID=63.1> 

  
courant gazeux ascendant. 

  
 <EMI ID=64.1> 

  
te 51 aboutissant à un tambour de décantation 52 dans lequel les disulfures reconstitués plus légers forment une phase liquide supérieure alors que la solution alcaline de lavage forme une phase

  
 <EMI ID=65.1> 

  
véhiculée dans une conduite 53 pour aboutir à la conduite 44 assurant le réapprovisionnement pour le traitement du produit de

  
 <EMI ID=66.1> 

  
tambour 52 par les conduites 54 et 46 et sont alors recyclés dans le récipient de contact à travers la vanne 55 et les conduites 56 et 13 ou bion ils sont renvoyés dans le réservoir 17 de

  
 <EMI ID=67.1> 

  
fures peut se faire par des techniques autres que celle qui vient d'être décrite. Ainsi, le prétraitement du produit de queue du  <EMI ID=68.1> 

  
purificateur par une solution alcaline de lavage et l'utilisation d'un tambour de décantation 43 ne sont pas indispensables. On peut effectuer la conversion par un simple contact du produit de

  
 <EMI ID=69.1> 

  
gène et on pourrait utiliser des oxydants très variés tels que des perboratss, l'acide sulfurique"

  
 <EMI ID=70.1> 

  
tant qu'absorbant après son passage entre le récipient de contact et l'épurateur ou régénérateur un grand nombre de fois* Quand il en est ainsi, 9 il peut devenir souhaitable de remplacer le solvant

  
 <EMI ID=71.1> 

  
et 41, on soutire le solvant du fond du purificateur par la conduite 34 et on le transfère par la conduite 29 et la vanne 40 dans un appareil d'hydrotraitement (non représente) dans lequel

  
 <EMI ID=72.1> 

  
servoir 17 par la conduite 18, la vanne 19 et la conduite 13 dans le récipient de contact 12,

  
 <EMI ID=73.1> 

  
tenant des composés gazeux de soufre, d'azote ou des mélanges de tels composés à l'état gazeux est mis en contact avea un solvant renfermant des disulfures organiques liquides, isolément ou en combinaison avec un ou plusieurs autres solvants ou absorbants

  
 <EMI ID=74.1> 

  
la condition que les composants du mélange soient compatibles entre eux. Par exemple, il n'est pas indispensable que le solvant Boit introduit continuellement et soutiré de façon permanente du récipient de contact comme représenté sur le dessin. On peut effectuer la mise en contact sous forme d'un procédé discontinu, conformément auquel le solvant reste dans le récipient de contact pendant que la charge gazeuse est envoyée de bas en haut à tra-

  
 <EMI ID=75.1> 

  
selon l'invention en l'absence d'un purificateur ou régénérateur bien que, pour des raisons d'économie, il soit recommandé d'utiliser l'un de ceux-ci ou même les'douze On peut isoler l'épurateur   <EMI ID=76.1> 

  
et on envoie le solvant en continu par les conduites 18 et 13 aboutissant dans le sommet du récipient de contact 12. Etant don-

  
 <EMI ID=77.1> 

  
la zone de décantation 23 par la conduite 25 est alors envoyé dams la conduite 27, la vanne 28, la conduite 29 et la vanne 40 pour

  
 <EMI ID=78.1> 

  
Dans le procède représenté sur la figure 2, une charge gazeuse devant être purifiée par l'élimination du gaz au!* hydrique et de l'anhydride sulfureux est admise par une conduite 111 dans une zone de contact au sein, d'un absorbeur ou d'un récipient analogue 112. La charge gazeuse peut être un quelconque gaz naturel ou effluent gazeux d'un procédé industriel contenant du gaz sul-

  
 <EMI ID=79.1> 

  
%la charge gazeuse est admise dans le .fond du récipient 112 et remonte à travers la zone de contact où elle vient en contact avec un courant descendant de solvant admis dans le sommet du ré-

  
 <EMI ID=80.1> 

  
peut comporter des ajutages pulvérisateurs, des plaques perforées, des plateaux à coupelles de barbotage, un garnissage ou d'autres moyens capables de favoriser le contact intime entre un gaz ot un liquide, Alors que la charge gazeuse monte à travers la zone de contact, l'anhydride sulfureux ou le gaz sulfhydrique initialement présent dans cette charge est absorbé dans le solvant qui

  
 <EMI ID=81.1> 

  
récipient par une conduite 115 et peut être évacué dans l'atmosphère ou transféré à des unités en aval en vue d'un traitement supplémentaire.

  
Le solvant servant à absorber les impuretés gazeuses dans

  
 <EMI ID=82.1> 

  
tion à la fois de l'anhydride sulfureux et du gaz suif hydrique , mais ils constituent également un excellent milieu de réaction pour la conversion du gaz sulfhydrique en soufre élémentaire par oxydation avec l'anhydride sulfureux. Ces deux propriétés combinées des disulfures organiques permettent de les utiliser pour l'élaboration d'un procédé intégré efficace de purification d'un courant gazeux contenant de l'anhydride sulfureux ou du gaz sulfhydrique, tout en produisant du neutre élémentaire.

  
Dans le procédé représenté sur la figure 2, on envoie le solvant (de préférence formé par injection d'air dans une solutien alcaline comme précédemment explique) par une conduite 116

  
 <EMI ID=83.1> 

  
par une conduite 118, une vanne 119 et la conduite 113 vers le récipient de contact 112 à mesure des besoins.

  
La nature du récipient de contact utilisé dans le procédé ainsi que les conditions de pression et de température pendant l'absorption sont les mêmes que celles qui ont été décrites à propos de la figure 1.

  
On préfère normalement régler le débit du solvant vers le récipient de contact 112 de manière que la totalité du gaz sulfbydrique ou de l'anhydride sulfureux dans la charge gazeuse soit absorbée et que le gaz sortant par la conduite 115 soit pratiquement exempt de contaminants soufrés. Le solvant qui sort du récipient de contact est envoyé par une conduite 114 vers un ré-

  
 <EMI ID=84.1> 

  
Dans le réacteur, le disulfure solvant sert de milieu de réaction dans lequel le gaz sulfhydrique et l'anhydride sulfureux

  
 <EMI ID=85.1> 

  
à partir de la charge gazeuse admise dans le récipient de contact
112 et sera présent dans le solvant admis dans le réacteur 120 par la conduite 114. L'autre réactif est injecté dans le fond du réacteur 120 par une conduite 121 et remonte en traversant le solvant qui s'écoule vers le bas. Si la charge gazeuse admise dans le récipient 112 contient du gaz sulfhydrique, le gaz injecté dans le réacteur par la conduite 121 est l'anhydride sulfureux

  
ou un gaz contenant de l'anhydride sulfureux. Au contraire, si la charge contient de l'anhydride sulfureux, le gaz injecté est le gaz sulfhydrique ou un gaz le contenant. 

  
Si le réactif gazeux injecté dans le réacteur par la conduite 121 est un mélange gazeux, les autres gaz doivent être insolubles ou seulement très peu solubles dans le solvant. Le disul-. fure solvant ne possède que très peu d'affinité vis-à-vis de l'a-

  
 <EMI ID=86.1> 

  
de l'oxyde de carbone, de l'hydrogène, du méthane, de l'éthane, du propane, de l'éthylène, etc. En conséquences ces gaz vont traverser le solvant pour arriver dans la conduite 124 et peuvent ensuite être évacués à l'atmosphère ou transférés à des unités situées en aval en vue d'un traitement supplémentaire. Le solvant possède une affinité élevée pour la plupart de composés contenant du soufre et de l'azote et il peut être souhaitable d'éviter l'injection d'oxydes de soufre autres que l'anhydride sulfureux, d'oxydes d'azote et de substances analogues dans le réacteur.

  
Le réacteur utilisé peut être un récipient quelconque permettant le contact entre un gaz et un liquide et il doit comporter un nombre suffisant d'aménagements internes pour assurer un contact assez efficace entre le courant descendant de solvant et le courant gazeux ascendant, mais le réacteur ne doit pas être conçu de manière à être facilement encrassé par les particules

  
de soufre. On peut effectuer la réaction sous une pression désirée quelconque. On doit normalement maintenir la température légèrement au-dessous du point d'ébullition initial du solvant à la pression opératoire. Il peut être avantageux, si possible, de faire fonctionner ce réacteur sensiblement dans les mémos conditions que le récipient de contact 112. Il peut être recommandé d'effectuer la réaction à une température suffisamment; inférieure au point de fusion du soufre de sorte que le soufre produit est sous forme solide, qu'il est facile de séparer du milieu de réaction solvant.-

  
On soutire du réacteur le milieu de réaction solvant et

  
le soufre formé par la conduite 122 et on les envoie dans un filtre rotatif ou un dispositif analogue 123 d'où les particules de soufre sont retirées à titre de produit par la conduite 126. Le solvant ne contenant pratiquement plus de soufre élémentaire est soutiré du filtre par une conduite 125. Etant donné que le solvant libère à la fois le gaz sulfhydrique et l'anhydride sulfureux absorbés pour alimenter la réaction de production de soufra dans le réacteur, le solvant sortant du filtre rotatif 123 ne contient pratiquement plus de substances de ce type et on peut donc le réutiliser pour le traitement de gaz en le recyclant pour cela dans le récipient de contact 112 par la conduite 127, la vanne

  
 <EMI ID=87.1> 

  
Si l'on effectue la réaction de formation du soufre à une température supérieure au point de fusion du soufre, l'effluent du réacteur comporte deux phases liquides. Dans ce cas, on peut récupérer le soufre en laissant les phases liquides se séparer l'une de l'autre dans une zone de décantation et en soutirant le soufre liquide. On peut alors recycler le solvant au récipient de contact.

  
On a déjà dit qu'une certaine quantité de mercaptans et de soufre élémentaire se forme lors d'une mise en contact prolongée

  
 <EMI ID=88.1> 

  
que,

  
Si la concentration des mercaptans devient excessive, il peut être avantageux de régénérer le solvant en reconvertissant

  
 <EMI ID=89.1> 

  
le solvant filtré de la conduite 125 vers une conduite 130 et une vanne 129 pour arriver dans un régénérateur ou un récipient ana-

  
 <EMI ID=90.1> 

  
avec un agent oxydant en présence d'une base. Par ce moyen, on convertit les mercaptans contenus dans le solvant en sels ou nercaptides que l'on oxyde pour obtenir des disulfures reconstitués. On peut recycler alors les disulfures reconstitués au réservoir
117 ou au récipient de contact 112.

  
Le disulfure solvant peut avoir tendance à perdre une partie de son efficacité aussi bien comme absorbant que comme milieu de réaction après de nombreux passages dans le circuit représenté sur la figure 2. Quand il en est ainsi, il devient nécessaire de remplacer le solvant usé par du solvant frais. Pour réaliser cette opération, on ferme la vanne 128 et on envoie le solvant filtré par la conduite 130 et la vanne 129 dans un appareil d'hydrotraitement (non représenté sur la figure 2) où le solvant usé peut subir un hydrotraitement classique pour être converti en hydrocarbures utiles et gaz sulfhydrique. On remplace alors le solvant

  
 <EMI ID=91.1> 

  
conduite 118, la soupape 119 et la conduite 113 vers le récipient de contact 112.

  
Il va de soi que le procédé selon l'invention est applicable à tous les procédés dans lesquels on fait réagir du gaz sulfhydrique avec de l'anhydride sulfureux pour former du soufre élémentaire en présence d'un disulfure organique liquide en qualité de milieu de réaction. Par exemple, une variante possible consiste en une injection simultanée de gaz sulfhydrique et d'anhydride sulfureux gazeux dans une zone de réaction contenant un disulfure organique solvant. Une autre possibilité consiste à combiner la production du soufre avec une purification simultanée d'un gaz contenant du gaz sulfhydrique et d'un gaz contenant de l'anhydride sulfureux.

   On peut effectuer une telle opération comme suit: on traite un gaz contenant du gaz sulfhydrique avec un disulfure solvant dans une première zone de contact pendant qu'un gaz contenant de l'anhydride sulfureux est traité par une autre portion du même disulfure solvant dans une seconde zone de contact. On combine les affluents de solvant des deux zones de contact au sein d'une zone de réaction dans laquelle le gaz sulfhydrique absorbé réagit avec l'anhydride sulfureux absorbé pour donner du soufre élémentaire*

  
Les tenants et les aboutissants de l'invention sont mieux mis en évidence à l'examen des résultats d'essais de laboratoire qu'on effectue dans un mélange de disulfures organiques liquides. Pour tester l'efficacité d'un disulfure solvant, on place 100 g d'un solvant ayant une composition similaire à celle indiquée

  
 <EMI ID=92.1> 

  
 <EMI ID=93.1> 

  
lure plastique munie d'un tube diffuseur en verre de qualité grossière, qu'on plonge dans le solvant. On injecte un excès de

  
 <EMI ID=94.1> 

  
passer de l'azote à travers le solvant et on mesure sa solubilité 'aux trois températures indiquées. les résultats de ces essais sont donnés dans le tableau II. 

  
 <EMI ID=95.1> 

  

 <EMI ID=96.1> 


  
 <EMI ID=97.1> 

  
 <EMI ID=98.1> 

  
 <EMI ID=99.1> 

  
avec les résultats de solubilité pour divers autres solvants qu'on obtient dans la littérature spécialisée*  <EMI ID=100.1> 

  
choisis_____________________________

  

 <EMI ID=101.1> 


  
(1) - Les résultats de solubilité pour le disulfure organique

  
sont les menés, mais convertis en d'autres unités. que ceux qui ont été mesurés expérimentalement et indiqués

  
 <EMI ID=102.1> 

  
(2) - La composition du disulfure organique est la même que dans

  
le tableau I

  
 <EMI ID=103.1> 

  
nique solvant est d'un caractère très universel en ce cens qu'il

  
 <EMI ID=104.1> 

  
 <EMI ID=105.1> 

  
à celle de la plupart des autres solvants qu'on utilise pour. l'absorption de %Sa Le tableau montre également que la sélecti- <EMI ID=106.1> 

  
tres solvants énumérés*

  
Des essais analogues à ceux qui ont été écrits précédemcent sont également effectués pour comparer les performances du

  
 <EMI ID=107.1> 

  

 <EMI ID=108.1> 


  
 <EMI ID=109.1> 

  
s'agit d'un inconvénient d'importance majeure concernant l'utili-

  
 <EMI ID=110.1>   <EMI ID=111.1> 

  
vants ou absorbants pour obtenir des agents mixtes de traitement ayant des propriétés particulières, ou pour d'autres actifs,

  
 <EMI ID=112.1> 

  
 <EMI ID=113.1> 

  
de traitement de gaz industriels, procédé qui est applicable à des gas renfermant des Impuretés très variées et faisant preuve

  
 <EMI ID=114.1> 

  
moins encombrant que la plupart des procédés connus à l'heure actuelle. 

  
 <EMI ID=115.1> 

REVENDICATIONS

  
1. Procédé pour séparer un composant gazeux choisi parmi les composés gazeux de soufre, d'azote et leurs mélanges, à partir d'un mélange de gaz renfermant ledit composant gazeux en combinaison avec au moins un autre gaz, caractérisé en ce qu'on met en contact ledit mélange de gaz avec un solvant organique liquide au sein d'une zone de contact, ce solvant comprenant au moins un

  
 <EMI ID=116.1> 

  
sentent chacun un radical aliphatique à chaîne droite ou ramifiée d'environ 1 à 15 atomes de carbone, un radical cycloaliphatique d'environ 3 à 20 atomes de carbone, un radical aryle d'environ 6 à 42 atomes de carbone ou leurs mélanges; et à séparer de la zone de contact le gaz qui a été débarrassé dudit composant gazeux.

Claims (1)

  1. <EMI ID=117.1>
    le composant gazeux comprendra, gaz suif hydrique, et/ou un oxyde d'azote, et/ou l'anhydride sulfureux.
    <EMI ID=118.1>
    chaîne droite ou ramifiée contenant de 1 à 15 atomes de carbone.
    <EMI ID=119.1>
    <EMI ID=120.1>
    diaryliques contenant environ 12 à 30 atomes de carbone par molécule.
    <EMI ID=121.1>
    caractérisé en ce que le solvant comprend le disulfure de ditolyle. '
    <EMI ID=122.1>
    caractérisé en ce qu'il comporte des opérations supplémentaires consistant à transférer le solvant de la zone de contact à une zone d'épuration, à classer les gaz absorbés hors du solvant dans ladite zone et à recycler le solvant épuré à la zone de contact.
    <EMI ID=123.1>
    caractérisé en. ce qu'il comporte des opérations supplémentaires
    <EMI ID=124.1>
    zone de régénération, à régénérer le solvant dans cette zone en )Le mettant en contact avec un agent oxydant en présence d'une
    <EMI ID=125.1> 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
    <EMI ID=126.1>
    organiques qu'on obtient en injectant de l'air dans une solution alcaline produite par traitement d'hydrocarbures contenant des mercaptans avec une base.
    <EMI ID=127.1>
    que l'agent oxydant est un gaz contenant de l'oxygène.
    <EMI ID=128.1>
    10, caractérisé en ce qu'on fait réagir du gaz sulfhydrique avec de l'anhydride sulfureux en présence du solvant organique précité et on sépare ensuite le soufre élémentaire de ce solvant.
    12. Procédé pour séparer des impuretés gazeuses contenant du soufre et de l'azote à partir d'un mélange de gaz renfermant ces impuretés en combinaison avec d'autres gaz, en substance,
    tel' que décrit plus haut, notamment dans les exemples et en référence aux dessins.
    13. Procédé de production de soufre élémentaire, en substance, tel que décrit plus haut, notamment dans les exemples et en référence/aux dessins.
BE166526A 1975-05-02 1976-04-28 Procede pour la separation de composants gazeux BE841230A (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US57418275A 1975-05-02 1975-05-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE841230A true BE841230A (fr) 1976-10-28

Family

ID=24295014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE166526A BE841230A (fr) 1975-05-02 1976-04-28 Procede pour la separation de composants gazeux

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU502320B2 (fr)
BE (1) BE841230A (fr)
ZA (1) ZA761875B (fr)

Also Published As

Publication number Publication date
AU1252376A (en) 1977-10-06
AU502320B2 (en) 1979-07-19
ZA761875B (en) 1977-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5714109B2 (ja) 分離方法
KR101239313B1 (ko) 가스 스트림을 처리하는 프로세스
CA2311274C (fr) Procede et dispositif de traitement d&#39;un gaz contenant de l&#39;hydrogene sulfure, comportant une etape de regeneration de la solution catalytique au moyen d&#39;un ejecteur
FR2875236A1 (fr) Procede et installation pour le traitement de dso
CA2514087C (fr) Procede de capture des mercaptans contenus dans une charge gazeuse
KR20050016385A (ko) 탄화수소 함유 가스 정제 방법
FR2934175A1 (fr) Milieu d&#39;extraction aqueux contenant un carbonate et un thiol utilise dans un procede de separation du dioxyde de carbone contenu dans un effluent gazeux
FR2882942A1 (fr) Procede perfectionne de traitement d&#39;un gaz contenant de l&#39;hydrogene sulfure et du dioxyde de soufre
EP3083492B1 (fr) Procédé de purification du gaz de synthèse par voie de lavage sur des solutions aqueuses d&#39;amines
CA2221023C (fr) Procede et dispositif de traitement d&#39;un gaz contenant de l&#39;hydrogene sulfure, comportant une etape d&#39;elimination du soufre cristallise par refroidissement
KR100950828B1 (ko) 미정제 가스로부터 메르캅탄을 제거하는 방법
CA2290143C (fr) Procede et dispositif de traitement d&#39;un gaz contenant de l&#39;hydrogene sulfure et du dioxyde de soufre, comportant une etape d&#39;elimination de sous-produits
CN1774288A (zh) 从气流中脱除h2s和硫醇的方法
FR2896509A1 (fr) Procede de capture des mercaptans contenus dans un gaz naturel par concentration.
CA2284445C (fr) Procede et dispositif de traitement d&#39;un gaz contenant de l&#39;hydrogene sulfure et du dioxyde de soufre, comportant une etape d&#39;elimination de sous-produits solides
EP0922669B1 (fr) Procédé de récupération du soufre à haute pression
FR2934176A1 (fr) Milieu d&#39;extraction aqueux contenant un hydroxyde et un thiol utilise dans un procede de separation du dioxyde de carbone contenu dans un effluent gazeux
BE841230A (fr) Procede pour la separation de composants gazeux
CA2311276C (fr) Procede et dispositif de traitement d&#39;un gaz contenant de l&#39;hydrogene sulfure, avec recyclage de la solution catalytique reduite
FR2459074A1 (fr) Procede de regeneration d&#39;un catalyseur contenant du rhodium
NO761448L (fr)
CH625132A5 (fr)
FR2565502A1 (fr) Procede d&#39;elimination des composes du soufre dans des melanges de gaz
EP0102300A1 (fr) Procédé d&#39;élimination de l&#39;hydrogène sulfuré contenu dans un mélange gazeux
WO1995010348A1 (fr) Procede d&#39;elimination de composes organiques