CS203182B2 - Process for the purification of gases - Google Patents

Process for the purification of gases Download PDF

Info

Publication number
CS203182B2
CS203182B2 CS78920A CS92078A CS203182B2 CS 203182 B2 CS203182 B2 CS 203182B2 CS 78920 A CS78920 A CS 78920A CS 92078 A CS92078 A CS 92078A CS 203182 B2 CS203182 B2 CS 203182B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
gas
carbonyl
scrubbing
ammonia
sulfur
Prior art date
Application number
CS78920A
Other languages
English (en)
Inventor
Alexander Doerges
Original Assignee
Metallgesellschaft Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metallgesellschaft Ag filed Critical Metallgesellschaft Ag
Publication of CS203182B2 publication Critical patent/CS203182B2/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/14—Separation 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
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen; Reversible storage of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen-containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/506—Separation of hydrogen or hydrogen-containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification at low temperatures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen; Reversible storage of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen-containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/52—Separation of hydrogen or hydrogen-containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with liquids; Regeneration of used liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/04—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/08—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/10—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
    • C10K1/12—Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkaline-reacting including the revival of the used wash liquors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0475—Composition of the impurity the impurity being carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0485—Composition of the impurity the impurity being a sulfur compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/049—Composition of the impurity the impurity being carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0495—Composition of the impurity the impurity being water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu čištění plynů, které obsahují kovové sloučeniny, jež mohou vytvářet kovové ' ' karbonyly a vznikají parciální oxidací uhlovodíků vodní parou a kyslíkem za tlaku při teplotě · od 1200 do· 1500 °C s chlazením a vypíráním za účelem odstranění pevných nečistot.
Je známé, že zplyňováním pevných nebo kapalných paliv pomocí vodní páry a kyslíku za tlaku 6,0 MPa a teploty 1500 °C je vyráběn surový plyn, který je složen převážně z vodíku a kysličníku uhelnatého, který může být použit např. pro syntézu methanolu. Vyrobený surový plyn je za účelem čištění nejprve ochlazen, zbaven kondenzujících látek, sazí a vody a potom je například vypírán methanolem při teplotě od —10 · do —30 °C za tlaku do 1,0 MPa, přičemž jsou v podstatě odstraňovány sirné sloučeniny a kysličník uhličitý. Tento vyčištěný plyn může být upraven na správný po1měr CO : H2, požadovaný pro syntézu methanolu, přidáváním dílčího množství odsířeného surového plynu, ve kterém byl v něm obsažený kysličník uhelnatý konvertován s vodní parou na vodík a kysličník uhličitý a po dalším čištění byl převeden katalyticky na methanol (GB pat. č. 1 164 407).
Je také popsán podobný způsob pro výrobu syntézního plynu pro výrobu amoniaku.
Také v tomto případě se nejprve zplyňují pevná nebo kapalná paliva s kyslíkem a vodní párou. Získaný surový · plyn je čištěn · a v plynu obsažený kysličník uhelnatý je pomocí vodní páry přeměněn na kysličník uhličitý a vodík, kysličník uhličitý je vyprán a plyn nyní s vysokým' obsahem vodíku je pomocí přimíšeného dusíku upraven na poměr N2·: 3H2 a směs je komprimována na tlak, požadovaný pro· syntézu amoniaku (DE pat. č. 1231 222).
Při tomto a podobných způsobech · výroby syntézního· plynu někdy nastávají v použitých zařízeních poruchy, vyvolané · usazeninami. Aby se tomu zabránilo,· musí být z části ochlazený plyn zbaven kovových sloučenin, které dále vytvářejí sirné sloučeniny a musí být také dále chlazen. Aby se snížily náklady na následné čištění plynů, je dále žádoucí odstranit kyanovodík. Při tomto známém způsobu nelze ale zabránit, aby se část nečistot, vyskytujících se jako kovy, nepřevedla na prchavé kovové karbonyly, které mohou narušit činnost následných zařízení na čištění plynu a pozdější způsob použití plynu.
Vynález si klade za · úkol zamezit těmto a dalším nevýhodám a navrhnout způsob, který umožní předčištění surového· plynu tak, aby byl po jednoduchém odstranění kys203182 ličníku siřičitého a částečně kysličníku uhličitého· vhodný pro syntézu chemických sloučenin, např, pro syntézu methanolu a amoniaku.
Nový způsob má obzvláště umožnit zabránění tvorby kovových karbonylů v plynu, současně odstranit kyanovodík a vyrobit tak plyn, zbavený těchto jedovatých látek, který může být bez potíží dále zpracován a který neobsahuje žádné součásti, které by škodily použitému katalyzátoru.
Tento úkol se podle vynálezu řeší tak, že se čištěný plyn ochladí na teplotu 20 až 150 °C, vypírá alkalickým roztokem s hodnotou pH 7,1 až 10, k němuž se přidává hydrazin a/nebo ..anorganické polysulfidy k zabránění tvorby karbonylů v množství nejméně 1 mol na mol kovu vytvářejícího karbonyl při teplotě . 10 až 80 °C, načež se . pevné nečistoty - zcela nebo částečně oddělí od vypírací kapaliny a zcela nebo částečně vyčištěná vypírací kapalina se zavádí zpět do oběhu k vypírání plynu.
Upravit pH hodnotu je možné pomocí amoniaku, alkalických - sloučenin jako jsou NaOH nebo KOH nebo pomocí organických aminů s alkalickou reakcí. Pokud plyn již obsahuje alkalické - sloučeniny jako NH3, může být přídavek alkálií úměrně omezen.
Výhody docilované podle vynálezu spočívají hlavně v tom, že umožňují . jednoduchým a hospodárným způsobem . čistit obzvláště plyny, které byly vyrobeny parciální oxidací uhlovodíku za pomoci vodní páry a kyslíku za tlaku při vysokých teplotách tak, že · jsou tyto plyny vhodné pro další chemické procesy, např. pro výrobu .methanolu nebo amoniaku syntézou. Způsob podle vynálezu umožňuje bezporuchové čištění plynu, při kterém je zabráněno tvorbě usazenin v rozličných· částech aparatur. Obzvláště se daří při aplikaci způsobu podle vynálezu současně zabránit tvorbě kovových karbonylů a odstraňovat kyanovodík.
Způsob se vyznačuje svojí jednoduchostí a přehledností. Je mimořádně hospodárný, protože cizí chemikálie jsou potřebné pouze v omezeném množství.
Příklad
150 000 N m3/h plynu, procházejícího ze splynování těžkého zbytkového oleje pomocí kyslíku a vodní páry, za tlaku 5,6 MPa při teplotě 1400 °C, se .ochladí . na 120 °C ve skrubru. Plyn má potom následující složení, převedeno na suchý stav.
CO2 4,1 obj. %
Co 48,43 obj. %
H2 45,4 obj. %
H2S 1,3 obj. %
COS 0,05 obj. %
CH4 0,50 obj. %
N2 0,12 obj. °/o
Ar 0,10 obj. %
100,00 obj. %
Kromě toho plyn obsahuje 0,03 kg vodní páry/Nm3, spolu stržené prachové anorganické částice z přiváděné suroviny, stejně jako asi 50 mg sazí/Nm3, 60 mg HCN/Nm3, 10 mg NHs/Nm3 a omezenou koncentraci 1 až 10 mg/Nm3 -prchavých kovů, tvořících karbonyly, jako např. nikl a železo.
Plyn má být použit pro -syntézu např. methanolu a amoniaku. Pro tento účel má být zbaven vodní páry, sirných sloučenin, amoniaku, HCN a částečně CO2.
Aby nenastávaly vlivem usazenin poruchy provozu, musí být předchlazený plyn zbaven prachu a -sazí i sirných a kovových sloučenin a dále ochlazen. Je také žádoucí předchozí odstranění HCN, aby byly sníženy náklady na čisticí . zařízení. Proto je způsobem podle vynálezu předchlazený plyn veden do skrubru a protiproudovým způsobem vypírán vodným alkalickým roztokem polysulfidu, který je přiváděn do skrubru a tím· do oběhu. Do vrchní -části -skrubru přidávaný roztok polysulfidu v množství 50 m3/h má teplotu 33 °C a -obsahuje 2 g NH3/I, 0,5 g CO2/ /1, 0,4 g HžS/1, 0,5 g jako polysulfid rozpuš těné síry a 0,15 g/1 rotamidu (SCN). Ve skrubru zachycuje roztok z plynu saze, částice ze zplynování, které vytvářejí prach s kovovými -částicemi, majícími možnost vytvářet karb-onylové kovové sloučeniny, jako jsou sloučeniny železa a -niklu, -stejně jako HON, NH3, H2S a CO2. Na 1 litr polysulfidového roztoku je zachyceno celkem 0,005 g mol niklu a železa. Vystupující plyn je zbaven niklu a HCN a známým způsobem je ještě chlazením zbaven největší části v něm· obsažené vodní páry a je dále přiveden do zařízení na čištění plynu, kde se odstraňuje zbývající vodní pára, sirné sloučeniny, NH3 a částečně i CO2.
Ze skrubru vystupující roztok obsahuje nyní -suspendované -saze, prachovité zbytkové -částice ze zplynování, kovové sulfidy, hlavně sulfid železa a niklu. Z HCN se vytvořil rozpustný rodamid, obsah rozpuštěné p-olys-ulfidické -síry je nyní menší než 0,1 g S/l. V roztoku jsou v suspenzi -obsažené sulfidy niklu a železa v množství 0,005 g mol. Do skrubru přiváděný roztok polysulfidů tedy obsahoval 3,1 mol polysulfldové -síry na mol zachycovaného karbonyly tvořícího kovu. Ve vytékajícím roztoku je ještě obsaženo méně než 0,6 mol polysulfidové .síry na mol kovu, vytvářejícího karbonyly. Roztok s kalem je veden ke zpracování a oddělení sazí, kovových sloučenin, vytvářejících karbonyly a rotamidu. Potom je z plynu kondenzací odděleno odpovídající množství vodní páry.

Claims (1)

  1. Způsob čištění plynů, které obsahují kovové sloučeniny, jež mohou vytvářet kovové karbonyly a vznikají parciální oxidací uhlovodíků vodní párou a kyslíkem za tlaku při teplotě od 120θ do 1500 °C s chlazením a vypíráním za .účelem odstranění pevných nečistot vyznačený tím, že se čištěný plyn ochladí na teplotu 20 až 150 °C, vypírá alkalickým roztokem s hodnotou pH 7,1 až 10, síry a amoniaku nebo přidáním koncentrovaného· roztoku amonium polysulfidu opět na obsah 0,5 g polysulfidové síry na litr a na hodnotu pH 9,5 a toto· množství je· zavedeno při teplotě 33 °C do· skrubru. Hodnota pH je měřena při teplotě 20 . °C a tlaku 0,1 MPa. Plyn tímto způsobem vyčištěný je vhodný k dalšímu zpracování, zvláště pak pro syntézu methanolu a amoniaku.
    vynalezu k němuž se přidává hydrazin a/nebo· anorganické polysulíidy k zabránění tvorby karbonylu v množství nejméně 1 mol na mol kovu vytvářejícího· karbonyl při teplotě 10 až 80 · °C, načež se pevné nečistoty zcela nebo částečně oddělí od vypírací kapaliny a zcela nebo částečně vyčištěná vypírací kapalina se zavádí zpět do oběhu k vypírání plynu.
CS78920A 1977-02-14 1978-02-13 Process for the purification of gases CS203182B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2706152A DE2706152B2 (de) 1977-02-14 1977-02-14 Verfahren zum Abtrennen von Cyanwasserstoff und Metallverbindungen aus Gasen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS203182B2 true CS203182B2 (en) 1981-02-27

Family

ID=6001135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS78920A CS203182B2 (en) 1977-02-14 1978-02-13 Process for the purification of gases

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4155985A (cs)
JP (1) JPS53100974A (cs)
BR (1) BR7800851A (cs)
CS (1) CS203182B2 (cs)
DE (1) DE2706152B2 (cs)
FR (1) FR2380339A1 (cs)
IN (1) IN148618B (cs)
NL (1) NL182552C (cs)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3245463A1 (de) * 1981-12-08 1983-06-30 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur verhinderung der verlegung von apparaten mit metallsulfiden
DE3148520A1 (de) * 1981-12-08 1983-07-21 Linde Ag, 6200 Wiesbaden "verfahren zur entfernung von sauren gasen aus gasgemischen"
US4624837A (en) * 1985-12-30 1986-11-25 Shell Oil Company Particulates and iron cyanide complex removal
US4693873A (en) * 1985-12-30 1987-09-15 Shell Oil Company HCN and iron cyanide complex removal
AU6556094A (en) * 1993-04-06 1994-10-24 Shell Oil Company Volatile metals capture from gazeous streams
US20050154069A1 (en) * 2004-01-13 2005-07-14 Syntroleum Corporation Fischer-Tropsch process in the presence of nitrogen contaminants
US7022742B2 (en) * 2004-04-08 2006-04-04 Syntroleum Corporation Process to control nitrogen-containing compounds in synthesis gas

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1924206A (en) * 1930-01-25 1933-08-29 Koppers Co Inc Process for the removal of cyanogen compounds from gases
US2008253A (en) * 1931-05-29 1935-07-16 Kohlentechnik Mit Beschrankter Process of separating hydrocyanic acid
US3069251A (en) * 1960-07-12 1962-12-18 Texaco Inc Synthesis gas generation with recovery of naturally-occurring metal values
JPS5638638B2 (cs) * 1971-10-18 1981-09-08
US3780163A (en) * 1972-06-05 1973-12-18 Steel Corp Process for removing iron carbonyl with ozone
JPS5235038B2 (cs) * 1973-07-20 1977-09-07

Also Published As

Publication number Publication date
US4155985A (en) 1979-05-22
BR7800851A (pt) 1979-01-02
IN148618B (cs) 1981-04-18
NL182552C (nl) 1988-04-05
NL7800128A (nl) 1978-08-16
JPS53100974A (en) 1978-09-02
FR2380339A1 (fr) 1978-09-08
DE2706152A1 (de) 1978-08-17
NL182552B (nl) 1987-11-02
DE2706152B2 (de) 1979-05-23
FR2380339B3 (cs) 1980-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4298584A (en) Removing carbon oxysulfide from gas streams
US4704137A (en) Process for upgrading water used in cooling and cleaning of raw synthesis gas
US3966875A (en) Process for the desulfurization of gases
CA2124049C (en) Partial oxidation process for producing a stream of hot purified gas
US4781731A (en) Integrated method of charge fuel pretreatment and tail gas sulfur removal in a partial oxidation process
CA1041737A (en) Process for producing sulfur from sulfur dioxide
JPH0576328B2 (cs)
EP0661373B1 (en) Removing contaminants from synthesis gas
US4170550A (en) Process for reducing aqueous effluents containing environmentally unacceptable compounds from a process for gasifying carbonaceous materials
US4478799A (en) Control of carbon monoxide partial pressure in sour gas absorption system
US4155988A (en) Reduction of sulfur concentration in physical scrubbing agents
IT8922189A1 (it) Rimozione di acido solfidrico da correnti di fluidi con produzione minima di sostanze solide
CS203182B2 (en) Process for the purification of gases
US4522730A (en) Process for the treatment of an aqueous condensate
DE4321542C1 (de) Verfahren zur getrennten Entfernung von Schwefelverbindungen und CO¶2¶ aus Gas
US3687615A (en) Desulfurization of flue gas
WO2008037315A2 (de) Verfahren zur herstellung von wasserstoff
US5112586A (en) Process for purification of synthesis gas
CN1003352B (zh) 混合气体中酸性气体的洗涤方法
US3883638A (en) Process for removing sulfur dioxide and sulfur trioxide from waste gas and producing sulfur therefrom
US3725270A (en) Pollution abatement process for refinery waste water
US4755372A (en) Catalytic sulfur degassing
EP0533232A1 (de) Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff aus einem Rohgas aus der Vergasung fester, flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe
US4275044A (en) Sulfur dioxide disposal system
US4975255A (en) Removal of sour components from a gas stream