JPH02237613A - 高温還元性ガスの精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高温還元性ガスの精製方法に関し、例えば、
石炭ガス化プロセスの生成ガスのような高温の還元性ガ
スに含まれる硫化水素、硫化カルボニル等のイオウ化合
物を合理的に除去する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、石油資源の枯渇、価格の高騰から燃料又は原料の
多様化が必須となり、石炭や重質油（タールサンド油、
オイルシェール油、大慶原油、マヤ原油あるいは減圧残
油等）の利用技術の開発が進められている。

これらの石炭、重質油等のガス化生成ガスは、原料の石
炭や重質油によって異なるが、数１００〜数１０００ｐ
ｐｍの硫化水素（｝１２５）、硫化力ルボニル（ＣＯＳ
）等のイオウ化合物を含む。これらのイオウ化合物は、
公害防止上あるいは後流機器の腐食防止上、除去する必
要がある。

この除去方法としては、乾式法が熱経済的に有利で、ま
たプロセス構成も簡素であることから、金属酸化物を主
成分とする吸収剤に高温で上記のイオウ化合物を接触さ
せ、金属酸化物を金属硫化物として除去する方法が一般
的となっている。

吸収剤としてはＰａ，　Ｚｎ，　Ｍｎ＋　Ｃｕ＋　Ｍｏ
＋一等の金？酸化物が使用され、２５０〜５００゜Ｃで
硫化水素や硫化力ルボニルと接触させるが、１１■Ｓと
ＦｅｇＯ，の場合を例に説明すると、吸収反応は（１）
〜（４）式に示すように進むとされている。

３Ｆｅ　，ｏ　３　＋　８　２　−＋　２Ｆｅ　２　０
．　＋　ＩＩ　！　Ｏ　−−−−−−−−−−　（１１
３Ｆｅ２０３＋ＧＯ−＋２Ｆｅ３０４＋ＣＯ２　−−−
−−−−−−　（２）ＦｅＪａ　＋　ｌｌｚ　＋　３Ｈ
ｚＳ→３ＦｅＳ　＋　４１ＩｚＯ　・−−−−−−　（
３）Ｆｅｚ０４＋ＣＯ＋３ＴｏＳ−３ＦｅＳ＋３１１ｚ
Ｏ十ＣＯｚ　　−−　（４）次いで、吸収反応後の吸収
剤は酸素含有ガスで（５）式に示すように元の金属酸化
物に再生され、この吸収、再生反応の繰り返しで高温還
元性ガス中のイオウ化合物はＳＯ■ガスとして回収除去
される。

４ＦｅＳ＋７Ｃｈ　＝２Ｆｅｚ（ｈ　＋４Ｓ（ｈ　−−
−−・−−−−−−−−−（５）このプロセスで使用さ
れる吸収剤は、前述の金属酸化物を単独あるいは耐熱性
の多孔質物質に担持したものを、移動床方式の場合は球
状や円柱状に成形したものが、固定床方式の場合はハニ
カム状に成形したものが通常使用される。

そこで、本発明者らは、先に、高温還元性ガス中に含ま
れるイオウ化合物を金属酸化物を主成分とする吸収剤で
吸収除去して、高温還元性ガスを精製する方法として、
次のような提案をした。

■　イオウ化合物を吸収した吸収剤を酸素含有ガスで再
生する工程、次いで再生された吸収剤を高ａ還元性ガス
で吸収剤前後の精製の対象となる還元性ガス濃度が同一
になるまで還元する工程、最後に高温還元性ガスを通気
して吸収剤でイオウ化合物を吸収除去する工稈を連続的
に繰り返すことにより精製ガス中の還元性ガス濃度を安
定化させることを特徴とする固定床方式高温還元性ガス
の精製法（特願昭６０−８５４１２号）。

また、本発明者らは、高温還元性ガス中に含まれる硫化
水素、硫化力ルボニル等のイオウ化合物を吸収剤で吸収
除去して、高温還元性ガスを精製する方法として、次の
ような提案をしてきた。

■　再生された吸収剤を高温還元性ガスで吸収剤前後の
精製の対象となる還元性ガス濃度が同一になるまで還元
後、イオウ化合物を吸収除去する工程を連続的に繰り返
す高温還元性ガスの精製方法において、吸収剤を充填し
た反応器を少なくとも３塔使用し、吸収、予備再生、再
生及び還元の４工程より構成し、該高温還元性ガスを通
気して該吸収剤で該イオウ化合物を吸収除去することに
より、吸収、再生の性能を安定化させることを特徴とす
る高温還元性ガスの精製方法（特願昭６２−１６７８１
４号） ■　高温還元性ガスに含まれるイオウ化合物を吸収剤で
吸収除去する工程、イオウ化合物を吸収した吸収剤を再
生反応に必要な温度に達するまで昇温させる予備再生工
程、再生反応温度に到達した吸収剤を酸素含有ガスで再
生する工程、再生された吸収剤を高温還元性ガスで吸収
剤前後の還元性ガス濃度が同一となるまで還元する工程
の四工程で構成すると共に、前記再生工程に１環させる
ガス量を調節するか、又はこの再生循環ガス量の調節と
再生工程に供給される高温還元性ガスの燃焼熱の利用と
により、低負荷時の吸収、再生の性能を安定化させるこ
とを特徴とする高温還元性ガスの精製法（特願昭６２−
１６７８１５号）．■　イオウ化合物を吸収剤で吸収除
去する吸収？程、吸収剤を酸素含有ガスで再生する再生
工程、再生工程完了後の冷却工程、再生された吸収剤を
高＞ｍＡ元性ガスで吸収剤前後の還元性ガス濃度が同一
となるまで還元する工程の四工程で構成すると共に、前
記再生工程において、再生反応器出口高温ガスから連続
的に熱回収を行い吸収、再生の性能を安定化させること
を特ｉ衣とする高温還元性ガスの精製方法（特願昭６３
−２７４４１号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上の提案における固定床方式ガス精製システムは、吸
収、再生及び還元の各工程からなる反応系と再生系から
の放出ＳＯ■ガスを処理する後流のイオウ回収系とから
構成されるが、長期間にわたって安定した性能を得るた
めには、吸収剤の劣化を抑制するようなシステム並びに
方法を採用する必要がある。

吸収剤の劣化要因の１つとして、再生時の温度上昇によ
る熱劣化が挙げられる。

例えば、酸化鉄を吸収剤として使用した場合、再生時、
再生反応器内においては、再生用ガス中に含まれる酸素
と吸収剤に含まれる鉄化合物が酸化反応を起ごし、発熱
する。吸収剤はこの反応熱の蓄熱によって昇温し、該吸
収剤の耐熱限界温度を越えると、担体の損傷あるいは吸
収剤中の鉄のシンタリング現象が起き、吸収容量の低下
を来たすために、吸収剤の耐熱限界を越える温度上昇は
極力抑制する必要がある。

本発明者らは、その後の研究において、再生時の温度上
昇は吸収工程時に未反応として残るＦｅ＋Ｏｎの反応熱
が大きく影響していることがわかった。

吸収反応器１塔を用いて、吸収工程を行わせる固定床方
式ガス精製システムにおいては、吸収反応器を通過した
後の情製ガス中のイオウ化合物を所定濃度以下にするた
めには、吸収剤の硫化率（吸収剤中のＦｅがＦｅＳにな
る割合）を１０〜５０％程度に抑える必要がある。

即ち、吸収工程開始時、Ｆｅ，Ｏａの形態を有している
吸収剤中の鉄化合物は吸収開始と共に、上流側から順次
ＦｅＳに変化していくので吸収工程終了時点において、
吸収剤中に未反応のＦｌ３！０４が、５０〜９０％存在
する必要があることを意味している。

従って、再生工程時この未反応のＦｅｘＯａが、次に示
す（６）式の反応を起こし、温度上昇をきたすこととな
る。

ＦｅＪａ　＋’／ｚＯｚ　−３／ｚＦｅｚＯｚ　　−”
’−”’−’−’−一”　（６）この（６）式の反応は
、本来の再住反応（５）弐とは無関係な反応であること
から、その反応が起こらない工夫が望まれるが、吸収反
応器１塔を用いる吸収ンステムにおいては、吸収工程終
了後の吸収剤中にはＦｅＳとＦｅｉｇ４が共存する状態
を完全には解消し得ない。

一方、吸収工程終了後に未反応のＦｅ３０．が共存ずる
ことにより、以下に記述するような種々の不都合が生じ
る。

吸収工程における未反応のＦｅ３０４は、引き続き再生
、還元工程において次のような反応を起す。

即ち、再生工程においては（６）式の反応によりＦｅ．
０，を生じ、次の還元工程においてＦ（３ｚＯ３は、例
えば、（１）．　（２）式の反応によりＦｅ３０．へと
変化する．再生工程では、前述のように温度上昇を起し
、吸？剤の熱劣化を招く要因になる一方、再生用ガス中
の酸素を消費する。

再生用ガス中の酸素は、本来（５）弐の反応によってｌ
肖費されるべきものであり、このＦｅ＋Ｏｎによる酸素
の消費は余分なものである。

また還元工程においても、吸収工程での未反応Ｆｅ３０
．が再生工程でＦｅｚｅｓに転じ（１），　（２）式の
反応により、再びＦｅ３０ｍとなり、ガス化ガス中のｔ
ｔ．ｚ＋　ｃｏを消費する。この１１■，ＣＯは、吸収
工程での未反応Ｆｅ３０．が存在しなければ、消費され
得ない言わば無駄な消費と言うことができ、本来ガス化
ガスのＨＺ＋　ｃｏであるため、ガス精製装置後流のガ
スタービンの燃料源ロスの原因となる。

なお、吸収剤として、鉄以外のＺｎ，　Ｍｎ，　Ｃｕ，
　Ｍｏ＋一等の酸化物を使用した場合においても、同様
な問題が発生する。

本発明は、再生時の吸収剤温度上昇の緩和及び粗ガス化
ガス中の１１■ＣＯのエネルギーロス等の問題杏解決す
るためになされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の問題点を、吸収反応器を一部２塔直列
に配列して操作し、吸収Ｍを殆んど完全に硫化すること
により、解決するものである。

すなわち、本発明は高温還元性ガス中に含まれる硫化水
素、硫化力ルボニル等のイオウ化合物を吸収剤で吸収・
除去する方法において、吸収剤を充填した反応器を少な
くとも４塔使用し、吸収工程、再生工程及び還元工程の
三工程からなり、運転時、その一部において２塔直列に
配列して操作する吸収工程とその一部において２塔直列
に配列して操作する再生工程とをそれぞれ組み込んだ高
温還元性ガスの梢製方法を提供するものである。

〔作用〕

吸収工程を吸収反応器ｌ塔にて操作する従来のプロセス
から、上記のように吸収工程及び再生工程において、そ
れぞれ一部２塔直列にて操作するプロセスに変え、吸収
工程終了後の吸収剤を従来１０〜５０％であった硫化率
、即ち吸収剤の利用率を１００％にし、吸収剤の機能を
有効に発揮させることにより、次のようなメリットが生
じる。

本発明では、それに何ら限定されるものではないが、以
下ＦｅｚＯ．を吸収剤とする場合を例にして説明する。

吸収工程を１塔単独操作で行う場合、吸収剤の有効活用
を図る観点から、吸収工程の切替はその出ロイオウ化合
物濃度の許容範囲内でできるだけ硫化率を上げた状態で
行う方が好ましく、従って、その吸収時間は出ロイオウ
化合物が許容限界濃度に達するまでの時間であるのに対
して、本発明方法ではｌ塔分の吸収剤中の鉄酸化物の殆
んどすべてがＦｅＳになるまでの時間をとることができ
る。

今両者の吸収剤量を同一にとって吸収時間を計算すれば
、本発明方法は、ｌ塔単独操作の場合よりも長くとれる
。逆に吸収時間を同一にとって必要な吸収剤量を試算す
れば、本発明方法は１塔単独操作の場合に比して少く、
７５％程度で良いことになる。このことから、本発明は
従来の方法よりも反応器をよりコンパクトにできるメリ
ットを有している。その上、再生工程においては、Ｆｅ
３０．が殆んどないので、ＦｅｓＯａの酸化反応に要す
る再生？空気量が少なくてすみ、再生用空気蚤は、１塔
単独操作（硫化率を２５％とした場合）と比較すればそ
の９５％程度となる。従って、残存Ｆｅｚｅｓによって
消費されていた酸素量が５％程度不要となることから、
再生用空気量の低減につながり、空気供給のためのブロ
ワー容量の削減、電力消費量の節約へと効果を発揮する
。

また還元工程においても、前述したようにｌ塔単独操作
における吸収工程での未反応のＰｅｘＯａに起因するＰ
ｅｚＯ３の還元反応がないので、ガスタービンの燃料源
である１１■，ＣＯの無駄な消費がない。

さらに反応面においても特徴をあげることができる。

即ち、再生工程において、主としてＦｅＳの酸化反応の
みが起こるために、従来方法におけるＦｅｚｅ４の酸化
による異常高温を避けることができるばかりか、再生工
程にある反応器出口のガス温度ならびにＳＯ■濃度の安
定化にも寄与する。再生工程にある反応出口に設置され
ている熱交換器で回収された再生工程にある反応器出口
の高温ガスの熱は、Ｓ回収系を経て再生工程にある反応
器に導入される再生用循環ガスの補熱用に利用されるた
めに、トータルシステムとして安定した運用を図る上に
再生工程にある反応器出口のガス温度を安定化させるこ
とは重要である。一方、上記の通り、再生工程にある反
応器から発生するＳＯ８ガスは濃度変化が小さ《、後流
のイオウ回収系で安定した性能を得ることができる。

本発明は、上述のように波及効果が大きく、高温還元性
ガスを固定床方式で精製するトータルシステムにおいて
極めて効果的な方法と言うことができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明方法の一実施態様例を示すフロー図で
ある。

第１図において、１，　２．　４及び５４はｏｚｓ，　
ｃｏｓ等のイオウ化合物を含む脱塵高温還元性ガスライ
ン、３．５〜８、４２〜４５は同ガス流路切替バルブ、
９〜１２は再生工程及び還元工程の反応器から出る比較
的高濃度イオウ化合物含有ガスの切替バルプ、１７〜？
０は吸収剤２ｌを複数段（ここでは４段）に分割して充
填した反応器、３０〜３３は吸収工程を２塔直列操作に
切替るためのガス流路切替バルブ、３４〜３７は再生工
程にある反応器出口ガスをもう一方の再生工程にある反
応器に導入するためのガス流路切替バルブ、３８〜４ｌ
は再生工程にある反応器へ再生用ガスを供給するための
ガス流路切替バルプ、５０〜５３は吸収工程にある反応
器からの精製ガスのガス流路切替バルブ、５８は精製ガ
ス取出しライン、６３は再生ガス循還ライン、５７は後
述のガスライン７８の分岐ライン、５６は同流路切替バ
ルブ、５９及び６０は空気又は酸素含有ガス供給のため
のライン及び同流路切替バルブ、５５．　６２及び６９
は熱交換器、６４は降温された比較的高濃度のイオウ化
合物含有ガスライン、６７はＳＯ■還元反応器、７ｌは
イオウ凝縮器、６１．　６８．　７０，　７２，　７４
．　７５及び７７はガスライン、７３はイオウミスト分
離器、７６はプロワ、８０は液体イオウ（回収イオウ）
ラインである。なお、第１図中反応器２０の右側の■．
■は、それぞれ反応器１７左側の■，■に接続されてい
る。

第１図では吸収剤２１が充填された同一構造の反応器１
７〜２０を（１），　（２１式による還元工程、（３）
，　（４１式による吸収工程、（５）式による再生工程
と順次切り替えて行く態様を示しているが、本発明は固
定床弐に限定されるものではなく、還元性ガス中のＨ．
Ｓ，　ＣＯＳ等のイオウ化合物を吸収剤で吸収除去後、
（５）弐による再生を繰り返すプロセスなら流動床式、
移動床弐を問わず適用できる。また、４塔以上の固定床
弐にも適用できるのはいうまでもない。

更に、吸収剤の組成、形状に何ら限定されるものではな
いが、ここではＦ＋４０．を吸収剤とする場合につき説
明する。

ライン１のＩＩ，Ｓ，　ＣＯＳ等のイオウ化合物を含有
する高温還元性ガスは、例えば石炭のガス化ガスを図示
省略の集塵装置でダスト濃度１０ｍｇ／Ｎｍ３程度まで
脱塵したものであり、石炭の種類やガス化条件で異なる
が、ダスト以外に数１０〜数１０００ρｐｐｍのＨｇＳ
，　ＣＯＳ，　ＮＨｓ及びハロゲン等が含まれており、
ガス温度はガス化が出口部での熱回収により２５０〜ｓ
ｏｏ　’ｃ、圧力はガス化炉の形状により異なるが、通
常、常圧〜２５ｋｇ／ｃｍｔＧである。

第１図は反応器１７．　１８で再生工程を、反応器１９
で吸収工程を、反応器２０で還元工程を行っている状態
を示している。

第２図は、本実施例における反応器の吸収、再生、及び
還元工程のタイムスケジュールの例を示す図であり、反
応器１７〜２０はそれぞれＮｏ．ｌ−Ｎｏ．４として示
されている。

ここに、吸収（脱硫）、再生及び還元工程とイオウ回収
系の運転については、ラ．インｌの脱塵ガス化ガスとば
ぼ同圧（常圧〜３０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ程度）で行われるも
のとして、第１図について、第２図のタイムスケジュー
ルのもとで、以下に説明する。

第１図において、ラインｌ内の脱塵ガス化ガスは流路切
替ハルブ７を介して反応器ｌ９に供給され、該ガス中の
イオウ化合物が、通常、３００〜５００゜Ｃで、（３）
，　（４１式によって吸収剤２■に吸収除去され、精製
ガスとなって流路切替バルブ５２を介してライン５８か
ら図示省略のガスタービンに供給される２。

再生工程中の反応器ｌ７と１８はライン２６によって？
・列に連結されており、反応器１７の出口ガスはガス流
路切替バルブ３５を介して反応器ｌ８に導入されている
。第１図は反応器ｌ７が再生工程へ入って、４時間後の
状態を示している。第２図のタイムスケジュールにおい
て、８時間で吸収剤の再生を完了させるが、最初の６時
間程度で再生はほぼ完了し、残りの２時間は再生の完遂
と冷却に費やされる。従って正味の再生時間は、約６時
間であり、再生時間４時間を終了した時点では、反応器
ｌ７の吸収剤は大体２八程度再生を終えた状態にある。

反応器ｌ７の再生開始４時間後にこれまでの反応器２０
と１７の直列再生を反応器１７と１８のそれに替える。

反応器ｌ７の再生を約６時間経た後は、未反応の酸素ガ
ス（０■）が出てくるが、反応器ｌ７出口の未反応０．
は後段反応器１Ｂの吸収剤の再生に用いられることとな
り、反応器１７の再生の完全化、冷却と共に、反応器１
８の再生が行われる。本発明方法における再生工程は、
２塔直列に操作することを特徴としており、吸収工程を
終了した後の再生反応器に導入するガスは、もう一方の
再生反応器の再生に費やした後のガスが使用される。再
生工程の間、反応器出口ガス中の酸素ガス濃度は低→高
へ変化する。即ち、再生工程開始時点は、再生入口ガス
中の酸素濃度は低いが再生の進行と共にガス中の酸素濃
度は、徐々に高くなるので、吸収剤の高温化を防ぐ上か
ら好都合である。また２塔直列再生を行うために、再生
工程にある反応器の後流に位匿するイオウ回収系への酸
素ガスの漏れ込みを防ぐことができる利点もある。従っ
て２塔直列に連結した前後の再生工程にある反応器は再
生完了後も酸素含有ガスを受け入れることができ、吸収
剤の蓄熱の回収と再生の完遂をはかる冷却工程の導入が
可能となる。

反応器ｌ９は吸収工程開始後２時間を経た状態にある。

反応器には吸収剤が完全に破過するまで、６時間を要す
る吸収剤量が充填されており、２時間経過時点では今だ
充分な吸収能力を有しているために、反応器出口のＨ．
Ｓｆｉ度は所定限界濃度以下となっている。このため、
吸収工程はこの時点ではｌ塔操作を行っている。さらに
吸収工程が進むと、反応器出口から未吸収のイオウ化合
物が出始め、吸収開始４時間頃から所定濃度を越えるこ
ととなるので、この時点から２塔直列操作とし、還元工
程を終了した反応器２０に流路切替バルプ３２、ライン
２４を介して反応器１９の出口ガスが導入される。この
状態で吸収工程が進むと反応器１９は完全にＦｅＳとな
り、イオウ化合物の吸収能力を全く有しないこととなる
ので、この時点でガス流路を切替え、反応器２０単独の
吸収操作となる。完全にＦｅＳと化した反応器１９は次
に再生工程に移ることとなるが、反応器１８の出口ガス
がライン２７、流路切替バルプ３６を介して導入される
。前述のように反応器１８の出口ガス中の酸素ガスは低
濃度から徐々に高まるためにマイルドな再生を行うこと
ができる。

このように吸収工程を１塔単独操作と２塔直列操作を組
み合せることによって、吸収工程を終えた吸収剤は未反
応体が共存しない状態を常に作り出すことができる。

反応器１９がｌ塔単独で吸収工程を行っている間、反応
器２０は還元工程中であり、還元用ガスはガス？イン４
から分岐したガスライン５４より流路切替バルブ４５を
介して、反応器２０に導入される。

反応器においては、再生工程中ＦｅＳの一部がＳ（ｈは
反応して不純物として硫酸鉄（Ｆｅｔ（ｓｏ．）　３　
）が蓄積され、これが還元工程中に次の反応によって分
解してＳＯ．が発生する。

１’＋３（５０４）３＋　ｌｏｌｌｚ＝２Ｆｅｓ＋ｓＯ
ｚ　＋１０ＨｚＯＦＧ　（Ｓ０４）　ｚ　＋　ＩＯｃｏ
　＝　２ＦｅＳ　＋　Ｓｏｗ　＋　ｌＯｃＯ２このＳＯ
２を含む反応器２０の出口ガスｌ６は、流路切替バルブ
ｌ２を介して再生処理後のＳＯ■を含むガスと合流して
、熱交換器６２により冷却されて、ライン６４ヲ経てイ
オウ回収系に導入される。イオウ回収系に移されたガス
はライン６６、ＳＯ■還元反応器６７、熱交換器６９、
ライン７０、イオウ凝縮器７１を通ってイオウ分離器７
３に導かれ、ライン８０からイオウが回収される。その
後、イオウを分離したガスはブロワ７６により、ライン
５９からの空気又は酸素含有ガスの供給を受け、ライン
６１を経て熱交換器６２に送られ、再生反応に必要な温
度まで昇渇された後、再生ガス循環ライン６３に戻され
る。

？スライン６３に戻されたガスは流路切替バルブ３８を
経て、再生中の反応器ｌ７及び１８に導入され、再生反
応の促進に寄与した後、流路切替バルブ１０を介して上
述と同様にして循環ガスとなる。

なお還元用ガス５４の流量はラインｌの脱塵ガス化ガス
の１〜１０％程度でζＳＯ■還元工程における必要還元
性ガス（Ｈ．＋ＣＯ）量とのバランスで決定される。

反応器１９が吸収工程を終了すると、次に再生工程に移
るが同時に反応器１７は還元工程へ、反応器ｌ８は反応
器ｌ９との直列再生工程へ、反応器２０は脱硫工程へと
工程を変えていく。

低負荷でラインｌの高温還元性ガスの流量が減少したり
、あるいは低硫黄炭を使用する場合には吸収工程で吸収
剤を完全に破遇させるのに長時間かかることとなる．こ
のような場合は吸収剤を完全に破過させずに、運転を行
うシステムに変更することもできる。

この際（３），　（４）式の吸収反応で生成する吸収剤
中のＦｅＳ量が通常より少なくなり、再生反応熱量が？
少し、再生系の熱収支をとることが次第に困難になって
来る。

負荷が所定以下（例えば５０％以下）になって熱収支を
とるのが難しくなった場合は、イオウ回収系のイオウ凝
縮器７１を一部ハイバスして対応する方法を採ることも
できる。

その際、バイパスガス中にＨｉｓ，ガス状イオウ等のイ
オウ分が含有されており、それらのイオウ分は再生反応
器入口又は反応器内で燃焼するため、再生系内の補熱に
寄与することとなる。

再生反応で生成するＳＯ■ガスの除去には、ＳＯ２還元
反応のみ又はＳＯ■還元反応とクラウス反応との組み合
わせによる単体イオウとしての回収除去、石灰との湿式
反応による石膏としての回収除去等があるが、どの方法
によるかの制限はない。

ここでは、上記の０１）〜０３）式の還元反応による単
体イオウとしての回収除去方法で説明する。

ＳＯ２還元反応に必要なライン２からの還元性ガスは、
ライン１の脱塵ガス化ガスの一部が使用され、流路切替
バルブ３を介して、ＳＯ■還元及びイオウ回？装置６７
に供給される。このガスにより、ライン６４からの再生
工程後のガスに含まれるＳＯ■ガスが（１１）〜Ｏｌ式
の反応で１１■３やイオウ単体等となる。

ＳＯｉ＋３１Ｉｚ　→ＩｈＳ＋２ＬＯ　　−−−−−−
−．−．．．．．．．．−，，−，，−・００ｓｏｚ＋
２ｏｚ　−”へＳｘ　＋２１１　ｚＯ　　　−一−−−
−−−−−−　０２）ＳＯ２＋２１１！Ｓ−＋’八Ｓｘ
　＋　２１１　ｚＯ　　−一−−−−−−−θ湯但しｘ
＝２〜８ 次いで、熱交換器６９、イオウ凝縮器７１で１３０〜２
００゛Ｃで冷却され、イオウ分離器７３でガス成分と分
離され、単体イオウがライン８０より系外へ取り出され
る。

このようにして、再生反応で生成するＳＯｔガスの大部
分が除去され、再生工程にある反応器の処理ガス（再生
ガス循環ライン６３中のガス）となる。

なお、ここで使用する還元性ガスは、精製後のライン５
８のガス化ガスならばより好ましいのは当然である。

本発明方法では、再生工程のガスの流れ方向は吸収時の
流れ方向と逆流にしているが、吸収工程終了時の吸収剤
のＦｅＳ分布は上流、下流を問わずほぼ均一となってい
るので、再生用ガスの流れは順流、逆流のどちらでも採
用することができる。また還元用ガスの流れも順流、逆
流のどちらでも採用できる。

〔発明の効果〕

本発明方法によれば吸収剤を充填した反応器を少なくと
も４塔使用し、吸収、再生、還元の工程からなり、吸収
工程において、一部２塔直列運転を行わせ、吸収剤を完
全に硫化物とすることによって、従来の固定床脱硫法に
比べて、次のような効果を有する。

（１）吸収工程時、吸収剤を有効に活用することによっ
て、吸収剤必要量を３７４程度に少なくすることができ
る。

（２）再生工程時、従来法において見られた未反応（未
硫化）　Ｆｅ．Ｏ．等の反応熱に由来する温度上昇問題
が解消でき、吸収剤の熱劣化を保護し、寿命延長につな
がる。

・再生工程時、未反応（未硫化）　Ｆｅｚｅ４等の酸化
に要していた再生用空気量が５％程度低減できるので、
結果的に電力消費量等のエネルギーの省力化に寄与する
。

φまた再生工程時、主としてＦｅＳ等の酸化反応のみが
生起するために、再生工程にある反応器出口のガス温度
及びｓｏｔｆＡ度の変化が少なく、より安定化する。

・還元工程時、吸収工程時の未反応（未硫化）Ｆｅ３０
．等に起因するＦｅ．Ｏ．等への還元のためのＩｆ，，
　ＣＯの消費がないので、ガスタービンの燃料等に用い
られる＋＋Ｚ，　ＣＯのロスを防止できる。

以上のように本発明は、高温還元性ガスの精製方法のト
ータルシステムにおいて、効果的な方法を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例のフロー図であり、第２
図は同実施例の吸収、再生、還元サイクルのタイムスケ
ジュールの例を示す説明図である。 １，　２，　４．　５４−・・高温還元性ガスライン、
１７，　１８，　１９、２０・−・反応器、５８−・精
製ガス取出ライン、 ６３一再生ガス循環ライン．、 ６４−　イオウ化合物含有ガスライン、６２．　６９−
・一熱交換器、 ６７−　イオウ回収装置、 ７３−　イオウミスト分離器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高温還元性ガス中に含まれるイオウ化合物を吸収剤で吸
   収除去する精製方法において、吸収剤を充填した反応器
   を少なくとも４塔使用し、前記イオウ化合物を吸収剤で
   吸収除去する吸収工程、該吸収剤を酸素含有ガスで再生
   する再生工程、及び再生された吸収剤を高温還元性ガス
   で還元する還元工程の三工程からなり、運転時、その一
   部において２塔直列で操作する吸収工程とその一部にお
   いて２塔直列で操作する再生工程とをそれぞれ組み込ん
   だことを特徴とする高温還元性ガスの精製方法。