JPS627960B2 - - Google Patents

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JPS627960B2
JPS627960B2 JP52145213A JP14521377A JPS627960B2 JP S627960 B2 JPS627960 B2 JP S627960B2 JP 52145213 A JP52145213 A JP 52145213A JP 14521377 A JP14521377 A JP 14521377A JP S627960 B2 JPS627960 B2 JP S627960B2
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JP
Japan
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hydrogen sulfide
gas
carbon dioxide
hydrogen
volume
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JP52145213A
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English (en)
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JPS5372007A (en
Inventor
Fueruroopu Yan
Sufuento Erunsuto Ueruneru Eeritsuku
Korunerisu Geechee Rudorufu
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Filing date
Publication date
Application filed by Shell Internationale Research Maatschappij BV filed Critical Shell Internationale Research Maatschappij BV
Publication of JPS5372007A publication Critical patent/JPS5372007A/ja
Publication of JPS627960B2 publication Critical patent/JPS627960B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
    • C01B17/0456—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process the hydrogen sulfide-containing gas being a Claus process tail gas

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  • Analytical Chemistry (AREA)
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  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は硫化水素含有ガス精製処理方法に関
し、該ガスの硫黄成分を硫黄回収単位中で元素硫
黄に転化せしめるものである。 一般に硫黄回収単位の供給原料はガス精製工程
の再生段階において製造される硫化水素含有ガス
である。これらガス精製工程は、工業ガス例えば
製油所ガス、天然ガスまたは炭化水素部分燃焼に
よつて製造される合成ガスの硫黄成分(大抵の場
合主として硫化水素)を別の用途に対し前以つて
受容可能低水準に減少せしめるために必要であ
り、通常該ガスの硫黄成分の液体吸収剤への吸収
を包含し、この吸収剤はついで再生して硫化水素
豊富ガスを与えるようにする。この後者のガスは
次に硫黄回収単位に通過せしめ、元素硫黄が製造
され除去される。このような単位の反応排出ガス
は次になるべく更に別の処理を行なつて該ガスの
硫黄含有量を非常に低水準に減少せしめるように
し、これを最終的に大気中へ放出する。 硫黄回収単位においては、該硫化水素をよく知
られたクラウス反応によつて転化せしめて元素硫
黄にする。クラウス型式またはクラウスプラント
の硫黄回収単位は工業において広く使用せられ、
かつ充分確立したものである。 “クラウス反応”なる次の記載は硫化水素と二
酸化硫黄との反応を意味し、元素硫黄と水が製造
される。“クラウス型式の硫黄回収単位”または
“クラウスプラント”では、クラウス反応を実施
する装置を意味して熱帯域を合体し、ここで硫化
水素を部分的に燃焼して正当割合の二酸化硫黄を
製造するようにし、次に未燃焼硫化水素と反応し
て硫黄および水を与えるようにし、硫黄は次に凝
縮せしめて回収し、引続き1またはそれ以上の接
触地帯において同一反応を適当な触媒の手段によ
つて更に促進し、付加的硫黄を回収する。 クラウスプラントにおいて実施する方法は時と
して文献中に変形クラウス方法として参照され
る。 硫化水素とは別に上記工業ガスはしばしば他の
硫黄成分、例えばカルボニルならびに他のメルカ
プタンの如き有機硫黄化合物を含有し、これはま
たガスを使用する以前に除去する必要もある。従
つて適当な液体吸収剤を使用するが、このものは
存在する総ての硫黄成分を除去する。しかしなが
な該工業ガスは通常二酸化炭素をも含有する。硫
化水素除去のガス精製工程に適用する液体吸収剤
は一般的に二酸化炭素の良好な吸収剤でもある。
吸収の手段による硫化カルボニルの除去に対して
は溶媒を実際的に使用するが詳細には二酸化炭素
の有効な吸収剤である。その結果脂肪族液体吸収
剤の再生によつて硫化水素/二酸化炭素を含有す
るガスが得られるが、これは次にクラウスプラン
トで処理しなければならない。これらガスが低二
酸化炭素含量(約15容量%まで)および比較的高
硫化水素含量(50容量%まで)を有する限りこれ
をクラウスプラント中で満足に仕上げすることが
できる。しかしながらもしクラウスプラントに供
給するガスが非常に多量の二酸化炭素を含有する
ならば該クラウスプラントは特別設計を必要と
し、その結果多かれ少なかれ有効な装置となる。
更にもしかかる硫化水素/二酸化炭素含有ガスの
硫化水素含有量が40容量%以下となれば、クラウ
スプラントは該熱帯域に関して操業困難となり、
必要な二酸化炭素を製造するための硫化水素燃焼
部分がクラウス反応に要求される時には特別の処
置を執らなければならない。これら操業上の困難
性は主として熱帯域中における硫化水素の燃焼に
必要な温度に到達できないという事実から生ず
る。 今日では工業ガスは精製工程で精製しなければ
ならないが、これは硫化水素/二酸化炭素のガス
を生じ、このものは正に20容量%以下の硫化水素
を有するが、二酸化炭素含有量は20容量%以上で
ある。かかる工業ガスはまた固体燃料例えば石炭
ないし低硫黄ガスは液体燃料の転化工程から生ぜ
しめてもよい。 高含量の二酸化炭素および更にこれに硫化カル
ボニルを加えてなる硫化水素含有ガスをクラウス
型式の硫黄回収単位中で処理せしめ得る方法を提
供することが本発明の一つの目的である。かかる
単位の硫黄回収効率を該単位反応排出ガスの別の
処理によつて高め、これにより硫黄化合物による
環境汚染の問題を緩和する方法を提供することが
別の目的である。 従つて本発明は、 (a) 硫化水素−および二酸化炭素−含有ガスを
180℃ないし450℃の範囲の温度で水素−およ
び/または一酸化炭素−含有ガスの存在下に無
機酸化物性担体上に支持された硫化第族およ
び/または第族金属触媒上に通して還元され
たガスを得、 (b) 還元されたガスを冷却しそしてそれを吸収帯
において、該吸収帯の曝気部分につき1m/秒
またはそれ以上のガス速度で硫化水素用の液体
で再生可能な吸収剤に通し、 (c) 吸収剤を通過したガスの非吸収部分を工程か
ら放出し、一方吸収により生じた硫化水素豊富
吸収剤を再生して硫化水素豊富ガスおよび再生
吸収剤を得、そして (d) 段階(c)で得られた再生吸収剤を段階(b)で硫化
水素吸収に再使用し、一方硫化水素豊富ガスを
単体硫黄製造用にクラウスプラントに通しそこ
で反応排出ガスが生ずる、 硫化水素−および二酸化炭素−含有ガスの精製
処理方法において、二酸化炭素を高含量で含みそ
して硫化水素のほかに硫化カルボニルおよび/ま
たは他の有機硫黄化合物にも含むガスをクラウス
プラントからの反応排出ガスと結合することによ
り形成されるガス混合物を、前記硫化水素−およ
び二酸化炭素−含有ガスとして段階(a)ないし(d)の
処理にかけることを特徴とする前記方法に関す
る。 クラウス型式の硫黄回収単位の反応排出ガスは
なお硫黄化合物を含有するが、誘導された硫化水
素についての回収元素硫黄の収率は完全に定量的
である。硫黄化合物の他に幾分かの元素硫黄の煙
霧を含有してもよい。典型的反応排出ガスは次の
組成を有することになろう。 H2S 0.1〜2 容量% SO2 0.05〜1 〃 COS 0.01〜0.2 〃 CS2 0.01〜0.2 〃 Sel 0.01〜0.2 〃 H2 0〜5 〃 CO 0〜3 〃 CO2 2〜15 〃 H2O 25〜40 〃 N2 残余 ガス精製工程によつて処理される工業ガスの型
式に依存して高二酸化炭素含量を有しかつ硫化カ
ルボニルを含んでなる硫化水素含有ガスは更に他
の有機硫黄化合物および/またはシアン化水素を
含んでもよい。その他の有機硫黄化合物は二硫化
炭素、メルカプタンおよび/または二硫化物とす
ることができる。その起源に依存して天然ガス中
に低級アルキルメルカプタンおよび対応するジア
ルキル二硫化物が存在してもよい。該低級アルキ
ルメルカプタン類は6個までの炭素原子を有する
アルキル基を含んでなる。 反応排出ガスおよび該硫化水素水素含有ガスを
高二酸化炭素と共に定義した如き硫化第族およ
び/または第族金属の触媒上に特定温度範囲で
通過せしめることによつて存在する何等かのメル
カプタンおよび/または二硫化物を包含する硫化
水素以外のガス混合物の総ての硫黄成分が硫化水
素に転化せしめられるであろう。二酸化硫黄は存
在する酸素によつて還元されるであろうが、硫化
カルボニルおよび二硫化炭素は触媒上で加水分解
して硫化水素および水となろう。また幾らかの硫
化カルボニルおよび二硫化炭素の水素添加が起ろ
う。存在する何等かの元素硫黄も特定条件の下に
還元して硫化水素となろう。 高二酸化炭素含有を有する硫化水素含有ガスは
一般的に30容量%のH2S、20ないし95容量%の
CO2および0.1ないし2.5容量%のCOSを含んでな
る。更に詳細には40ないし85容量%のCO2および
0.2ないし1.5容量%のCOSを含んでなるものでよ
いが、その硫化水素含量は22容量%以下でもよ
い。その二硫化炭素含量は変化してもよく、0な
いし1.3容量%の範囲でよく、シアン化水素含有
量は0ないし0.8容量%の範囲でよい。 本発明方法の段階(a)はなるべく200℃ないし350
℃の温度で実施するとよい。この目的のために硫
黄回収単位の反応排出ガスおよび硫化水素含有ガ
スの混合物で高含量の二酸化炭素および硫化カル
ボニルを有するものを前記触媒上に二酸化硫黄お
よび元素硫黄の硫化水素への完全転化に必要な少
なくとも化学量論量の遊離水素および/または遊
離一酸化炭素含有ガスの存在の下において通過せ
しめる。一般的に必要化学量論量の1.3ないし2.0
倍を適用する。経済的な理由のみではより高量の
水素ならびに/または一酸化炭素は何等考慮され
ない。 本発明の目的のためには一酸化炭素はその還元
力で水素と当量であるが、これは次の反応方程式
に従つてその場で水素を製造するからである: CO+H2O→←CO2+2H 二酸化硫黄の一酸化炭素による還元が非常に速
い反応であることが注目されているが、その場で
製造される水素の故である。その理由で水素およ
び一酸化炭素含有ガスが特に段階(a)において望ま
しい。H2/COの比9:1ないし2:8を有する
ガスを適当に使用するとよく、H2/COの比4:
1を有するガスが好ましい。 使用する遊離水素および/または遊離一酸化炭
素含有ガスは有利には両化合物を含有するガス、
例えば都市ガス、水性ガスまたは合成ガスとして
もよい。純枠の水素または一酸化炭素も使用して
よい。適当な水素豊富ガスまたはガス混合物は接
触改質ガス単位の排出ガス、水素プラントで製造
されるガス、または石油からの飽和粗ガス処理単
位から得られるガスである。遊離水素および遊離
一酸化炭素含有ガスは別に低級炭化水素ガス、例
えばメタン、エタン、プロパン、ブタンまたはそ
れらの混合物の亜化学量論的量の燃焼によつて製
造してもよい。かかるガスの製造は適当に反応排
出ガスおよび前記硫化水素含有ガスの以下に述べ
る如き必要反応温度までの加熱仕上げと組合わせ
るとよい。 硫黄回収単位の最終床および元素硫黄回収用の
関連凝縮器を通過してしまつた後は該反応排出ガ
スは通常130℃ないし170℃の温度を有する。しか
しながら第族および/または第族金属の触媒
上の還元段階に対しては該排出ガスはより高温を
持たなければならず、それ故にこれら排出ガスは
先づ170℃を超える温度に加熱しなければならな
い。該反応排出ガスはなるべく180℃ないし450℃
の範囲の温度に加熱するのがよいが、高二酸化炭
素含量を有する前記硫化水素含有ガスと共にし、
これを低級炭化水素の亜化学量論的燃焼によつて
製造される水素および一酸化炭素含有ガスまたは
低級炭化水素と酸素含有ガスとの混合物と混合す
ることによつて行なう。前記ガスの混合は該亜化
学量論的燃焼に使用するバーナーの燃焼室を伴な
う反応室中で行なうとよい。 温度の170℃以上への増加はまた少量の元素硫
黄の煙霧の形のものの反応排出ガス中の存在の見
地からも重要である。この不都合な硫黄煙霧は温
度を硫黄の露点以上に上昇せしめることによつて
消失する。温度を170℃以上に上昇せしめる結果
として、ガス相中の元素硫黄の存在は使用すべき
還元触媒の触媒活性度に不利な効果を有しない。 170℃を超える温度に加熱した後、反応排出ガ
スおよび高二酸化炭素含量を有する前記硫化物含
有ガスを遊離水素含有および/または遊離一酸化
炭素含有ガスと共に硫化第族および/または第
族金属触媒上に通過せしめて二酸化硫黄を還元
して硫化水素にするようにする。同時に元素硫黄
ならびに硫化カルボニルおよび/または他の有機
硫黄化合物を硫化水素に転化せしめる。このよう
な還元触媒は当該技述分野で周知である。一般的
に有機酸化物性担体上に支持された硫化第族お
よび/または第族金属触媒は適当なものである
が、本発明実施に好ましい還元触媒は1またはそ
れ以上の次の金属すなわちモリブデン、タングス
テンおよびクロム(第族金属)、および/また
は1またはそれ以上の金属、すなわちコバルト、
ニツケルおよび鉄(第族金属)を含有する触媒
であり、このような一つの第族金属とこのよう
な一つの第族金属との組合わせが好ましい。無
機酸化物性担体はアルミナ、シリカ、マグネシ
ア、ボリア、トリア、ジルコニアまたはこれら化
合物の2またはそれ以上の混合物でよい。本発明
方法に従い使用する最も好ましい還元触媒は
Ni/MO/Al2O3またはCo/Mo/Al2O3触媒であ
る。 第族および/または第族金属触媒を硫化物
の形で使用する。硫化はあらかじめ適当な硫化
剤、例えば10〜15容量%の酸化物を含有する水素
と硫化水素との混合物の手段によつて行なうとよ
い。反応排出ガス自体によつてその場で該触媒を
硫化することも可能である。しかしながら特に適
当なものは水素、硫化水素および水を1:1:1
の比で含んでなる硫化混合物であり、該硫化温度
は300ないし400℃である。硫化すべき触媒は第
族および/または第族金属を酸化物または元素
として含むとよい。 硫化水素用の液体吸収剤と接触せしめる以前に
段階(a)で得られた還元ガス混合物を先づ冷却す
る。更に好適には冷却を2段階で行ない、第1に
は間接熱交換であり、第2には水による直接熱交
換とする。 冷却後還元ガス混合物を液体ならびに再生可能
溶媒と吸収帯において接触せしめる。この目的の
ため充填塔および棚段塔双方を適用するとよい。
二酸化炭素の同時吸収を減少せしめるために比較
的高いガス速度を適用する。吸収帯の曝気部分に
ついて1.0ないし3.0m/secのガス速度を使用す
るのが好ましい。更に20以下の吸収層を有する吸
収帯を適用するのが好ましい。棚段塔を使用する
場合には、塔は20以下の接触バルブ棚段を持つよ
うにしなければならない。充填塔は20以下の理論
棚段を有しなければならない。5ないし15の吸収
層を有する吸収帯の使用が特に好ましい。 使用する液体ならびに再生可能硫化水素吸収剤
はなるべくアミンまたは置換アミンの水性容液が
よい。この型式の吸収剤は当業者によく知られて
おり、例えばジアルキル置換アミノ酸のアルカリ
金属塩、例えばジメチルアミノ酢酸カリウムおよ
びアルカノールアミンがある。更に好ましくはポ
リアルカノールアミン、例えばジイソプロパノー
ルアミンを使用する。更に二酸化炭素の同時吸収
を減少せしめるために第3級置換窒素原子を有す
るアルカノールアミン、例えばメチルジエタノー
ルアミンまたはトリエタノールアミンを適用する
のが好ましい。 該アルカノールアミンはなるべくモル濃度0.5
ないし5、なるべく1ないし3の水性溶液を使用
するのがよい。 吸収剤通過後にここに極く少量の水素および痕
跡の硫化水素の他に主として窒素および二酸化炭
素を含んでなる還元ガス混合物の未吸収部分を大
気中に放出する。もし望むならばこの未吸収部分
を通常の方法で煙突に通過せしめる以前に焼却し
てもよい。 硫化水素豊富吸収剤は周知の再生方法、例えば
加熱、および/または水蒸気によるストリツピン
グによつて再生し、硫化水素豊富ガス混合物およ
び再生吸収剤を製造し、これを段階(b)において更
に硫化水素吸収用に再使用する。 必要なストリツピング水蒸気量は強力な酸性化
合物を含んでなるアルカノールアミンの水性溶液
を適用することによつて減少せしめることができ
る。驚くべきことにこの酸性化合物の添加がまた
かかる酸性化合物合物の使用なしの場合よりも遥
かに低量の硫化水素が与えられた水蒸気量に対し
て還元ガス混合物の未吸収部分に残留する結果に
もなることが見出されている。なるべくは溶液中
に存在するアルカノールアミンの約0.1ないし15
モル%が酸形で存在するような量のこの酸を添加
するとよい。適当な酸性化合物は例えば酢酸、ギ
酸、燐酸、シユウ酸および硫酸のアンモニウム塩
であり、後者の2つの酸のアンモニウム塩が好ま
しい。酸の代りに酸自体を指示範囲で適用すれば
よい。 吸収剤の再生で遊離され、また同時吸収二酸化
炭素および水をも含有する硫化水素豊富ガス混合
物を先づ冷却してその中に存在する水を凝縮せし
めるようにする。通常少なくともこの水の一部を
再生段階に再循環して該水性吸収剤の水含量を必
要水準に維持するようにする。冷却後に硫化水素
豊富ガス混合物を硫黄回収単位に通過せしめて元
素硫黄を該ガスから回収するようにする。 本発明方法を高い二酸化炭素含有量を有し、硫
化カルボニルを含んでなる総ての硫化水素含有ガ
スに適当に使用する。従つて例えば高量の二酸化
炭奏を含有する天然または合成ガスを清浄にする
工程から回収される硫化水素含有ガスが非常に適
当に使用される。本方法は部分燃焼方法から発生
するガス精製に使用する吸収工程から得られる硫
化水素含有ガスに特に有利に適用される。 本発明の特定実施態様においては、硫化水素/
硫化カルボニル/二酸化炭素含有ガスが二酸化炭
素につき非選択的または部分選択的であるような
条件の下に操業する吸収工程から得られる。この
実施態様の利益は、硫黄成分ならびに二酸化炭素
を共にこの非選択的または部分選択的ガス精製工
程で除去して更に使用できる清浄生成物ガスを与
えるようにし、直接還元段階(a)に通過する硫化水
素含有ガス中に含有する二酸化炭素については非
常に少量を段階(d)の硫黄回収単位にガスサイクル
を経由して還流することである。非選択的または
部分選択的ガス精製工程に使用する吸収剤は、容
易に硫黄化合物ならびに二酸化炭素双方を吸収す
る何れかの吸収剤、例えばスルフイノールとする
ことができる。(スルフイノールはスルホランま
たはその誘導体と、アルカノールアミン、例えば
ジイソプロパノールアミンとを共に含んでなる水
性溶液である。) さて本発明を図面ならびに実施例について説明
する。 第1図は装置の副次的項目例えばポンプならび
にバルブを除外し、単一の硫化水素含有ガス流れ
を硫黄吸収単位に供給する単純化工程流れ図を示
す。 第2図も2つの異なつた硫化水素含有ガス流れ
が該硫黄回収単位に供給されていることを示す単
純化工程流れ図である。 第1図においては、部分的燃焼工程から発生す
る硫化水素/二酸化炭素/硫化カルボニル含有ガ
スを線1を経由して非線択的吸収/再生単位2に
通過せしめる。実質的に無硫化水素の生成物ガ
ス、二酸化炭素ならびに硫化カルボニルは線3を
経由して該単位を離れ、硫化カルボニルおよび/
または他の有機硫黄化合物をも含んでなる硫化水
素/二酸化炭素豊富ガスは線5を経由して該単位
を離れる。このガス混合物は硫黄回収単位7から
の反応排出ガスに線10において加わり、共に列
形のバーナー11に供給される。列形のバーナー
では、水素および一酸化炭素含有ガスが炭化水素
ガスの亜化学量論的燃焼によつて製造される。炭
化水素ガスおよび要求される酸素含有ガスは線a
およびbを経由してバーナーに供給される。バー
ナー11においてガス混合物を熱燃焼ガスと混合
し、ここにまた必要な水素ならびに一酸化炭素を
含有する加熱されたガス混合物を線12を経由し
て反応器13に導入し、ここで硫化水素以外の硫
黄化合物を還元触媒上で硫化水素に転化せしめ
る。実質的に硫化水素以外の硫化物を含まない還
元ガス混合物が線14を経由して反応器13を離
れ、熱交換器15で冷却される(熱交換器15を
経由する間接冷却の代りに間接熱交換および直接
熱交換を適用する2段冷却を使用してもよい)。
冷却後に冷却ガス混合物を選択的吸収/再生単位
16に通過せしめる。主として二酸化炭素および
窒素からなるガス混合物の未吸収成物を線17を
通して単位16から放出する。硫化水素の痕跡を
も転化せしめるため未吸収ガス成分を線19を経
由して大気中に放出する以前に焼却炉18中で焼
却する。吸収/再生単位16の再生段階から得ら
れる硫化水素豊富ガス混合物は線20を経由して
硫黄回収単位7に再循環しめる。硫黄回収単位7
には熱的段階および爾後冷却器/硫黄凝縮器およ
び多数の中間段階冷却器/硫黄凝縮器を有する接
触段階を一緒にする(図示せず)。硫化水素は前
記単位中で転化せしめるが、酸素含有ガスは線8
を経由して供給しており、元素硫黄は線9を経由
して除去している。反応排出ガスは線10を経由
して硫黄回収単位を離れ、前述の如く処理する。 本発明の特定実施態様において吸収/再生単位
2において使用される吸収剤は吸収/再生単位1
6中に適用するものと同一でよい。最初に述べた
単位では吸収剤は二酸化炭素吸収につき非選択的
となるような操業条件の下で使用する。しかしな
がら第2の単位では同一の吸収剤を溶媒が二酸化
炭素につき高度選択性となるような操業条件の下
に使用する。 第2図では同一部分には同一の参照番号を使用
している。第2図は線6を経由して第2のH2S含
有ガス流れを硫黄回収単位に供給するという点で
第1図と異なる。精製の応用では異なつた硫化水
素含有ガス流れが得られることがよく起る。主と
して硫化水素からなり二酸化炭素を僅かしか含有
しないこれらの流れ(粗油ならびに他の炭化水素
油の水添脱硫から得られるようなもの)はこの流
れを図示の如く再循環流れ20により燃焼するこ
とによつて直接に硫黄回収単位に供給することが
できる。第2の硫化水素含有ガス流れは流化水
素/二酸化炭素の豊富な供給流れ5については比
較的少ないことが考慮される。 更に第1図の燃焼炉18は第2図から除去して
ある。これはアルカノールアミン溶液を吸収/再
生単位16に適用することによつて可能となろう
が、これには酸性化合物例えば硫酸アンモニウム
を前記指示の如き量で含有する。単位16を離れ
主として二酸化炭素および窒素からなるガス流れ
17は痕跡量の硫化水素を含有し(30ppmv以
下)大気中に前以つて焼去することなく放出でき
るものである。 例 硫化水素、二酸化炭素および硫化カルボニルか
らなり粗油ガス化工程から得られる100kmol/h
のガス流れを第1図の流れ線図に従つて処理し
た。ガス流れは圧力約20バールならびに温度60℃
でスルフイノール単位に供給した。スルフイノー
ル単位を離れる処理ガスは実質的に硫化水素なし
であつて極く僅かの硫化カルボニルを含有した。
スルフイノール溶媒の大気圧再生の後に硫化カル
ボニルの他に高二酸化炭素含量を有する硫化水素
含有ガス流れが得られた。3.33kmol/hの速度
で得られたこのガス流れを3.15kmol/hの速度
ならびに150℃の温度で得られた硫黄回収単位の
反応排出ガスと混合した。就中二酸化炭素および
幾分かの元素硫黄を含んでなる組合わせガス混合
物を線形バーナー290℃に加熱し、この温度で硫
化Co/Mo/Al2O3触媒を含んでなる還元反応器
に供給した。該反応器中で転化可能硫黄化合物を
反応器に別流れとして添加した水素の存在の下に
おいて硫化水素に転化せしめた。還元反応器を離
れるガス混合物は、二酸化硫黄または元素硫黄皆
無であり、極く僅かの硫化カルボニルも含まな
い。これは2段階で45℃に冷却し、メチルジエタ
ノールアミン水性容液(2.2モル)で操業する大
気圧吸収塔に供給した。該吸収塔は20以下のバル
ブ棚段を有し、適用したガス速度は前記棚段の曝
気部分について約1.5m/secであつた。処理ガス
混合物の未吸収部分は主として窒素および二酸化
炭素および少量の硫化水素および硫化カルボニル
を含有した。これは硫化水素および硫化カルボニ
ルを燃焼して二酸化硫黄にするための375℃の温
度で操業する接触焼却炉に供給した。アルカノー
ルアミン吸収溶液の再生はこれを棚段塔の上部に
導入し、塔底で再沸器により溶媒を118℃に加熱
することにより行つた。再生後に得られた硫化水
素豊富ガス混合物を硫黄回収単位に供給した。こ
のガス混合物には原始的にスルフイノール単位へ
の供給流れ中に存在する僅か16.0%の二酸化炭素
含量を有した。これは硫化カルボニル皆無であつ
た。 色々のガス流れの組成を次表に与えてある。吸
収塔を離れるガス流れ中の硫化カルボニル
400ppmvの量で存在するが、該工程中における
硫化カルボニルの全転化率は88.6%である。硫黄
回収単位中で回収された全硫黄は元のスルフイノ
ール単位へのガス流れ中に存在する全硫黄の99.3
%であつた。
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図は単一の硫化水素含有ガス流れを硫黄吸
収単位に供給する単純化工程流れ線図、第2図は
2つの硫化水素含有ガス流れが硫黄回収単位に供
給されていることを示す単純化工程流れ線図であ
る。 2……非選択的吸収/再生単位、7……硫黄吸
収単位、11……バーナー、13……反応器、1
5……熱交換器、16……選択的吸収/再生単
位、18……焼却炉。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a) 硫化水素−および二酸化炭素−含有ガス
    を180℃ないし450℃の範囲の温度で水素−およ
    び/または一酸化炭素−含有ガスの存在下に無
    機酸化物性担体上に支持された硫化第族およ
    び/または第族金属触媒上に通して還元され
    たガスを得、 (b) 還元されたガスを冷却しそしてそれを吸収帯
    において、該吸収体の曝気部分につき1m/秒
    またはそれ以上のガス速度で硫化水素用の液体
    で再生可能な吸収剤に通し、 (c) 吸収剤を通過したガスの非吸収部分を工程か
    ら放出し、一方吸収により生じた硫化水素豊富
    吸収剤を再生して硫化水素豊富ガスおよび再生
    吸収剤を得、そして (d) 段階(c)で得られた再生吸収剤を段階(b)で硫化
    水素吸収に再使用し、一方硫化水素豊富ガスを
    単体硫黄製造用にクラウスプラントに通しそこ
    で反応排出ガスが生ずる、 硫化水素−および二酸化炭素−含有ガスの精製
    処理方法において、二酸化炭素を高含量で含みそ
    して硫化水素のほかに硫化カルボニルおよび/ま
    たは他の有機硫黄化合物をも含むガスをクラウス
    プラントからの反応排出ガスと結合することによ
    り形成されるガス混合物を、前記硫化水素−およ
    び二酸化炭素−含有ガスとして段階(a)ないし(d)の
    処理にかけることを特徴とする前記方法。 2 二酸化炭素を高含量で含む前記硫化水素含有
    ガスにシアン化水素を含む特許請求の範囲第1項
    記載の方法。 3 他の有機硫黄化合物が二硫化炭素、アルキル
    メルカプタンおよび/または二硫化ジアルキルで
    ある特許請求の範囲第1項または第2項記載の方
    法。 4 二酸化炭素を高含量で含む前記硫化水素含有
    ガスが30容量%以下のH2S、20ないし95容量%の
    CO2ならびに0.1ないし2.5容量%のCOSを含む特
    許請求の範囲第1項〜第3項の何れか記載の方
    法。 5 硫化水素−および二酸化炭素−含有ガスが40
    ないし85容量%の二酸化炭素および0.2ないし1.5
    容量%の硫化カルボニルを含む特許請求の範囲第
    5項記載の方法。 6 硫化水素−および二酸化炭素−含有ガスが0
    ないし1.3容量%の二硫化炭素、0ないし1.2容量
    %のメルカプタンおよび/または二硫化ジアルキ
    ルおよび0ないし0.8容量%のシアン化水素を含
    む特許請求の範囲第3項〜第5項の何れか記載の
    方法。 7 段階(a)の温度が200℃ないし350℃である特許
    請求の範囲第1項〜第6項の何れか記載の方法。 8 二酸化炭素を高含量で含む前記硫化水素含有
    ガスを得るのに、硫化水素ならびに二酸化炭素を
    含有するガスに該工程が二酸化炭素につき非選択
    的または部分選択的となるような操業条件の下に
    硫化水素除去用の処理をする吸収工程からする特
    許請求の範囲第1項〜第7項の何れか記載の方
    法。 9 反応排出ガスおよび二酸化炭素を高含量で含
    む前記硫化水素含有ガスと共に180℃ないし450℃
    の温度になるようこれを低級炭化水素または低級
    炭化水素と酸素含有ガスとの混合物の亜化学量論
    的燃焼によつて製造された水素ならびに一酸化炭
    素含有ガスと混合することによつて加熱する特許
    請求の範囲第1項〜第8項の何れか記載の方法。 10 液体ならびに再生可能の吸収剤が、溶液中
    に存在するアルカノールアミンの0.1ないし15モ
    ル%が酸の形で存在するような量の強酸性化合物
    を含むアルカノールアミン水性溶液である特許請
    求の範囲第1項〜第9項の何れか記載の方法。 11 強酸性化合物が硫酸または蓚酸またはその
    アンモニウム塩である特許請求の範囲第10項記
    載の方法。
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