SE500263C2 - Process för separation av svavelföreningar ur en koldioxid- och vätesulfidinnehållande gasström - Google Patents

Process för separation av svavelföreningar ur en koldioxid- och vätesulfidinnehållande gasström

Info

Publication number
SE500263C2
SE500263C2 SE9300803A SE9300803A SE500263C2 SE 500263 C2 SE500263 C2 SE 500263C2 SE 9300803 A SE9300803 A SE 9300803A SE 9300803 A SE9300803 A SE 9300803A SE 500263 C2 SE500263 C2 SE 500263C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
gas
liquid
process according
zone
contact zone
Prior art date
Application number
SE9300803A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9300803D0 (sv
SE9300803L (sv
Inventor
Lars Stigsson
Original Assignee
Chemrec Ab
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 Chemrec Ab filed Critical Chemrec Ab
Priority to SE9300803A priority Critical patent/SE9300803L/sv
Publication of SE9300803D0 publication Critical patent/SE9300803D0/sv
Priority to JP6519886A priority patent/JPH08511463A/ja
Priority to EP94910078A priority patent/EP0688374B1/en
Priority to DE69412079T priority patent/DE69412079T2/de
Priority to AT94910078T priority patent/ATE169071T1/de
Priority to PCT/SE1994/000184 priority patent/WO1994020677A1/en
Priority to ES94910078T priority patent/ES2119179T3/es
Priority to CA002156617A priority patent/CA2156617C/en
Priority to AU62658/94A priority patent/AU677827B2/en
Priority to FI954242A priority patent/FI954242A7/sv
Priority to RU95117948A priority patent/RU2126863C1/ru
Priority to CN94191428A priority patent/CN1044929C/zh
Priority to NZ262779A priority patent/NZ262779A/en
Priority to ZA941676A priority patent/ZA941676B/xx
Publication of SE500263C2 publication Critical patent/SE500263C2/sv
Publication of SE9300803L publication Critical patent/SE9300803L/sv
Priority to NO953508A priority patent/NO953508L/no
Priority to US08/528,662 priority patent/US5556605A/en

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0064—Aspects concerning the production and the treatment of green and white liquors, e.g. causticizing green liquor
    • D21C11/0071—Treatment of green or white liquors with gases, e.g. with carbon dioxide for carbonation; Expulsion of gaseous compounds, e.g. hydrogen sulfide, from these liquors by this treatment (stripping); Optional separation of solid compounds formed in the liquors by this treatment
    • 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
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1462—Removing mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide
    • 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
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • 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
    • C01B17/16—Hydrogen sulfides
    • C01B17/167—Separation
    • 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
    • C01B17/16—Hydrogen sulfides
    • C01B17/168—Purification
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/06—Treatment of pulp gases; Recovery of the heat content of the gases; Treatment of gases arising from various sources in pulp and paper mills; Regeneration of gaseous SO2, e.g. arising from liquors containing sulfur compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Description

0": CI CD kö Ox LN Den avdragna smältan löses i vatten och bildar s.k grönlut.
Denna lösning behandlas med kalciumhydroxid, och den vitlut som därefter erhålles återanvändas i kokeriet. Kemikalie- värden, som går förlorade under delignifieringsprocessen och återvinningen, ersättes med make-up som svarar mot den aktuella förlusten av alkali och svavel. Ãtervinningspannan eller sodapannan representerar en nyc- kelfunktion i den traditionella sulfatcellulosaprocessen_ Sodapannan har emellertid ett antal betydande nackdelar, såsom den höga investeringskostnaden, den relativt låga energiverkningsgraden och risken för smältavattenexplosio- ner. En annan nackdel är en inbyggd inflexibilitet, som omöjliggör en optimering av koklutberedningen. Det är av dessa och andra skäl därför ej förvånande, att industrin har sökt mera tillfredsställande lösningar på kemikalie- och energiåtervinningssystemet i kemiska massafabriker.
Ett alternativ till den konventionella sodapannan, som för närvarande är under kommersiell marknadsintroduktion, bygger på partiell oxidation av svartluten i en förgas- ningsreaktor under bildande av en alkalisk smälta och en brännbar gas. En avgörande fördel är därvid att oxidation och reduktion sker i åtskild processutrustning, och därmed kan systemet optimeras både med avseende på energiutbyte och kemikalieberedning. Föreliggande uppfinning hänför sig till en metod att separera svavel och alkaliföreningar i samband med förgasning av cellulosaavlutar. I enlighet med uppfinningen föres den vid förgasningen bildade brännbara gasen till ett regenerativt gastvättsysten, varifrån en vätesulfidrik gasström avdrages.
Det är känt vid atmosfärisk förgasning av svavelhaltiga cellulosaavlutar, att svavel i en betydande omfattning överföres till svavelväte i synnerhet vid lägre förgas- _ . _. _ o U ._ .. v_ ningstemperaturer an ca /OO C. Det ar vidare kant att et- 3 500 263 ökat förgasningstryck ökar andelen svavel i den diskontinu- erliga gasfasen enligt jämvikten: Na2S + C02 + H20 ;:: Na2CO3 + HZS Gasformigt svavel föreligger huvudsakligen i form av H25 men även i form av karbonylsulfid (C05) och enkla merkap- taner.
Detta svavel har naturligtvis ett värde och måste återvin- nas och återföras till kokkemikalieberedningen. Svavel- föreningarna kan ej heller tillåtas passera ut i atmosfären av självklara skäl. En metod som praktiseras inom konven- tionell återvinning är att omvandla gasformiga svavelkompo- nenter i sodapannorna till sulfat och återföra detta sulfat till återvinningen. En sådan cykel är emellertid såväl oekonomisk som tekniskt svårgenomförbar i samband med förgasning.
Teknikens nuvarande ståndpunkt avseende trycksatt förgas- ning av svartlut och beredning av koklutar med hög sulfidi- tet finns beskriven bland annat i nedanstående patent- skrifter.
I US 4,8ML254 anvisas ett förfarande där gasen från förgasningsreaktorn kontaktas med vatten eller en alkalisk vätska, varvid gasformigt svavelväte absorberas under bildning av alkalisulfid. Gasen tvättas därefter med cirkulerande grönlut i en första tvättzon för att därefter tvättas med en natriumkarbonat- eller natriumhydroxidinne- hållande lösning och slutligen med en vattentvätt för att därmed helt avlägsna i gasen kvarvarande svavelföreningar.
I US 4,5¶¿254binds sålunda de gasformiga svavelföreningarna i alkaliska vätskor, som normalt förekommer i massafabri- (fl CI) CD ßQ 'I )\.
Ut kens koklutsystem. Den i enlighet med föreliggande uppfin- ning anvisade metoden att separera alkali och svavel före- speglas ej i US 4,8mL254 I SE 8903953-l anvisas ett sätt att under reducerande betingelser framställa en koklut med hög sulfiditet för sulfatmassakokning i samband med förgasning av cellulosa- avlutar genom att tillföra vid massabruket förekommande svavelföreningar till förgasningsreaktorn. Den därvid erhållna kokluten har högt sulfidinnehåll och användes vid I SE 8903953-1 anvisas inte någon metod att tillvarataga och återanvända de gasformiga Ej s.k modifierad sulfatkokning, svavelföreningar som återfinnes i processgasströmmen. heller förespeglas någon metod att särskilja svavel och alkali, vilket är ett viktigt särdrag i föreliggande upp- finning.
I CA 725 072 ningsprocess, varvid vedmaterialet förimpregneras med en koklut med hög sulfiditet för att förbättra utbyte och beskrives en alkalisk kok- och återvin- massakvalitet i samband med koket. Kemikalierna återvinnes i ett konventionellt återvinningsystem med en föroxidation av svartluten.
Ett stort antal processer för separation av sura gaser såsom koldioxid och vätesulfid ur syntesgasströmmar finns idag kommersiellt tillgängliga.
De idag vanligast förekommande processerna bygger på rege- nerativa amintvättsyst-:, men även regenerativa tvättsystem baserade på alkalikarbonat förekommer, exempelvis den s.k US 3,563,695 och US Benfield processen, närmare beskriven i 3,sz3,222.
Gemensamt för denna typ av tvättsystem är att absorptions- vätskan recirkuleras utan direkt avblödning och tillförsel I BAD ORIGINAL å L *5 500 263 av alkali, vilket är en avgörande skillnad gentemot före- liggande uppfinning. Ej heller förekommer dessa tvätt- system integrerade i system för förgasning av cellulosa- avlutar med intern beredning av koklutar och i huvudsak sulfidfritt alkali.
Sammandrag av uppfinningen Föreliggande uppfinning avser en metod att särskilja alkali och svavel i samband med partiell oxidation av cellulosaav- lutar under tryck. Vid partiell oxidation av cellulosaav- lutar utvecklas en gas, innehållande koldioxid och vätesul- fid, vilken gas i enlighet med uppfinningen skall ha ett koldioxidpartialtryck överstigande ca 0,2 bar. Uppfin- ningen karaktäriseras vidare av att den aktuella gasen kontaktas med en alkalisk absorptionsvätska i en gasvätske- kontaktzon och att en därvid erhållen alkalisk tvättvätska innehållande absorberad vätesulfid avdrages från kontakt- zonen och överföres till en regenereringszon, i vilken zon vätesulfid åter frigöres och avdrages.
Därigenom uppnås ett huvudsyfte med föreliggande uppfin- ning, nämligen att separera svavel och alkali i återvin- ningssystemet.
Detalíerad beskrivning av uppfinningen Cellulosaavlut tillföres en trycksatt reaktor tillsammans med en syreinnehållande gas, i vilken reaktor cellulosaav- luten partiellt oxideras under bildning av en smälta och en het brännbar gas. Den heta brännbara gasen snabbkyles genom direkt kontakt med en alkalisk vätska, i vilken vätska bildad smälta upplöses och avdrages. Den kylda gasen blir samtidigt mättad med vattenånga och får en temperatur mellan ca 110 - ZOOOC, motsvarande den tempera- tur vid vilken kylvätskan kokar vid det aktuella trycket.
UW -w "W CJ\ LN Vid partiell oxidation av en sulfatavlut vid 25 atm reak- tortryck och med en lufttillförsel motsvarande 45% av det stökiometriska behovet, erhålles en gas med följande unge- färliga sammansättning: CO 10-15 % (torr gas) H2 12-20 % CH4 l- 4 6 C02 10-15 6 H25 0,5-4 1 COS 0,02-0,5 % N2 balans Efter kylning och frånseparering av alkali nedkyles gasen ytterligare genom indirekt värmeväxling till en temperatur i intervallet 80-l8OOC, och överföres till en gasvätskekon- taktzon, exempelvis i for: av en absorptionskolonn, där gasen kontaktas med en alkalisk absorptionsvätska. i gasvätskekontaktzonen r Trycket R.. v»- svarar i huvudsak trycket i förgasningsreaktorn minus tryckfallet i ledningar.
Den alkaliska absorptionsvätskan kan lämpligen vara en natriumkarbonatlösning av koncentrationen 2-= o Molar och ha en temperatur i huvudsak motsvarande den mättade gasens temperatur. Följande reaktioner sker därvid i gasvätske- kontaktzonen: Na2co3 (i) + co2(g) + H20 (g, 1>_-__-_ 2 NaHco3 (i) och Na2CO3 (1) + H25 (q) ;--NaHCO3 (l) - NaHS (l) Sålunda absorberas såväl k ldioxid som vätesulfid i absorp- tionsvätskan, vilken vätska d" avdrages från gas- ! E d BAD omeswAL L.. ...i-___ vätskekontaktzonen. 7' 500 263 Absorptionen kan drivas olika långt med avseende på väte- sulfid och koldioxid, genom att variera exempelvis kontakt- tid, vätske/gasflödeförhållande och temperatur. Additiver av olika slag, exempelvis aminer, kan tillsättas för att åstadkomma en selektiv absorption av vätesulfid. Även från förgasningen medryckta alkalifumes och alkalipar- tiklar avskiljes effektivt i gasvätskekontaktorn.
Gasen från förgasning av cellulosaavlutar innehåller även karbonylsulfid COS, vilken gas i betydande omfattning omvandlas genom hydrolys i gasvätskekontaktorn enligt COS + H20 -» C02 + H28 Även koldisulfid CS2 förekommer i processgasen och avskil- jes likaledes genom hydrolys i två steg, först till karbo- nylsulfid och vätesulfid åtföljd av hydrolys enligt ovan.
Under normala betingelser avskiljes över 90% av karbonyl- sulfiden och 75-85 % av koldisulfiden med ett gastvättsys- tem i enlighet med föreliggande uppfinning.
Andra komponenter som kan förekomma, såsom exempelvis merkaptaner, tiofener, vätecyanid och ammoniak, avskiljes med absorptionsvätskan i varierande omfattning.
Dessa komponenter bildar olika föreningar med absorptions- vätskan såsom merkaptider, sulfater, tiosulfater, tiocyana- ter, polysulfider och elementärt svavel, vilka kan ackumu- leras i ett regenerativt absorptionssystem. Sådan ackumu- lation undvikes i föreliggande uppfinning genom avblödning av vätskor från gastvättsystemet och tillförsel av make-up vätskor till gastvättsystemet från massafabrikens koklut- system och/eller från förgasningssystemets alkaliska cirku- lationsvätskor.
(H CD FO LA LN Den från sura gaskomponenter och från alkalifumes i huvud- sak befriade processgasen kan därefter användas för exem- pelvis energiproduktion i en àngpanna eller i en gastur- binanläggning.
Den från absorbern avdragna alkalivätekarbonatinnehållande vätskan överföres till en regenereringszon, arbetande vid ett relativt lågt tryck, företrädesvis omkring eller under atmosfärstryck.
Koncentrationen av de sura gaskomponenterna H28 och C02 i absorptionsvätskan är starkt beroende av partialtrycket av gaserna ovan vätskan och såväl C02 som H28 drives ut ur absorptionsvätskan vid en trycksänkning och kan därmed av- dragas från regenereringszonen i form av gas. Avdrivning av de sura gaserna är en endoterm process, och energi måste tillföras regenereringszonen, exempelvis i form av direkt eller indirekt àngvärme. Regenereringen drivs i fö- religgande uppfinning mot en så låg resthalt NaHCO3 i av- dragsvätskan som är praktiskt möjlig. Därigenom erhålles en vätska bestående huvudsakligen av löst alkalikarbonat.
En betydande del, uppemot 70%, av de sura gaserna avdrives lämpligen genom att låta absorptionsvätskan flasha in i regenerationszonen, antingen i en särskild flashkammare eller direkt i anslutning till regenerationszonen. Den i regenereringszonen erhållna gasen innehållande vätesultid och koldioxid avdrages från regenereringszonen och använ- des exempelvis vid beredning av koklut.
Den från svavel och koldioxid i huvudsak befriade vätskan avdrages från regenerationszonen och återföres efter av- blödning till vätskegaskontaktorn i form av regenererad absorptionsvätska. En del av vätskeflödet från regenere- ringszonen kan i enlighet med uppfinningen avblödas för Q 500 263 produktion av i huvudsak sulfidfri alkalihydroxid i en ansluten kausticeringsanläggning.
En avgörande förutsättning för att den beskrivna metoden skall vara tillämplig är att den till vätskegaskontaktzonen förda gasen har ett koldioxidpartialtryck överstigande ca 0,2 atm och företrädesvis överstigande 1 atm. Vid lägre koldioxidpartialtryck krävs en mycket stor kontaktvolym i gasvätskekontaktorn och hela processen blir därmed oekono- misk.
Det är lämpligt att driva absorptionen vid ett totaltryck mellan ca 10 och 30 atm.
Genom att tillföra gastvättsystemet sulfidhaltigt alkali, såsom exempelvis grönlut från fabrikens grönlutsystem eller quench- och kylvätskor från svartlutsförgasning, kan man även avdraga en motsvarande vätskeström från tvättsystemet med i huvudsak sulfidfritt alkali.
En sådan uppdelning av svavel och alkali har stora fördelar i en massafabrik, vilket inses av fackmannen, och nedan anges några alternativa användningsområden för den vätesul- fidinnehållande gasen och det sulfidfria alkalit.
Den vätesulfidinnehållande gasen kan oxideras och svavlet kan överföras till elementärt svavel i en Claus-process eller genom katalytisk oxidation i en alkalisk vattenlös- ning med järnkomplex. Det därvid erhållna svavlet kan inblandas i kokluten för beredning av polysulfider, vilket sedan länge är en känd metod för att öka utbytet i koket.
Alternativt kan den vätesulfidinnehållande gasen, före- trädesvis efter att ha befriats från koldioxid, utnyttjas för förimpregnering av vedflisen före koket eller användas på annat sätt i samband med koket. (fl <3 <3 llh Enligt ett annat förfaringssätt bringas en från koldioxid i huvudsak befriad vätesulfidström att reagera med vitlut för beredning av en koklut med hög sulfiditet.
Ytterligare ett förfaringssätt är att låta en från koldi- oxid i huvudsak befriad vätesulfidström eller elementärt svavel producerat enligt ovan reagera med en koklut, pre- parerad i enlighet med förfarandet beskrivet i SE 8903953-1. Den därvid erhållna kokluten får en hög sulfiditet och luten kan vidarebehandlas exempelvis med en mild katalytisk oxidation, varvid en betydande del av koklutens svavel kan omvandlas till polysulfider.
Den vätesulfidrika strömmen från regenereringszonen kan även användas för sulfitkoklutberedning, varvid vätesul- fiden oxideras till svaveldioxid, vilken absorberas i en alkalisk vätska exempelvis vätska avdrages från regenera- tionszonen.
Svaveldioxid producerad på detta sätt kan även användas för svavelsyraberedning, alternativt användas direkt el- ler indirekt för pH-justering i exempelvis blekeriet.
Den fràn regenereringszonen avdragna vätskan uppdelas i minst två delströmmar, varvid den ena återföres till vätskegaskontaktorn och den andra kan användas för bered- ning av natriumhydroxid i en särskild kausticeringsan- läggning. Den erhållna natriumhydroxiden är i huvudsak svavelfri och kan användas för exempelvis syrgasblekning, peroxidblekning vid alkaliextraktion i en bleksekvens eller exporteras.
Den vid partiell oxidation av cellulosaavlut bildade väte- sulfidinnehållande gasen kan även direkt eller indirekt tillföras en anläggning för separation av svavel, exempel- " 500 265 vis en s.k Stretford-process, Sulfint-process, Locat- process eller Takahax-process, närmare beskrivna i Ullman Vol. A12, sid 262-264. Gemensamt för dessa processer är att svavelväte oxideras i vätskefas med en katalysator, exempelvis ett metallsalt eller ett metall kelat komplex.
Olika järnföreningar är särskilt lämpliga, varvid kelat- 3+ . 2+ bunden Fe reduceras till Fe .
En nackdel med ovan beskrivna processer är att svavel föreligger i fast form efter separationen samt de betydande kostnaderna för katalysatorn.
Ett flertal modifikationer av föreliggande uppfinning är sålunda möjliga. Exempel på sådana modifikationer är att utbyta natrium mot kalium som alkalibas i processen, eller tillföra andra vätskor såsom svaglut eller vitlut till gasvätskekontaktorn.
Fackmannen inser betydelsen av att på det uppfinningsmässi- ga sättet interngenerera sulfidfritt alkali ur fabrikens grönlutsystem och uppfinningen kan tillämpas och användas på ett antal olika sätt ej närmare specificerade här.
Uppfinningen begränsas därför endast av bilagda krav.
Uppfinningen exemplifieras och förtydligas nedan med ett utföringsexempel och figur med sifferhänvisningar.
Exempel l En kemisk massafabrik har två produktionslinjer med en sammanlagd produktion om 600.000 ton massa per år uppdelat i en sulfatmassalinje om 400.000 ton per år och en NSSC massalinje om 200.000 ton per år. En Chemrec förgasare, närmare beskriven i exempelvis SE 87Ü2b27-4 och US 4,808,26f+, Fïrns installerad dels för att avlasta befintliga sodapannor, ån \1 CD (__) NJ 'IN O' dels för beredning av sulfitkoklut och produktion av sul- fidfritt alkali. Chemrec förgasaren har en kapacitet motsvarande 10 ton torrsubstans per timma. Anläggningen är dessutom utrustad med ett regenerativt gastvättsystem bestående av en absorber/stripper för produktion av sulfid- fritt alkali och vätesulfid för NSSC-lutberedning.
Följande data gäller för förgasningssystemet: ÉÉÉQÉÉÉÉÉ (1) Arbetstryck 20 bar Arbetstemperatur 975oC Luftfaktor 0,42 Lufttemperatur 500°C Ei9s5l9§-Eil;_§ë:9맧:e <2) Flöde 10 ton TS/h Torrhalt 70 % Temperatur l50°C Värmevärde 14,4 MJ/kg TS Svavel 61 kg/ton TS §§§_§ë§e_Ey맧§x§E§m <3) Sammansättning, volymprocent CO 12 H2 14 CH4 1,4 C02 12,1 H20 5 H25 0,70 cos 0,03 N balans 2 3 Flöde 22.000 Nm /h Temperatur l05OC 13 500 263 §:ë§l2E_§§ân_¶22neQ_9§ë_ë:;ëyëëem <4) Flöde Na2CO3 30 kxol/h NaHCO3 15 kmol/h NaHS 11.5 kmol/h Koncentration 150 g/l (totalt alkali) Gasen med sitt innehåll av koldioxid, vätesulfid och alkali fumes tillföres efter kylning gastvättsystemet. Följande data gäller för gastvättsystemet: §ë§_9E_â:ån_§9§9rëe§ <5> Sammansättning, volymprocent co 13,5 H2 15,5 CH4 1,5 C02 1,2 H20 5,5 H25 0,01 COS 0,003 Gasflöde 19.700 Nm3/n Temperatur 103OC Effektivt värmevärde 4,1 KJ/Nm3 (torr gas) §§§_2§_§§â§_§E:¿ee§r <6) H25 18,8 kmol/h coz 123 knol/h Temperatur 1OOOC Tryck 0,9 bar èlëëlåë!é§a¶_§:ân_§§:1E9e: <7) Na CO 43,3 knol/h NaHS 0,1 kxol/h LN CJ CD IH Ch 04 Alkaliavdraget från strippern delas upp i tre delströmmar.
En huvudström återföres till absorbern, en användes för beredning av NSSC kokvätska och en delström avdrages för produktion av i huvudsak sulfidfritt alkali i en separat kausticeringsanläggning. ________ _____________________....___.._.__._ ___-_ 85% 295o kg/n Kausticeringsverkningsgrad Na0H produktion (lOO%) êelâiëëeäleëëeäeëæina S02 produktion från stripper gas genom oxidation av H25 motsvarar 18,8 kmol/h eller 1203 kg/h Bildad S02 kan antingen reageras med Na0H-lösning enligt ___; qi 2 Naofl + soz Nazsol + H 2O_ eller med Na C0 2 3-losning enligt Na + 2co3 + soz a: Nazso CO 3 2 'Fi-f ~_\_k Den därvid erhållna sul okvätskan återföres till NSSC- kokeriet.
Föreliggande uppfinning exemplifieras ovan med svartlut som bränsle till förgasaren. Även andra cellulosaavlutar kan med fördel utgöra bas vid praktiserandet av uppfinningen, 'fâ-Qa- .'....._t. varibland kan nämnas su avlut, sodakokavlutar och blekeriavloppskonoenzrat_

Claims (9)

1. SÛÛ 263 15 P A T E N T K R A V l. Process för separation av svavelföreningar ur en koldioxid- och vätesulfidinnehållande gasström genererad i samband med partiell oxidation av en cellulosaavlut, vilken gas tillföres ett gastvättsystem, k ä n n e t e c k - naad dâírzav att gastvättsystemet innehåller en gasvätske- kontaktzon arbetande vid ett tryck över- stigande atmosfärstrycket; att gastvättsystemet innehåller en regenere- ringszon arbetande vid ett tryck väsentligt understigande trycket i nämnda gasvätske- kontaktzon; att koldioxidpartialtrycket i gasen före inträdet till gasvätskekontaktzonen överstiger 0,2 atm; att gasen kontaktas med en alkalisk absorp- tionsvätska i gasvätskekontaktzonen; att alkalisk vätska innehållande alkaliväte- sulfid avdrages från gasvätskekontaktzonen och överföres till regenereringszonen, i vilken zon vätesulfid avdrives från nämnda alkalivätesulfidinnehållande vätska och avdrages i form av gas.
2. Process enligt krav l, kännetecknad därav att alkalisk vätska innehållande i huvudsak alkalikarbonat avdrages från regenererings- zonen och àterföres till gasvätskekontakt- ZOIIQII .
3. 16 Process enligt krav 1-2, kännetecknad därav 5. att alkalisk vätska innehållande i huvudsak alkalikarbonat avdrages fràn regenererings- zonen och bortföres fràn gastvättsystemet. Process enligt krav 3, kännetecknad därav att alkalisk vätska bortförd fràn gastvättsystemet användes för beredning av alkalihydroxid. Process enligt krav 1-2, kännetecknad därav 8. att alkalisk vätska innehållande karbonat och/eller vätekarbonat utöver den från regenereringszonen återförda vätskan tillföres gasvätskekontakt- zonen och/eller regenereringszonen. Process enligt krav 5, kännetecknad därav att den till kontakt- och/eller regenereringszonen förda alkaliska vätskan helt eller delvis härrör från en anläggning för partiell oxidation av cellulosaavlut. Process enligt krav 5, kännetecknad därav att den till kontakt- och/eller regenereringszonen förda alkaliska vätskan helt eller delvis härrör från en massafabriks grönlutsystem. Process enligt kraven 1-7, kännetecknad därav 17 att gasvätskekontaktzonen arbetar vid en temperatur i huvudsak motsvarande den alkaliska absorp- tionsvätskans kokpunkt vid atmosfärstryck. 9. Process enligt kraven 1-8, kännetecknad dåárzav att regenereringszonen arbetar vid ett totaltryck väsentligt understigande totaltrycket i gasvätskekontaktzonen och företrädesvis under atmosfärstryck. lO. Process enligt kraven 1-9, kännetecknad dåârexv att från regenereringszonen avdragen vätesulfid- innehållande gas användes för beredning av koklutar. ll. Process enligt krav 10, kännetecknad därav att avdragen vätesulfid direkt eller indirekt användes för beredning av polysulfider och/eller alkalisulfider. 12. Process enligt krav 10, kännetecknad därav att avdragen vätesulfid oxideras och användes för beredning av sulfitkoklut och/eller för använd- ning vid pH-justering i en blekerisekvens. 13. Process enligt krav 10, kännetecknad därav att avdragen vätesulfidinnehållande gas direkt eller indirekt överföres till en massafabriks kokerisystem. (JW L hä Cm uu 18 1
4. Process enligt kraven l-l3, kännetecknad dàâraav att en frán vätesulfid i huvudsak befriad gas innehållande vätgas och kolmonoxid avdrages från gasvätskekontaktzonen och användes för produktion av energi. 1
5. Process enligt kraven l-l4, kännetecknad dälrav' att alkalibasen i de i systemet förekommande alkaliska vätskorna huvudsakligen utgöres av natrium. 1
6. Process enligt kraven l-l5, kännetecknad därav att den till gasvätskekontaktzonen förda koldioxid- innehållande gasen är mättad med vattenånga och har en temperatur mellan 80 och l40° C. 1
7. Process enligt kraven 1-15, kännetecknad att koldioxidpartialtrycket i gasen före inträdet till gasvätskekontaktzonen överstiger l atm. 1
8. Process för att separera svavelföreningar ur en gas genererad vid partiell oxidation av cellulosaavlut, kännetecknad därav att gasen tillföres ett gastvättsystem, vari väte- sulfid kontaktas med en alkalisk vätska innehållande ett metallsalt eller ett metall- saltkomplex. 500 263 19 1
9. Process enligt krav 18, kännetecknad därav att metallen utgöres av järn, vilket järn oxideras och reduceras i en regenerativ process under bildning av elementärt svavel.
SE9300803A 1993-03-11 1993-03-11 Process för separation av svavelföreningar ur en koldioxid- och vätesulfidinnehållande gasström SE9300803L (sv)

Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9300803A SE9300803L (sv) 1993-03-11 1993-03-11 Process för separation av svavelföreningar ur en koldioxid- och vätesulfidinnehållande gasström
NZ262779A NZ262779A (en) 1993-03-11 1994-03-04 Method of separating sulphur compounds from co<sub>2</sub> and h<sub>2</sub>s gas using a gas washing system in which h<sub>2</sub>s contacts an alkaline liquid containing a metal salt or metal salt complex
AU62658/94A AU677827B2 (en) 1993-03-11 1994-03-04 A method of separating sulphur compounds
RU95117948A RU2126863C1 (ru) 1993-03-11 1994-03-04 Способ отделения серных соединений (варианты)
DE69412079T DE69412079T2 (de) 1993-03-11 1994-03-04 Verfahren zur abtrennung von schwefelverbindungen
AT94910078T ATE169071T1 (de) 1993-03-11 1994-03-04 Verfahren zur abtrennung von schwefelverbindungen
PCT/SE1994/000184 WO1994020677A1 (en) 1993-03-11 1994-03-04 A method of separating sulphur compounds
ES94910078T ES2119179T3 (es) 1993-03-11 1994-03-04 Metodo de separacion de compuestos de azufre.
CA002156617A CA2156617C (en) 1993-03-11 1994-03-04 A method of separating sulphur compounds
JP6519886A JPH08511463A (ja) 1993-03-11 1994-03-04 硫黄化合物の分離方法
FI954242A FI954242A7 (sv) 1993-03-11 1994-03-04 Förfarande för separering av svavelföreningar
EP94910078A EP0688374B1 (en) 1993-03-11 1994-03-04 A method of separating sulphur compounds
CN94191428A CN1044929C (zh) 1993-03-11 1994-03-04 一种分离硫化合物的方法
ZA941676A ZA941676B (en) 1993-03-11 1994-03-10 A method of separating sulphur compounds.
NO953508A NO953508L (no) 1993-03-11 1995-09-06 Fremgangsmåte ved separasjon av svovelforbindelser
US08/528,662 US5556605A (en) 1993-03-11 1995-09-15 Method of seperating sulphur compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9300803A SE9300803L (sv) 1993-03-11 1993-03-11 Process för separation av svavelföreningar ur en koldioxid- och vätesulfidinnehållande gasström

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9300803D0 SE9300803D0 (sv) 1993-03-11
SE500263C2 true SE500263C2 (sv) 1994-05-24
SE9300803L SE9300803L (sv) 1994-05-24

Family

ID=20389186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9300803A SE9300803L (sv) 1993-03-11 1993-03-11 Process för separation av svavelföreningar ur en koldioxid- och vätesulfidinnehållande gasström

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5556605A (sv)
EP (1) EP0688374B1 (sv)
JP (1) JPH08511463A (sv)
CN (1) CN1044929C (sv)
AT (1) ATE169071T1 (sv)
AU (1) AU677827B2 (sv)
CA (1) CA2156617C (sv)
DE (1) DE69412079T2 (sv)
ES (1) ES2119179T3 (sv)
FI (1) FI954242A7 (sv)
NO (1) NO953508L (sv)
NZ (1) NZ262779A (sv)
RU (1) RU2126863C1 (sv)
SE (1) SE9300803L (sv)
WO (1) WO1994020677A1 (sv)
ZA (1) ZA941676B (sv)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5814189A (en) * 1990-05-31 1998-09-29 Kvaerner Pulping Ab Method for gasifying cellulose spent liquor to produce superheated steam and green liquor of low carbonate concentration
SE503455C2 (sv) * 1993-09-27 1996-06-17 Kvaerner Pulping Tech Beredning av sulfitinnehållande kokvätska och användning av kokvätskan för förimpregnering
US6306357B1 (en) * 1994-01-18 2001-10-23 Abb Flakt Ab Process and apparatus for absorbing hydrogen sulphide
US6062547A (en) * 1994-06-22 2000-05-16 Kvaerner Pulping Ab Quench vessel for recovering chemicals and energy from spent liquors
US6113739A (en) * 1995-06-15 2000-09-05 Kvaerner Pulping Ab Process for washing gas formed by gasifying black liquor
SE9402197L (sv) * 1994-06-22 1995-07-24 Kvaerner Pulping Tech Förfarande för tvättning och kylning av gaser vid förgasning av svartlut
DE19642162A1 (de) * 1996-10-12 1998-04-16 Krc Umwelttechnik Gmbh Verfahren zur Regeneration einer beim Kraftprozeß zum Aufschluß von Holz anfallenden Flüssigkeit unter gleichzeitiger Gewinnung von Energie
SE9703365D0 (sv) * 1997-09-18 1997-09-18 Kvaerner Pulping Tech Method in connection with impregnation and digestion of lignocelulosic material
DE10004138C2 (de) * 2000-01-31 2002-05-16 Thermoselect Ag Vaduz Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung und Verwertung von Abfallgütern
JP4533515B2 (ja) * 2000-08-16 2010-09-01 三菱重工業株式会社 合成ガスの製造方法
US20050076568A1 (en) * 2003-10-09 2005-04-14 Stigsson Lars Lennart Partial oxidation of cellulose spent pulping liquor
CA2567790C (en) * 2004-07-12 2013-01-08 Exxonmobil Upstream Research Company Methods for removing sulfur-containing compounds
US8425849B2 (en) 2009-10-19 2013-04-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Reclaiming apparatus
CN102008876A (zh) * 2010-09-27 2011-04-13 广西大学 黑液气化气脱硫的方法及装置
CN102512937B (zh) * 2011-12-30 2014-07-30 宜宾海丝特纤维有限责任公司 一种回收利用硫化氢废气的方法
CN104016310B (zh) * 2014-06-05 2015-10-21 鲁西化工集团股份有限公司 一种用合成氨工业废气选择性生产硫化钠或硫氢化钠的方法
CN104208992B (zh) * 2014-09-17 2017-02-01 宁波市化工研究设计院有限公司 对含有硫化氢的酸性气体进行脱硫并回收硫的方法
CN104214785B (zh) * 2014-09-17 2017-02-15 宁波市化工研究设计院有限公司 对含有硫化氢的酸性气体进行脱硫并回收硫的装置
CN106636645B (zh) * 2016-09-30 2018-04-20 刘振 再生铅膏清洁高效加工方法
CN109513314A (zh) * 2017-09-20 2019-03-26 中国石油化工股份有限公司 一种脱除气体中硫化氢、二氧化碳的方法
CN117160192A (zh) * 2023-06-19 2023-12-05 河南省君恒实业集团生物科技有限公司 一种生物油加氢废气净化的方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE265920C (sv) *
CA725072A (en) * 1966-01-04 Ii George H. Tomlinson Alkaline pulping process
US3183145A (en) * 1962-06-22 1965-05-11 Jr Theron T Collins Odor control and heat recovery in wood pulping process
US3293113A (en) * 1962-12-17 1966-12-20 Mo Och Domsjoe Ab Carbonation of pulping liquor with subsequent partial oxidation of stripped hydrogensulfides
US3210235A (en) * 1963-04-08 1965-10-05 Scott Paper Co Pulping of cellulose materials in the presence of free sulfur in a kraft pulping system and cyclic liquor recovery therefor
SE218891C1 (sv) * 1964-02-07 1968-02-13 Stora Kopparbergs Bergslags Ab
US3574556A (en) * 1965-04-19 1971-04-13 Western Kraft Corp Process and apparatus for kraft pulp mill chemical recovery and odor abatement
US3554858A (en) * 1967-09-15 1971-01-12 Copeland Process Corp Process for regeneration of white liquor with hydrogen sulfide recycle
US3563695A (en) * 1968-03-22 1971-02-16 Field And Epes Separation of co2 and h2s from gas mixtures
DE2043190C3 (de) * 1969-09-09 1979-02-15 Benson, Field & Epes, Berwyn, Pa. (V.St.A.) Verfahren zur Abtrennung von sauren Gasen aus heißen wasserdampfhaltigen Gasgemischen
US3761569A (en) * 1971-01-28 1973-09-25 Mobil Oil Corp Method of removing hydrogen sulfide from gases
GB1407429A (en) * 1972-02-17 1975-09-24 Texaco Development Corp Process for treating spent sulphite pulping liquors
US3989797A (en) * 1974-03-15 1976-11-02 Fmc Corporation Process for removing sulfur oxides from gas streams
US4008310A (en) * 1975-05-27 1977-02-15 Continental Oil Company Regenerative sulfur dioxide scrubbing system
DE2912115C3 (de) * 1979-03-27 1986-05-28 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur selektiven Entschwefelung von Gasen
US4431617A (en) * 1982-07-09 1984-02-14 Farin William G Methods for removing malodorous sulfur compounds from pulp mill flue gases and the like by using green liquor
US4609541A (en) * 1985-03-13 1986-09-02 Albert Calderon Method of processing coal gas
SE448173B (sv) * 1985-06-03 1987-01-26 Croon Inventor Ab Forfarande for utvinning av kemikalier fran cellulosaavlut genom pyrolys
SE470066B (sv) * 1991-07-16 1993-11-01 Chemrec Ab Utvinning av kemikalier och energi från cellulosaavlutar genom förgasning
US5234546A (en) * 1991-09-10 1993-08-10 Kamyr, Inc. Polysulfide production in white liquor
FI924509A7 (fi) * 1991-10-21 1993-04-22 Ahlstroem Oy Foerfarande foer aotervinning av energi och kemikalier ur avlutar genom foergasning
US5284550A (en) * 1992-06-18 1994-02-08 Combustion Engineering, Inc. Black liquier gasification process operating at low pressures using a circulating fluidized bed

Also Published As

Publication number Publication date
NO953508D0 (no) 1995-09-06
US5556605A (en) 1996-09-17
CA2156617A1 (en) 1994-09-15
EP0688374B1 (en) 1998-07-29
WO1994020677A1 (en) 1994-09-15
FI954242A0 (sv) 1995-09-11
DE69412079T2 (de) 1999-01-07
CN1044929C (zh) 1999-09-01
EP0688374A1 (en) 1995-12-27
RU2126863C1 (ru) 1999-02-27
ZA941676B (en) 1994-10-12
NO953508L (no) 1995-09-06
FI954242L (sv) 1995-09-11
FI954242A7 (sv) 1995-09-11
SE9300803D0 (sv) 1993-03-11
AU6265894A (en) 1994-09-26
NZ262779A (en) 1997-01-29
CN1119032A (zh) 1996-03-20
CA2156617C (en) 2001-08-14
DE69412079D1 (de) 1998-09-03
SE9300803L (sv) 1994-05-24
ATE169071T1 (de) 1998-08-15
JPH08511463A (ja) 1996-12-03
AU677827B2 (en) 1997-05-08
ES2119179T3 (es) 1998-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE500263C2 (sv) Process för separation av svavelföreningar ur en koldioxid- och vätesulfidinnehållande gasström
GB1236965A (en) Removal of sulfur values from materials comprising same
NO832232L (no) Fremgangsmaate til aa fjerne hydrogensulfid fra en fluid-stroem
PL194937B1 (pl) Sposób odsiarczania gazów
CA2155921C (en) Process for removing nitrogen oxides from the flue gases of a pulp mill
WO1995007750A1 (en) Method and apparatus for absorbing hydrogen sulphide
CA2689461A1 (en) Production of hydrogen gas from sulfur-containing compounds
KR20110095294A (ko) 배출 가스 스트림 처리 방법 및 장치
IT8922189A1 (it) Rimozione di acido solfidrico da correnti di fluidi con produzione minima di sostanze solide
US6030592A (en) Process for the desulfurization of sulfur dioxide-containing gases
AU737133B2 (en) Method for desulfurizing off-gases
US3554859A (en) Process for recovery of sulphur from furnaced black liquor
SE470515B (sv) Förfarande för framställning av väteperoxid
CA2018008A1 (en) Removal of hydrogen sulfide with on site generated sulfite
US3098710A (en) Alkali and sulfite recovery
CA1146338A (en) Low sulfur content hot reducing gas production using calcium oxide desulfurization with water recycle
WO1996014468A1 (en) Selective recovery of chemicals from cellulose spent liquor by liquor gasifying
JPS6119567B2 (sv)
CA1079030A (en) Sulfur dioxide scrubbing system
CA1241182A (en) Oxidative removal of hydrogen sulfide from gas streams
CA2370964A1 (en) Sulfur recovery from spent liquor gasification process
GB2318131A (en) Method of regenerating black liquor during wood pulping, whilst simultaneously recovering energy
CA2247815A1 (en) Process for extracting chemicals and energy from cellulose spent liquor
MXPA99011904A (es) Metodo para desulfurar gases de descarga
SE510644C2 (sv) Sätt och anordning för absorption av svavelväte vid svartlutsförgasning

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed