JPS5848599B2 - 硫化水素ガスの除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は硫化水素の除去方法、特に重質油または石炭の
ガス化により得られる燃料ガス中の酸性ガス、特に硫化
水素の除去に用いられる吸収溶液の再生方法に関するも
のである。

ガス混合物中の酸性ガスの除去方法として、従来アルカ
リ水溶液、アミン類の水溶液等を吸収溶液とする多くの
方法が開発されてきたが、それぞれの方法には長所、短
所がある。

これらの方法のうち炭酸カリウムを主体とした吸収溶液
を用いる方法所謂ペンフィールド法は高温におけるガス
処理用として、また、ユーティリティの少ないプロセス
として開発されてきた。

この方法は元来、天然ガス中の酸性ガス、特に炭酸ガス
の除去にその主眼がおかれてきたものである。

すなわち、処理ガス中の酸性ガス分圧の比較的高い場合
に適した方法であるといえる。

炭酸ガスと硫化水素は次式の反応によって炭酸カリウム
水溶液に吸収除去される。

Ｋ２ＣＯ３＋ＣＯ２＋Ｈ２０Ｐ２ＫＨＣＯ３Ｋ２ Ｃ
Ｏ ｓ ＋ Ｈ２ Ｓ Ｉ Ｋ Ｈ Ｓ ＋ ＫＨ Ｃ
Ｏ ｓまた処理ガス中に硫化カルボニルを含有する場
合は次式の反応によって吸収除去される。

２Ｋ２ＣＯ３＋ＣＯＳ＋２Ｈ２０４ＫＨＳ＋３ＫＨＣＯ
３部分酸化法による重質油のガス化により得られる燃料
ガス中の酸性ガスの濃度はガス化温度、油種の相違等に
より多少の変動はあるが、たとえばカフジ減圧残油の場
合には、炭酸ガス２．５２％、硫化水素０．６６％と比
較的低濃度である。

このような低い酸性ガス分圧をもつ処理ガスを前記ペン
フィールド法に適用すると、再生塔へ送られる吸収溶液
は低いコンバージョンのものとなり、再生塔内での吸収
溶液の再生が不充分になるという欠点を有している。

本発明は以上欠点の除去を目的としてなされたもので、
次に詳細に説明する。

本発明者の研究によれば、硫化水素含有量の少ないガス
を炭酸カリウムを主体とした水溶液で処理して精製ガス
中の硫化水素濃度を低下させるためには、循環吸収溶液
中の組戒比（（ＫＨＳ）（ＫＨＣＯ３）／（Ｋ２ＣＯ３
，ｌ）の値を小さく、特に（ＫＨＳ）濃度を低くする必
要があり、再生塔において吸収溶液中の（ＫＨＳ）濃度
を低い値にまで再生するためには（ＫＨＣＯ３）／（Ｋ
ＨＳ）の値が大きい方が望ましいことが見い出された。

本発明は上記研究結果から着想されたもので、再生塔の
下部または中段より炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスを
導入し、吸収溶液中の重炭酸カリウム濃度を増大せしめ
ることを特徴とするものである。

このようにすれば水硫化カリウムの再生反応における原
系の重炭酸カリウム濃度が増大し、低い水硫化カリウム
濃度まで吸収溶液の再生が可能となる。

従ってこの高度に再生された吸収溶液を吸収塔へ循環し
て使用することにより、酸性ガス吸収後の精製ガス中の
硫化水素濃度を著しく低下させることが可能となる。

次に本発明を実施例によって説明する。

図は本発明の実施例を示すフローシート図であって、図
において１は内部に充填材（例えばマクマホン）を装着
した高圧吸収塔であり、塔上部に吸収溶液を供給するた
めの図示しない供給ノズルが配設されている。

２は再生塔であり、内部に充填材（例えばマクマホン）
が装着してある。

３は被再生吸収溶液の供給バルブ、４は吸収溶液タンク
、５は供給ポンプ、６はブロワー、７は冷却器、８は硫
黄回収装置、９は再沸器である。

先ず、吸収溶液は溶液タンク４より供給ポンプ５により
吸収塔１の上部に供給される。

重質油又は石炭のガス化生成ガスは吸収塔１の下部より
供給され、前記図示しない溶液供給ノズルより供給され
た吸収溶液と向流接触され上部より排出される。

ガス吸収により炭酸ガス、硫化水素を含んだ富溶液はバ
ルブ３を経て減圧され、再生塔２の上部に供給される。

再生塔２の上部から放出される硫化水素ガス、炭酸ガス
および水蒸気を含むガスは、冷却器７を通って水分が凝
縮分離され、硫化水素ガスと炭酸ガスはクラウス反応な
どを応用した硫黄回収装置８に導かれて硫化水素が除去
され、炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスはそのまＳ流出
する。

この流出ガスをブロワー６を介して再生塔下部、または
図中点線図示のように中段へ供給する。

再生塔２内では送入された炭酸ガスが吸収溶液中の炭酸
カリウムと反応して重炭酸カリウムを生成する。

こＳでの重炭酸カリウムの濃度の増大は硫化水素の吸収
によって生或した水硫化カリウムの再生速度を増大させ
る。

再生塔２に供給された吸収溶液は下部へ流下し、再生塔
２の下部に設置してある再沸器９より上昇する水蒸気に
よりストリツピングされ、高度に再生される。

この高度再生液は溶液タンク４、供給ポング５を経て吸
収塔１へ循環して使用される。

第１表は以上の系統図による吸収溶液の再生結果の一例
を示すもので、次の条件により行われた。

処理ガスはカフジ減圧残油のガス化生戒ガスを模擬した
混合ガスで、ガス組成、硫化水素０．６２％、残り窒素
であり、ガス流量２ Ｎ ｍ”／ ｈ ｒである。

吸収溶液は３０％Ｋ２ＣＯ３相当のものであり、流量は
１１ｌ／ｈｒである。

吸収塔はマクマホンを充填材としたものであり、吸収温
度、圧力はそれぞれ１３０℃、２０気圧である。

再生塔はマクマホンを充填材としたものであり、再生温
度・圧力はそれぞれ１０５℃、常圧である。

この条件のもとに再生塔の下部より供給する炭酸ガス流
量を、（１） ＯＡ／ｈｒ、（２） ５０＃／ｈｒ、
（３）１５０ Ａ／ｈｒに変化させて、再生塔下部から
流出する再生された吸収溶液中の水硫化カリウム濃度を
測定し、またこの吸収溶液を吸収塔上部に供給した場合
に吸収塔より放出される精製ガス中の硫化水素濃度を測
定した。

すなわち、再生塔に供給した炭酸ガス流量が多い時ほど
、再生された吸収容液中の水流化カリウム濃度は低下し
て、吸収された硫化水素が再生塔において効率よく回収
されることが示され、従ってこの吸収溶液を吸収塔に供
給することによって精製ガス中の硫化水素濃度をより一
層低下させ得ることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明硫化水素ガスの除去方法を示すフローシ一ト
図である。 １・・・・・・吸収塔、２・・・・・・再生塔、３・・
・・・・被再生吸収溶液の供給バルブ、４・・・・・・
溶液タンク、５・・・・・・ポンプ、６・・・・・・ブ
ロワー、７・・・・・・冷却器、８．．６．．．硫黄回
収装置、９・・・・・・再沸器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸収塔内で炭酸カリウム水溶液と硫化水素、炭酸ガ
   スを含有するガスを接触させ、硫化水素ならびに炭酸ガ
   スを吸収させて得られる富溶液を再生塔において再生し
   、吸収溶液として循環使用する方法において、再生塔に
   炭酸ガスまたは炭酸ガス含有ガスを送大して炭酸カリウ
   ムより重炭酸カリウムを生或させ、再生塔下部に設置し
   た再沸器より上昇する水蒸気または送入された水蒸気を
   ストリツピングに用いて、炭酸カリウム水溶液に吸収さ
   れた硫化水素を効率よく回収し再生吸収溶液として用い
   ることを特徴とする硫化水素含有ガスからの硫化水素の
   除去方法。