[go: up one dir, main page]

PL194937B1 - Sposób odsiarczania gazów - Google Patents

Sposób odsiarczania gazów

Info

Publication number
PL194937B1
PL194937B1 PL350521A PL35052100A PL194937B1 PL 194937 B1 PL194937 B1 PL 194937B1 PL 350521 A PL350521 A PL 350521A PL 35052100 A PL35052100 A PL 35052100A PL 194937 B1 PL194937 B1 PL 194937B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
sulfur
hydrogen sulphide
stream
óiauti
Prior art date
Application number
PL350521A
Other languages
English (en)
Other versions
PL350521A1 (en
Inventor
Cees Jan Nico Buisman
Albert Joseph Hendrik Janssen
Bodegraven Robert Jan Van
Original Assignee
Paques Bio Syst Bv
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 Paques Bio Syst Bv filed Critical Paques Bio Syst Bv
Publication of PL350521A1 publication Critical patent/PL350521A1/xx
Publication of PL194937B1 publication Critical patent/PL194937B1/pl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/52Hydrogen sulfide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84Biological processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/05Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by wet processes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

1. Sposób usuwania siarkowodoru ze stru- mienia gazowego, w którym siarkowodór pod- daje si e wymywaniu z fazy gazowej w etapie wymywania za pomoc a wodnego roztworu, po czym siarkowodór w roztworze wodnym utlenia sie do siarki pierwiastkowej, któr a oddziela si e z roztworu wodnego, znamienny tym, ze stru- mie n gazu przed lub w etapie wymywania, och ladza si e do temperatury poni zej 75°C, do wykroplenia pary wodnej ze strumienia gazo- wego i co najmniej cz esc wykroplonej wody uzyskanej w kolumnie sch ladzaj acej wprowa- dza si e do bioreaktora dla wyrównania wyloto- wego strumienia w celu usuni ecia soli. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem obecnego wynalazku jest sposób usuwania związków siarki ze strumienia gazowego. W sposobie tym związki siarki najpierw przekształca się do siarkowodoru, a następnie siarkowodór w wodnym roztworze przekształca się w siarkę pierwiastkową na drodze utleniania biologicznego.
Jak długo istnieje przemysł procesów olejowych i gazowych, związki siarki są wśród najważniejszych zanieczyszczeń występujących w gazach odlotowych. Jest to zanieczyszczenie, które występuje w wysokich stężeniach i uregulowania prawne w stosunku do tych związków są bardzo restrykcyjne.
Znanych jest wiele sposobów usuwania związków siarki z gazów. Najważniejszym procesem przekształcania związków siarki, zwłaszcza siarkowodoru, do siarki elementarnej jest tak zwany proces Clausa. Stosując ten proces osiąga się usunięcie około 95% całkowitej ilości siarki. Pozostała ilość siarki jest zawarta w tzw. „gazie odlotowym Clausa, (czasem wspominany jako „gaz resztkowy Clausa) w postaci związków siarki takich jak COS, CS2, SO2 i SO3, ale tylko małych ilości elementarnej (Sx) i merkaptanów (RSH). Takie strumienie gazów zawierających siarkę mogą być wytwarzane w innych procesach jako gaz syntezowy lub gaz piecowy, które jeszcze zawierają wyżej wymienione niepożądane związki siarki. Te związki siarki są często przekształcane do siarkowodoru za pomocą katalitycznego uwodorniania lub katalitycznej hydrolizy.
Przykładem kaktalitycznego uwodornienia tych związków do wytwarzania siarkowodoru jest tzw. Proces SCOT (Shell Claus Off-gas Treatment). W procesie tym przekształca się związki siarki obecne w gazie odlotowym w procesie Clausa. Zwykle tak wytworzony siarkowodór, selektywnie usuwany za pomocą roztworu zawierającego aminę, recyrkuluje do reaktora Clausa zwiększając skuteczność tego ostatniego. Gaz odlotowy ze wspomnianego procesu SCOT może jeszcze zawierać śladowe ilości związków siarki, generalnie śladowe ilości COS i CS2. Dla zapobiegania emisji tych gazów proces ten będzie generalnie obejmował etap dopalania, w którym te gazy będą przekształcane do SO2.
Alternatywnie, niepożądane związki siarki mogą być przekształcone do siarkowodoru na drodze katalitycznej hydrolizy. Taki proces stosowany jest zwłaszcza dla strumieni gazów zawierających siarczek karbonylu (COS). Charakterystyczne katalizatory hydrolizy w fazie gazowej bazują na siarczku miedzi, tlenku chromu, tlenku chromu/tlenku glinu i platyny.
Innym przykładem procesu, w którym związki siarki obecne w gazie odlotowym Clausa są przekształcane do siarkowodoru, jest tak zwany proces Beavon. Proces ten stosowany jest do usuwania związków siarki z gazu odlotowego z procesu Clausa za pomocą hydrolizy i uwodorniania na katalizatorze kobaltowo-molibdenianowym, który prowadzi do konwersji siarczku karbonylu (COS), disiarczku węgla i innych związków siarki w siarkowodór.
Celem obecnego wynalazku jest dostarczenie sposobu przekształcania siarkowodoru w siarkę elementarną, z zastosowaniem bakterii aerobowych. W konsekwencji uzyskany H2S z etapu redukcji katalitycznej nie będzie recyrkulowany do reaktora Clausa. Zgłoszenie to jest interesujące, zwłaszcza gdy instalacja Clausa tego typu jest niedostępna, jak w przypadku, przykładowo z jednostkami wolnostojącymi SCOT.
Innym celem obecnego wynalazku jest prowadzenie tej konwersji w taki sposób, aby uzyskać wysoką skuteczność.
Opracowano nowy sposób usuwania siarkowodoru ze strumienia gazowego, w którym siarkowodór wypłukuje się z fazy gazowej za pomocą roztworu wodnego, siarkowodór w wodnym roztworze utlenia się biologicznie w bioreaktorze do siarki pierwiastkowej, którą usuwa się z wodnego roztworu, a który charakteryzuje się tym, że poddawany obróbce strumień gazu ochładza się do takiego stopnia, że co najmniej wystarczająca ilość pary wodnej kondensuje ze wspomnianego strumienia gazowego dla skompensowania strumienia wylotowego w celu usunięcia soli. Oznacza to, że nie jest potrzebne dostarczanie wody do bioreaktora, a nawet możliwe jest wytwarzanie dobrej jakościowo wody.
Zgodnie z wynalazkiem, sposób usuwania siarkowodoru ze strumienia gazowego, w którym siarkowodór poddaje się wymywaniu z fazy gazowej w etapie wymywania za pomocą wodnego roztworu, po czym siarkowodór w roztworze wodnym utlenia się do siarki pierwiastkowej, którą oddziela się z roztworu wodnego, polega na tym, że strumień gazu przed lub w etapie wymywania, ochładza się do temperatury poniżej 75°C, do wykroplenia pary wodnej ze strumienia gazowego i co najmniej część wykroplonej wody uzyskanej w kolumnie schładzającej wprowadza się do bioreaktora dla wyrównania wylotowego strumienia w celu usunięcia soli.
PL 194 937 B1
Korzystnie strumień gazowy przed etapem wymywania ochładza się w kolumnie schładzającej.
Korzystnie strumień gazowy przed etapem wymywania ochładza się w kolumnie chłodzącej i dalej strumień gazowy ochładza się w etapie wymywania.
Korzystnie temperaturę w bioreaktorze utrzymuje się na poziomie nie przekraczającym 65°C.
Korzystnie przewodnictwo wodnego roztworu utrzymuje się na stałym poziomie za pomocą wykraplanej wody.
Korzystnie siarkowodór otrzymuje się w całości lub w części w procesie konwersji katalitycznej związków siarki.
Korzystnie związki siarki są konwertowane przez katalityczne uwodornienie.
Korzystnie usuwanymi związkami siarki są dwutlenek siarki SO2, tritlenek siarki SO3, siarczek karbonylu COS, disiarczek węgla CS2, merkaptany RSH i/lub pary siarki Sx.
Korzystnie związki siarki przekształca się na drodze hydrolizy katalitycznej.
Korzystnie wodny roztwór z którego oddziela się siarkę pierwiastkową, poddaje się zwracaniu.
Sposób według wynalazku zapewnia również następujące korzyści:
- stosowanie tego sposobu umożliwia uzyskiwanie siarki pierwiastkowej z wysoką wydajnością ze strumienia gazu, który zawiera siarkowodór,
- obecny w strumieniu gazu HCN reaguje z siarką pierwiastkową i tworzy się tiocyjanian (SCN), który jest biodegradowany.
- nawet ślady innych związków siarki dotąd obecne w strumieniu gazu są przekształcone,
- proces jest energooszczędny,
- nie wymaga on drogich chemikaliów,
- proces można prowadzić w prosty sposób.
W celu objaśnienia obecnego sposobu załączono następujące rysunki.
Figura 1 przedstawia szybkość rozpadu biologicznie wytwarzanej siarki w funkcji pH i temperatury
Figura 2 przedstawia urzeczywistnienie wynalazku
Związki siarki są przekształcane, korzystnie w procesie katalitycznego uwodornienia, do siarkowodoru. Konwersja ta jest odpowiednia, zwłaszcza gdy związki siarki obejmują dwutlenek siarki (SO2), trójtlenek siarki (SO3), siarczek karbonylu (COS), dwusiarczek węgla (CS2) i pary siarki (Sx).
Korzystnie związki siarki przekształca się do siarkowodoru w etapie uwodorniania wyżej opisanego procesu SCOT.
Alternatywnie związki siarki mogą być przekształcane do siarkowodoru w reakcji katalitycznej hydrolizy. Katalityczna hydroliza jest odpowiednia zwłaszcza jeśli gazowy strumień zawiera siarczek karbonylu (COS) i możliwie dwusiarczek węgla (CS2) oraz merkaptany (RSH).
Biologiczne utlenianie siarkowodoru do siarki pierwiastkowej jest znane.
Takie metody opisano przykładowo w publikacjach WO 96/30/10 i WO 92/10270.
Jednostka Clausa zaprojektowana dla 100 T/D (ton dziennie) siarki generalnie wytwarza około 13000 m3 (standardowe warunki temperatury i ciśnienia) gazu odlotowego. Po konwersji w reaktorze redukcji katalitycznej gaz odlotowy zawiera 2-8 T/D siarki, w zależności od skuteczności przeciwprądowej jednostki Clausa. Około trzecią część objętości gazu stanowi woda. Temperatura gazu wynosi 200-340°C, zależnie od katalizatora i wymagań konwersji.
Typową wartość punktu rosy gazu mieści się między 65 a 75°C. Ten gaz musi być ochłodzony do temperatury w której nie będzie on niekorzystnie wpływał na bioreaktor biomasowy. To ochłodzenie prowadzi się korzystnie w kolumnie chłodzącej, strumień gazu wprowadza się w kontakt z cyrkulującym strumieniem wody, która jest ochładzana w zewnętrznym elemencie chłodzącym. W górze kolumny chłodzącej może znajdować się kocioł odzyskujący ciepło, dla dobrego spożytkowania pary. Temperatura wodnego układu chłodzącego wynosi od 25 do 65°C i korzystnie jest wystarczająco niska do skondensowania wystarczającej ilości wody dla wyeliminowania potrzeby uzupełniania wody.
Kolumna chłodząca służy do chłodzenia gazu zapobiegając tym samym nadmiernemu wychwytowi niepożądanych składników takich jak dwutlenek siarki i amoniak. Składniki te mogą być obecne w gazie z powodu odmian wyposażenia przeciwprądowego i mogą mieć ujemny wpływ na biosystem. Kolumna chłodząca może być również stosowana do zawracania wody.
Woda wytwarzana w kolumnie chłodzącej po zwykłym etapie wywołującym odpędzanie pary jest bardzo dobrej jakości i może być stosowana jako woda zasilająca bojler lub może być przechowywana jako czysta woda w pojemniku.
PL 194 937 B1
Część H2S absorbowana w biosystemie jest utleniana do siarczanu. Tworzy się on w wyniku niepożądanego utleniania siarki do wyższego stopnia zgodnie z reakcją
S° + 1,5 O2 + H2O > 2H + + SO4 2'
Wytwarzanie siarczanu stanowi od około 3 do 10% całkowitego obciążenia siarczkiem. Dla zapobiegania zakwaszeniu środowiska w reaktorze, wytworzony siarczan wymaga neutralizacji przykładowo wodorotlenkiem sodu lub węglanem sodu. Wytworzony siarczan sodu musi być usunięty z układu. Istota zgłoszenia patentowego oparta jest na takim chłodzeniu kwaśnego gazu do poniżej jego punktu rosy, w którym tworzy się kondensat wody uzupełniający wylotowy strumień.
Woda uzupełniająca wymagana do skompensowania tego strumienia wylotowego może być dodana z kolumny chłodzącej. Możliwe jest także aby temperatura kolumny była wyższa niż bioreaktora tak, że dość wody będzie kondensować w kolumnie wymywającej.
Jak opisano wyżej, siarkowodór jest wymywany z fazy gazowej za pomocą roztworu wodnego. Etap ten może być prowadzony w skruberze gazu, w którym między fazą gazową i cieczą wymywającą dokonuje się intensywny kontakt.
Jeśli jest to konieczne, ciecz może być buforowana do pH między 6,0 a 10,0.
Związki buforujące muszą być tolerowane przez bakterie obecne w reaktorze utleniającym. Korzystnymi związkami buforującymi są węglany, kwaśne węglany, fosforany i ich mieszaniny, zwłaszcza węglan sodu i/lub kwaśny węglan sodu. Stężenie związków buforujących generalnie jest ustalone na wartości między 20 i 2000 milirówn./l. Jeśli stosuje się węglan sodu jako związek buforujący, to jego stężenie korzystnie wynosi od 15 do 25 g/l. Gdy obecny opis odnosi się do stężeń kwaśnego węglanu i węglanu, wyrażane jest ono, odpowiednio, jako stężenie wagowe jonów HCO32 i CO32. Stosunek HCO32 do CO32 zależy od pH roztworu, który kolejno określa się za pomocą ciśnienia cząstkowego CO2 i H2S poddawanego obróbce strumienia gazowego.
Związki buforujące można dodać po opuszczeniu gazowego skrubera przez ciecz wymywającą, ale również przed ich przejściem przez skruber. Konieczne jest aby wilgotny gaz był ochłodzony do osiągnięcia temperatury pożądanej w bioreaktorze. Pożądana równowagowa temperatura zawiesiny w bioreaktorze zależy od: 1) temperatury, w której mikroorganizmy są jeszcze aktywne i 2) stabilności chemicznej tworzonej siarki. Badania laboratoryjne wykazały, że Thiobacilli są zdolne utleniać siarczek do temperatury 70°C. W tych wysokich temperaturach tworząca się siarka będzie hydrolizować w znacznym stopniu, zgodnie z następującym równaniem reakcji.
(1) 4S° + 4 OH -> 2HS' + S2O32 ' + H2O
DodaDowo możhwe jest Iworzenie s s^rczku (HS2) i s^rczanu (SO/2), według reakcji (2) 4S° + 5 OH > 3HS + SO^' + H2O
Doświadczenia laboratoryjne prowadzone z siarką tworzącą się biologicznie w reaktorze THIOPQA wskazują, że tworzą się głównie siarczki (H5) i tiosiarczan (S2O32) i zakłada się, że zachodzi głównie reakcja (1).
Figura 1 wskazuje szybkość rozkładu biologicznie wytworzonej siarki jako funkcję temperatury i pH.
Ponieważ stabilność chemiczna wytwarzanej siarki spada wraz ze wzrostem pH i temperatury, temperatura zawiesiny w bioreaktorze nie może przekroczyć 65°C.
Ponieważ bakterie, które jeśli ciecz wymywająca jest traktowana w obecności tlenu, utleniają siarczek do siarki elementarnej (tu odniesionej do bakterii utleniających siarkę), potencjalnie odpowiednie są znane do tych celów autotropowe kultury aerobowe, takie jak Thiobacillus i Thiomicrospira.
Korzystne jest aby było stałe szczególne przewodnictwo wodnego roztworu, w którym absorbowany jest siarkowodór. Szczególne przewodnictwo jest miarą całkowitej ilości rozpuszczonej soli. To głównie odnosi się do (kwaśnego) węglanu sodu i siarczanu sodu. Szczególnie przewodnictwo powinno być regulowane w zakresie od 10 do 100 mS/cm, korzystnie między 40 a 70 mS/cm.
Ilość tlenu dodawaną do cieczy wymywającej reguluje się tak, aby zapewnić, że utlenianie absorbowanego siarczku zachodziło głównie do siarki pierwiastkowej. Taka metoda regulowanego utleniania wody zanieczyszczonej siarką opisana jest w patencie duńskim nr 8801009.
PL 194 937 B1
Tworzenie się siarki w reaktorze utleniającym prowadzi do zawiesiny siarki, która jest usuwana. Siarkę z tej zawiesiny oddziela się od wodnego roztworu drogą filtracji, odwirowania, flokulacji, osadzania itp. Oddzielona siarka może być dalej poddawana obróbce przez suszenie i możliwe oczyszczanie, do powtórnego zastosowania. Pozostałą ciecz można zastosować ponownie jako ciecz wymywającą.
Korzystne jest aby nie cała ilość siarki była usunięta i usuwanie prowadzi się w sposób przerywany lub częściowo, wytwarzając w ten sposób ciecz wymywającą stale zawierającą siarkę. Stężenie siarki w cieczy wymywającej generalnie utrzymuje się między 0,1 i 50, korzystnie między 1 i 50, zwłaszcza między 5 i 50 g/l (od 1 do 5% wag.). W szczególności procent oddzielenia siarki reguluje się tak, żeby możliwie duża ilość cieczy wymywającej była ponownie stosowana. Ciecz zawracana, gdy prowadzi się usuwanie siarki, jeśli to odpowiednie, może być dodana do cieczy wymywającej.
Poza siarkowodorem, gaz może również zawierać cyjanowodór (HCN), zwłaszcza w przypadku obecności HCN jako składnika gazu, korzystna jest siarka w cieczy wymywającej. Cyjanowodór, który jest toksyczny dla większości bakterii, przekształcony jest do mniej toksycznego tiocyjanianu, który jest kolejno usuwany biologicznie i/lub chemicznie. Alternatywnie, HCN przekształca się do ditlenku węgla i azotanu. Stężenie siarczku wyrażonego jako siarka, w stosowanej cieczy wymywającej o pH około 8,5, będzie zwykle wynosić około 15-3000 mg/l gdy są oczyszczane gazy o ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego.
Stosunek ilości cieczy wymywającej do gazu jest określony, z jednej strony przez zdolność absorbcji cieczy wymywającej w odniesieniu do H2S, a z drugiej strony przez charakterystykę hydrodynamiczną skrubera gazu.
Skrubery gazu odpowiednie do stosowania według wynalazku mogą być zwykłego typu jeśli w skruberze osiąga się skuteczny kontakt między strumieniem gazu i cieczą wymywająca.
Korzystnie sposób według wynalazku stosuje się w reaktorach aerobowych, w reaktorach typu cyrkulacji pionowej opisanych przykładowo w patencie międzynarodowym 94/29227, gdzie stosowany gaz (w reaktorze aerobowym zwykle powietrze) jest zdolny zapewnić cyrkulację pionową.
Figura 2 przedstawia możliwe urzeczywistnienie sposobu według wynalazku, gdzie gorący gaz jest chłodzony w urządzeniu oziębiającym 1 połączonym z chłodnicą 2, drugą chłodnicą 3 zastosowaną w razie potrzeby, usytuowaną między skruberem gazu (=absorberem) 4 a bioreaktorem THIOPAQ 5. Woda, która kondensuje w urządzeniu oziębiającym 1 przechodzi w całości lub w części, do bioreaktora 5. Nadmiar wody może być wyprowadzony poprzez przewód 18 i po wymyciu H2S może być zastosowany jako woda procesowa.
Strumień 7 oziębia się w urządzeniu oziębiającym 1 do poniżej punktu rosy (65-75°) za pomocą wody chłodzącej, która recyrkuluje przewodem 10 ochłodzonej za pomocą chłodnicy 2. Przewodem 8 kondensat przechodzi do bioreaktora 5 służąc jako woda uzupełniająca do eliminowania tworzących się siarczanów. Nadmiar wody wyprowadza się przewodem 18. Przewodem 9 gaz ochłodzony skierowany jest do skrubera gazu 4, gdzie gaz jest wymywany za pomocą strumienia 15, który przez 17 jest mieszany z małą ilością wodorotlenku sodu lub węglanu sodu. W skruberze gazu H2S jest skutecznie usunięty. Ze skrubera gazu wychodzi strumień gazowy 11 i woda płucząca zawierająca H2S, która przechodzi ze skrubera gazu przewodem 12, razem z kondensatem do bioreaktora 5. W razie potrzeby strumień ten jest dalej chłodzony za pomocą powietrza chłodnicy 3.
W bioreaktorze H2S utlenia się do siarki elementarnej i w małym stopniu do siarczanu. W celu utleniania do bioreaktora wprowadza się powietrze przewodem 20. Powietrze wylotowe wyprowadza się przewodem 21. Tworzony siarczan eliminowany jest przewodem 14 razem z żądanym kondensatem. Strumień z bioreaktora kierowany jest przewodem 13 do jednostki odzyskiwania siarki 6, gdzie siarka oddziela się przewodem 19. Z jednostki odzysku siarki 6 część zawracanej siarki zawraca się do bioreaktora 5 przez przewód 16.
Zgodnie z tym urzeczywistnieniem urządzenie oziębiające 1 i skruber gazu 4 są usytuowane jeden za drugim w tej samej kolumnie, cyrkulacja wody pozostaje rozdzielona między dwie sekcje.
Zawartość wody w gorącym gazie przeciętnie wynosi około 33% molowych. Ilość wody, która kondensuje może być kontrolowana przez ustalenie temperatury w chłodnicach.
PL 194 937 B1
P r z y k ł a d y:
W tabeli poniżej zastosowano dwa strumienie gazowe. Te strumienie poddaje się obróbce katalitycznej przed usuwaniem H2S i przekształca się biologicznie do siarki pierwiastkowej.
T a b e l a 1
Strumienie gazu jako przykład obróbki w procesie odsiarczania katalitycznego/biologicznego
1 2
Rodzaj gazu Gaz odlotowy Clausa Syngaz
Skład (analiza suchego gazu) (5 obj.)
H2S 0,45 1,9
SO2 0,22 -
COS 75 ppm 0,1
CS2 60 ppm 300 ppm
CH3SH - 50 ppm
Sx 600 ppm -
CO 0,22 29
CO2 3 26
H2 2,2 40
N2 94 0,9
CH4 - 2
P r z y k ł a d 1
Gaz odlotowy Clausa Po katohtycznej konwersji gaz odlotowy Clausa (20,000 m3/h) ma temperaturę 200°C. Każdego dnia usunięto około 4 ton siarki jako H2S. Gorący gaz zawiera 33% obj. pary wodnej. W reaktorze Thiopaq wytwarza się 25 kg SO4/h, w wyniku 5% utlenienie do najwyższego stopnia. W standardowym stężeniu siarczanu w bioreaktorze 18 kg SO4/m3 ładunek strumienia będzie wynosił 1,4 m3/h. Ochłodzenie gazu do 63°C przyniesie tę samą ilość skondensowanej wody. Ochłodzenie prowadzi się następująco: za pomocą oziębiania gaz chłodzi się do punktu rosy około 70°C. Układ biologiczny pracuje przy 50°C powodując spadek temperatury gazu do 63°C w absorberze. Stosowana woda płucząca będzie ogrzewać się w procesie, co oznacza konieczność stosowania wymiennika ciepła.
P r z y k ł a d 2
Syngaz
Po katalitycznej konwersji syngaz ma temperaturę 160°C i szybkość przepływu 6000 m3/h. Codziennie usuwa się około 4 ton siarki jako H2S. Gaz zawiera 30% objęt. pary wodnej.
Utrzymanie przewodnictwa na pożądanym poziomie wymaga strumienia odlotowego 1,4 m3/h. Ponieważ ilość gazu jest znacznie niższa niż w poprzednim przykładzie, ochłodzenie gazu ma miejsce bezpośrednio w absorberze. Ochłodzenie gazu do 56°C spowoduje kondensację pary wodnej do uzyskania pożądanego strumienia odlotowego.
Ochłodzenie osiąga się w układzie biologicznym pracującym przy 48°C. Ogrzana woda płucząca jest chłodzona w wymienniku ciepła.
P r z y k ł a d 3
Ilość gazu (31,574 m3/h) z reaktora uwodorniania ma poniższy skład
1,24% obj. H2S
2.02% obj. H2
12,64% obj. CO2
56,65% obj. N2
0,67% obj. Ar
26,80% obj. H2O
Temperatura gazu wynosiła 317°C, a ciśnienie 1,10 barów.
Jeśli gaz chłodzi się do 32°C zawartość wody spada do 4,55% obj. Oznacza to, że kondensuje 5,89 m3/h wody. Jeśli 3,5% obj. uzyskanego H2S utleni się do siarczanu, to utworzy się 57 kg/h siarczanu. Dla zawartości siarczanu 25 kg/m3, strumień odlotowy będzie wynosił 2,3 m3/h. Wytworzenie wody, która może być stosowana do innych celów wynosi 3,59 m3/h.

Claims (9)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposóbusuwania siarkowodoruze strumieniagazowego,w którym siarkowodór poddajesię wymywaniu o fney oaoswej w ntnoin wymywania on osmscą wsOnnos ysotwsys, os coym uizuOdwsóby w ysotwsyee wsdnym utlenia óię Os óiauti oieuwiaótOswej, ttbuą sOOoiela óię o ysotwsyu wsOneos, znamienny tym, że utuumień oaou oyoeO lub w etaoie wymywania, schłaOoa óię Os temoeyatuuy osniżej 75°C, Os wytusolenia oauy wsOnej oe ótuumienia oaosweos i cs najmniej coęść wytusolsnej wsOy uoyóOanej w tslumnie óchłaOoającej wouswaOoa óię Os bisueaOtsua Ola wyubwnania wylstsweos ótuumienia w celu uóunięcia ósli.
  2. 2. Sposób we^e^ług zoatry. k, znamienny tym, żż εϋχιηΊίθή goaowo pruod etaaom w^^r^^^y^ć^a^ić^ schłaOoa óię w tslumnie óchłaOoającej.
  3. 3. Sposób we^e^ług zoatay. k, zznmieenn tym, że staumieή goaowo pryod eetami womywoaia schłaOoa óię w tslumnie chłsOoącej i Oalej ótuumień oaoswy schłaOoa óię w etaoie wymywania.
  4. 4. Sposób wr^e^ług zoatay. 1, albo 2, albo 3, zznmieenn ttym żei kampotyraηy w bioryeataryo utuoymuje óię na osoismie nie ouoetuacoającym 65°C.
  5. 5. Sposób we^e^łL^g koatay. k, klbo k, klbo k, t^m, ke pryowoSoictwo woSrιeeo kustwsuu utuoymuje óię na ótałym osoismie oa osmscą wytuaolanej wsOy.
  6. 6. Sposób woeług koatak. k, klt>o k, klbo k, zznmieenn t^m, że j^eó krakomywoay w całsści luo w coęści w ousceóie tsnweuóji tatalityconej owiąotbw óiauti.
  7. 7. Sposób woeług koatak. 6, krnmieenn t jyn, ke kwiązoi są konwor'tawoae pokoe tycone uwsOsunienie.
  8. 8. Sposób według zastaz. 7, znamienny tym. że usuwanymi związkami 5ϊ3γΙ·ο są dwuuienek óiauti εϋ,, tuitlenet óiauti εϋ,, óiaucoet tauosnylu CO8, Oióiaucoet węola C8,, meutaotany R8H i/luo oauy óiauti εχ.
  9. 9. Sposób weeług koatak. 6, krnmieenn t^m, ke kwiązei s^^rU^t krkoetu-ajcc się sa krusło 6yy Ouslioy tatalityconej.
    W. Sposób woeług koatak. k, zznmieeny t^m, ke ssuwoaamizwiązeomi 6ϊ3ζΙϊ są siarkcoe kta osnylu CO8, Oióiaucoet węola C8, i meutaotany R8H.
    H. Sposób woeług zoatrk. k, albo k, albo 3, zznmieeny tiyn, że wosiin kks-wOr z ktarkeo osOoiela óię óiautę oiejwiaóttswą, osOOaje óię owuacaniu.
PL350521A 1999-03-08 2000-03-08 Sposób odsiarczania gazów PL194937B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1011490A NL1011490C2 (nl) 1999-03-08 1999-03-08 Werkwijze voor het ontzwavelen van gassen.
PCT/NL2000/000155 WO2000053290A1 (en) 1999-03-08 2000-03-08 Method for desulphurization of gases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL350521A1 PL350521A1 (en) 2002-12-16
PL194937B1 true PL194937B1 (pl) 2007-07-31

Family

ID=19768794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL350521A PL194937B1 (pl) 1999-03-08 2000-03-08 Sposób odsiarczania gazów

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6656249B1 (pl)
CN (1) CN1165365C (pl)
AU (1) AU766860B2 (pl)
BR (1) BR0008814B1 (pl)
CA (1) CA2361676C (pl)
EE (1) EE04708B1 (pl)
NL (1) NL1011490C2 (pl)
NO (1) NO322554B1 (pl)
PL (1) PL194937B1 (pl)
RU (1) RU2241527C2 (pl)
UA (1) UA66912C2 (pl)
WO (1) WO2000053290A1 (pl)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2404959C (en) * 2000-04-04 2008-07-08 Michael P. Mcginness Universal method and apparatus for conversion of volatile compounds
CN100553746C (zh) * 2004-03-03 2009-10-28 国际壳牌研究有限公司 从酸性气流中高效回收硫的方法
AU2005227277B2 (en) * 2004-03-03 2008-11-27 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. A process for the high recovery efficiency of sulfur from an acid gas stream
AU2006324122A1 (en) * 2005-11-04 2007-06-14 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for producing a purified gas stream
US9346007B2 (en) * 2005-12-19 2016-05-24 Fluor Technologies Corporation Two-stage quench scrubber
US7531159B2 (en) * 2006-07-26 2009-05-12 National Tank Company Method for extracting H2S from sour gas
US20080190844A1 (en) * 2007-02-13 2008-08-14 Richard Alan Haase Methods, processes and apparatus for biological purification of a gas, liquid or solid; and hydrocarbon fuel from said processes
EP2030671A1 (de) * 2007-08-25 2009-03-04 Kopf Klärschlammverwertungs-GmbH & Co. KG Verfahren und Anlage zur Reinigung von Gas
DE102009014221B4 (de) * 2009-03-25 2013-01-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur biologischen Entschwefelung von Gasen
US8382983B2 (en) 2009-10-09 2013-02-26 Christopher Ott Systems and methods for converting gaseous byproducts of wastewater treatment into energy
EP2543431A4 (en) * 2010-03-02 2014-01-15 Japan Oil Gas & Metals Jogmec METHOD FOR REMOVING SULFUR COMPOUNDS FROM A MOLDED MATERIAL
CN102371109A (zh) * 2010-08-23 2012-03-14 北京思践通科技发展有限公司 一种脱除含还原性硫的气体中的硫的方法
EP2629606B1 (en) 2010-10-18 2017-06-28 Ceradis B.V. Novel biosulfur formulations
US8859831B2 (en) 2011-08-02 2014-10-14 Gas Technology Institute Removal of hydrogen sulfide as ammonium sulfate from hydropyrolysis product vapors
EP2561921B1 (en) * 2011-08-23 2017-03-22 Haldor Topsøe A/S Process for removal of NOx and SO2 in flue gas boilers
US20130157334A1 (en) 2011-12-19 2013-06-20 Shell Oil Company Process for converting a lignocellulosic biomass
BR112015015180B1 (pt) * 2012-12-24 2021-09-08 Paques I.P. B.V. Processo para remover sulfeto de hidrogênio de um efluente líquido contendo sulfeto de uma água residual de tratamento de reator anaeróbico contendo pelo menos 100 mg/l de compostos de enxofre em base de enxofre elementar, processo para o tratamento de água residual contendo pelo menos 100 mg de compostos de enxofre em base de enxofre elementar e reator anaeróbico e unidade de remoção e limpeza de gás
NL2014997B1 (en) * 2015-06-19 2017-01-24 Koers Bonno Method and apparatus for removal of hydrogen sulphide from gas mixtures.
US10046274B2 (en) 2015-08-28 2018-08-14 Big Monkey Services, LLC. Methods and systems for inhibiting crystalline buildup in a flue gas desulfurization unit
US10227247B2 (en) 2016-05-26 2019-03-12 Big Monkey Services, Llc Methods and systems for remediation of heavy metals in combustion waste
US10421981B2 (en) 2017-02-21 2019-09-24 Big Monkey Services, Llc Methods and systems for producing short chain weak organic acids from carbon dioxide
US10765995B2 (en) * 2017-06-08 2020-09-08 Saudi Arabian Oil Company Helium recovery from gaseous streams
CN109908717B (zh) * 2019-03-26 2021-09-24 四川大学 气体循环式生物鼓泡塔沼气/天然气生物脱硫方法
MX2021015164A (es) 2019-06-14 2022-03-17 Belchim Crop Prot Nv Composicion fungicida sinergicamente efectiva que comprende fosfonato de colina y al menos un fungicida adicional.
CN111265969A (zh) * 2020-03-20 2020-06-12 鹤壁市恒力橡塑股份有限公司 一种从尾气中高效回收二硫化碳的方法
US11422122B2 (en) 2020-06-22 2022-08-23 Saudi Arabian Oil Company Measuring water content of petroleum fluids using dried petroleum fluid solvent
US11385217B2 (en) 2020-07-29 2022-07-12 Saudi Arabian Oil Company Online measurement of dispersed oil phase in produced water
EP4263757A1 (en) * 2020-12-17 2023-10-25 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for treating offgas from hydrotreating of renewable feedstocks
US11786913B2 (en) 2021-05-14 2023-10-17 Saudi Arabian Oil Company Y-shaped magnetic filtration device
KR20230020183A (ko) * 2021-08-03 2023-02-10 에스케이이노베이션 주식회사 혐기발효공정에서의 질소와 황 자원을 회수하는 방법
US12258272B2 (en) 2021-08-12 2025-03-25 Saudi Arabian Oil Company Dry reforming of methane using a nickel-based bi-metallic catalyst
US11548784B1 (en) 2021-10-26 2023-01-10 Saudi Arabian Oil Company Treating sulfur dioxide containing stream by acid aqueous absorption
US12116326B2 (en) 2021-11-22 2024-10-15 Saudi Arabian Oil Company Conversion of hydrogen sulfide and carbon dioxide into hydrocarbons using non-thermal plasma and a catalyst
US12179129B2 (en) 2021-12-14 2024-12-31 Saudi Arabian Oil Company Synergetic solvent for crude oil emulsion breakers
US11926799B2 (en) 2021-12-14 2024-03-12 Saudi Arabian Oil Company 2-iso-alkyl-2-(4-hydroxyphenyl)propane derivatives used as emulsion breakers for crude oil

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9100587A (nl) * 1991-04-04 1992-11-02 Pacques Bv Werkwijze voor het verwijderen van zwavelverbindingen uit water.
EP0789614A1 (en) * 1994-03-16 1997-08-20 Vapo Oy Process and apparatus for the purification of gases
NL9401036A (nl) * 1994-06-23 1996-02-01 Tno Anaerobe verwijdering van zwavelverbindingen uit afvalwater.
NL9500577A (nl) * 1995-03-24 1996-11-01 Pacques Bv Werkwijze voor het reinigen van gassen.
CN1098117C (zh) * 1996-05-10 2003-01-08 帕克斯生物系统公司 含有硫化氢的气体的净化方法
NL1006339C2 (nl) * 1997-06-17 1998-12-21 Stork Eng & Contractors Bv Werkwijze voor het ontzwavelen van afgassen.

Also Published As

Publication number Publication date
CN1165365C (zh) 2004-09-08
CN1343134A (zh) 2002-04-03
EE200100475A (et) 2002-12-16
NO20014273L (no) 2001-11-07
UA66912C2 (uk) 2004-06-15
AU766860B2 (en) 2003-10-23
US6656249B1 (en) 2003-12-02
BR0008814B1 (pt) 2009-05-05
NO322554B1 (no) 2006-10-23
EE04708B1 (et) 2006-10-16
NL1011490C2 (nl) 2000-09-12
NO20014273D0 (no) 2001-09-04
CA2361676C (en) 2008-08-19
CA2361676A1 (en) 2000-09-14
WO2000053290A1 (en) 2000-09-14
RU2241527C2 (ru) 2004-12-10
BR0008814A (pt) 2001-12-18
AU3334500A (en) 2000-09-28
PL350521A1 (en) 2002-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL194937B1 (pl) Sposób odsiarczania gazów
EP1628744B1 (en) A process for the removal of so2, hcn and h2s and optionally cos, cs2 and nh3 from a gas stream
Eow Recovery of sulfur from sour acid gas: A review of the technology
CA1130987A (en) Removing carbon oxysulfide from gas streams
CN110732227B (zh) 一种酸性气处理的方法和装置
PL168365B1 (pl) Sposób usuwania zwiazków siarki z odgazu PL PL PL PL PL
CA2558234C (en) A process for the high recovery efficiency of sulfur from an acid gas stream
NL9500577A (nl) Werkwijze voor het reinigen van gassen.
CA3059554C (en) Systems and processes for removing hydrogen sulfide from gas streams
CA2440704C (en) Process for producing ammonium thiosulphate
CN108495954A (zh) 用于生产钾产品的二氧化硫洗涤系统和方法
CN1003280B (zh) 氧化脱除气体中的硫化氢
JPH0741309A (ja) 二酸化硫黄含有ガスの脱硫方法
AU737133B2 (en) Method for desulfurizing off-gases
US4487753A (en) Sulfur production
US6083472A (en) Method for continuously producing thiosulfate ions
US20020094308A1 (en) Process and apparatus for processing hydrogen sulfide from a gas
US8709366B2 (en) Configurations and methods for effluent gas treatment
CA2259946A1 (en) Process for the recovery of sulfur from so2 containing gases
PL164219B1 (pl) Sposób odsiarczania gazu PL
JP4391140B2 (ja) チオ硫酸アンモニウムの製造方法
MXPA99011904A (es) Metodo para desulfurar gases de descarga