DE3215333A1

DE3215333A1 - Verfahren und anlage zur feinentschwefelung von koksofengas

Info

Publication number: DE3215333A1
Application number: DE19823215333
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Phys. 4620 Castrop-Rauxel Hübel; Wolf-Dieter Dipl.-Ing. 4600 Dortmund Kosske; Dieter 4350 Recklinghausen Laufhütte; Klaus 4352 Herten Schüpphaus; Günter Dipl.-Ing. 4700 Hamm Trowe
Original assignee: Carl Still & Co Kg 4350 Recklinghausen GmbH; Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: Thyssen Still Otto Anlagentechnik GmbH
Priority date: 1982-04-24
Filing date: 1982-04-24
Publication date: 1983-11-03
Also published as: JPS6020437B2; US4663134A; DE3215333C2; JPS58213090A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Feinentschwefelung bzw. zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus rohem Koksofengas durch Waschen mit regenerierbarer wässriger Waschflüssigkeit in einem Normaldruck- und einem nachgeschalteten Drucksystem.

Das bei der Verkokung von Kohle anfallende Koksofengas muß verschiedenen Reinigungsprozessen unterworfen werden, bevor es zur Unterfeuerung, zur Einleitung ins Stadtgasnetz oder für andere Zwecke weiter eingesetzt werden kann. Üblich ist es dabei, das Koksofengas insbesondere aus Korrosions- und Umweltschutzgründen im Niederdruck zu entschwefeln. Solche Waschverfahren sind mit ihren Vor- und Nachteilen in Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie Band 1o, 3. Auflage, München 1958, Seiten3o7 bis 322, beschrieben und dargestellt. Danach wird auf Kokereien gewöhnlich in der Weise vorgegangen, daß das gesamte bei der Verkokung erzeugte rohe Koksofengas zu etwa 95 % mit dem sogenannten Naßverfahren bei Normaldruck entschwefelt und nur der Gasanteil, der nicht im eigenen Betrieb, beispielsweise für die Unterfeuerung benötigt wird bis auf Stadtgasqualität weiter entschwefelt wird. Dies geschieht nach verschiedenen unter Druck arbeitenden "Naßverfahren", also unter Verwendung von flüssigen Waschmitteln oder aber nach einem Trockenverfahren zum Beispiel unter Verwendung von Raseneisenerz oder Bauxitverhüttungsrückständen (Ullmanns Enzyklopädie 1958 Band 1o Seiten 3o7, 3o8, 314). Für die Vorreinigung bei Normaldruck und die Nachreinigung bei erhöhtem Druck werden dabei unterschiedliche Verfahren mit unterschiedlichen Waschmitteln angewendet. Nachteilig ist daher, daß bei den aus Wirtschaftlichkeitsgründen notwendigen Kreislaufverfahren ein erheblicher Aufwand für die Aufbereitung und Regenerierung der unterschiedlichen Waschmittel notwendig ist. Bezüglich der trockenen Nachreinigung mit Raseneisenerz und ähnlichen Massen ist es immer schwieriger, die geeigneten Absorptions-

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massen für die großen aufzuarbeitenden Gasvolumina in genügender Menge zur Verfügung zu stellen. Darüberhinaus sind die Verfahren zur Regenerierung der mit Schwefel angereicherten Massen sowie die Gewinnung des Schwefels aus diesen Regenerierungsanlagen unwirtschaftlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Schwefelwasserstoff-Feinreinigung des rohen Koksofengases zu schaffen, das eine Reinigung des gesamten Koksofengases erlaubt und ausschließlich nach einer Kategorie arbeitet und wenig Aufwand für die Regeneration erfordert.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das rohe Koksofengas mit der gleichen Waschflüssigkeit im Normaldrucksystem vorgewaschen und im Drucksystem nachgewaschen wird, die mit Schwefel angereicherten Waschflüssigkeitsströme vereinigt, gemeinsam aufgearbeitet und regeneriert und danach auf das Normaldruck- und Drucksystem verteilt werden. Erfindungsgemäß wird für ein derartiges Verfahren lediglich ein Waschmittel benötigt, so daß dementsprechend auch die Regeneration wesentlich vereinfacht und verbilligt ist. Überraschend ist, daß mit einem und demselben Waschmittel in unterschiedlichen Drucksystemen gearbeitet werden kann, ohne daß für die Regeneration zusätzliche Probleme dadurch entstehen. Das Verfahren ist somit nicht nur einfacher und preiswerter, sondern insbesondere auch übersichtlicher.

Nach einer Ausbildung der Erfindung wird die Waschflüssigkeit aus dem Drucksystem ganz oder teilweise zur weiteren Anreicherung auf das Normaldrucksystem aufgegeben. Hierbei kann der notwendige zusätzliche Energieaufwand vorteilhaft geringgehalten werden, so daß sich ein zusätzlicher Vorteil für das erfindungsgemäße Verfahren ergibt. Eine

nachträgliche Anreicherung der Waschflüssigkeit aus dem Drucksystem ist deshalb ohne weiteres möglich, weil im Drucksystem die noch im Gas vorhandenen Schwefelmengen relativ gering sind.

Eine weitere Verringerung des Schwefelgehaltes im Koksofengas wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Koksofengas nach Verlassen des Drucksystems mit Alkalilaugen gewaschen wird. Hierbei wird vorzugsweise Natronlauge eingesetzt, die nach dem Waschvorgang dem Kohlewasser der gleichen oder auch einer anderen Kokerei zur Zersetzung der fixen Ammoniakverbindungen zugegeben wird. Die eingesetzte Natronlaugenmenge ist stets gleich oder kleiner der für die Zersetzung der fixen Ammoniakverbindungen im' Kohlewasser notwendigen Menge. Das Verfahren mit dem angehängten Alkalilaugenwaschsystem bietet somit den wesentlichen Vorteil, daß eine immer gleichmäßige und endgültige Entschwefelung gesichert ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß das Koksofengas im Drucksystem auf 2 bis 6o mcf E^S/Nm vorgewaschen und dann in der Alkaliwäsche nachgewaschen wird. Zweckmäßig ist es dabei, die Schwefelwasserstoffgehalte im Koksofengas vor der nachgeschalteten Alkalilaugenstufe konstant einzustellen.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Anlage mit mehreren Waschern, wobei der Schwefelwasserstoffwascher des Normaldruck- und des Drucksystems sowie die Natronlaugestufe verfahrensmäßig integriert sind. Der Platzaufwand für derartige Anlagen ist vorteilhaft gering und die Überwachung und Regelung vereinfacht. Zweckmäßig ist es, daß als Entschwefelungsmedium für das Normaldruck- und das Drucksystem Ammoniakwasser oder eine alkalihaltige Waschflüssigkeit dient. Es kann somit auf herkömmliche Entschwefelungsmedien zurückgegriffen werden, die im übrigen auf den Kokereien in ausreichenden Mengen vorhanden sind.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein übersichtliches, einfach zu handhabendes und zu überwachendes Verfahren geschaffen ist, das einen wesentlich reduzierten Regenerationsaufwand für die eingesetzten Waschflüssigkeiten mit sich bringt.

Beispiel

Auf einer Kokerei werden 1oo ooc Nm /h Koksofengas mittels

3 einer Naßentschwefelung auf ca. o,5 g H-S/Nm entschwefelt.

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45 ooo Nm /h werden zur eigenen Unterfeuerung der Koksöfen nach der Hiederdruckentschwefelung abgezweigt, während die restlichen 55 ooo Nm /h auf 6 bis 12 bar komprimiert werden und in einem nachgeschalteten weiteren Schwefelwasserstoffwascher mittels eines Teilstroms der gleichen Waschflüssigkeit der Niederdruckentschwefelung auf nahezu 2 mg H^S/Nra feinentschwefelt werden- Es ist auch möglich, die gesamte Menge des Koksofengases entsprechend zu entschwefeln.

Die Waschflüssigkeitsströme aus dein Niederdrucksystem tmd dem Drucksystea werden in einer gemeinsamen Regenerierungsanlage aufgearbeitet und der Schwefelwasserstoff darm ±n Form von Schwefel oder Schwefelsäure gewonnen. Um nun die geforderte gesicherte Entschwefelung von kleiner 2 mg H_S/Nm konstant in jedem Betriebszustand zu erreichen, werden in einer nachgeschalteten Waschstufe, die in der gleichen oder auch in einer nachgeschalteten Kolonne zur Aufstellung kommt, mittels einer Natronlaugelösung die restlichen Schwefelwasserstoffanteile aus dem Gas entfernt. Die angereicherte Natronlauge wird dann dein Kohlewasser zur Zersetzung der fixen Aininoniakverbindung zugegeben und der Schwefelwasserstoff dabei freigesetzt und ebenfalls zu Schwefel bzw. Schwefelsaure verarbeitet. Wie es sich

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gezeigt hat, ist die Natronlaugemenge stets gleich oder
kleiner der zur Zersetzung der fixen Ammoniakverbindungen im Kohlewasser erforderlichen Menge.

Ebenso hat sich gezeigt, daß als Entschwefelungsmedium für das Normaldruck- sowie das Drucksystem neben Ammoniakwasser und alkalihaltiger Waschflüssigkeit in einer entsprechenden Wäsche auch ähnliche Systeme wie eine Pottaschekreislaufwäsche oder eine Oxidationskreislaufwäsche verwendet werden können. Je nach Konzentration und Qualität der auf der Druckseite eingesetzten Menge des Entschefelungsmediums sind Schwefelwasserstoffgehalte zwischen kleiner
2 mg H₂S/Nm und etwa 6o mg H₂S/Nm vor der nachgeschalteten Natronlaugenstufe konstant einstellbar.Die niedrigen H-S-Gehalte sind erforderlich, um in der Natronlaugestufe die geforderte Restentschwefelung bei der zur Verfügung stehenden Natronlaugemenge gesichert zu erreichen.

Claims

Carl Still GmbH & Co. KG, Kaiserwall 21, 435o Recklinghausen Verfahren und Anlage zur Feinentschwefelung von Koksofengas Patentansprüche

1. Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus rohem Koksofengas durch Waschen mit regenerierbarer wässriger Waschflüssigkeit in einem Normaldruck- und einem nachgeschalteten Drucksystem,
dadurch gekennzeichnet, daß das rohe Koksofengas mit der gleichen Waschflüssigkeit im Normaldrucksystem vorgewaschen und im Drucksystem nachgewaschen wird, die mit Schwefel angereicherten Waschflüssigkeitsströme vereinigt, gemeinsam aufgearbeitet und regeneriert und danach auf das Normaldruck- und Drucksystem verteilt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit aus dem Drucksystem ganz oder teilweise zur weiteren Anreicherung auf das Normaldrucksystem aufgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Koksofengas nach Verlassen des Drucksystems mit Alkalilaugen gewaschen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Koksofengas im Drucksystem auf 2 bis 6o mg H-S/Nm vorgewaschen und dann in der Alkaliwäsche nachgewaschen wird.

5. Anlage zur Entschwefelung von Koksofengas mit Hilfe von regeneriofoaren Waschflüssigkeiten zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der nachfolgenden Ansprüche,

dadurc h gekennzeichnet, daß der Schwefelwasserstoffwascher des Normaldruck- und des Drucksystems sowie die Natronlaugestufe .verfahrensmäßig integriert sind.

6. Anlage nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß als Entschwefelungsmedium für das Normaldruck- und das Drucksystem Ammoniakwasser oder eine alkalihaltige Waschflüssigkeit dient.