JPH0270794A - 石炭ガス化ガスの浄化方法 - Google Patents
石炭ガス化ガスの浄化方法Info
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- JPH0270794A JPH0270794A JP63223983A JP22398388A JPH0270794A JP H0270794 A JPH0270794 A JP H0270794A JP 63223983 A JP63223983 A JP 63223983A JP 22398388 A JP22398388 A JP 22398388A JP H0270794 A JPH0270794 A JP H0270794A
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Classifications
-
- 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
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- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
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- Industrial Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、石炭を部分酸化させるための石炭ガス化炉か
ら発生する石炭ガス化ガス中の硫黄化合物、ダストなど
を効率よく除去する方法に関するものである。
ら発生する石炭ガス化ガス中の硫黄化合物、ダストなど
を効率よく除去する方法に関するものである。
石炭ガス化ガス中には、ダストや硫化水素(H,S)、
硫化カルボニル(CO8)、二硫化炭素(C5t)など
の硫黄化合物など不純物が含まれており、ガスタービン
などの燃料として用いるためには、これらを除去し、浄
化する必要がある。
硫化カルボニル(CO8)、二硫化炭素(C5t)など
の硫黄化合物など不純物が含まれており、ガスタービン
などの燃料として用いるためには、これらを除去し、浄
化する必要がある。
硫黄化合物の中では、硫化カルボニル(CO3)や二硫
化炭素(C3g)などの有機化合物は除去しにくい。し
たがって、脱硫効率を高めるためには、これら有機化合
物を除去しやすい硫化水素01tS)に転化する必要が
ある。
化炭素(C3g)などの有機化合物は除去しにくい。し
たがって、脱硫効率を高めるためには、これら有機化合
物を除去しやすい硫化水素01tS)に転化する必要が
ある。
従来、特開昭57−147592号公報には、石炭ガス
化ガスを熱交換して250〜450℃とした後、硫化カ
ルボニル転化触媒と接触させて、硫化カルボニルを硫化
水素に変換し、さらに該ガスを熱交換して100−15
0℃とした後、乾式集じん器に4いてダストを除去し、
その後、該ガスをアルカリ水溶液と接触させて硫化水素
を除去した後、ガスを湿式電気集じん装置に導いてダス
トを除去する方法が開示されている。
化ガスを熱交換して250〜450℃とした後、硫化カ
ルボニル転化触媒と接触させて、硫化カルボニルを硫化
水素に変換し、さらに該ガスを熱交換して100−15
0℃とした後、乾式集じん器に4いてダストを除去し、
その後、該ガスをアルカリ水溶液と接触させて硫化水素
を除去した後、ガスを湿式電気集じん装置に導いてダス
トを除去する方法が開示されている。
前記の特開昭57−147592号公報記載の方法は、
つぎのような不都合点を有している。
つぎのような不都合点を有している。
+11 250〜450℃の高温で、硫化カルボニルの
転化反応を行わせるため、前もってダストを除去するこ
とが困難である(高温でのダスト除去には、高価な設備
が必要である)、またダストによる触媒の目づまり、摩
耗などによる劣化のおそれがある。
転化反応を行わせるため、前もってダストを除去するこ
とが困難である(高温でのダスト除去には、高価な設備
が必要である)、またダストによる触媒の目づまり、摩
耗などによる劣化のおそれがある。
(2)硫化カルボニルの硫化水素への転化は、第5図に
示すように、反応平衡の観点から低温程望ましい。
示すように、反応平衡の観点から低温程望ましい。
+31 250〜450℃において転化反応を行わせる
場合、シフト反応(Co + LO−Cot + Hz
)やメタン化反応(CO+31(z−4CH4+)12
0)が起こる場合があり、浄化ガスの組成や発熱量が変
わる。
場合、シフト反応(Co + LO−Cot + Hz
)やメタン化反応(CO+31(z−4CH4+)12
0)が起こる場合があり、浄化ガスの組成や発熱量が変
わる。
とくにシフト反応が起こると、硫化カルボニルの硫化水
素への転化率が、第6図に示すように、大幅に低下する
。
素への転化率が、第6図に示すように、大幅に低下する
。
(4) ガス冷却を3段階で行う必要があり、設備が
複雑となる。
複雑となる。
本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、硫化力ルホ
ニルの硫化水素への転化を100〜250℃の比較的低
温で行わせることにより、前もってダストを容易に除去
することができ、ダストによる閉塞、目づまり、摩耗な
どによる劣化を防止し、高い転化率で硫化カルボニルを
硫化水素に変換することができ、さらにガス冷却を2段
階で行うため、設備の簡素化を図ることができる石炭ガ
ス化ガスの浄化方法を提供することを目的とするもので
ある。
ニルの硫化水素への転化を100〜250℃の比較的低
温で行わせることにより、前もってダストを容易に除去
することができ、ダストによる閉塞、目づまり、摩耗な
どによる劣化を防止し、高い転化率で硫化カルボニルを
硫化水素に変換することができ、さらにガス冷却を2段
階で行うため、設備の簡素化を図ることができる石炭ガ
ス化ガスの浄化方法を提供することを目的とするもので
ある。
〔問題点を解決するための手段および作用〕上記の目的
を達成するために、本発明の石炭ガス化ガスの浄化方法
は、石炭を゛部分酸化させるためのガス化炉から発生す
る石炭ガス化ガスを熱交換して100〜250℃に冷却
する第1の工程と、該ガス中に含有されるダストを除去
する第2の工程と、該ガス中に含有される硫化カルボニ
ル、二硫化炭素などの有機硫黄化合物を触媒の存在下で
硫化水素に転化する第3の工程と、該ガスを冷−却装置
および脱VA装置に導びき吸収液と接触させて硫化水素
を除去する第4の工程とを包含したものである。
を達成するために、本発明の石炭ガス化ガスの浄化方法
は、石炭を゛部分酸化させるためのガス化炉から発生す
る石炭ガス化ガスを熱交換して100〜250℃に冷却
する第1の工程と、該ガス中に含有されるダストを除去
する第2の工程と、該ガス中に含有される硫化カルボニ
ル、二硫化炭素などの有機硫黄化合物を触媒の存在下で
硫化水素に転化する第3の工程と、該ガスを冷−却装置
および脱VA装置に導びき吸収液と接触させて硫化水素
を除去する第4の工程とを包含したものである。
本発明の方法において、第2の工程で捕集されるダスト
を、ガス化炉に供給するのが望ましく、また脱硫装置に
おける吸収液として、アンモニア水溶液を用いるのが望
ましい。
を、ガス化炉に供給するのが望ましく、また脱硫装置に
おける吸収液として、アンモニア水溶液を用いるのが望
ましい。
さらに脱硫装置から排出されるガス中に含まれるアンモ
ニアを、水または/および酸性水溶液にて洗浄・除去し
、回収されたアンモニアを蒸留またはストリッピングに
よって濃縮した後、脱硫装置に循環して再使用するのが
望ましい。
ニアを、水または/および酸性水溶液にて洗浄・除去し
、回収されたアンモニアを蒸留またはストリッピングに
よって濃縮した後、脱硫装置に循環して再使用するのが
望ましい。
なお本発明の方法における第4の工程は、冷却装置と脱
硫装置とを別々に設置して、冷却工程の後に脱硫工程を
行う方法、および冷却装置と脱硫装置とを一体に連結し
て設置して、冷却工程と脱硫工程との両方を同時に行う
方法を包含するものである。
硫装置とを別々に設置して、冷却工程の後に脱硫工程を
行う方法、および冷却装置と脱硫装置とを一体に連結し
て設置して、冷却工程と脱硫工程との両方を同時に行う
方法を包含するものである。
本発明の第1の工程おいて、ガス温度がtoo’c未満
の場合は、硫化カルボニルの硫化水素への転化反応が遅
いため、反応器が大型となり、ガス中の水分が凝縮して
触媒に悪影響を及ぼすおそれがある。また、ガス中の水
分が凝縮することによって、第2の工程で除去されるダ
ストが湿り、バグフィルタの目づまりの原因ともなると
いう不都合があり、一方、ガス温度が250℃を越える
場合は、ダスト除去工程に高価な装置を必要とすること
、シフト反応やメタン化反応の併発によってガス組成が
変わるおそれがあること、これらの副反応は発熱反応で
あるため、ガスとしての総発熱量が減少すること、全体
の熱効率を高めるためには、さらに熱回収を必要とし、
設備が複雑になることなどの不都合がある。
の場合は、硫化カルボニルの硫化水素への転化反応が遅
いため、反応器が大型となり、ガス中の水分が凝縮して
触媒に悪影響を及ぼすおそれがある。また、ガス中の水
分が凝縮することによって、第2の工程で除去されるダ
ストが湿り、バグフィルタの目づまりの原因ともなると
いう不都合があり、一方、ガス温度が250℃を越える
場合は、ダスト除去工程に高価な装置を必要とすること
、シフト反応やメタン化反応の併発によってガス組成が
変わるおそれがあること、これらの副反応は発熱反応で
あるため、ガスとしての総発熱量が減少すること、全体
の熱効率を高めるためには、さらに熱回収を必要とし、
設備が複雑になることなどの不都合がある。
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
第1図は本発明の方法を実施する装置の一例を示してい
る。ガス化炉1において、石炭を空気、酸素または酸素
富化空気により部分酸化させてガス化された約1000
℃のガスは、熱回収用ボイラおよび/または空気予熱器
などの熱回収装置2に導入されて100〜250℃、望
ましくは150〜250℃まで冷却される。
る。ガス化炉1において、石炭を空気、酸素または酸素
富化空気により部分酸化させてガス化された約1000
℃のガスは、熱回収用ボイラおよび/または空気予熱器
などの熱回収装置2に導入されて100〜250℃、望
ましくは150〜250℃まで冷却される。
冷却されたガスは、バグフィルタなどのダスト除去装置
3によって、ダスト含有量が10■/Nrrr以下とさ
れる9回収されたダストは未燃カーボンを多く含んでい
るので、ガス化炉1へ循環・供給される。ダスト除去さ
れたガスはCO5転化器4へ送られ、触媒の存在下で、
CO3、C3*は1(tSに転化される。この場合の反
応は下記の通りである。
3によって、ダスト含有量が10■/Nrrr以下とさ
れる9回収されたダストは未燃カーボンを多く含んでい
るので、ガス化炉1へ循環・供給される。ダスト除去さ
れたガスはCO5転化器4へ送られ、触媒の存在下で、
CO3、C3*は1(tSに転化される。この場合の反
応は下記の通りである。
CO3+H,O→ H,S+CO。
cst+s’nto→2H,S+CO。
触媒としては、主にCrs Co MO,、Ptなど
の活性金属をアルミナ、シリカ−アルミナ、チタニアな
どに担持させたものが用いられる。 COS転化器4
出口では、cos、 cs、の殆ど全量がH,Sに転化
され、cos、 cs、合計の濃度は数ppm程度とな
っている。
の活性金属をアルミナ、シリカ−アルミナ、チタニアな
どに担持させたものが用いられる。 COS転化器4
出口では、cos、 cs、の殆ど全量がH,Sに転化
され、cos、 cs、合計の濃度は数ppm程度とな
っている。
CO8転化器4を出たガスは、ガス冷却装置5に導入さ
れて常温まで冷却された後、脱硫装置6にて吸収液と接
触してガス中のH,Sが除去される。
れて常温まで冷却された後、脱硫装置6にて吸収液と接
触してガス中のH,Sが除去される。
ガス冷却は、水またはアンモニア水をガス中にスプレー
してガスと直接接触させる湿式法、または間接冷却法と
湿式法との組合せ方式が採用される。
してガスと直接接触させる湿式法、または間接冷却法と
湿式法との組合せ方式が採用される。
脱硫法としては、炭酸ソーダ、アンモニアなどのアルカ
リの水溶液を吸収液として用いる方法が、数多く実用化
されているが、アンモニア水溶液を用いる方式が、脱硫
性能面、副反応生成物の処理の容易さなどの点で好まし
い。
リの水溶液を吸収液として用いる方法が、数多く実用化
されているが、アンモニア水溶液を用いる方式が、脱硫
性能面、副反応生成物の処理の容易さなどの点で好まし
い。
一方、石炭ガス化ガスは、−Cに、アンモニアを殆ど含
まないため、アンモニア水溶液を用いる方式では、アン
モニアのガス中への蒸発ロスが大きい、この欠点を改善
するため、脱硫袋M6の後流に、水洗浄装置または/お
よび酸洗浄装置などのアンモニア回収装置7を設置する
6回収されたアンモニア水溶液は、ストリッピング装置
または/および蒸留装置などの濃縮装置8により濃縮さ
れ、濃縮アンモニア水は脱硫装置6に循環され、再使用
される。脱硫袋WL6には補給アンモニアが供給される
。9は廃液処理装置で、ガス冷却装置5および脱硫装置
乙の廃液を処理するためのものである。
まないため、アンモニア水溶液を用いる方式では、アン
モニアのガス中への蒸発ロスが大きい、この欠点を改善
するため、脱硫袋M6の後流に、水洗浄装置または/お
よび酸洗浄装置などのアンモニア回収装置7を設置する
6回収されたアンモニア水溶液は、ストリッピング装置
または/および蒸留装置などの濃縮装置8により濃縮さ
れ、濃縮アンモニア水は脱硫装置6に循環され、再使用
される。脱硫袋WL6には補給アンモニアが供給される
。9は廃液処理装置で、ガス冷却装置5および脱硫装置
乙の廃液を処理するためのものである。
なお第2図に示すように、濃縮装置8を設けない場合も
ある。
ある。
また第3図に示すように、アンモニア回収装置7を設け
ない場合もある。
ない場合もある。
さらに第4図に示すように、アンモニア回収装置7から
のアンモニア水溶液を、ガス冷却装置5に供給してガス
を冷却するように構成する場合もある。
のアンモニア水溶液を、ガス冷却装置5に供給してガス
を冷却するように構成する場合もある。
以下、本発明の実施例を挙げて説明する0石炭ガス化ガ
スを第1図に示すフローに沿って浄化処理した。ガス化
炉1から発生した約1000℃のガス(ガス組成は第1
表の通り)は、熱回収装置2でスチーム発生および空気
予熱によって200℃まで冷却された後、ダスト除去筒
!3に導入された。
スを第1図に示すフローに沿って浄化処理した。ガス化
炉1から発生した約1000℃のガス(ガス組成は第1
表の通り)は、熱回収装置2でスチーム発生および空気
予熱によって200℃まで冷却された後、ダスト除去筒
!3に導入された。
ダスト除去筒W3としては、通常のバグフィルタを用い
、ダストは10■/Nrdの濃度となった。
、ダストは10■/Nrdの濃度となった。
CO8転化器4としては、アルミナに白金を担持させた
4〜5■■φの触媒を充てんしたものを用い、SV =
2500hr−−にてガスを通じた。その結果、ガス
中のCO8のHtSへの転化率は98%であった。
4〜5■■φの触媒を充てんしたものを用い、SV =
2500hr−−にてガスを通じた。その結果、ガス
中のCO8のHtSへの転化率は98%であった。
cos転化H4を出たガスは、ガス冷却装置5で水洗冷
却により常温まで冷却された後、脱硫装置6に供給され
た。吸収液として、アンモニア水溶液に酸化触媒(ピク
リン酸)を溶解した液を用いた。 HlSの除去率は
99.5%であった。
却により常温まで冷却された後、脱硫装置6に供給され
た。吸収液として、アンモニア水溶液に酸化触媒(ピク
リン酸)を溶解した液を用いた。 HlSの除去率は
99.5%であった。
脱硫装置6から出たガスは、約4g/Nnfのアンモニ
アを含んでおり、アンモニア回収装置7で、水洗・脱ア
ンモニアによりO,Ig/N rdまでアンモニアを回
収した0回収されたアンモニア水を濃縮装置8でスチー
ムストリッピングし、約2wt%のアンモニア水に濃縮
した後、脱硫装置6へ循環し再(史用した。
アを含んでおり、アンモニア回収装置7で、水洗・脱ア
ンモニアによりO,Ig/N rdまでアンモニアを回
収した0回収されたアンモニア水を濃縮装置8でスチー
ムストリッピングし、約2wt%のアンモニア水に濃縮
した後、脱硫装置6へ循環し再(史用した。
第 1 表
〔発明の効果〕
本発明は上記のように構成されてしするので、つぎのよ
うな効果を奏する。
うな効果を奏する。
(1)硫化カルボニル転化を100〜250℃の比較的
低温で行わせるため、予めダスト除去することが容易で
ある。このため通常の形状(ペレット、粒状など)の触
媒を使用しても、ダストによる閉塞、目づまり、摩耗な
どによる劣化のおそれがなくなる。
低温で行わせるため、予めダスト除去することが容易で
ある。このため通常の形状(ペレット、粒状など)の触
媒を使用しても、ダストによる閉塞、目づまり、摩耗な
どによる劣化のおそれがなくなる。
!21 100〜250℃の比較的低温で硫化カルボニ
ル転化を行わせるので、反応平衡上、高い転化率が期待
できる。
ル転化を行わせるので、反応平衡上、高い転化率が期待
できる。
(3)ガス冷却を2段階で行うため、設備が簡単になる
。
。
(4)脱硫装置のアルカリ源として、アンモニアを使用
する場合は、必要となる廃液処理が比較的容易になる。
する場合は、必要となる廃液処理が比較的容易になる。
(5) またアンモニアを回収して循環使用する場合
は、外部からのアンモニア供給量を最少とすることがで
きる。
は、外部からのアンモニア供給量を最少とすることがで
きる。
第1図は本発明の石炭ガス化ガスの浄化方法を実施する
装置の一例を示すフローシート、第2図〜第4図は本発
明の方法を実施する装置の他の例を示すフローシート、
第5図はシフト反応が起こらない場合の反応温度とCO
S平衡濃度との関係を示すグラフ、第6図はシフト反応
が起こる場合の反応温度とCOS平衡濃度との関係を示
すグラフである。 1・・・ガス化炉、2・・・熱回収装置、3・・・ダス
ト除去装置、4・・・COS転化器、5・・・ガス冷却
装置、6・・・脱硫装置、7・・・アンモニア回収装置
、8・・・濃縮装置、9・・・廃液処理装置 第 図 噂 支 (#C) 第 す 図 滉 夏 (°0
装置の一例を示すフローシート、第2図〜第4図は本発
明の方法を実施する装置の他の例を示すフローシート、
第5図はシフト反応が起こらない場合の反応温度とCO
S平衡濃度との関係を示すグラフ、第6図はシフト反応
が起こる場合の反応温度とCOS平衡濃度との関係を示
すグラフである。 1・・・ガス化炉、2・・・熱回収装置、3・・・ダス
ト除去装置、4・・・COS転化器、5・・・ガス冷却
装置、6・・・脱硫装置、7・・・アンモニア回収装置
、8・・・濃縮装置、9・・・廃液処理装置 第 図 噂 支 (#C) 第 す 図 滉 夏 (°0
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 石炭を部分酸化させるためのガス化炉から発生する
石炭ガス化ガスを熱交換して100〜250℃に冷却す
る第1の工程と、該ガス中に含有されるダストを除去す
る第2の工程と、該ガス中に含有される硫化カルボニル
、二硫化炭素などの有機硫黄化合物を触媒の存在下で硫
化水素に転化する第3の工程と、該ガスを冷却装置およ
び脱硫装置に導びき吸収液と接触させて硫化水素を除去
する第4の工程とを包含することを特徴とする石炭ガス
化ガスの浄化方法。 2 第2の工程で捕集されるダストを、ガス化炉に供給
する請求項1記載の石炭ガス化ガスの浄化方法。 3 脱硫装置における吸収液として、アンモニア水溶液
を用いる請求項1記載の石炭ガス化ガスの浄化方法。 4 脱硫装置から排出されるガス中に含まれるアンモニ
アを、水または/および酸性水溶液にて洗浄・除去し、
回収されたアンモニアを蒸留またはストリッピングによ
って濃縮した後、脱硫装置に循環して再使用する請求項
3記載の石炭ガス化ガスの浄化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63223983A JPH0270794A (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 石炭ガス化ガスの浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63223983A JPH0270794A (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 石炭ガス化ガスの浄化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0270794A true JPH0270794A (ja) | 1990-03-09 |
Family
ID=16806741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63223983A Pending JPH0270794A (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 石炭ガス化ガスの浄化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0270794A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1088154A (ja) * | 1996-09-20 | 1998-04-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス化複合発電設備 |
JP2007246703A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Ngk Insulators Ltd | 燃料ガス中の硫化カルボニルおよびシアンの除去方法 |
CN107664460A (zh) * | 2016-07-28 | 2018-02-06 | 山西焦化股份有限公司 | 一种热氨水冲洗初冷器的方法 |
-
1988
- 1988-09-07 JP JP63223983A patent/JPH0270794A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1088154A (ja) * | 1996-09-20 | 1998-04-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス化複合発電設備 |
JP2007246703A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Ngk Insulators Ltd | 燃料ガス中の硫化カルボニルおよびシアンの除去方法 |
JP4594886B2 (ja) * | 2006-03-16 | 2010-12-08 | メタウォーター株式会社 | 燃料ガス中の硫化カルボニルおよびシアンの除去方法 |
CN107664460A (zh) * | 2016-07-28 | 2018-02-06 | 山西焦化股份有限公司 | 一种热氨水冲洗初冷器的方法 |
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