JPH06228573A - 石炭ガス化プラントのテールガス処理法 - Google Patents
石炭ガス化プラントのテールガス処理法Info
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- JPH06228573A JPH06228573A JP5019862A JP1986293A JPH06228573A JP H06228573 A JPH06228573 A JP H06228573A JP 5019862 A JP5019862 A JP 5019862A JP 1986293 A JP1986293 A JP 1986293A JP H06228573 A JPH06228573 A JP H06228573A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】石炭ガスのガス精製工程におけるテールガス処
理法として、一旦、水洗塔で洗浄しアンモニヤ，塩素ガ
スを除去した後に触媒酸化器で硫黄化合物を酸化物と
し、カルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは
水酸化物を水にスラリと懸濁した吸収液と接触させ硫酸
塩（硫酸カルシウム，硫酸マグネシウム等）に固定する
テールガス処理に関する。 【効果】従来のクラウス反応等による場合に比べ捕集効
率が高く、操作及びプロセスが簡単になり、テールガス
を確実に処理することができる。
理法として、一旦、水洗塔で洗浄しアンモニヤ，塩素ガ
スを除去した後に触媒酸化器で硫黄化合物を酸化物と
し、カルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは
水酸化物を水にスラリと懸濁した吸収液と接触させ硫酸
塩（硫酸カルシウム，硫酸マグネシウム等）に固定する
テールガス処理に関する。 【効果】従来のクラウス反応等による場合に比べ捕集効
率が高く、操作及びプロセスが簡単になり、テールガス
を確実に処理することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は石炭をガス化して得られ
る分解ガスのガス精製工程におけるテールガス処理方法
に関する。特に、吸収溶剤により湿式脱硫させ、吸収溶
剤を再生する工程で発生するテールガス中の有害物を除
去する方法に関する。
る分解ガスのガス精製工程におけるテールガス処理方法
に関する。特に、吸収溶剤により湿式脱硫させ、吸収溶
剤を再生する工程で発生するテールガス中の有害物を除
去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エネルギ源の多様化により石炭をガス化
し多目的に利用するガス化技術の開発が進められてい
る。石炭をガス化し得られる分解ガス中には、硫黄含有
化合物，窒素含有化合物，塩素含有化合物，フッ素化合
物，粉塵等が含まれる。石炭をガス化して多目的に有効
利用するには、有害物を除去するためガス精製を行な
う。ガス精製プロセスは石炭ガスを冷却して行なう低温
プロセスと、比較的高温で行なう乾式プロセスに分類で
きる。石炭ガスのエネルギを有効利用するには、乾式プ
ロセスにより有害物を除去することが有効であるが実用
化にいたっていない。従って、確実なガス精製プロセス
である湿式プロセスが実用化されている。
し多目的に利用するガス化技術の開発が進められてい
る。石炭をガス化し得られる分解ガス中には、硫黄含有
化合物，窒素含有化合物，塩素含有化合物，フッ素化合
物，粉塵等が含まれる。石炭をガス化して多目的に有効
利用するには、有害物を除去するためガス精製を行な
う。ガス精製プロセスは石炭ガスを冷却して行なう低温
プロセスと、比較的高温で行なう乾式プロセスに分類で
きる。石炭ガスのエネルギを有効利用するには、乾式プ
ロセスにより有害物を除去することが有効であるが実用
化にいたっていない。従って、確実なガス精製プロセス
である湿式プロセスが実用化されている。
【０００３】石炭ガス化プラントのガス精製に適用する
湿式脱硫プロセスは、酸化法，物理吸収法及び化学吸収
法により行なわれている。この時の吸収溶剤は炭酸カリ
とメタバナジン酸塩の混合物，ポリアルキルグリコール
のジメチルエーテル（通称、セレクソール），アミン化
合物等が用いられる。この湿式脱硫プロセスでは硫黄含
有化合物等を吸収した吸収溶剤を加熱再生塔に導入し、
吸収溶剤は再生し循環使用される。
湿式脱硫プロセスは、酸化法，物理吸収法及び化学吸収
法により行なわれている。この時の吸収溶剤は炭酸カリ
とメタバナジン酸塩の混合物，ポリアルキルグリコール
のジメチルエーテル（通称、セレクソール），アミン化
合物等が用いられる。この湿式脱硫プロセスでは硫黄含
有化合物等を吸収した吸収溶剤を加熱再生塔に導入し、
吸収溶剤は再生し循環使用される。
【０００４】本発明が対象としている加熱再生塔におい
て吸収溶剤を再生する際に発生するテールガスは、主に
硫化水素が高濃度に含まる。従来、このテールガス処理
法はガス中の硫化水素を一部酸化し亜硫酸ガスとし、硫
化水素と亜硫酸ガスを触媒上で反応させ、元素状硫黄と
して回収するクラウス反応により行なる。この方式は硫
化水素と亜硫酸ガスのモル比（２Ｈ2Ｓ／ＳＯ2）を厳密
に調整する必要があり、元素状硫黄への転換率も低くな
る欠点があった。クラウス反応器での未反応硫化水素あ
るいは亜硫酸ガスは、再度吸収工程に戻し吸収させる必
要があり、精製プロセス及び硫化水素と亜硫酸ガスのモ
ル比を調整する操作が複雑になる欠点があった。
て吸収溶剤を再生する際に発生するテールガスは、主に
硫化水素が高濃度に含まる。従来、このテールガス処理
法はガス中の硫化水素を一部酸化し亜硫酸ガスとし、硫
化水素と亜硫酸ガスを触媒上で反応させ、元素状硫黄と
して回収するクラウス反応により行なる。この方式は硫
化水素と亜硫酸ガスのモル比（２Ｈ2Ｓ／ＳＯ2）を厳密
に調整する必要があり、元素状硫黄への転換率も低くな
る欠点があった。クラウス反応器での未反応硫化水素あ
るいは亜硫酸ガスは、再度吸収工程に戻し吸収させる必
要があり、精製プロセス及び硫化水素と亜硫酸ガスのモ
ル比を調整する操作が複雑になる欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明では前述したテ
ールガス処理法として硫黄化合物を亜硫酸ガスに酸化
し、亜硫酸ガスをアルカリ物質を含む吸収液に吸収さ
せ、硫酸塩に固定する脱硫プロセスを提供することにあ
る。
ールガス処理法として硫黄化合物を亜硫酸ガスに酸化
し、亜硫酸ガスをアルカリ物質を含む吸収液に吸収さ
せ、硫酸塩に固定する脱硫プロセスを提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は石炭ガスプラン
トからの石炭ガスをセレクソール等の吸収溶剤により湿
式脱硫を行なうガス精製工程において、硫黄含有化合物
を吸収した吸収溶剤を加熱再生塔に送り加熱再生し脱離
するテールガスの処理方法に関する。
トからの石炭ガスをセレクソール等の吸収溶剤により湿
式脱硫を行なうガス精製工程において、硫黄含有化合物
を吸収した吸収溶剤を加熱再生塔に送り加熱再生し脱離
するテールガスの処理方法に関する。
【０００７】テールガスは硫黄含有化合物以外にアンモ
ニヤ，シアン化水素等の窒素含有化合物や塩素等が含ま
れている。まず、テールガスは触媒酸化器に導入する前
に水洗塔に導入し洗浄を行なう。水洗塔からの出口ガス
は触媒酸化充填層に導入し、テールガス中の硫化水素を
亜硫酸ガスあるいは三酸化硫黄に酸化する。触媒酸化充
填層でテールガス中の硫黄化合物を亜硫酸ガス，三酸化
硫黄に酸化するには、テールガスに酸素ガスあるいは空
気を同伴させて行なう。触媒酸化器の出口では、テール
ガス中の硫黄化合物（主に硫化水素）は亜硫酸ガス（Ｓ
Ｏ2 ）あるいは三酸化硫黄（ＳＯ3 ）に酸化させる。触
媒酸化器出口の硫黄酸化物ガスはカルシウム，ナトリウ
ムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸化物を含
む水スラリを吸収液と気液接触させ硫黄化合物を亜硫酸
塩あるいは硫酸塩に吸収固定する。
ニヤ，シアン化水素等の窒素含有化合物や塩素等が含ま
れている。まず、テールガスは触媒酸化器に導入する前
に水洗塔に導入し洗浄を行なう。水洗塔からの出口ガス
は触媒酸化充填層に導入し、テールガス中の硫化水素を
亜硫酸ガスあるいは三酸化硫黄に酸化する。触媒酸化充
填層でテールガス中の硫黄化合物を亜硫酸ガス，三酸化
硫黄に酸化するには、テールガスに酸素ガスあるいは空
気を同伴させて行なう。触媒酸化器の出口では、テール
ガス中の硫黄化合物（主に硫化水素）は亜硫酸ガス（Ｓ
Ｏ2 ）あるいは三酸化硫黄（ＳＯ3 ）に酸化させる。触
媒酸化器出口の硫黄酸化物ガスはカルシウム，ナトリウ
ムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸化物を含
む水スラリを吸収液と気液接触させ硫黄化合物を亜硫酸
塩あるいは硫酸塩に吸収固定する。
【０００８】触媒酸化器出口の硫黄酸化物は一旦、スラ
リ中の水に亜硫酸あるいは硫酸として吸収させ、最終的
には亜硫酸塩あるいは硫酸塩として晶析させる。硫酸塩
は石灰石を水に懸濁した場合は硫酸カルシウム（石
膏），水酸化マグネシウムを吸収剤として水に懸濁させ
た場合の吸収反応では硫酸マグネシウムが晶析する。石
膏あるいは硫酸マグネシウムは吸収塔から吸収液の一部
を抜き出し固形物を沈殿させ回収でき、上澄み液は吸収
塔に戻し循環利用できる。従って、吸収塔には常時吸収
塔に入ってくる硫黄酸化物に相当する化学当量以上のカ
ルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸化
物が供給される。
リ中の水に亜硫酸あるいは硫酸として吸収させ、最終的
には亜硫酸塩あるいは硫酸塩として晶析させる。硫酸塩
は石灰石を水に懸濁した場合は硫酸カルシウム（石
膏），水酸化マグネシウムを吸収剤として水に懸濁させ
た場合の吸収反応では硫酸マグネシウムが晶析する。石
膏あるいは硫酸マグネシウムは吸収塔から吸収液の一部
を抜き出し固形物を沈殿させ回収でき、上澄み液は吸収
塔に戻し循環利用できる。従って、吸収塔には常時吸収
塔に入ってくる硫黄酸化物に相当する化学当量以上のカ
ルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸化
物が供給される。
【０００９】
【作用】石炭を高温で還元あるいは部分酸化してガス化
すると、炭化水素類以外に一酸化炭素（ＣＯ），水素
（Ｈ2 ），硫化水素（Ｈ2Ｓ），二酸化炭素（ＣＯ2），
塩素（Ｃｌ2 ），水蒸気（Ｈ2Ｏ），アンモニヤ（ＮＨ
3 ），窒素（Ｎ2），酸素（Ｏ2 ）等を含む分解ガスが
生成する。この分解ガスは次にガス精製を行なうため湿
式脱硫装置に導入する。湿式脱硫プロセスでの吸収溶剤
はポリアルキルグリコールのジメチルエーテル（通称、
セレクソール）である。セレクソールを吸収溶剤として
用いるにはガス化炉からの分解ガスを約５０℃以下に冷
却しガス火炉の圧力下の近傍で吸収操作を行なう。この
吸収反応では温度が低いほど、圧力が高いほど吸収効率
を高くできる。硫黄含有化合物の吸収効率は処理ガス量
と吸収液との接触比率により異なるが９５％以上脱硫率
で運用できる。この時、分解ガス中の硫黄化合物の大部
分とアンモニヤ，塩素ガスなどが吸収溶剤に吸収され
る。硫黄化合物を吸収した吸収溶剤は、加熱再生塔に供
給し１００℃近傍で吸収溶剤を加熱すると硫黄化合物，
アンモニヤ，塩素ガス等が脱離する。この脱離ガスが本
発明で対象にする石炭ガス精製工程のテールガスであ
る。
すると、炭化水素類以外に一酸化炭素（ＣＯ），水素
（Ｈ2 ），硫化水素（Ｈ2Ｓ），二酸化炭素（ＣＯ2），
塩素（Ｃｌ2 ），水蒸気（Ｈ2Ｏ），アンモニヤ（ＮＨ
3 ），窒素（Ｎ2），酸素（Ｏ2 ）等を含む分解ガスが
生成する。この分解ガスは次にガス精製を行なうため湿
式脱硫装置に導入する。湿式脱硫プロセスでの吸収溶剤
はポリアルキルグリコールのジメチルエーテル（通称、
セレクソール）である。セレクソールを吸収溶剤として
用いるにはガス化炉からの分解ガスを約５０℃以下に冷
却しガス火炉の圧力下の近傍で吸収操作を行なう。この
吸収反応では温度が低いほど、圧力が高いほど吸収効率
を高くできる。硫黄含有化合物の吸収効率は処理ガス量
と吸収液との接触比率により異なるが９５％以上脱硫率
で運用できる。この時、分解ガス中の硫黄化合物の大部
分とアンモニヤ，塩素ガスなどが吸収溶剤に吸収され
る。硫黄化合物を吸収した吸収溶剤は、加熱再生塔に供
給し１００℃近傍で吸収溶剤を加熱すると硫黄化合物，
アンモニヤ，塩素ガス等が脱離する。この脱離ガスが本
発明で対象にする石炭ガス精製工程のテールガスであ
る。
【００１０】このテールガスには硫化水素以外にアンモ
ニヤ，塩素等が含まれるので、水洗塔で洗浄しアンモニ
ヤ，塩素ガスを選択吸収させる。水洗塔の吸収液は洗浄
効果を高めるのに吸収液ｐＨを高めることが効果的であ
る。アンモニヤ，塩素ガスを除去したテールガスは次に
触媒酸化器に導入し、テールガスに含む硫化水素等の硫
黄化合物を亜硫酸ガス，三酸化硫黄ガスに酸化し硫黄酸
化物とする。
ニヤ，塩素等が含まれるので、水洗塔で洗浄しアンモニ
ヤ，塩素ガスを選択吸収させる。水洗塔の吸収液は洗浄
効果を高めるのに吸収液ｐＨを高めることが効果的であ
る。アンモニヤ，塩素ガスを除去したテールガスは次に
触媒酸化器に導入し、テールガスに含む硫化水素等の硫
黄化合物を亜硫酸ガス，三酸化硫黄ガスに酸化し硫黄酸
化物とする。
【００１１】硫黄化合物(Ｈ2Ｓ)を硫黄酸化物(ＳＯ2あ
るいはＳＯ3）とする酸化触媒はＰｔ，Ａｇ3ＶＯ3，Ｃ
ｕ3（ＶＯ4)2−Ｖ2Ｏ5，Ａｇ、ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，Ｆｅ2
Ｏ3 −Ｂｉ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3−Ｋ2Ｏ，Ｆｅ2Ｏ3−Ｓｎ
Ｏ2，Ｃｒ2Ｏ3−ＳｎＯ2 の化合物の単独あるいは混合
物の酸化触媒が開発されている。それぞれの酸化触媒は
最適な温度条件があり、例へば白金系の酸化触媒ではＳ
Ｏ2 を酸化する転換率が最も高くできる温度は４００℃
近傍にあり、他の酸化触媒より低温で高い転化率が得ら
れる。酸化された硫黄酸化物（ＳＯ2あるいはＳＯ3）は
カルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸
化物を水にスラリと懸濁した吸収液と接触させ亜硫酸塩
あるいは硫酸塩（硫酸カルシウム，硫酸マグネシウム
等）として固定させる。
るいはＳＯ3）とする酸化触媒はＰｔ，Ａｇ3ＶＯ3，Ｃ
ｕ3（ＶＯ4)2−Ｖ2Ｏ5，Ａｇ、ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，Ｆｅ2
Ｏ3 −Ｂｉ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3−Ｋ2Ｏ，Ｆｅ2Ｏ3−Ｓｎ
Ｏ2，Ｃｒ2Ｏ3−ＳｎＯ2 の化合物の単独あるいは混合
物の酸化触媒が開発されている。それぞれの酸化触媒は
最適な温度条件があり、例へば白金系の酸化触媒ではＳ
Ｏ2 を酸化する転換率が最も高くできる温度は４００℃
近傍にあり、他の酸化触媒より低温で高い転化率が得ら
れる。酸化された硫黄酸化物（ＳＯ2あるいはＳＯ3）は
カルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸
化物を水にスラリと懸濁した吸収液と接触させ亜硫酸塩
あるいは硫酸塩（硫酸カルシウム，硫酸マグネシウム
等）として固定させる。
【００１２】
（実施例１）図１は本発明の代表的なテールガス処理プ
ロセスの実施例を示す。石炭ガス化により生成したガス
をエチレングリコール系，アミン系，又は炭酸アルカリ
系の化合物から選ばれた吸収溶剤と接触させ、硫黄化合
物を吸収した吸収溶剤流れ１は加熱再生塔２に導入し再
生する。吸収塔の操作温度は５０℃近傍であり、加熱再
生塔の再生温度は１００℃近傍である。加熱再生塔では
気液接触部４に塔下部の加熱源３で加熱した液と接触さ
せることで硫黄含有化合物，窒素含有化合物が脱離す
る。再生された吸収溶剤は流れ５から循環利用するため
に吸収塔に戻す。硫黄含有化合物，窒素含有化合物を含
む再生ガス６は、水洗塔７の下部に供給し、水あるいは
アルカリ状態の液によって洗浄する。水洗塔７では主に
アンモニヤ，塩素等を吸収除去する。洗浄されたテール
ガス８は次に触媒充填層９に導入し、加熱された空気あ
るいは酸素１０と酸化触媒上で硫黄化合物を酸化する。
硫黄化合物は硫黄酸化物（ＳＯ2あるいはＳＯ3）に酸化
される。
ロセスの実施例を示す。石炭ガス化により生成したガス
をエチレングリコール系，アミン系，又は炭酸アルカリ
系の化合物から選ばれた吸収溶剤と接触させ、硫黄化合
物を吸収した吸収溶剤流れ１は加熱再生塔２に導入し再
生する。吸収塔の操作温度は５０℃近傍であり、加熱再
生塔の再生温度は１００℃近傍である。加熱再生塔では
気液接触部４に塔下部の加熱源３で加熱した液と接触さ
せることで硫黄含有化合物，窒素含有化合物が脱離す
る。再生された吸収溶剤は流れ５から循環利用するため
に吸収塔に戻す。硫黄含有化合物，窒素含有化合物を含
む再生ガス６は、水洗塔７の下部に供給し、水あるいは
アルカリ状態の液によって洗浄する。水洗塔７では主に
アンモニヤ，塩素等を吸収除去する。洗浄されたテール
ガス８は次に触媒充填層９に導入し、加熱された空気あ
るいは酸素１０と酸化触媒上で硫黄化合物を酸化する。
硫黄化合物は硫黄酸化物（ＳＯ2あるいはＳＯ3）に酸化
される。
【００１３】酸化触媒器９では触媒上で常時４００℃近
傍に維持することにより高い硫黄酸化物への転換ができ
る。硫黄酸化物（ＳＯ2あるいはＳＯ3）を含むガス１１
はカルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水
酸化物を含む吸収液と気液接触させるために吸収塔１２
に導入する。吸収塔１２ではカルシウムあるいはマグネ
シウムの炭酸塩あるいは水酸化物を含む吸収液を循環ポ
ンプで気液接触部１４に供給し、流れ１１のガスと気液
接触させる。吸収塔１２では硫黄酸化物がカルシウムあ
るいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸化物を含む吸
収液に吸収される。流れ１１のガス中の硫黄酸化物は吸
収液中の水に亜硫酸，硫酸として吸収し、反応が進行し
カルシウムあるいはマグネシウムと反応し、硫酸カルシ
ウム（石膏）あるいは硫酸マグネシウムの結晶を生成し
固定される。吸収塔タンク１９には常時カルシウムある
いはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸化物が流れ２０
から供給される。カルシウム炭酸塩は石灰石である。吸
収塔タンク１９には間歇的に空気あるいが酸素ガスを供
給し、一部の亜硫酸塩を硫酸塩に酸化することも可能で
ある。吸収塔タンクから吸収液の一部は流れ１６から抜
き出され石膏あるいは硫酸マグネシウムを沈殿物として
固形物を回収できる。吸収塔１２には吸収条件を常に一
定に保持するために流れ１７から水が補給される。有害
物を除去した流れ１８のガスは大気に放出できる。
傍に維持することにより高い硫黄酸化物への転換ができ
る。硫黄酸化物（ＳＯ2あるいはＳＯ3）を含むガス１１
はカルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水
酸化物を含む吸収液と気液接触させるために吸収塔１２
に導入する。吸収塔１２ではカルシウムあるいはマグネ
シウムの炭酸塩あるいは水酸化物を含む吸収液を循環ポ
ンプで気液接触部１４に供給し、流れ１１のガスと気液
接触させる。吸収塔１２では硫黄酸化物がカルシウムあ
るいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸化物を含む吸
収液に吸収される。流れ１１のガス中の硫黄酸化物は吸
収液中の水に亜硫酸，硫酸として吸収し、反応が進行し
カルシウムあるいはマグネシウムと反応し、硫酸カルシ
ウム（石膏）あるいは硫酸マグネシウムの結晶を生成し
固定される。吸収塔タンク１９には常時カルシウムある
いはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸化物が流れ２０
から供給される。カルシウム炭酸塩は石灰石である。吸
収塔タンク１９には間歇的に空気あるいが酸素ガスを供
給し、一部の亜硫酸塩を硫酸塩に酸化することも可能で
ある。吸収塔タンクから吸収液の一部は流れ１６から抜
き出され石膏あるいは硫酸マグネシウムを沈殿物として
固形物を回収できる。吸収塔１２には吸収条件を常に一
定に保持するために流れ１７から水が補給される。有害
物を除去した流れ１８のガスは大気に放出できる。
【００１４】（実施例２）図２の実施例はポリアルキル
グリコールのジメチルエーテルを吸収溶剤としたときの
石炭ガス中の硫黄含有化合物の吸収溶剤温度と脱硫率を
示す。図中Ａは硫黄含有率が４００ppmであり、Ｂは１
５００ppmの場合である。脱硫率は石炭ガス中の硫黄含
有率が高いほど高くできる。また、吸収溶剤の温度が低
くなるほど脱硫率は高くできる。従って、石炭ガスをガ
ス精製する際の脱硫率は吸収温度を低く、系の圧力が高
いほど、単位ガス処理量当りに気液接触させる吸収溶剤
量が多いほど高くできる。従って、脱硫率はこれらの操
作条件を調整し、効率的な脱硫ができる。
グリコールのジメチルエーテルを吸収溶剤としたときの
石炭ガス中の硫黄含有化合物の吸収溶剤温度と脱硫率を
示す。図中Ａは硫黄含有率が４００ppmであり、Ｂは１
５００ppmの場合である。脱硫率は石炭ガス中の硫黄含
有率が高いほど高くできる。また、吸収溶剤の温度が低
くなるほど脱硫率は高くできる。従って、石炭ガスをガ
ス精製する際の脱硫率は吸収温度を低く、系の圧力が高
いほど、単位ガス処理量当りに気液接触させる吸収溶剤
量が多いほど高くできる。従って、脱硫率はこれらの操
作条件を調整し、効率的な脱硫ができる。
【００１５】（実施例３）図３の実施例は硫黄化合物を
吸収したポリアルキルグリコールのジメチルエーテルを
吸収溶剤の加熱温度に対する加熱再生特性を調べた結果
である。再生条件は１ata.の条件で２０分間行なったと
きの再生効率である。再生効率は再生温度が高いほど短
時間で高められる。
吸収したポリアルキルグリコールのジメチルエーテルを
吸収溶剤の加熱温度に対する加熱再生特性を調べた結果
である。再生条件は１ata.の条件で２０分間行なったと
きの再生効率である。再生効率は再生温度が高いほど短
時間で高められる。
【００１６】（実施例４）図４の実施例は硫化水素１２
０００ppm 含むテールガスを想定し、白金触媒上で亜硫
酸ガスへの転換率を調べた。テールガスにはＯ2 ３％を
混合させ、バランスガスはＮ2で行なった。Ｈ2Ｓの転換
率は反応温度の上昇に伴い高くなり、380℃から４２０
℃間で最大値を示し、反応温度がさらに高くなると減少
する傾向がある。
０００ppm 含むテールガスを想定し、白金触媒上で亜硫
酸ガスへの転換率を調べた。テールガスにはＯ2 ３％を
混合させ、バランスガスはＮ2で行なった。Ｈ2Ｓの転換
率は反応温度の上昇に伴い高くなり、380℃から４２０
℃間で最大値を示し、反応温度がさらに高くなると減少
する傾向がある。
【００１７】（実施例５）図１の触媒酸化器を出た後の
ガスはカルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるい
は水酸化物を含む吸収液と接触させ、ガス中の硫黄酸化
物を吸収させる。硫黄酸化物は、一旦、亜硫酸，硫酸と
して固定される。最終的には硫酸塩として固定される。
触媒酸化器出口ガスを想定し亜硫酸ガス３０００ppm と
空気の混合ガスを石灰石スラリでの吸収特性を調べた実
施例図５に示す。吸収液のｐＨは石灰石供給量を調整し
５.５と５.８一定とした。脱硫特性は被処理ガス立方メ
ートル当り、ｐＨ５.５及び５.８の吸収液供給量を変化
させて行なった。
ガスはカルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるい
は水酸化物を含む吸収液と接触させ、ガス中の硫黄酸化
物を吸収させる。硫黄酸化物は、一旦、亜硫酸，硫酸と
して固定される。最終的には硫酸塩として固定される。
触媒酸化器出口ガスを想定し亜硫酸ガス３０００ppm と
空気の混合ガスを石灰石スラリでの吸収特性を調べた実
施例図５に示す。吸収液のｐＨは石灰石供給量を調整し
５.５と５.８一定とした。脱硫特性は被処理ガス立方メ
ートル当り、ｐＨ５.５及び５.８の吸収液供給量を変化
させて行なった。
【００１８】ＳＯ2 吸収効率（脱硫率）は吸収液供給量
が多くなるほど高くでき、ｐＨを５.８ 一定に保持した
とき、のなるほど脱硫性能は被処理ガス立方メートル当
り１７から１８リットルを気液接触させることにより、
脱硫率は９８以上が達成できた。また、吸収液ｐＨが低
くなると脱硫率は低下する傾向にある。被処理ガス中の
硫黄酸化物がＳＯ2 ガスの場合、吸収液に亜硫酸塩とし
て固定される。この亜硫酸を酸化するのに吸収液に空気
をバブリングさせることにより、亜硫酸塩を硫酸塩に酸
化すると、脱硫率は１０から１５％高くできる。
が多くなるほど高くでき、ｐＨを５.８ 一定に保持した
とき、のなるほど脱硫性能は被処理ガス立方メートル当
り１７から１８リットルを気液接触させることにより、
脱硫率は９８以上が達成できた。また、吸収液ｐＨが低
くなると脱硫率は低下する傾向にある。被処理ガス中の
硫黄酸化物がＳＯ2 ガスの場合、吸収液に亜硫酸塩とし
て固定される。この亜硫酸を酸化するのに吸収液に空気
をバブリングさせることにより、亜硫酸塩を硫酸塩に酸
化すると、脱硫率は１０から１５％高くできる。
【００１９】
【発明の効果】本発明は石炭をガス化して得られる分解
ガスのガス精製工程におけるテールガス処理に関し、特
に、吸収溶剤により湿式脱硫させ、吸収溶剤を再生する
工程で発生するテールガスの処理法に関するものであ
る。石炭ガスの湿式脱硫におけるガス精製工程におい
て、硫黄含有化合物を吸収した吸収溶剤を加熱再生塔に
より加熱再生し発生するテールガス処理するのに、触媒
酸化器でテールガス中の硫黄化合物（主に硫化水素）が
亜硫酸ガス（ＳＯ2）あるいは三酸化硫黄（ＳＯ3）に酸
化しカルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは
水酸化物を水にスラリとした吸収液に吸収させ安定な硫
酸塩に硫黄化合物を固定するようにしたものであるから
従来のクラウス反応等による場合に比べ捕集効率が高
く、操作及びプロセスが簡単になる。従って、テールガ
スを確実に処理できる。
ガスのガス精製工程におけるテールガス処理に関し、特
に、吸収溶剤により湿式脱硫させ、吸収溶剤を再生する
工程で発生するテールガスの処理法に関するものであ
る。石炭ガスの湿式脱硫におけるガス精製工程におい
て、硫黄含有化合物を吸収した吸収溶剤を加熱再生塔に
より加熱再生し発生するテールガス処理するのに、触媒
酸化器でテールガス中の硫黄化合物（主に硫化水素）が
亜硫酸ガス（ＳＯ2）あるいは三酸化硫黄（ＳＯ3）に酸
化しカルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは
水酸化物を水にスラリとした吸収液に吸収させ安定な硫
酸塩に硫黄化合物を固定するようにしたものであるから
従来のクラウス反応等による場合に比べ捕集効率が高
く、操作及びプロセスが簡単になる。従って、テールガ
スを確実に処理できる。
【図１】石炭ガス精製工程のテールガス処理プロセスの
系統図。
系統図。
【図２】吸収溶剤による石炭ガスから硫黄化合物の除去
の特性図。
の特性図。
【図３】硫黄化合物を吸収した吸収溶剤の加熱再生の特
性図。
性図。
【図４】硫黄化合物の酸化物への転換率の説明図。
【図５】硫黄酸化物の石灰石スラリによる脱硫特性図。
１…加熱再生塔、２…吸収溶剤の吸収塔、３…加熱源、
６…テールガス、７…水洗塔、９…触媒酸化器、１０…
空気あるいは酸素ガス、１２…カルシウム、マグネシウ
ムを吸収剤とする吸収塔、１９…吸収塔タンク、２０…
石灰石供給ライン。
６…テールガス、７…水洗塔、９…触媒酸化器、１０…
空気あるいは酸素ガス、１２…カルシウム、マグネシウ
ムを吸収剤とする吸収塔、１９…吸収塔タンク、２０…
石灰石供給ライン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮寺 博 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】石炭をガス化して得られる硫化水素含有ガ
スを湿式脱硫により吸収液に接触させて硫化水素ガスを
吸収させて、得られた吸収液を加熱再生して硫化水素を
脱離する硫化水素ガスの処理方法において、前記吸収液
を加熱再生し硫化水素を脱離した際に生成するガス中か
ら窒素含有化合物及び塩素ガスを洗浄除去した後に硫化
水素を酸化して硫黄酸化物に転換し得られたガスをカル
シウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸化物
を含む水スラリ吸収液と接触させ亜硫酸塩あるいは硫酸
塩として硫黄含有化合物を固定することを特徴とする石
炭ガス化プラントのテールガス処理法。 - 【請求項２】請求項１において、前記吸収溶剤としてエ
チレングリコール系，アミン系，炭酸アルカリ系の化合
物から選定し石炭ガスと接触することで硫黄含有化合物
を吸収させ、硫黄含有化合物を吸収した前記吸収溶剤を
加熱再生塔に送り、前記加熱再生塔で発生するガスを水
洗塔に導入し、窒素含有化合物，塩素含有化合物を吸収
させた後に空気あるいは酸素を同伴させ触媒酸化塔に導
入し、硫黄含有化合物を酸化物に変換したガスをカルシ
ウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸化物を
含む水スラリと気液接触させ硫黄含有化合物を亜硫酸塩
あるいは硫酸塩として固定する石炭ガス化プラントとの
テールガス処理法。 - 【請求項３】請求項１において、ポリアルキルグリコー
ルのジメチルエーテルを吸収溶剤として石炭をガス化し
て得られるガスと接触することで硫黄含有化合物を吸収
させ、硫黄含有化合物を吸収した該吸収溶剤を再生塔に
送り、発生ガスを水洗塔に導入し窒素含有化合物を吸収
させた後に空気あるいは酸素を同伴させ触媒酸化塔に導
入し硫黄含有化合物を酸化物に変換したガスをカルシウ
ムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水酸化物を含
む水スラリと気液接触させ亜硫酸塩あるいは硫酸塩とし
て固定することを特徴とする石炭ガス化プラントのテー
ルガス処理法。 - 【請求項４】請求項１，２または３における硫黄含有化
合物の酸化触媒として、Ｐｔ，Ａｇ3ＶＯ3，Ｃｕ3（Ｖ
Ｏ4）2−Ｖ2Ｏ5，Ａｇ，ＷＯ3，Ｆｅ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3 −
Ｂｉ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3−Ｋ2Ｏ，Ｆｅ2Ｏ3−ＳｎＯ2，Ｃｒ
2Ｏ3−ＳｎＯ2 の化合物の一種あるいは混合物と３５０
℃から７００℃に加熱した反応場で硫黄含有化合物を亜
硫酸ガスあるいは三酸化硫黄ガスに酸化させた後にガス
をカルシウムあるいはマグネシウムの炭酸塩あるいは水
酸化物を含む水スラリと気液接触させ亜硫酸塩あるいは
硫酸塩として固定する石炭ガス化プラントのテールガス
処理法。 - 【請求項５】請求項１の硫黄含有酸化物を亜硫酸塩ある
いは硫酸塩として固定するのにカルシウム，マグネシウ
ムの炭酸塩あるいは水酸化物を含む水に懸濁させた吸収
液と請求項４に記す触媒酸化塔出口ガス中の硫黄酸化物
を被処理ガス量一立方メートル当り、吸収液を３から２
５リットルと接触させるようにした石炭ガス化プラント
のテールガス処理法。 - 【請求項６】請求項１，２，３，４または５において、
硫黄含有化合物を触媒酸化により硫黄酸化物としカルシ
ウム，マグネシウムを含む水スラリ吸収液と気液接触さ
せ硫黄酸化物を亜硫酸塩あるいは硫酸塩として固定する
石炭ガス化プラントのテールガス処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5019862A JPH06228573A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 石炭ガス化プラントのテールガス処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5019862A JPH06228573A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 石炭ガス化プラントのテールガス処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228573A true JPH06228573A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=12011036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5019862A Pending JPH06228573A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 石炭ガス化プラントのテールガス処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06228573A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100494135B1 (ko) * | 2000-12-05 | 2005-06-10 | 주식회사 포스코 | 화성 테일가스 처리방법 |
| WO2010091638A1 (zh) | 2009-02-16 | 2010-08-19 | 北京博源恒升高科技有限公司 | 聚乙二醇脱除气体中SOx的方法 |
| CN102704699A (zh) * | 2012-05-24 | 2012-10-03 | 大连福佳·大化石油化工有限公司 | Px装置吸附塔维修技术 |
| WO2015035878A1 (zh) | 2013-09-10 | 2015-03-19 | 北京博源恒升高科技有限公司 | 改性聚乙二醇脱除气体中SOx的方法 |
| WO2015055104A1 (zh) | 2013-10-15 | 2015-04-23 | 北京博源恒升高科技有限公司 | 复合醇胺类溶液脱除气体中SOx的方法 |
| WO2015085879A1 (zh) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | 北京博源恒升高科技有限公司 | 多元醇复合溶液脱除气体中SOx的方法 |
| WO2015085880A1 (zh) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | 北京博源恒升高科技有限公司 | 乙二醇类复合溶液脱除气体中SOx的方法 |
| CN107115787A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-09-01 | 华能（天津）煤气化发电有限公司 | 一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解mdea溶液劣化速率的设备***和方法 |
| CN116603369A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-08-18 | 成都益志科技有限责任公司 | 一种高效吸收二氧化硫吸收剂 |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP5019862A patent/JPH06228573A/ja active Pending
Cited By (14)
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| US9795917B2 (en) | 2013-09-10 | 2017-10-24 | Beijing Boyuan Hengsheng High-Technology Co., Ltd | Method for removing SOx from gas with modified polyethylene glycol |
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| US10207218B2 (en) | 2013-12-12 | 2019-02-19 | Beijing Boyuan Hengsheng High-Technology Co., Ltd | Method for removing SOx from gas using polyol composite solution |
| CN107115787A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-09-01 | 华能（天津）煤气化发电有限公司 | 一种基于整体煤气化联合循环发电技术高效缓解mdea溶液劣化速率的设备***和方法 |
| CN116603369A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-08-18 | 成都益志科技有限责任公司 | 一种高效吸收二氧化硫吸收剂 |
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