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PROCEDE DE DESULFURATION DES GAZ DE DISTILLATION DE CHARBON.
Dans les cokeries il est usuel d'utiliser une partie du gaz de cokerie obtenu pour le chauffage du four et de débiter l'autre' partie comme gaz de distribution. Le gaz de cokerie utilisé pour le chauffage du four est refroidi et, ensuite, débarrassé de sa teneur en goudron, en ammoniac et en benzol, tandis que l'hydrogène sulfuré subsiste dans ce gaz.
Seule la partie de gaz servant à la distribution doit être complètement débarrassée de sa teneur en hydrogène sulfuré. Pour autant que l'élimination de l'hydrogène sulfuré est effectuée;au moyen d'un lavage humide avec un nettoyage à fond et à sec subséquent dans le courant même du'gaz de distribution, il était dans la plupart des cas, économiquement non rentable d'extraire l'hydrogène sulfuré du gaz servant au chauffage du four dans le but' d'obtenir de l'acide sulfurique ou du soufre. ' '
La présente invention permet maintenant, outre l'extraction du soufre contenu dans le gaz de distribution, d'extraire de manière économiquement rentable au moins 60 - 70% de l'hydrogène sulfuré du gaz servant au chauffage du four et de le transformer en acide sulfurique ou en soufre.
A cette fin l'invention utilise des procédés connus en soi et qui sont combinés d'une façon déterminée. Suivant l'invention, le gaz brut venant des fours est divisé, après un refroidissement, en deux courants partiels-, c'est- à-dire en une partie destinée à la distribution et en une seconde partie servant au chauffage du four. Chacune de ces parties est ensuite traitée indi- viduellement par des méthodes différentes, connues en soi, pour l'extraction du soufre. L'une des parties, par exemple le gaz de distribution, est lavée dans une eau à NH3, guidée en circuit fermé, et l'autre partie, celle servait au chauffage, est débarrassée simultanément du NH et de la plus grande par- tie de l'hydrogène sulfuré au moyen du produit condensé, formé au cours du refroidissement du gaz.
Suivant l'invention, ces deux processus sont combi-
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nés par l'adjonction d'une installation commune d'élimination d'acides, du fait que les produits évacués depuis ces deux étages de traitement sont conduits vers l'éliminateur d'acides commun. De ce fait il est possible d'extraire au moyen du large échange de chaleur et de manière économiquement rentable également la teneur en soufre de la partie du gaz servant au chauffage.
Le schéma représenté au dessin illustre une installation servant à l'exécution du procédé suivant l'invention. De manière connue, le courant de gaz brut arrivant du four à coke traverse l'installation de refroidissement préalable (1) pour aboutir à la soufflerie (2). La soufflerie (2) aspire, d'une part, le gaz à travers l'installation de refroidissement préalable (1) et, d'autre part, comprime le gaz à travers l'installation de refroidissement final (3). Derrière l'installation de refroidissement final, le courant de gaz se divise en deux parties approximativement égales, à savoir: en un courant de gaz de distribution et en un courant de gaz de chauffage pour le chauffage du four.
Le courant de gaz de distribution (a) traverse un laveur en circuit fermé (4) servant à éliminer l'hydrogène sulfuré, ensuite un laveur (5) servant à éliminer l'ammoniac et, enfin, un laveur (6) servant à éliminer le benzol. Après le lavage pour éliminer le benzol, le gaz de distribution est aspiré par les compresseurs (8), éventuellement en interposant une colonne de compensation (7), et est comprimé à travers l'in- stallation de désulfuration à sec à haute pression (9). Ensuite s'effectue le nettoyage à fond, le mesurage, etc.. Le courant de gaz de chauffage (b) traverse d'abord un laveur combiné (4 et 5) servant à éliminer l'hydrogène sulfuré et l'ammoniac et, ensuite un laveur (6) servant à éliminer le benzol pour aboutir à l'installation du four où le gaz est brûlé.
Le laveur combiné pour l'hydrogène sulfuré -ammoniac foncticn- ne de manière qu'il est alimenté sans addition d'eau fraîche (10) par le produit condensé du gaz, se déposant dans le refroidisseur préalable (1), l'aspirateur de gaz (2) et le refroidisseur final (3). Les derniers étages (11) de ce laveur combiné pour l'hydrogène sulfuré-ammoniac sont alimentés en eau fraîche qui, chargée de faibles quantités d'ammoniac et d'hydrogène sulfuré, s'écoule vers la canalisation ou est réutilisée comme eau de re-' froidissement.
Usuellement le lavage en circuit fermé dans le courant du gaz de distribution est effectué de manière que le moyen de lavage soit compris dans un circuit fermé, formé par le laveur (4), l'échangeur de chaleur (20), l'éliminateur d'acides (18), l'échangeur de chaleur (20), le refroidisseur (21), le laveur (4). La combinaison de ces deux procédés de désulfuration est effectuée du fait que l'eau de lavage (10), s'écoulant du laveur combine pour l'hydrogène sulfuré-ammoniac et qui, autrement, est transmise à l'usine d'ammoniaque, est réunie au produit évacué du moyen de lavage du laveur en circuit fermé (4) et est débarrassée, dans un éliminateur d'acides commun, de sa teneur en H2S et CO2 après avoir traversée un réservoir (16), une pom- pe (26), un filtre (17) et un échangeur de chaleur (20).
L'eau chaude, contenant de l'ammoniac et s'écoulant de l'e'li- minateur d'acides, est divisée en deux courants. L'un des courants (c) dont la quantité correspond à celle de l'eau provenant du laveur combiné pour l'hydrogène sulfuré-ammoniac, est évacué vers l'affineur de l'usine d'ammoniaque, tandis que la quantité d'eau faisant partie du circuit (d) retourne dans le dit circuit. Par cette mesure on obtient un gain de chaleur du fait que la chaleur totale de l'eau du circuit. s'écoulant depuis l'éliminateur d'acides, peut être exploitée. Dans les procédés en circuit fermé connus et utilisés jusqu'à présent, environ un tiers de la quantité de l'eau du circuit est ajouté à froid sur la tête de la colonne éliminatrice d'acides, tandis que seuls deux tiers de cette quantité d'eau circule à travers l'échangeur de chaleur.
Dans ce procédé normal, rien que théoriquement, seuls deux-tiers de la quantité de chaleur venant de l'éliminateur d'acides et contenue dans le moyen de lavage en circuit peuvent être récupérés, étant donné que l'é-
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changeur de chaleur ne contient pour l'échange que deux tiers de la quantité du moyen de lavage du circuit. L'idée dominante du procédé et formant la ba- se de l'invention, permet donc de récupérer la totalité de la quantité de cha- leur contenue dans les quantités d'eau évacuées de l'éliminateur d'acides, et ce, d'une part, dans l'échangeur de chaleur et, d'autre part, pour le chauffage des quantités d'eaux ammoniacales transmises à l'affineur des usi- nes d'ammoniaque.
Dans certains circonstances il peut être utile ou néces- saire que le courant partiel (c) soit amené, après l'échangeur de chaleur (20), vers l'usine d'ammoniaque au lieu d'être dévié après sa sortie de l'élimina- teur d'acides. Ce parcours est indiqué au dessin par c' en traits interrom- pus.
Une autre combinaison des deux installations est obtenue du fait qu'une partie (c) de l'eau fraîche, envoyée vers l'étage à eau fralche de l'installation combinée pour le lavage servant à éliminer l'hydrogène sul- furé et l'ammoniac, est déviée et est envoyée comme moyen de lavage au laveur (5) servant à éliminer l'ammoniac du gaz de distribution. De ce fait la te- neur en NH3 (même si elle n'est que faible) de ce courant partie est utili- sée, étant donné que l'eau (f), enrichie dans le laveur NH3 du courant de gaz de distribution, est traitée dans l'usine d'ammoniaque. En outre, de ce fait une quantité correspondante d'eau fraîche (g) est économisée pour le dernier étage de lavage NH3 du courant de gaz de distribution.
REVENDICATIONS.
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1.- Procédé pour la désulfuration des gaz de distillation de charbon au moyen d'eau ammoniacale, caractérisé en ce que: a. - le courant de gaz est divisé en deux parties et dans le premier courant partiel est effectuée la désulfuration par voie humide par de l'eau ammoniacale conduite en circuit fermé, tandis que le second courant partiel est débarrassé de l'ammoniac et de la plus grande partie de l'hydrogène sulfuré au moyen du produit condensé du gaz; b.- les produits évacués des deux laveurs sont réunis et sont traités dans un éliminateur d'acides commun dans le but de séparer l'hydrogène sulfuré;
la partie du moyen de lavage correspondant à celle évacuée du second étage de lavage est amenée à l'usine d'ammoniaque, tandis que le moyen de lavage subsistant est ramené au laveur en circuit fermé pour l'élimination de l'hydrogène sulfuré.
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PROCESS FOR DESULFURING COAL DISTILLATION GAS.
In coking plants it is customary to use part of the coking gas obtained for heating the furnace and to deliver the other part as distribution gas. The coke oven gas used for heating the furnace is cooled and then freed of its tar, ammonia and benzol content, while the hydrogen sulfide remains in this gas.
Only the part of the gas used for distribution must be completely free of its hydrogen sulphide content. As far as the removal of hydrogen sulfide is effected; by means of wet washing with a subsequent thorough and dry cleaning in the same stream of the distribution gas, it was in most cases economically not It is profitable to extract hydrogen sulfide from the gas used for heating the furnace in order to obtain sulfuric acid or sulfur. ''
The present invention now makes it possible, in addition to the extraction of the sulfur contained in the distribution gas, to extract economically at least 60 - 70% of the hydrogen sulphide from the gas used for heating the furnace and convert it into acid. sulfuric or sulfur.
To this end, the invention uses methods known per se and which are combined in a specific way. According to the invention, the raw gas coming from the furnaces is divided, after cooling, into two partial streams, that is to say in a part intended for distribution and in a second part used for heating the furnace. Each of these parts is then treated individually by different methods, known per se, for the extraction of sulfur. One of the parts, for example the distribution gas, is washed in NH3 water, guided in a closed circuit, and the other part, that used for heating, is simultaneously freed of NH and the greater part. hydrogen sulfide by means of the condensed product formed during the cooling of the gas.
According to the invention, these two processes are combined
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born by the addition of a common acid elimination installation, due to the fact that the products discharged from these two treatment stages are led to the common acid eliminator. This makes it possible to extract the sulfur content from the part of the gas used for heating by means of the wide heat exchange and economically also economically.
The diagram shown in the drawing illustrates an installation serving to carry out the method according to the invention. In known manner, the raw gas stream arriving from the coke oven passes through the pre-cooling installation (1) to end in the blower (2). The blower (2) sucks, on the one hand, the gas through the pre-cooling installation (1) and, on the other hand, compresses the gas through the final cooling installation (3). Behind the final cooling installation, the gas stream is divided into two approximately equal parts, namely: a stream of distribution gas and a stream of heating gas for heating the furnace.
The distribution gas stream (a) passes through a closed circuit scrubber (4) for removing hydrogen sulfide, then a scrubber (5) for removing ammonia and, finally, a scrubber (6) for removing benzol. After washing to remove the benzol, the distribution gas is sucked in by the compressors (8), possibly by interposing a compensation column (7), and is compressed through the high pressure dry desulphurization plant ( 9). Subsequently, thorough cleaning, measurement, etc. is carried out. The heating gas stream (b) first passes through a combined scrubber (4 and 5) serving to remove the hydrogen sulphide and ammonia and then a scrubber (6) used to remove the benzol to end in the installation of the oven where the gas is burnt.
The combined scrubber for hydrogen sulphide-ammonia works in such a way that it is fed without the addition of fresh water (10) by the condensed product of the gas, settling in the pre-cooler (1), the vacuum cleaner of gas (2) and the aftercooler (3). The last stages (11) of this combined scrubber for hydrogen sulphide-ammonia are supplied with fresh water which, charged with small quantities of ammonia and hydrogen sulphide, flows towards the pipe or is reused as waste water. - 'coldness.
Usually, the washing in a closed circuit in the flow of the distribution gas is carried out so that the washing means is included in a closed circuit, formed by the scrubber (4), the heat exchanger (20), the eliminator of 'acids (18), the heat exchanger (20), the cooler (21), the scrubber (4). The combination of these two desulfurization processes is effected because the wash water (10), flowing from the scrubber, combines for hydrogen sulfide-ammonia and which otherwise is passed to the ammonia plant, is combined with the product discharged from the washing means of the closed-circuit washer (4) and is freed, in a common acid eliminator, of its H2S and CO2 content after passing through a reservoir (16), a pump ( 26), a filter (17) and a heat exchanger (20).
The hot water, containing ammonia and flowing from the acid eliminator, is divided into two streams. One of the streams (c), the amount of which corresponds to that of the water coming from the combined scrubber for hydrogen sulfide-ammonia, is discharged to the refiner of the ammonia plant, while the amount of water forming part of circuit (d) returns to said circuit. By this measurement we obtain a heat gain due to the total heat of the water in the circuit. flowing from the acid eliminator, can be exploited. In the closed circuit processes known and used up to now, about one third of the quantity of the circuit water is added cold to the head of the acid removing column, while only two thirds of this quantity The water circulates through the heat exchanger.
In this normal process, theoretically alone, only two-thirds of the amount of heat coming from the acid scavenger and contained in the on-line washing medium can be recovered, since the e-
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heat changer contains for exchange only two thirds of the quantity of the circuit washing medium. The dominant idea of the process and forming the basis of the invention therefore makes it possible to recover all of the quantity of heat contained in the quantities of water discharged from the acid eliminator, and this, d 'on the one hand, in the heat exchanger and, on the other hand, for heating the quantities of ammoniacal water transmitted to the refiner of the ammonia plants.
In certain circumstances it may be useful or necessary for the partial stream (c) to be led, after the heat exchanger (20), to the ammonia plant instead of being diverted after leaving the outlet. acid remover. This path is indicated in the drawing by c 'in broken lines.
Another combination of the two installations is obtained by the fact that part (c) of the fresh water, sent to the fresh water stage of the combined installation for washing serving to remove hydrogen sulphide and ammonia, is diverted and is sent as a washing medium to the scrubber (5) for removing ammonia from the distribution gas. As a result, the NH3 content (even if it is only low) of this part stream is used, given that the water (f), enriched in the NH3 scrubber from the distribution gas stream, is treated in the ammonia plant. Further, thereby a corresponding amount of fresh water (g) is saved for the last NH3 washing stage of the supply gas stream.
CLAIMS.
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1.- Process for the desulphurization of coal distillation gases using ammoniacal water, characterized in that: a. - the gas stream is divided into two parts and in the first partial stream is carried out the wet desulfurization by ammoniacal water conducted in a closed circuit, while the second partial stream is freed of ammonia and the more much of the hydrogen sulphide by means of the condensed product of the gas; b.- the products evacuated from the two washers are combined and are treated in a common acid eliminator in order to separate the hydrogen sulphide;
the part of the washing means corresponding to that evacuated from the second washing stage is brought to the ammonia plant, while the remaining washing means is returned to the closed circuit scrubber for the removal of the hydrogen sulphide.