DE747426C - Verfahren zur selektiven Auswaschung von Schwefelwasserstoff aus kohlensaeurehaltigen Gasen - Google Patents

Description

• Verfahren zur selektiven Auswaschung von Schwefelwasserstoff aus kohlensäurehaltigen Gasen Es ist ein Verfahren zur Reinigung von kohlensäurehaltigen Gasen bekannt, bei welchem zunächst mittels Ammoniakwasser der Schwefelwasserstoff einschließlich der Kohlensäure ausgewaschen und anschließend das Ammoniak abgeschieden werden soll. Bei diesem bekannten Verfahren durchströmt das Gas nacheinander -zwei Schwefelwasserstoffwascher und zwei NH,-Wasch,er, während die' Waschflüssigkeit . im Gegenstrom zum Gas diese verschiedenen Wascher nacheinander passiert. Um hierbei in dem Schwefehv,asserstoffwascher eine Bindung der Säuren zu erreichen, werden diese Wascher zusätzlich. mit in einer Destillieranlage gewonnenem 'leonzentriertem Ammoniakwasser beaufschlagt, welches sich also mit dem Hauptwasserstrom, in -welchem Ammoniak an Säuren gebunden ist, mischt. Der Hauptfiüssigkeitsstromenthält vorwiegend Annmoniumbicarbonat und andere Ammonsalze, z. B. Ammoniumchlorid. Ein Teil des zugeführten freien Ammoniaks Avird in dem Schwefelwasserstoffwascher sofort dadurch, verbraucht, daß .das Ammoniuinbicarbonat in Ammoniumcarbonat umgewandelt wird. Dieses freie Ammoniak geht also für die H2S-Auswaschung verloren. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Reaktionsgeschwindigkeit des Ammoniaks für die Aufnahme von H, S durch die Anwesenheit der erwähnten AmmonsaIze stark verringert wird, so daß eine längere Berührungsdauer zwischen Gas und Waschfiüssigkeit erforderlich ist. Wie die Erfindung festgestellt hat, wird dadurch wiederum in stärkerem Maße Kohlensäure von. dem freien Ammoniak gebunden und sogar H2 S aus der .bereits erfolgten Bindung an NH3 verdrängt. Daraus ergibt sich, daß

  man bei den bekannten Verfahren nur dann

  eine restlose Abscheidung von H2 S erhalten

  kann, wenn man die Waschflüssigkeitsinenge

  so groll wählt, daß der Ammoniakgehalt

  nicht nur dem H. S-G.ehalt entspricht, son-

  dern zur Bindung der gesamten. Kohlensäure

  ausreicht, da der restliche H=S-Gehalt erst

  in)it völliger Bindung der Kohlensäure vom

  .-@ininonial: aufgenommen werden kann,. Da

  nun bei Ko4;sofengasen der Kohllensäure-

  gehalt ein Vielfaches des H. S-Gehaltes be-

  trägt, benötigt das bekannte Verfahr'ern riesen-

  hafte Waschflüssigkeitsmengen, -wenn eine

  völlige Auswaschung von H.S erzielt wer-

  den soll.

  Von der Erfindung wurde festgestellt, daß

  man die Aufnahmefähigkeit der Amnioniak-

  lösung für Schwefelwasserstoff aus kohlen-

  säurehaltigen Gasen, Gasen, vergrößern, d. h. die-

  jenige für C0.. verringern kann, wenn man

  der Waschflüssigkeit eine geringe Menge von

  Phenol oder dessen Homologen zusetzt.

  Dabei werden unter Homologen des Phenols

  solche Abll:ömiinlinge dieses Stoffes ver-

  standen, bei deinen ein oder mehrere Wasser-

  stoffatome des Benzolkerns durch die Met'hvl-

  ;srtipp:-n er=setzt sind.

  Zum Beispiel ergab die Zugabe von i g

  Kresol zu i oo cma --\.mino@niia:,lclösung, unter

  den gleichen Versuchsbedingungen wie beim

  Waschen mit reiner Ammoniaklösung durch-

  geführt, eine Verminderung der Kolilfensäure-

  aufnahnie firn 20 bis 3o°1": Eine weitere Ver-

  tresserung erhält man, wenn man dem Phenol

  oder seinen Hoinologen: einem Zusatz von

  Alkalicarbonaten von vorzugsweise der

  gleichen Menge beifügt. Zum Beispiel ergab

  die Zumischung von i °/" Kresol und i 11/"

  N '-7atriti#rnibicarbc,n#at aur Ammoniaklösung

  unter den gleichen Versuchsbedingungen wie

  reit reiner Amnioniaklösung eine Verminde-

  rung der CO=-Aufnahine uni etwa 5011/". plan

  kann also auf diese Weise die benötigte

  Menge von Ainnionialcwasser bei den be-

  kannten Verfahren wesentlich verringern.

  ES ist bekannt, alkalischen Eisenoxvd-

  lösung:n, die zur Entfernung des Schwefel-

  wasserstoffes aus Gasen dienen, kleine @en-

  glri von Phenol, Kresol o. dgl. zuzusetzen.

  Hierbei handelt es sich um eine.Aufgabe, die

  von der der Erfindung verschieden ist, indem

  durch diesen Zusatz die alkalischen Eisen-

  haltbar gemacht werden sollen.

  Es ist ferner bekannt, Kokereigase zur

  Abscheidung von flüchtigen Schwefelverbin-

  dungen und auch von Kohlensäure mit höher-

  siedenden Kohlenwasserstoffei oder Phenolen

  unter hohen Drücken so lange zu waschen,

  bis dis Konzentration des Schwefelwasser-

  stoffes in den Gasen weniger als 0,3 -\'Cluni-

  prozent beträgt. Bei diesem Verfahren -wird

  durch das als Waschöl benutzte Öl neben

  dem Schwefelwasserstoff auch die größte

  Menge von Kohlensäure aus dem Gas ent-

  fernt. lin Gegensatz zu dem Verfahren nach

  der Erfindung wird bei diesem bekannten

  Verfahren das Phenol oder Kresol in flüssiger

  Form oder als Bestandteil von Ölen benutzt,

  während bei der Erfindung eine geringe

  Menge von Phenol o. dgl. zu wässerigen

  Lösungen von Am@m@onia'k zugesetzt wird auf

  Grund der neuen Erkenntnis, daß die An,

  wesenbeit des Phenols die Aufnabmefähig9:eit

  der @@nnnonialaösung für Schwefelwasserstoff

  vergrößert und diejenige für Kolilen:äure

  verringert, -wobei das Phenol nicht t1riiilittel-

  bar am Waschvorgang beteiligt ist.

  Es ist ferner ein Verfahren bekannt, bei

  welchem dem \H3-Wasser zum Zwecke der

  H=S-Auswaschung Phenol zugesetzt wird,

  und zwar auch in der Form, daß mehr

  Ammoniak als Phenol benutzt wird. Bei

  diesem Verfahren handelt es sich aber um

  eine regelrechte Phenolwäsche, bei welchem

  grolle Phenolm;ngen als Waschmittel be-

  nutzt -werden. Der Gedanke der vorliegen-

  den Erfindung, die Aufnahmefähigkeit der

  :3innionialclösung für Schnvefelwasserstoft

  aus kohlensäurehaltigen Gasen durch ein!

  geringe Zugabe von Phenol zu vergrößern,

  wird bei diesem bekannten Ver7ahren nicht

  benutzt.

  Der Erfindungsgedan4:e hat besonderen

  Vorteil bei einem neuartigen Gasreinigungs-

  @-erfahren der Erfinderin, welches sich da-

  durch kennzeichnet, daß der H_ S-Wascher

  ausschließlich mit einem geschlossenen. (1.1i.

  von der Waschflüssigkeit für den NH.,-

  Wascher getrennten Kreis-stroni von Amino-

  niakwasser hoher Konzentration (i,5 bis

  a,5111", vorzugs%veise 2111u) beaufschlagt wirr-,

  welcher zwischen H,S-Wascher und einem

  1?ntsäurer u,inläuft. Bei diesem Verfahren

  kann mit sehr geringer Berührungsdauer

  zwischen Gas und Waschflüssigkeit gearbeitet

  werden, so daß von vornherein die Auf-

  nalitnefähigkeit der Waschflüssigkeit für das

  H,S auf Kosten der Kohlensäure vergrößert

  wird. Dieses Verfahren wird am zweck-

  mäßigstes in der Weise durchgeführt, dall

  das \H,,-Wasser in zerstäuibter Form, ins-

  besondere durch Zerstäuberdiisen, dein frei

  von Horden oder sonstigen Füllkörpern ge-

  lialtenen 11.,S-Wascher zugeführt und gleich-

  zeitig eine so hohe Gasgeschwindigkeit ge-

  wählt wird, daß die Berührung zwischen Gas

  und Flüssigkeit derart innig und kurz ge-

  halten ist, daß .eine völlige H. S-:@uscvascliung

  bei -:einer oder nur geringer CO.,-Aus-

  waschung stattfindet. Die Gasgesclill-in@figkeit

  soll zweckmäßig hierbei mindestens 3 in@sek.

  betragen. Bei einem derart ausgestalteten

  Verfahren werden also von vornherein nur geringe Mengen Kohlensäure an die Waschflüssigkeit gebunden. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung führt dazu, diese Mengen der aufgenommenen Kohlensäure noch weiterhin zu verringern oder die Bindung von Kohlensäure überhaupt zu verhindern und dadurch die Menge der im Kreislauf umzuwälzenden Waschflüssigkeit auf die theoretische Menge zu beschränken.
• Es wurde festgestellt, daB der Zusatz von Phenol oder dessen Homologen sich auch auf den Entsäurungsvorgäng günstig auswirkt, indem die bei der üblichen Entsäurung in der Waschflüssigkeit verbleibenden geringen Reste von H. S vollständig oder nahezu vollständig entfernt, werden, und zwar deswegen, weil bei der im Entsäurer herrschenden hohen Temperatur diese zugesetzten schwächeren organischen Säuren das Austreiben von H2 S und C02 beschleunigen.
• In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
• Das- Gas wird über die Leitung s .der Vo.rkühlanlage .4 und dann dem H2 S-Wascher 6 zugeführt. Dieser H,S-Wascher wird mit NHg-Wasser höherer Konzentration beaufschlagt, welches über die Leitung d in einem geschlossenen Kreisstrom zwischen dem Wascher 6 und einem Entsäurer io umläuft. In dem Entsäurer io wird das H.,S und die etwa gebundene Kohlensäure abgetrieben. In den Kreisstrom ist selbstverständlich eine nicht zur Darstellung gebrachte Pumpe einzuschalten. Diese soll die Waschflüssigkeit mit hohem Druck, z. B. 3 bis 4 Atm., den-Zerstäuberdüsen 1a zuführen. Der Wascher 6 ist frei von Füllkörpern, Horden o. dgl. genalten und die Gasgeschwindigkeit soll nicht unter 3 m/Selc. betragen. Die Führung von Gas und Flüssigkeit kann in Gleichstrom oder Gegenstrom erfolgen. Das Gas tritt aus dem H2 S-Wascher 6 aus und wird d4nn über die Leitung r dem NH3-Wascher 7 zugeführt. Dieser wird in bekannter Weise finit Waschflüssigkeit beaufschlagt, die aber eine von dem dem Wascher 6, zugeordneten Kreisstronn -trennte Führung besitzt. Dem Kreislauf des NH3 Wassers wird an beliebiger Stelle eine geringe Menge von Phenol oder dessen Homologen, gegebenenfalls gleichzeitig mit einem Zusatz von APkalicarbonat. beigefügt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i: Verfahren zur selektiven Auswaschung von Schwefelwasserstoff aus hohlemsäurehaltigen Gasen, bei welchem der Schwefelwasserstoff durch AinmoniakwaSser ausgewaschen wird, bevor die Auswaschung von NH3 erfolgt, dadurch gelcenn:zeichnet, d:aB der Waschflüssigkoit für den HZ S-Wascher eine geringe Menge, z. B.. i °/0, von Phenol oder dessen Homo logen zugesetzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch den Zusatz einer Mischung von Phenol oder dessen Homologen mit einem- oder mehreren A19:alicarbonaten, z. B. Natriumbicarbonat.
3. 3. Verfahren nach. Anspruch i oder; a, dadurch gekennzeichnet, daß cler Zusatz von Phenolen, gegebenenfalls gleichzeitig mit einem Afkalicarbanat, einem zwischen Entsäurer und dem H., S - Wascher um-.laufenden geschfossenen, d. h. von der Waschflüssigkeit für die NH3-Waschung getrennten Kreisstrom beigefügt wird. Zur Abgrenzung .des . Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften , . Nr. 570 ..1:a.8, 333 755, 617 d-77: I_TS A.-Patentschrift ....... - 2 o28 i2.1.