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.Process for the selective scrubbing of hydrogen sulfide from carbonated gases A process for the purification of carbonated gases is known in which the hydrogen sulfide including the carbonic acid is first scrubbed by means of ammonia water and then the ammonia is to be separated out. In this known method, the gas flows through one after the other -two hydrogen sulfide scrubbers and two NH, -washers, while the 'scrubbing liquid. these different washers pass one after the other in countercurrent to the gas. In order to achieve binding of the acids in the sulfuric hydrogen washer, these washers are also used. exposed to leonentrated ammonia water obtained in a distillation plant, which mixes with the main water flow, in which ammonia is bound to acids. The main liquid stream contains predominantly ammonium bicarbonate and other ammonium salts, e.g. B. ammonium chloride. Part of the supplied free ammonia Av is immediately consumed in the hydrogen sulfide scrubber in that the ammonium bicarbonate is converted into ammonium carbonate. This free ammonia is therefore lost for the H2S washout. Another disadvantage of the known process is that the reaction rate of the ammonia for the uptake of H, S is greatly reduced by the presence of the ammonium salts mentioned, so that a longer period of contact between gas and scrubbing liquid is required. As the invention has found, this in turn results in a greater degree of carbonic acid from. bound to the free ammonia and even displaced H2 S from the binding to NH3 that has already taken place. It follows that one with the known method only then
a complete separation of H2 S is obtained
can, if the washing liquid decreases
so grudgingly chooses that the ammonia content
not only corresponds to the H. SG. salary, but
to bind the whole. carbonic acid
sufficient, since the remaining H = S content only
in) with complete binding of carbonic acid from
.- @ ininonial: can be included. There
now at Ko4; softened gases from the carbonic acid
content is a multiple of the H. S content
the well-known process requires huge
Adhering amounts of washing liquid, -if one
complete leaching of HS can be achieved
the should.
From the invention it was found that
the absorption capacity of the amnionia
solution for hydrogen sulfide from carbon
acidic gases, gases, increase, i.e. the
those for C0 .. can decrease if one
of the washing liquid a small amount of
Adds phenol or its homologues.
Here are homologues of phenol
such waste
stood at your one or more water
atoms of the benzene nucleus through the Met'hvl-
; srtipp: -n are replaced.
For example, the addition of ig
Cresol to i oo cma - \. Mino @ niia:, oil solution, under
the same test conditions as with
Wash with pure ammonia solution
led to a decrease in coliform acid
Aufnahnie firn 20 to 3o ° 1 ": Another
improvement is obtained by using phenol
or his hoinologists: an addition of
Alkali carbonates of preferably the
add the same amount. For example revealed
the admixture of i ° / "cresol and i 11 /"
N '-7atriti # rnibicarbc, n # at aur ammonia solution
under the same test conditions as
pure amnionia solution reduces
tion of the CO = recording uni about 5011 / ". plan
So in this way can get the needed
Amount of ammonium water in the
known procedures significantly.
It is known to have alkaline iron oxvd-
solution: n, which is used to remove the sulfur
hydrogen from gases, small @ en-
add glri of phenol, cresol or the like.
This is a task that
is different from that of the invention in that
by this addition the alkaline iron
should be made durable.
It is also known to use coke oven gases
Separation of volatile sulfur compounds
dung and also of carbonic acid with higher
boiling hydrocarbons or phenols
to wash under high pressures for so long
until the concentration of the sulphurous water
substance in the gases less than 0.3 - \ 'Cluni-
percent is. In this procedure -will
by the oil used as washing oil next to
the hydrogen sulfide also the largest
Amount of carbonic acid from the gas
far away. lin contrast to the procedure after
the invention is known in this
Process the phenol or cresol in liquid
Used in the form or as a component of oils,
while in the invention a small one
Amount of phenol or the like. To water
Solutions from Am @ m @ onia'k is added on
Reason for the new knowledge that the
The essence of phenol's absorption capacity
the @@ nnnonialaösung for hydrogen sulfide
enlarged and the one for coliles: acid
reduced, - whereby the phenol does not
bar is involved in the washing process.
It is also known a method at
which the \ H3 water for the purpose of
H = S washout phenol is added,
and in the form that more
Ammonia is used as a phenol. at
this procedure is about
a real phenol wash, in which
large phenols are used as detergents
be used. The thought of the present
the invention, the capacity of the
: 3innionial solution for quick hydrogen
from carbonated gases through a!
small addition of phenol to enlarge,
is not with this known method
used.
The idea of invention4: e has special features
Advantage of a new type of gas cleaning
@ -experienced by the inventor, which
indicates that the H_ S washer
exclusively with a closed. (1.1i.
of the washing liquid for the NH., -
Washer separated circular stroni from amino
high concentration of soda water (1.5 to
a, 5111 ", preferably% veise 2111u) applied randomly,
which between H, S-Washer and a
1? Ntsäurer u, runs in. In this procedure
can with very little contact time
worked between gas and scrubbing liquid
so that right from the start the
nalitnability of the washing liquid for the
H, S enlarged at the expense of carbon dioxide
will. This procedure is most
most moderate done in the way dall
the \ H ,, - water in atomized form, especially
special by atomizers, your free
from trays or other packing
lialtenen 11th, S-Washer fed and equal-
such a high gas velocity
is chosen that the contact between gas
and liquid so intimately and briefly
hold is that. a complete H. S -: @ uscvascliung
with -: one or only low CO., - off
washing takes place. The gas shut-off ability
should expediently here at least 3 in @ sec.
be. With one configured in this way
In the process, only small amounts of carbonic acid are bound to the washing liquid from the outset. The application of the present invention leads to further reducing these amounts of the absorbed carbonic acid or to preventing the binding of carbonic acid at all and thereby limiting the amount of washing liquid to be circulated in the circuit to the theoretical amount.
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.It was found that the addition of phenol or its homologues also has a beneficial effect on the deacidification process, in that the small residues of H. S remaining in the washing liquid during the usual deacidification are completely or almost completely removed, namely because in Due to the high temperature prevailing in the deacidifier, these added weaker organic acids accelerate the expulsion of H2 S and C02.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.In the drawing, the subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment
shown.
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.The gas is supplied via the line s. The pre-cooling system .4 and then the
H2 S washer 6 supplied. This H, S washer is made with NHg water of higher concentration
acted upon, which via the line d in a closed circuit current between
the washer 6 and a deacidifier circulates io. In the deacidifier io the H., S
and any bound carbon dioxide is driven off. In the circulating current is a matter of course
switch on a pump that has not been shown. This should be the washing liquid
with high pressure, e.g. B. 3 to 4 atm., Supply the atomizer nozzles 1a. The washer
6 is free of random packings, trays or the like and the gas velocity should be
not below 3 m / Selc. be. Gas and liquid can be carried in direct current
or countercurrent. The gas emerges from the H2 S scrubber 6 and becomes d4nn
fed to the NH3 scrubber 7 via line r. This becomes finite in a known way
Washer fluid applied, but one of the washer 6 assigned
Kreisstronn has separate leadership. The circuit of the NH3 water becomes at any
Place a small amount of phenol or its homologues, possibly at the same time
with an addition of APcalicarbonate. attached.