DE936058C

DE936058C - Process for the desulphurization of coal distillation gases

Info

Publication number: DE936058C
Application number: DEC6015A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl-Ing Bayerlein; Bernhard Dr-Ing Hofmeister
Original assignee: FJ Collin AG
Current assignee: FJ Collin AG
Priority date: 1952-06-26
Filing date: 1952-06-26
Publication date: 1955-12-01

Description

Verfahren zur Entschwefelung von Kohlendestillationsgasen Es ist in Kokereien üblich, einen Teil des erzeugten Koksofengases für die Unterfeuerung zu verwenden und den übrigen Teil für Ferngaszwecke abzugeben. Der Teil des Koksofengases, welcher für Unterfeuerungszwecke benutzt wird, wurde gekühlt und dann von Teer, Ammoniak und Benzol befreit, während der Schwefelwasserstoff im Gas verblieb. Lediglich aus dem Ferngasanteil mußte auch noch der Schwefelwasserstoff vollkommen entfernt werden. Sofern die Entfernung des Schwefelwasserstoffes mittels einer nassen Wäsche mit nachgeschalteter Trockenfeinreinigung im Ferngasstrom vorgenommen wurde, war es bisher in den meisten Fällen unwirtschaftlich, aus dem Unterfeuerungsgasanteil den Schwefelwasserstoff zwecks Erzeugung von Schwefelsäure oder Elementarschwefel zu gewinnen. Die vorliegende Erfindung gibt nun die Möglichkeit, neben der Gewinnung des in dem Ferngasanteil enthaltenen Schwefels auch den Schwefelwasserstoff aus dem Unterfeuerungsgasanteil wenigstens zu etwa 6o bis 70 °/o auf wirtschaftliche Weise zu entfernen und in Schwefelsäure oder Elementarschwefel umzusetzen. Die Erfindung bedient sich dazu an sich bekannter Verfahrensvorgänge, die in bestimmter Weise miteinander gekoppelt werden. So wird erfindungsgemäß das von den Öfen kommende Rohgas nach einer Kühlung in zwei Teilströme aufgeteilt, d..h. einen zur Verwendung als Ferngas bestimmten Anteil und einen zweiten zur Unterfeuerung bestimmten Anteil'. Jeder dieser Anteile wird alsdann für sich mit unterschiedlichen, an sich bekannten Methoden zur Gewinnung des Schwefels behandelt, und zwar wird der eine Anteil, z. B. der Ferngasanteil, mit einem in einem geschlossenen Kreislauf geführten N H3-Wasser gewaschen, und der zweite Anteil - also der zur Unterfeuerung bestimmte - wird mittels dem in der Gaskühlung entstandenen Kondensat gleichzeitig von NH3 und dem größten Teil des Schwefelwasserstoffes befreit. Diese beiden Verfahrensvorgänge werden gemäß der Erfindung durch Beiordnung einer gemeinsamen Entsäuerungseinrichtung gekoppelt, indem die Abläufe beider Behandlungsstufen dem gemeinsamen Entsäurer zugeführt werden. Damit besteht die Möglichkeit, den Schwefelgehalt auch des Unterfeuerungsanteils durch weitgehenden Wärmeaustausch wirtschaftlich zu gewinnen.Method of Desulfurization of Coal Distillation Gases It is in Coking plants usually use part of the coke oven gas produced for underfiring use and deliver the remaining part for gas transmission purposes. The part of the coke oven gas which is used for underfiring purposes, has been cooled and then tar, Ammonia and benzene were freed, while the hydrogen sulfide remained in the gas. Only The hydrogen sulfide also had to be completely removed from the long-distance gas portion will. Provided that the hydrogen sulfide is removed by means of a wet wash was carried out with downstream dry fine cleaning in the gas stream it has so far been uneconomical in most cases, from the sub-firing gas portion the hydrogen sulfide for the production of sulfuric acid or elemental sulfur to win. The present invention now gives the possibility, in addition to the extraction of the sulfur contained in the long-distance gas fraction also removes the hydrogen sulfide at least about 6o to 70% of the underfiring gas content is economical Way to remove and convert into sulfuric acid or elemental sulfur. The invention makes use of known procedural processes, which in a certain way be coupled with each other. According to the invention, this is what comes from the ovens After cooling, raw gas is divided into two partial flows, i.e. one to use part intended as long-distance gas and a second part intended for underfiring '. Each of these parts is then known for itself with different ones Methods for the extraction of the sulfur are dealt with, namely the one part, z. B. the remote gas portion, with a closed circuit N H3 water washed, and the second part - i.e. the one intended for underfiring - is by means of the condensate formed in the gas cooling at the same time of NH3 and the largest Part of the hydrogen sulfide freed. These two procedural acts are carried out according to coupled to the invention by assigning a common deacidification device, by feeding the processes of both treatment stages to the common deacidifier. This means that it is possible to determine the sulfur content of the sub-firing portion as well can be obtained economically through extensive heat exchange.

In der schematischen Zeichnung ist eine Anlage zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Der von den Koksöfen kommende Rohgasstrom geht in bekannter Weise erst über die Vorkühlung i und von da zur Gebläseanlage 2. Die Gebläseanlage 2 saugt das Gas durch die Vorkühleranlage i und drückt es durch die Schlußkühleranlage 3. Nach der Schlußkühleranlage teilt sich der Gasstrom in zwei etwa gleiche Anteile, und zwar in den Ferngasstrom und den Heizgasstrom für die Ofenunterfeuerung. Der Ferngasstrom a geht zuerst durch eine Kreislauf-Schwefelwasserstoffwäsche 4, dann durch eine Ammoniakwäsche 5 und eine Benzolwäsche 6. Nach diesen Benzolwäschen wird das Ferngas, evtl. unter Zwischenschaltung eines Pufferbehälters 7, von den Kompressoren 8 angesaugt und durch die Hochdruck-Trockenentschwefelung 9 gedrückt, worauf die weitere Feinreinigung, Messung usw. erfolgt. Der Heizgasstrom b passiert erst eine kombinierte Schwefelwasserstoff-Ammoniak-Wäsche io und ii und eine Benzolwäsche 12 und geht von da zur Ofenanlage, wo das Gas verbrannt wird.The schematic drawing shows a system for executing the Shown method according to the invention. The raw gas stream coming from the coke ovens goes in a known manner only via the pre-cooling i and from there to the fan system 2. The blower system 2 sucks the gas through the pre-cooler system i and pushes it through the final cooler system 3. After the final cooler system, the gas flow is divided into two roughly equal shares, namely in the long-distance gas flow and the heating gas flow for the furnace underfiring. The long-distance gas stream a first goes through a circuit hydrogen sulfide scrubbing 4, then through an ammonia wash 5 and a benzene wash 6. After these benzene washes the remote gas, possibly with the interposition of a buffer tank 7, of the Compressors 8 sucked in and pushed through the high pressure dry desulfurization 9, whereupon further fine cleaning, measurement, etc. take place. The heating gas flow b happens first a combined hydrogen sulfide-ammonia wash io and ii and a benzene wash 12 and goes from there to the furnace where the gas is burned.

Die kombinierte Schwefelwasserstoff-Ammoniak-Wäsche io arbeitet so, daß sie mit dem in der Vorkühlung i, im Gassauger :2 und in der Schlußkühlung 3 anfallenden Gaskondensat ohne Zusatz von Frischwasser beschickt wird. Die letzten Stufen ii dieser kombinierten Schwefelwasserstoff-Ammoniak-Wäsche werden mit Frischwasser beschickt, welches dann mit geringen Mengen Ammoniak, und Schwefelwasserstoff beladen, in die Kanalisation läuft öder als Kühlwasser weiter verwendet wird.The combined hydrogen sulfide-ammonia scrubbing works like this, that they work with the one in the pre-cooling i, in the gas suction device: 2 and in the final cooling 3 accruing gas condensate is charged without the addition of fresh water. The last Step ii of this combined hydrogen sulfide-ammonia scrubbing is carried out with fresh water charged, which is then loaded with small amounts of ammonia and hydrogen sulfide, runs into the sewage system or is used as cooling water.

Die Kreislaufwäsche im Ferngasstrom wird üblicherweise so betrieben, daß das Waschmittel sich in einem geschlossenenKreislauf zwischenWäscher4, Wärmeaustauscher 2o, Entsäurer 18, Wärmeaustauscher 2o, Kühler 2i, Wäscher 4, befindet. Die Kopplung dieser beiden Entschwefelungsverfahren erfolgt derart, daß das aus der kombinierten Schwefelwasserstoff-Ammoniak-Wäsche io ablaufende Waschwasser, das sonst zur Ammoniakfabrik geleitet wird, mit dem Waschmittelablauf der Kreislaufwäsche 4 zusammengeführt und nach Passieren eines Behälters 16, einer Pumpe 26, eines Filters 17 und eines Wärmeaustauschers 2o in einem gemeinsamen Entsäurer 18 von H2 S und C 02 befreit wird.The circuit scrubbing in the remote gas stream is usually operated in such a way that the scrubbing agent is located in a closed circuit between scrubber 4, heat exchanger 2o, deacidifier 18, heat exchanger 2o, cooler 2i, scrubber 4. The coupling of these two desulphurisation processes takes place in such a way that the wash water running off from the combined hydrogen sulphide-ammonia wash, which is otherwise directed to the ammonia factory, is brought together with the detergent drain of the circuit wash 4 and, after passing through a container 16, a pump 26, a filter 17 and a heat exchanger is freed in a common deacidifier 1 8 of H2 S and 02 C 2o.

Das vom Entsäurer ablaufende heiße ammoniakhaltige Wasser wird in zwei Ströme geteilt. Der eine Strom c, der mengenmäßig dem aus der kombinierten Schwefelwasserstoff-Ammoniak-Wäsche herrührenden Wasseranteil entspricht, geht zum Abtreiber der Ammoniakfabrik, während die dem Kreislauf zugehörige Wassermenge d in den Kreislauf zurückkehrt. Durch diese Maßnahme wird ein Wärmegewinn dadurch erzielt, daß im Wärmeaustauscher die gesamte Wärme des aus dem Entsäurer ablaufenden Kreislaufwassers ausgenutzt werden kann. Beim bisher üblichen und bekannten Kreislaufverfahren wird auf den Kopf der Entsäurerkolonneetwa 1/s der Kreislaufwassermenge kalt aufgegeben, während nur 2/s dieser Wassermenge durch den Wärmeaustauscher fließen. Bei diesem normalen Verfahren können also rein theoretisch nur 2/s der aus dem Entsäurer kommenden und im Kreislaufwaschmittel enthaltenen Wärmemenge zurückgewonnen werden, da sich im Wärmeaustauscher nur 2/s der Kreislaufwaschmittelmengen im Austausch befinden. Bei dem dieser Erfindung zugrunde liegenden Verfahrensgedanken kann aber die gesamte Wärmemenge, welche in den aus dem Entsäurer austretenden Wassermengen enthalten ist, zurückgewonnen werden; einerseits im Wärmeaustauscher und andererseits zur Erwärmung der zum Abtreiber der Ammoniakfabrik gehenden Ammonialcwassermengen.The hot ammonia-containing water draining off the deacidifier is in divided two streams. One stream c, the one from the combined stream in terms of quantity Hydrogen sulfide-ammonia scrubbing corresponds to the water content originating from, goes to Removal of the ammonia factory, while the amount of water belonging to the circuit d returns to the cycle. This measure results in a gain in heat achieved that in the heat exchanger, the entire heat of the draining from the deacidifier Circulating water can be used. In the previously common and known cycle process about 1 / s of the circulating water volume is applied cold to the top of the deacidifying column, while only 2 / s of this amount of water flow through the heat exchanger. With this one In theory, normal processes can only do 2 / s of that coming from the deacidifier and the amount of heat contained in the circuit detergent can be recovered as only 2 / s of the circulating detergent quantities are exchanged in the heat exchanger. In the process concept underlying this invention, however, the entire Amount of heat contained in the amount of water exiting the deacidifier is to be recovered; on the one hand in the heat exchanger and on the other hand to Warming of the quantities of ammonia water going to the ammonia factory's expeller.

Unter Umständen kann es auch zweckmäßig oder erforderlich sein, den Teilstrom c hinter dem Wärmeaustauscher äo anstatt nach Austritt aus dem Entsäurer abzuzweigen und zur Ammoniakfabrik zu leiten. Dieser Weg ist in der Zeichnung gestrichelt mit c' dargestellt.Under certain circumstances, it may also be useful or necessary to use the Partial flow c downstream of the heat exchanger ao instead of leaving the deacidifier branch off and lead to the ammonia factory. This path is shown in dashed lines in the drawing shown with c '.

Eine weitere Kupplung der beiden Anlagen wird nun dadurch erreicht, daß ein Teil e der auf die Frischwasserstufe der kombinierten Schwefelwasserstoff-Ammoniak-Waschanlage gegebenen Frischwassermengen abgezweigt und auf die Ammoniakwascher 5 der Ferngasstufe als Waschmittel gegeben wird. Dadurch wird der (wenn auch geringe) N H3 Gehalt dieses Teilstromes verwertet, da das von der NH,- Wäsche des Ferngaszweiges ablaufende angereicherte Wasser f in der Ammoniakfabrik aufgearbeitet wird. Ferner wird dadurch eine entsprechende Menge Frischwasser g für die letzte NH3-Waschstufe des Ferngaszweiges eingespart.A further coupling of the two systems is now achieved by that part of the on the fresh water stage of the combined hydrogen sulfide-ammonia washing system given fresh water quantities branched off and on the ammonia washer 5 of the long-distance gas stage is given as detergent. As a result, the (albeit low) N H3 content becomes this Part of the stream is used, as that from the NH, - scrubbing of the long-distance gas branch enriched water is processed in the ammonia factory. Furthermore it will a corresponding amount of fresh water g for the last NH3 scrubbing stage of the long-distance gas branch saved.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the desulfurization of coal distillation gases by means of ammonia water, characterized in that a) the gas flow in two branches is divided, with the wet desulphurization in the first partial stream in the circuit led ammonia water takes place, while the second partial flow by means of gas condensate is freed of ammonia and most of the hydrogen sulfide, b) the Processes of both washes merged and in a common deacidifier for the purpose Abortion of the hydrogen sulfide will be treated, which will result in the expiration the corresponding detergent proportion of the ammonia factory is supplied to the second washing stage will while the rest of Detergent in the hydrogen sulfide circuit wash returns.

2. The method according to claim i, characterized in that the heat content a partial flow of the deacidified water for indirect preheating of a corresponding Lot . water to be deacidified, and the heat content of the second substream for direct heating of the ammonia scrubbing effluent to the ammonia factory of the gas desulphurized in the circuit scrubbing.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that part (s) of the fresh water stage the combined hydrogen sulfide-ammonia washing system draining water as Detergent is added to the ammonia washer downstream of the circuit wash will. Cited publications: Archives for Mining Research, 3 (19q.2), p. 41 and q.2.