JPH01258727A - ガスから硫化酸化炭素を除去する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は天然ガスまたは石炭ガス化ガスのような種々の
ガスから硫化酸化炭素を除去する方法に関する。

〔従来の技術］ 硫化酸化炭素は種々の接触過程において触媒毒となり、
また含湿ガス中で部分的加水分解により有毒で腐食性の
ある硫化水素を生成するので除去しなければならない、
硫化酸化炭素除去については技術的煩労や経済的出費の
掻めて大きな幾つかの方法が知られている。

硫化酸化炭素ＣＯ３は例えば、メタノール［Ｒ，Ｚｅｌ
　ｌｅｒ著；　−Ｋｏｈｌｅｖｅｒｇａｓｕｎｇ　ｕｎ
ｄ　Ｒｅｃｔｉｓｏｌ−ｗａｅｓｃｈｅｎ　”；　Ｌｉ
ｎｄｅ　Ｂｅｒｉｃｈｔｅ　第５号、３−８頁（＋９７
９）または−５ｅｌｅｘｏｌ−；　１９８０　　年３月
　１７−１９日の第５９０ＰＡ年会、テキサス州　ヒユ
ーストン〕のような工業的に使用される吸収溶剤の中に
は可溶であるけれども、その溶解度はＨ，Ｓ　　につい
てのそれよりも２−３倍低く、従って約２−３倍の溶剤
循環量を必要とする。それ故、その吸収過程は大きな吸
収塔と高いエネルギー消費量とによって特徴付けられて
いる。

更にまた、ＣＯ３は可性ソーダや可性カリの溶液で吸収
法によって除去することが可能である。

ＣｏｔやＨ，Ｓ　　のような他の酸性ガスが存在すると
きは同時的なアルカリとこれらのガス成分との反応によ
ってアルカリ消費量が増加し、そのためにこの方法は不
経済的になってしまう。

もう一つのＣＯ３の除去法はプロセスガスを２００−３
００℃の温度範囲において適当な触媒の存在のもとに水
蒸気によって加水分解的に反応させてＣＯ□　及びＨ，
Ｓ　　に変え、次いでその生成した！（２Ｓ　　を慣用
的脱硫法でそのガス流から取り除くことよりなっている
〔ヒユーストンのＧｕｌｆＰｕｂｌ、　Ｃｏ、　　より
出版された　Ｆ、Ｃ，Ｒｉｅｓｅｎｆｅｌｄ。

Ａ、Ｌ、　Ｋｏｈｌ　　の”　Ｇａｓ　Ｐｕｒｉｆｉｃ
ａｔｉｏｎ　−：第２版（１９７４年）６２８頁全照］
。

更にまたＣＯ３に不活性で、場合によっては有機塩基を
含み、　＋５−５０モル％の水分割合を有する有機溶剤
の中で温度５０−１０５℃においてＣＯ３を加水分解す
ることも可能であり（西ドイツ特許出願公開第　２．２
５０．１６９号公報）、その際加水分解において生じた
１１．５　　は引き続くプロセス段階で除去しなければ
ならない。

〔発明が解決しようとする課題］ 以上の総ての場合にＣＯ３の除去は一連の脱硫過程にお
いて追加的な多量の溶剤循環、多量のアルカリや電気エ
ネルギーおよび水蒸気の消費、並びにより大きな、また
は追加的な装置を必要とすることを意味する。

本発明の目的は既知の方法に比してより少ない技術的労
作と、経済的出費しか必要としないような、ガス体から
ＣＯ８を除去する方法を提供することである。

本発明は一段階法でガス体からＣＯ３を除去して利用可
能な最終製品を作り出すという課題を基礎とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に従えば上記の課題は次のように解決される。

ＣＯ３の除去されるべき粗ガスを公知の吸収装置の中で
、水とＮ−メチル−ε−カプロラクタム（以下ＮＭＣと
表示す）とからなる混合溶剤と接触させる。

この混合溶剤の中にはさらに、溶は込んだＳＯｘが存在
している。この場合にそのＳＯ３がある別に設けられた
吸収装置の中で混合溶剤の中に取り入れられたものか、
またはそのＳＯ８が粗ガス中に加えられてこれが同時的
にＣＯ３と−緒に混合溶剤により吸収されたものである
かは重要ではない。

混合溶剤の中では前述のガスと次の反応が起こる。

２　　ＣＯ５＋　　２　　ＨｉＯ→　　２　　ＣＯ◆　
２　　■ｔｓ　　　（１）２　Ｈ，Ｓ　＋　　Ｓｏ□→
　３Ｓ　◆２Ｈ，Ｏ（２）従って総合的には下記式 ％式％） ［］ 反応（１）に従う加水分解反応は既に常温において触媒
の添加を要せずＳＯ２の化学世論的消費のもとに定置的
に進行し、と言うのは式（２）に従う後続の反応により
元素状の硫黄が生成し、逆反応が起らないからである。

反応（２）のためには溶剤ＮＭＣは自触媒的特性を有し
ている。この場合に、通常の沈殿法、濾過法、または硫
黄溶融法で混合溶剤から問題なく除去できる粗大結晶状
硫黄が生成する。

反応（２）に従って生成される水は式（１）に従うＣＯ
３の加水分解反応に使用される。

本発明者は反応（１）および（２）を実施するのに３−
１Ｏ重量％の水の世が最も好都合であることを見出した
。混合溶剤中の水分割合が余りに少なすぎると加水分解
速度は余りに低く、一方水分割合が余りに高過ぎると混
合溶剤から困難にしか分離できない微粒子状のコロイド
硫黄が生成する。

〔実施例〕 本発明を以下に実施例により詳細に説明する。

高硫黄含有石炭のガス化により生産される粗ガスは物理
的に作用する溶剤を用いた吸収法でＨｔＳを除去した後
でもなは、０．３　ｖｏｌ、％のＣＯ３を含有している
。

この他の諸元は次の通りである。

ガスｆｆｉ　　　　　２０．０００　Ｎｍ３／　ｈガス
圧　　　　２．８ＭＰａ 温度　　３０℃ 分析値： Ｃｏ　　　　４５．０　　％ ＣＯｔ　　　１０．２　　％ Ｈ＊　　　　４４．５　　％ ＣＯ３３０００ｐｐｍ この粗ガスはエネルギー用の目的に使用するもので、さ
らに流黄化合物を２０　ｐｐｍまで含有してもよい。

石炭ガス化ガスからＣＯ８を除去する本発明方法の工業
的フローシートを第１図に示す。

粗ガスは導管ｌを経て吸収装置１０の中に達する。吸収
装置へ入る前にこの粗ガスに化学量論的機のＳＯ□　が
導管２を経て添加される。吸収装置ＩＯにおいて、ＣＯ
５とＳＯ□　とはＮＭＣおよび５質量％の水からなる混
合溶剤中に溶解する。

この反応により混合溶剤中に懸濁する粗大結晶状硫黄が
生成する。Ｆａ黄懸濁液は非連続的に吸収装置の溜めか
ら導管４を経て抜き出され、そして遠心分離機６に導か
れて、この中でこの懸濁液から硫黄が分離される。硫黄
は硫黄導￥Ｘ５を経て抜き出される。脱硫黄された混合
溶剤は調整容器７に達し、そこからポンプ８および導管
９を経て再び吸収塔ｌＯに還流される。

ＣＯ８含有量１０　ｐｐｍ以下の精製ガスは導管３を通
してエネルギー消費者に送り渡される。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明に従うＣＯ８除去法のフローシートを示
す。 １．２．３．４．９・・・　導管 ５・・・　硫黄導管　６・・・遠心分離機７・・・　調
整容器　８・・・ポンプ １０・・・　吸収塔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）工業ガスおよび天然ガスからの硫化酸化炭素を除
   去するに当り、硫化酸化炭素の含まれた上記ガスをＮ−
   メチル−ε−カプロラクタムと水とからなる混合溶剤及
   びＳＯ＿２と一緒に常温において吸収装置中に送り込み
   、その際硫化酸化炭素の加水分解および引き続くその生
   じた硫化水素と二酸化硫黄との反応によって粗大結晶状
   硫黄が作り出されることを特徴とする、上記方法。
2. （２）混合溶剤がＮ−メチル−ε−カプロラクタムと３
   −１０質量％の添加水とからなる、請求項１記載の方法
   。