(57)【要約】【課題】先行技術によるよりも経済的に実施することができる硫黄の回収方法を提供すること【解決手段】スクラビング部（Ｗ）及び再生部（Ｒ）とを備えた酸性ガススクラバー（Ｓ）中で、合成粗製ガス（２）から、循環する洗浄剤（３）を用いて硫黄成分及び二酸化炭素を選択的に分離し、負荷された洗浄剤の再生の際に生じる硫黄含有のガス画分（８）を硫黄回収器（Ｇ）に供給し、前記硫黄回収器（Ｇ）で二酸化炭素並びに硫黄成分を含む廃ガス（１０）が生じ、前記廃ガス（１０）を水素化し（Ｈ）、引き続きガススクラバー（Ｚ）に供し、前記水素化された廃ガス（１２）は、処理されるべき合成粗製ガス（２）とは無関係にスクラビングされ、その際、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の洗浄剤循環路から取り出された洗浄剤（１３）を、硫黄成分のスクラビングによる分離のために使用することを特徴とする、硫黄（９）の回収方法【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクラビング部（Ｗ）及び再生部（Ｒ）とを備えた酸性ガススクラバー（Ｓ）中で、合成粗製ガス（２）から、循環する洗浄剤（３）を用いて硫黄成分及び二酸化炭素を選択的に分離し、負荷された洗浄剤の再生の際に生じる硫黄含有のガス画分（８）を硫黄回収器（Ｇ）に供給し、前記硫黄回収器（Ｇ）で二酸化炭素並びに硫黄成分を含む廃ガス（１０）が生じ、前記廃ガス（１０）を水素化し（Ｈ）、引き続きガススクラバー（Ｚ）に供する、硫黄（９）の回収方法において、前記水素化された廃ガス（１２）は、処理されるべき合成粗製ガス（２）とは無関係にスクラビングされ、その際、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の洗浄剤循環路から取り出された洗浄剤（１３）を、硫黄成分のスクラビングによる分離のために使用することを特徴とする、硫黄（９）の回収方法。
【請求項２】
前記廃ガス（１２）のスクラビングの際に硫黄成分で負荷された洗浄剤（１５）を、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の再生部（Ｒ）に導入することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記水素化された廃ガスのスクラビングのために、合成粗製ガススクラビングの際に二酸化炭素で予め負荷された洗浄剤を使用することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記水素化された廃ガス（１２）のスクラビングを、０．２〜５ｂａｒ（絶対）の圧力で実施することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の再生部（Ｒ）を高めた圧力で運転することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記酸性ガススクラバー（Ｓ）中で洗浄剤（３）としてメタノールを使用することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
スクラビング部（Ｗ）及び再生部（Ｒ）を備えた酸性ガススクラバー（Ｓ）と、硫黄回収器（Ｇ）と、水素化装置（Ｈ）とを有し、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）中で硫黄成分及び二酸化炭素を循環する洗浄剤（３）を用いて合成粗製ガス（２）から選択的に分離することができ、前記硫黄回収器（Ｇ）には、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の再生部（Ｒ）中で生じる硫黄含有のガスフラクション（８）を供給することができかつ前記硫黄回収器（Ｇ）から二酸化炭素並びに硫黄成分を含有する廃ガス（１０）を取り出すことができ、前記水素化装置（Ｈ）中で前記廃ガス（１０）を水素化することができる、硫黄（９）の回収装置において、前記回収装置は、水素化装置（Ｈ）にも、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の洗浄剤循環路にも接続されたスクラビング装置（Ｚ）を有し、前記スクラビング装置（Ｚ）中では、前記水素化された廃ガス（１２）を、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の洗浄剤循環路から供給された洗浄剤（１３）を用いてスクラビングを行うことができることを特徴とする、硫黄（９）の回収装置。
【請求項８】
前記スクラビング装置（Ｚ）は前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の前記再生部（Ｒ）と、前記スクラビング装置（Ｚ）中で負荷された洗浄剤（１５）が前記再生部（Ｒ）内へ導入することができるように接続されていることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記スクラビング装置（Ｚ）は、充填物及び／又はトレーを備えた塔又はスプレーノズルスクラバー又は渦流湿式セパレーター又はベンチュリスクラバー又は流下薄膜型吸収器として構成されていることを特徴とする、請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
前記スクラビング装置（Ｚ）は、０．２〜５ｂａｒ（絶対）の間の運転圧力に設計されていることを特徴とする、請求項７から９までのいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクラビング部及び再生部を備えた酸性ガススクラバー中で、硫黄成分及び二酸化炭素を、循環する洗浄剤を用いて合成粗製ガスから選択的に分離し、負荷された洗浄剤の再生の際に生じる硫黄含有のガス画分を硫黄回収器に供給し、この硫黄回収器では二酸化炭素及び硫黄成分を含む廃ガスが生じ、この廃ガスは水素化され、かつ引き続きガススクラビングに供される、硫黄の回収方法に関する。
【０００２】
更に、本発明は上記方法を実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
廃ガスの水素化とは、本発明の場合には、廃ガス中に含まれる二酸化硫黄を水素化し、その際に、硫化水素を生じさせることであると解釈される。
【０００４】
上記種類の方法は、例えば特許文献１から公知である。この場合、水素化された廃ガスは酸性ガススクラバー中へ返送され、合成粗製ガスと一緒にガススクラビングに供されるか、又は酸性ガススクラバーの再生部の硫化水素濃縮ステップへ導入される。この方法によって、合成粗製ガス中に含まれる硫黄を元素の形で実際に完全に回収することが可能である。しかしながら、この硫黄含有の廃ガスは、硫黄回収の際に、酸性ガススクラバー中への導入箇所までに生じる圧力損失を補いかつ通常ではこの導入箇所で生じる高められた運転圧力を補償するためには一般に低すぎる圧力で生じるため、この廃ガスの必要な圧縮のためにかなりの運転コストが生じ、この運転コストはこの方法の経済性に不利に作用する。更に、この合成ガススクラバーの圧力容器として構成される少なくともいくつかの装置部分を大きな処理量に設計する必要性から、より高い投資コストが生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】EP0054772B1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の課題は、先行技術によるよりも硫黄回収を経済的に実施することができる、冒頭に記載された種類の方法並びにその方法を実施するための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、方法の側面では、本発明により、水素化された廃ガスを、処理されるべき合成粗製ガスとは無関係にスクラビングし、酸性ガススクラバーの洗浄剤循環路から取り出した洗浄剤を、硫黄成分のスクラビングによる分離のために使用することにより解決される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による方法の好ましい変法についての系統図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明による方法は、水素化された廃ガスのスクラビング（廃ガススクラビング）を、酸性ガススクラビングの運転圧力（この運転圧力は、一般に、先行技術による適した導入箇所では２ｂａｒ（絶対）よりも高い）よりも本質的に低い運転圧力で実施することができる。特に、廃ガスの発生箇所と廃ガススクラビングとの間で、廃ガスを圧縮せずに硫黄回収器から廃ガススクラバーへ移すために十分な圧力勾配を調節することができる。確かに、この廃ガススクラビングを実施するために、先行技術と比べて付加的な装置部分を設けなければならないが、この装置部分はその低い運転圧力のために比較的低いコストで実現することができる。好ましくは、この廃ガススクラビングは、０．２〜５ｂａｒ（絶対）の圧力で実施される。
【００１０】
好ましくは、この廃ガススクラビングの際の硫黄成分で負荷された洗浄剤は、酸性ガススクラバーの再生部に供給され、そこで再生される。
【００１１】
本発明による方法の好ましい実施態様は、廃ガススクラビングを実施するために、合成粗製ガスのスクラビングの際に既に二酸化炭素で予め負荷されているが、実際には硫黄成分を含まない洗浄剤を使用することを予定している。これにより、水素化された廃ガスから硫黄成分の十分に選択的な分離を達成することができるため、廃ガス中に共通して含まれる二酸化炭素はほぼ気相中に留まり、引き続き例えば大気中への放出により排出することができる。
【００１２】
硫黄成分を含む廃ガスを、廃ガススクラビングに対して十分に高い圧力勾配で生じさせるために、この硫黄回収器を高めた圧力で運転する必要がある。このために、酸性ガススクラビングの再生部中での運転圧力を本来必要される値を越えて上昇させることが提案され、その結果、硫黄に富んだガス画分が高められた圧力で得られ、硫黄回収器へ供給することができる。通常では、このために、硫黄に富んだガス画分が生じる熱再生塔の運転圧力を単に高めなければならないだけである。通常では、この運転法から生じるコストは、再生部中での運転圧力が１ｂａｒより高く上昇させる必要がない場合に、廃ガスの圧縮の省略によって相殺される。
【００１３】
本発明による方法は、公知の全ての物理的及び化学的酸性ガススクラバーとの関連で実施することができる。しかしながら、好ましくは、酸性ガススクラバーは、メタノールスクラバーであり、この場合に洗浄液としてメタノールが使用される。
【００１４】
更に、本発明は、スクラビング部及び再生部を有する酸性ガススクラバーと、硫黄回収器と、水素化装置とを備え、前記酸性ガススクラバーでは硫黄成分及び二酸化炭素を循環する洗浄剤を用いて合成粗製ガスから選択的に分離することができ、前記硫黄回収器には酸性ガススクラバーの再生部で生じる硫黄含有ガス画分を供給可能でありかつこの硫黄回収器からは二酸化炭素並びに硫黄成分を含有する廃ガスを取り出すことができ、前記水素化装置では廃ガスを水素化することができる、硫黄の回収装置に関する。
【００１５】
装置の側面からは、上記の課題は、本発明の場合に、水素化装置とも、酸性ガススクラバーの洗浄剤循環路とも接続されたスクラビング装置を有し、このスクラビング装置中で水素化された廃ガスを、酸性ガススクラバーの洗浄剤循環路から供給される洗浄剤を用いてスクラビングに供することができることにより解決される。
【００１６】
好ましくは、このスクラビング装置は、酸性ガススクラバーの再生部とも接続されていて、その結果、廃ガススクラビングの際に硫黄成分で負荷された洗浄剤を、再生のために再生部に導入することができる。
【００１７】
本発明による装置の好ましい実施態様は、スクラビング装置が充填物及び／又はトレーを備えた塔として又はスプレーノズルスクラバーとして又は渦流湿式セパレーターとして又はベンチュリスクラバーとして又は流下薄膜型吸収器として構成され、かつ０．２〜５ｂａｒ（絶対）の運転圧力に設計されていることが予定される。
【００１８】
以後、本発明を、図１で図示した実施例を用いて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明による方法の好ましい変法についての系統図を示す。
【実施例】
【００２０】
図示された実施例では、主に水素、一酸化炭素、二酸化炭素及び硫化水素からなる合成粗製ガスは、導管１を通り、熱交換器Ｅ１を経由して酸性ガススクラバーＳに達し、この酸性ガススクラバーＳは、例えばメタノールスクラバーである。この酸性ガススクラバーＳは、スクラビング部Ｗと再生部Ｒとを有し、この間で洗浄剤が循環路内で循環する。スクラビング部Ｗ内で、熱交換器Ｅ１中で冷却された合成粗製ガス２から二酸化炭素と硫化水素とを、洗浄剤３を用いて８０ｂａｒまでの圧力で十分に選択的に分離し、ほぼ全部が水素及び一酸化炭素からなる合成ガス４、単に二酸化炭素で負荷された洗浄剤流６及び二酸化炭素と硫化水素で負荷された洗浄剤流７が生じる。合成ガス４は、冷却する合成ガス１に対して加熱された後に、導管５を介してプラント境界の外の利用部に供給され、２つの負荷された洗浄剤流６及び７は再生部Ｒに導入され、そこで再生される。この再生の際に、スクラビング部中で洗浄剤により吸収された材料を分離し、再生された洗浄剤３と、特に硫化水素に富む気相８とが生じる。この再生部Ｒから、硫化水素に富む気相８を硫黄回収器Ｇ中へ供給し、含まれる硫黄を元素の形９で回収する。同時に生じる、主に二酸化炭素と二酸化硫黄からなる廃ガス１０は、中間圧縮なしで水素化装置Ｈを介して、０．２〜５ｂａｒ（絶対）の運転圧力で運転するスクラビング装置Ｚへ導入するために十分な圧力で生じる。水素化装置Ｈ内で、廃ガス１０中に含まれる二酸化硫黄が硫化水素に水素化され、その際、水素化された廃ガス１１が生じ、その結果、水の除去（図示されていない）及び熱交換器Ｅ２中での冷却後に、ほぼ二酸化炭素と硫化水素とからなるガス流１２をスクラビング装置Ｚに供給することができる。導管１３を介して、酸性ガススクラバーＳの洗浄剤循環路から、二酸化炭素で予め負荷された洗浄剤を導き出し、この洗浄剤を用いてガス１２から十分に選択的に硫化水素を除去することができ、その結果、主に二酸化炭素からなる流１４と、硫化水素及び二酸化炭素で負荷された洗浄剤流１５とが生じる。二酸化炭素１４は例えば大気中へ排出され、洗浄剤流１５は、ポンプＰを用いて、酸性ガススクラバーの再生部Ｒに達し、そこで再生される。
【００２１】
［本発明の態様］
１．  スクラビング部（Ｗ）及び再生部（Ｒ）とを備えた酸性ガススクラバー（Ｓ）中で、合成粗製ガス（２）から、循環する洗浄剤（３）を用いて硫黄成分及び二酸化炭素を選択的に分離し、負荷された洗浄剤の再生の際に生じる硫黄含有のガス画分（８）を硫黄回収器（Ｇ）に供給し、前記硫黄回収器（Ｇ）で二酸化炭素並びに硫黄成分を含む廃ガス（１０）が生じ、前記廃ガス（１０）を水素化し（Ｈ）、引き続きガススクラバー（Ｚ）に供する、硫黄（９）の回収方法において、前記水素化された廃ガス（１２）は、処理されるべき合成粗製ガス（２）とは無関係にスクラビングされ、その際、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の洗浄剤循環路から取り出された洗浄剤（１３）を、硫黄成分のスクラビングによる分離のために使用することを特徴とする、硫黄（９）の回収方法。
２．  前記廃ガス（１２）のスクラビングの際に硫黄成分で負荷された洗浄剤（１５）を、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の再生部（Ｒ）に導入することを特徴とする、前記１に記載の方法。
３．  前記水素化された廃ガスのスクラビングのために、合成粗製ガススクラビングの際に二酸化炭素で予め負荷された洗浄剤を使用することを特徴とする、前記１又は２に記載の方法。
４．  前記水素化された廃ガス（１２）のスクラビングを、０．２〜５ｂａｒ（絶対）の圧力で実施することを特徴とする、前記１から３までのいずれか１に記載の方法。
５．  前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の再生部（Ｒ）を高めた圧力で運転することを特徴とする、前記１から４までのいずれか１に記載の方法。
６．  前記酸性ガススクラバー（Ｓ）中で洗浄剤（３）としてメタノールを使用することを特徴とする、前記１から５までのいずれか１に記載の方法。
７．  スクラビング部（Ｗ）及び再生部（Ｒ）を備えた酸性ガススクラバー（Ｓ）と、硫黄回収器（Ｇ）と、水素化装置（Ｈ）とを有し、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）中で硫黄成分及び二酸化炭素を循環する洗浄剤（３）を用いて合成粗製ガス（２）から選択的に分離することができ、前記硫黄回収器（Ｇ）には、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の再生部（Ｒ）中で生じる硫黄含有のガスフラクション（８）を供給することができかつ前記硫黄回収器（Ｇ）から二酸化炭素並びに硫黄成分を含有する廃ガス（１０）を取り出すことができ、前記水素化装置（Ｈ）中で前記廃ガス（１０）を水素化することができる、硫黄（９）の回収装置において、前記回収装置は、水素化装置（Ｈ）にも、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の洗浄剤循環路にも接続されたスクラビング装置（Ｚ）を有し、前記スクラビング装置（Ｚ）中では、前記水素化された廃ガス（１２）を、前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の洗浄剤循環路から供給された洗浄剤（１３）を用いてスクラビングを行うことができることを特徴とする、硫黄（９）の回収装置。
８．  前記スクラビング装置（Ｚ）は前記酸性ガススクラバー（Ｓ）の前記再生部（Ｒ）と、前記スクラビング装置（Ｚ）中で負荷された洗浄剤（１５）が前記再生部（Ｒ）内へ導入することができるように接続されていることを特徴とする、前記７に記載の装置。
９．  前記スクラビング装置（Ｚ）は、充填物及び／又はトレーを備えた塔又はスプレーノズルスクラバー又は渦流湿式セパレーター又はベンチュリスクラバー又は流下薄膜型吸収器として構成されていることを特徴とする、前記７又は８に記載の装置。
１０．  前記スクラビング装置（Ｚ）は、０．２〜５ｂａｒ（絶対）の間の運転圧力に設計されていることを特徴とする、前記７から９までのいずれか１に記載の装置。
【符号の説明】
【００２２】
１  導管
２  合成粗製ガス
３  洗浄剤
４  合成ガス
５  導管
６  洗浄剤流
７  洗浄剤流
８  硫化水素に富む気相
９  硫黄
１０  廃ガス
１１  水素化された廃ガス
１２  ガス流
１３  導管
１４  二酸化炭素
１５  洗浄剤流
Ｅ１  熱交換器
Ｅ２  熱交換器
Ｇ  硫黄回収器
Ｈ  水素化装置
Ｐ  ポンプ
Ｒ  再生部
Ｓ  酸性ガススクラバー
Ｗ  スクラビング部
Ｚ  スクラビング装置
【図１】
2014227553.tif 000003