(57)【要約】【課題】従来よりも第１気液接触塔の設備規模を小さくすることができるコークス炉ガスの精製方法を提供する。【解決手段】コークス炉ガスを第１気液接触塔１に導いて吸収液と接触させ、硫化水素とシアン化水素とを吸収させたのち、第２気液接触塔２に導いて水を吸収液としてアンモニアを除去する。この第２気液接触塔２における液／ガス比を０．６〜１．２Ｌ／Ｎｍ３、入口ガス温度を２５〜４０℃とすることにより、第２気液接触塔２においても硫化水素とシアン化水素との吸収反応を進行させる。従来のように第１気液接触塔１のみにおいて脱硫を完結させる必要がなくなり、第１気液接触塔１を従来よりも小型化して設備コストを削減できる。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉ガスを第１気液接触塔に導いて吸収液と接触させ、硫化水素とシアン化水素とを吸収させたのち、第２気液接触塔に導いて水を吸収液としてアンモニアを除去するコークス炉ガスの精製方法において、第２気液接触塔における液／ガス比を０．６〜１．２Ｌ／Ｎｍ３、入口ガス温度を２５〜４０℃とすることにより、第２気液接触塔においても硫化水素とシアン化水素の吸収反応を進行させることを特徴とするコークス炉ガスの精製方法。
【請求項２】
第１気液接触塔から取り出した吸収液を酸化塔で酸化し、吸収能力を回復したうえ第１気液接触塔に循環させ、第２気液接触塔から取り出した吸収液を水蒸気蒸留塔で水蒸気蒸留し、アンモニア蒸気を分離したうえ第２気液接触塔に循環させることを特徴とする請求項１記載のコークス炉ガスの精製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭を乾留してコークスを製造する際に副生するコークス炉ガス中から、不純物として含まれる硫化水素、シアン化水素、アンモニアなどを除去するコークス炉ガスの精製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コークス炉ガス中から硫化水素、シアン化水素、アンモニア等を除去するコークス炉ガスの精製方法としては、本出願人の特開平１０−６０４４９号公報に記載の２塔式のものが知られている。この方法は、コークス炉ガスを第１気液接触塔に導いて水酸化アンモニウムを含有する吸収液と接触させ、硫化水素とシアン化水素とをチオ硫酸アンモニウム塩（（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ３）およびロダンアンモニウム塩（ＮＨ４ＳＣＮ）として吸収させたのち、さらに第２気液接触塔に導いて水を吸収液としてコークス炉ガスからアンモニアを除去する方法である。
【０００３】
このように、従来法では脱硫反応を第１気液接触塔で行ない、第２気液接触塔ではアンモニア除去のみを行なっていた。従って第１気液接触塔はその内部で脱硫反応を完結させることができる滞留時間を必要とし、大規模な設備としなければならなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、従来よりも第１気液接触塔の設備規模を小さくすることができるコークス炉ガスの精製方法を提供するためになされたものである。本発明者はこの課題を解決するために検討を重ねた結果、第２気液接触塔の条件を適切に設定すれば、第２気液接触塔においても脱硫反応を進行させることができることを究明した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の知見に基づいて完成されたものであって、コークス炉ガスを第１気液接触塔に導いて吸収液と接触させ、硫化水素とシアン化水素とを吸収させたのち、第２気液接触塔に導いて水を吸収液としてアンモニアを除去するコークス炉ガスの精製方法において、第２気液接触塔における液／ガス比を０．６〜１．２Ｌ／Ｎｍ３、入口ガス温度を２５〜４０℃とすることにより、第２気液接触塔においても硫化水素とシアン化水素の吸収反応を進行させることを特徴とするものである。
【０００６】
なお、第１気液接触塔から取り出した吸収液を酸化塔で酸化し、吸収能力を回復したうえ第１気液接触塔に循環させ、第２気液接触塔から取り出した吸収液を水蒸気蒸留塔で水蒸気蒸留し、アンモニア蒸気を分離したうえ第２気液接触塔に循環させることが好ましい。
【０００７】
本発明のコークス炉ガスの精製方法によれば、第２気液接触塔における液／ガス比を０．６〜１．２Ｌ／Ｎｍ３、入口ガス温度を２５〜４０℃とすることにより、第２気液接触塔においても硫化水素とシアン化水素の吸収反応を進行させることができるので、従来のように第１気液接触塔において脱硫を完結させる必要がなくなり、第１気液接触塔を従来よりもかなり小型化することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施形態を示す。
図１において、１は第１気液接触塔、２はその後段に配置された第２気液接触塔である。第１気液接触塔は酸化塔３を備え、第２気液接触塔２は水蒸気蒸留塔４を備えている。
【０００９】
硫化水素、シアン化水素、アンモニアなどを含有するコークス炉ガスは、第１気液接触塔１の下部から塔内に導入され、上方のノズル５からスプレイされる水酸化アンモニウムを含有する吸収液と気液接触する。その結果、コークス炉ガス中の硫化水素とシアン化水素とは、下記の▲１▼、▲２▼式のように反応して吸収液に吸収される。なお、本発明においては第１気液接触塔１で脱硫（硫化水素の吸収）を完結させる必要はない。
【化１】
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【化２】
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【００１０】
これらのＮＨ４ＨＳやＮＨ４ＣＮを含有する吸収液はポンプ６により酸化塔３に吸引され、散気手段７から供給される空気と接触する。その結果、ＮＨ４ＨＳとＮＨ４ＣＮはそれぞれ下記の▲３▼、▲４▼式のように酸化され、チオ硫酸アンモニウム塩とロダンアンモニウム塩となる。
【化３】
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【化４】
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この酸化反応により吸収液は吸収能力を回復し、再び第１気液接触塔１に戻される。
【００１１】
第１気液接触塔１を通過したコークス炉ガスは第２気液接触塔２に導かれ、上方のノズル８からスプレイされる吸収液と気液接触される。第２気液接触塔２の吸収液は水であり、下記の▲５▼式に示すようにコークス炉ガス中に含まれるアンモニアガスを吸収する。
【化５】
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【００１２】
アンモニアを吸収した吸収液はポンプ９により水蒸気蒸留塔４に導かれ、▲５▼式とは逆の反応によりアンモニアガスを放出する。アンモニアガスを放出した吸収液は再び第２気液接触塔２に戻され、循環使用される。
【００１３】
なお、第１気液接触塔１の吸収液は循環使用される間に次第にチオ硫酸アンモニウム塩とロダンアンモニウム塩とが蓄積されて行くので、図１に示すように吸収液の一部を燃焼炉１０に導き焼却する。このとき水蒸気蒸留塔４で分離されたアンモニアガスも同時に燃焼処理することができる。燃焼炉１０の燃焼用ガスとしては、コークス炉ガスを使用することができる。なお焼却ガスはＳＯ２吸着塔１１等を経由して硫黄酸化物を除去されたうえ、煙突から大気中に放出される。
【００１４】
上記した技術は基本的に従来法と共通するものであるが、本発明では第２気液接触塔２における液／ガス比を０．６〜１．２Ｌ／Ｎｍ３、入口ガス温度を２５〜４０℃とすることにより、第２気液接触塔２においても脱硫反応を進行させる。すなわち本発明は、第２気液接触塔２において大量に発生するＮＨ４ＯＨを利用して▲１▼式のＮＨ４ＯＨ＋Ｈ２Ｓ→ＮＨ４ＨＳ＋Ｈ２Ｏの反応を進行させ脱硫を行なわせるものであるが、この反応を促進するために液／ガス比と入口ガス温度を特定した。
【００１５】
図２は第２気液接触塔２の入口ガス温度と、液／ガス比と、第２気液接触塔２における脱硫率との関係を示すグラフである。このグラフに示すように、脱硫率は入口ガス温度が上昇すると急激に低下するため、適宜のガス冷却手段を講ずることによって従来よりも低温の４０℃以下とする。しかし実設備においては２５℃よりも低温にすることは容易ではなく冷却コストが掛かるため、入口ガス温度を２５〜４０℃とした。最も実用的な温度範囲は３０〜３５℃である。
【００１６】
またこのグラフに示すように、第２気液接触塔２の液／ガス比が大きくなるほど脱硫率が上昇するので、液／ガス比の下限を０．６Ｌ／Ｎｍ３とした。これよりも液／ガス比が小さいと、実用的な効果が得られない。従って脱硫率を高めるためには液／ガス比は大きいほど良いが、第２気液接触塔２における液量を増加させると液過剰となりランニングコストが増大するため、液／ガス比の上限を１．２Ｌ／Ｎｍ３とした。なお従来の第２気液接触塔２における液／ガス比は一般に、０．５Ｌ／Ｎｍ３未満である。
【００１７】
本発明では上記のように第２気液接触塔２における液／ガス比を０．６〜１．２Ｌ／Ｎｍ３、入口ガス温度を２５〜４０℃とすることにより、第２気液接触塔２における脱硫率を最低でも１０％、実用的には３０％以上とする。このように脱硫反応の一部を第２気液接触塔２においても行なわせることによって、第１気液接触塔１の脱硫負荷が軽減され、その分だけ第１気液接触塔１のガス滞留時間を短縮できるので設備の小型化を図ることが可能である。なお、シアン化水素を吸収する▲２▼式の反応は第２気液接触塔２においても同様に進行する。
【００１８】
以上に説明したように、本発明によれば脱硫反応の一部を第２気液接触塔２においても行なわせることによって、第１気液接触塔１の小型化を図ることが可能である。具体的には、第２気液接触塔２の液／ガス比を０．８Ｌ／Ｎｍ３、入口ガス温度を３５℃とした場合、第２気液接触塔２における脱硫率をほぼ３５％とすることができ、第１気液接触塔１の脱硫負荷をその分だけ小さくすることができるので、第１気液接触塔１の塔高を従来よりも３０〜４０％程度低くすることが可能となる。もちろんその場合にも、コークス炉ガス中の硫化水素、シアン化水素、アンモニアは従来と同様のレベルにまで除去することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のコークス炉ガスの精製方法は、第２気液接触塔の条件を適切に設定することにより、第２気液接触塔においても脱硫反応を進行させるようにしたものであり、従来のように第１気液接触塔のみにおいて脱硫を完結させる必要がなくなり、第１気液接触塔を従来よりも小型化して設備コストを削減することができる。また請求項２のように第１気液接触塔の吸収液や第２気液接触塔の吸収液を循環させることにより、廃液発生量を抑制するとともに、ランニングコストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す工程図である。
【図２】第２気液接触塔の入口ガス温度と、液／ガス比と、脱硫率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１　第１気液接触塔
２　第２気液接触塔
３　酸化塔
４　水蒸気蒸留塔
５　ノズル
６　ポンプ
７　散気手段
８　ノズル
９　ポンプ
１０　燃焼炉
１１　ＳＯ２吸着塔
【図１】
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【図２】
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