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DE1260676B - Process for removing soot and carbon oxysulphide from hot gases obtained by incomplete combustion of carbon-containing combustible substances - Google Patents

Process for removing soot and carbon oxysulphide from hot gases obtained by incomplete combustion of carbon-containing combustible substances

Info

Publication number
DE1260676B
DE1260676B DES94141A DES0094141A DE1260676B DE 1260676 B DE1260676 B DE 1260676B DE S94141 A DES94141 A DE S94141A DE S0094141 A DES0094141 A DE S0094141A DE 1260676 B DE1260676 B DE 1260676B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
cos
carbon
gases
soot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES94141A
Other languages
German (de)
Inventor
Wilhelmus Marinus Jo Ruedisulj
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Internationale Research Maatschappij BV filed Critical Shell Internationale Research Maatschappij BV
Publication of DE1260676B publication Critical patent/DE1260676B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06Spray cleaning
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/34Purifying combustible gases containing carbon monoxide by catalytic conversion of impurities to more readily removable materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.: Int. Cl .:

ClOkClOk

Deutsche KL: 26 d - 8/50 German KL: 26 d - 8/50

Nummer: 1260 676Number: 1260 676

Aktenzeichen: S 94141IV c/26 dFile number: S 94141IV c / 26 d

Anmeldetag: 11. November 1964Filing date: November 11, 1964

Auslegetag: 8. Februar 1968Open date: February 8, 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Ruß sowie Kohlenoxysulfid (COS) aus heißen, durch unvollständige Verbrennung von kohlenstoffhaltigen brennbaren Substanzen erhaltenen Gasen.The invention relates to a method for removing soot and carbon oxysulphide (COS) from hot, gases obtained from incomplete combustion of carbon-containing combustible substances.

Der Ausdruck »kohlenstoffhaltige brennbare Substanzen« bedeutet irgendein beliebiges, der Verbrennung zugängliches Material, welches chemisch gebundenen und/oder freien Kohlenstoff enthält, wie Koks, Kohle, Erdgas, rohes Erdöl sowie rohe oder raffinierte Erdölfraktionen.The term "carbonaceous flammable substances" means anything, incineration accessible material that contains chemically bound and / or free carbon, such as coke, Coal, natural gas, crude oil and crude or refined petroleum fractions.

Es ist an sich bekannt, z. B. aus der britischen Patentschrift 780120, daß durch die unvollständige Verbrennung von kohlenstoffhaltigen brennbaren Substanzen Gase erhalten werden können, welche Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxyd enthalten. Als die Verbrennung unterhaltende Mittel können Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder reiner Sauerstoff verwendet werden, und die Verbrennung wird öfters in Gegenwart von zugesetztem Dampf und/oder Kohlendioxyd durchgeführt. Die unvollständige Verbrennung erfolgt häufig bei überatmosphärischen Drücken.It is known per se, e.g. B. from British Patent 780120 that by the incomplete Combustion of carbonaceous flammable substances can be obtained, which are hydrogen and carbon monoxide. As the combustion entertaining agent, air can be used Oxygen-enriched air or pure oxygen can be used, and the combustion is more frequent carried out in the presence of added steam and / or carbon dioxide. The incomplete combustion often occurs at superatmospheric pressures.

Die rohen Verbrennungsgase enthalten relativ große Anteile von Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxyd. Je nach den angewendeten Reaktionsbedingungen, der Art und den Mengenanteilen der der Verbrennungszone zugeführten Reaktionskomponenten können aber auch noch kleinere oder größere Anteile an Stickstoff, Sauerstoff, Wasserdampf, Kohlendioxyd und gegebenenfalls anderen Komponenten in den Gasen vorliegen. Darüber hinaus enthalten sie in den Fällen, wo schwefelhaltige Ausgangsmaterialien eingesetzt werden, aber auch noch schwefelhaltige Verunreinigungen, wie Schwefelwasserstoff und COS. Der Anteil an COS in solchen rohen Verbrennungsgasen ist im allgemeinen relativ groß, und in den meisten Fällen enthält das Gas 2 bis 10% des Gesamtschwefels in Form von COS. Die rohen Verbrennungsgase enthalten außerdem einen gewissen Anteil an Ruß (Kohlenstoff und Asche).The crude combustion gases contain relatively large proportions of hydrogen and carbon monoxide. Depending on the reaction conditions used, the type and proportions of the reaction components fed to the combustion zone, however, also smaller or larger proportions of nitrogen, oxygen, water vapor, carbon dioxide and optionally other components are present in the gases. In addition, they contain in cases where sulfur-containing raw materials are used, but also sulfur-containing impurities, such as hydrogen sulfide and COS. The level of COS in such crude combustion gases is generally relatively large and in most cases the gas contains 2 to 10% of the total sulfur in the form of COS. The raw combustion gases also contain a certain amount of soot (carbon and ash).

Gemäß der üblichen Arbeitsweise wird ein größerer Anteil des Rußes aus den rohen Verbrennungsgasen durch Auswaschen mit Wasser entfernt. Das kann auf die verschiedenste Weise erfolgen, beispielsweise unter Anwendung der in der britischen Patentschrift 826 209 beschriebenen Vorrichtung und des gleichzeitig beschriebenen Verfahrens.In accordance with normal practice, a greater proportion of the soot is removed from the raw combustion gases removed by washing with water. This can be done in a variety of ways, for example under Use of the device described in British patent specification 826 209 and that described at the same time Procedure.

Die Gase müssen jedoch üblicherweise nach einer solchen Waschbehandlung noch weitergereinigt werden, um den größten Anteil an Schwefelwasserstoff und COS daraus zu entfernen, was insbesondere erforderlich sein kann, damit sich die Gase für anschließende weitere Bearbeitungsstufen eignen, beispielsweise für Verfahren zum Entfernen von Ruß und
Kohlenoxysulfid aus heißen, durch
unvollständige Verbrennung von
kohlenstoffhaltigen brennbaren Substanzen
erhaltenen Gasen
However, the gases usually have to be cleaned further after such a washing treatment in order to remove most of the hydrogen sulfide and COS therefrom, which may be necessary in particular so that the gases are suitable for subsequent further processing steps, for example for processes for removing soot and
Carbon oxysulphide from hot, through
incomplete combustion of
carbonaceous flammable substances
obtained gases

Anmelder:Applicant:

Shell InternationaleShell International

Research Maatschappij N. V., Den HaagResearch Maatschappij N.V., The Hague

Vertreter:Representative:

Dr. E. Jung, Patentanwalt,Dr. E. Jung, patent attorney,

8000 München 23, Siegesstr. 268000 Munich 23, Siegesstr. 26th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Wilhelmus Marinus Johannes Ruedisulj, Den HaagWilhelmus Marinus Johannes Ruedisulj, The Hague

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 13. November 1963 (44 856)Great Britain 13 November 1963 (44 856)

die Umwandlung des im Gas vorhandenen Kohlenstoffmonoxyds in Anwesenheit von Dampf und eines geeigneten Katalysators in Wasserstoff und CO2.the conversion of the carbon monoxide present in the gas in the presence of steam and a suitable catalyst into hydrogen and CO 2 .

Es ist bereits bekannt, die gewaschenen Gase anschließend über einen Katalysator zu leiten, welcher das COS in Schwefelwasserstoff umwandelt und die so erhaltene Gasmischung dann mit einem Mittel für die Entfernung von H2S und eventuell von COS zu behandeln (vgl. USA.-Patentschrift 3 074 783).It is already known to then pass the scrubbed gases over a catalyst which converts the COS into hydrogen sulfide and then to treat the gas mixture obtained in this way with an agent for the removal of H 2 S and possibly of COS (cf. USA patent 3,074,783).

Diese Maßnahmen haben jedoch den Nachteil, daß die gewaschenen Gase, welche mit dem Katalysator in Berührung gebracht werden müssen, recht niedrige Temperaturen aufweisen, so daß die Umsetzungsgeschwindigkeit des COS ziemlich gering ist, während auch die Alternative einer Aufheizung der Gase auf höhere Temperaturen vor dem Inberührungbringen mit dem Umwandlungskatalysator nicht sehr günstig ist da die Gase anschließend wieder abgekühlt werden müssen, so daß diese Maßnahmen recht umständlich und außerdem kostspielig sind.However, these measures have the disadvantage that the scrubbed gases, which with the catalyst in Must be brought into contact, have quite low temperatures, so that the conversion rate of the COS is quite low, while the alternative is a heating up of the gases higher temperatures prior to contacting the conversion catalyst is not very beneficial since the gases then have to be cooled again, so that these measures are quite cumbersome and are also expensive.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß diese Nachteile auf sehr einfache und zweckmäßige Weise behoben werden können.It has now been found, surprisingly, that these disadvantages are very simple and practical Way can be fixed.

Demgemäß ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Entfernen von Ruß und Kohlenoxysulfid aus heißen, durch unvollständige Verbrennung ausAccordingly, the invention provides a method for removing soot and carbon oxysulfide from hot, from incomplete combustion

809 507/521809 507/521

3 43 4

kohlenstoffhaltigen brennbaren Substanzen erhaltenen eine andere Wärmeaustauschvorrichtung leitet, dochcarbonaceous flammable substances obtained another heat exchange device conducts, however

Gasen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das kann die Abkühlung auch direkt erfolgen, beispiels-Gases, which is characterized in that the cooling can also take place directly, for example

Gas in Abwesenheit von Wasser über einen COS-Um- weise durch Einsprühen von Wasser. Diese wahlweiseGas in the absence of water via a COS bypass by spraying in water. This optional

Wandlungskatalysator geleitet wird, daß anschließend durchgeführte Abkühlung erfolgt mit oder ohne gezur Sättigung des Gases mit Wasserdampf und zur 5 wollte Druckänderung der Verbrennungsgase,Conversion catalyst is passed, that subsequently carried out cooling takes place with or without gezur Saturation of the gas with water vapor and to 5 wanted pressure change of the combustion gases,

gleichzeitigen Abkühlung des Gases auf eine Tempe- Die Verbrennungsgase werden im vorgekühlten oderSimultaneous cooling of the gas to a temperature. The combustion gases are in the pre-cooled or

ratur unterhalb des Taupunktes dem Gas ausreichend nichtvorgekühlten Zustand mit dem COS-Umwand-temperature below the dew point of the gas sufficiently not pre-cooled state with the COS conversion

Wasser zugesetzt wird, wodurch der größte Teil des lungskatalysator in Berührung gebracht, der in irgend-Water is added, which brings most of the ventilation catalyst into contact, which in any-

Rußes in Form einer, wäßrigen Suspension abgeschie- einer geeigneten Anordnung vorliegen kann, beispiels-Soot deposited in the form of an aqueous suspension may be present in a suitable arrangement, for example

den wird und daß das Gas nach Abtrennung dieser io weise in Form eines festen Bettes, eines bewegtenand that the gas after separation of this io way in the form of a fixed bed, a moving one

wäßrigen Rußsuspension mit wenigstens einem an sich Wirbelbettes oder eines Fließbettes. Der COS-Um-aqueous carbon black suspension with at least one per se fluidized bed or a fluidized bed. The COS Um-

bekannten Mittel zum Entfernen von Schwefelwasser- Wandlungskatalysator kann auch gewünschtenfalls zu-known means for removing sulfur water conversion catalyst can also be added if desired

stoff und gegebenenfalls COS behandelt wird. sammen mit einem oder weiteren Katalysatoren diesersubstance and possibly COS is treated. together with one or more catalysts of this

In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Art verwendet werden.In the present description refers to the type used.

Ausdruck »COS-Umwandlungskatalysator« auf jeden 15 Während der Berührung der Gase mit dem COS-Print out "COS conversion catalyst" on every 15 While the gases come into contact with the COS

beliebigen Katalysator, der wenigstens eine der nach- Umwandlungskatalysator reagiert das anwesende COSany catalyst, at least one of the post-conversion catalyst reacts to the COS present

stehenden Reaktionen katalysiert: mit dem Wasserstoff und/oder dem Wasserdampf,catalyzes standing reactions: with the hydrogen and / or the water vapor,

COS + H2O (Wasserdampf) -► H2S + CO2 welfei üblicherweise in relativ großen AnteilsmengenCOS + H 2 O (water vapor) -► H 2 S + CO 2 wel f ei usually in relatively large proportions

COS + H -*■ HS 4- CO vorliegt, weil die unvollständige Verbrennung im allge-COS + H - * ■ HS 4- CO is present because the incomplete combustion in general

2 2 ao meinen in Anwesenheit von zugesetztem Dampf durch- 2 2 ao mean in the presence of added steam

Derartige Katalysatoren sind an sich bekannt, und geführt wird, und während dieser Berührung wird dasSuch catalysts are known per se, and is carried out, and during this contact the

geeignete Vertreter sind z. B. Aluminiumoxyd, Bauxit, COS wenigstens teilweise in Schwefelwasserstoff umge-suitable representatives are e.g. B. aluminum oxide, bauxite, COS at least partially converted into hydrogen sulfide

aktivierte Kohle, Aluminiumphosphat, Thoriumoxyd wandelt. Diese Umwandlung soll vorzugsweise bis zuactivated carbon, aluminum phosphate, thorium oxide. This conversion should preferably be up to

und Magnesiumchlorid. einem solchen Ausmaß durchgeführt werden, daß dasand magnesium chloride. to such an extent that the

In der Praxis ist es üblich, Oxyde oder oxydhaltige 25 hierbei entstehende Gas einen entsprechend niedrigenIn practice, it is customary to use a correspondingly low level of oxides or oxide-containing gases

Materialien zu verwenden, und vorzugsweise wird zu Gehalt an COS aufweist, dessen Prozentsatz dannMaterials to use, and preferably is to have content of COS, then its percentage

diesem Zweck ein Katalysator eingesetzt, der aus nicht mehr schädlich ist oder das in einer wirtschaftlichFor this purpose a catalyst is used which is no longer harmful or which is economical

Aluminiumoxyd besteht oder dieses enthält. vertretbaren Weise anschließend entfernt bzw. zersetztConsists of or contains aluminum oxide. then removed or decomposed in a justifiable manner

Es ist manchmal vorteilhaft, einen COS-Umwand- werden kann.It is sometimes beneficial to convert to a COS.

lungskatalysator zu verwenden, der eine ausge- 30 Vorzugsweise werden wenigstens 50% des ur-treatment catalyst to be used, which is a particular 30 Preferably at least 50% of the original

sprochene Hydrierungsaktivität aufweist, weil es hier- sprünglich vorhandenen COS in den Verbrennungs-has pronounced hydrogenation activity, because it is the COS originally present in the combustion

durch möglich wird, daß der Katalysator nicht nur das gasen in Schwefelwasserstoff und Kohlendioxyd um-through it becomes possible that the catalyst not only converts the gassing into hydrogen sulfide and carbon dioxide.

Kohlenoxysulfid zersetzt, sondern auch eine Hydrie- gewandelt. Während der Berührung mit dem Kataly-Carbon oxysulphide decomposes, but also a hydride converted. While in contact with the catalyst

rung oder hydrierende Umwandlung bestimmter sator liegt die Temperatur üblicherweise zwischen 100tion or hydrogenation conversion of certain Sator, the temperature is usually between 100

anderer Verunreinigungen erreicht wird, die in den zu 35 und 1000 0C, vorzugsweise zwischen 100 und 5000Cother impurities is achieved that in the 35 and 1000 0 C, preferably between 100 and 500 0 C.

behandelnden Gasen vorliegen können. Unter Berück- und insbesondere zwischen 200 und 35O0C. Es wirdtreating gases may be present. Taking into account and in particular between 200 and 35O 0 C. It is

sichtigung dieses Gesichtspunktes enthält der COS- darauf hingewiesen, daß die Anwendung einer nicht zuIn view of this point of view, the COS advises that the application of a

Umwandlungskatalysator vorzugsweise wenigstens ein niedrigen Temperatur den Vorteil mit sich bringt, daßConversion catalyst preferably at least a low temperature has the advantage that

Metall aus den Gruppen VI und/oder VIII des Periodi- Verunreinigungen, wie Blausäure, besser zersetzt wer-Metal from groups VI and / or VIII of the periodic impurities, such as hydrocyanic acid, are better decomposed

schen Systems der Elemente, und zwar entweder als 40 den. Der Druck ist vorzugsweise der gleiche wie in dersystem of elements, either as 40 den. The pressure is preferably the same as in FIG

solches oder in chemisch gebundener Form. Ein aus Verbrennungszone, ohne daß er absichtlich erniedrigtsuch or in chemically bound form. One from burn zone without being deliberately degraded

Kobalt und/oder Molybdän auf einem Aluminium- würde. Die angewendeten RaumgeschwindigkeitenCobalt and / or Molybdenum on an aluminum dignity. The space velocities used

oxydträger bestehender Katalysator hat sich hierfür liegen üblicherweise im Bereich von 1000 bis 20 000 Nm3 Oxide-supported catalyst has usually been found to be in the range from 1000 to 20,000 Nm 3

als besonders geeignet erwiesen. Gas je Kubikmeter Katalysator je Stunde, wobeiproved to be particularly suitable. Gas per cubic meter of catalyst per hour, whereby

Es ist an sich bekannt, daß Wasserdampf und 45 Raumgeschwindigkeiten zwischen 2000 und 6000 Nm3/It is known per se that water vapor and 45 space velocities between 2000 and 6000 Nm 3 /

Kohlenmonoxyd viele Hydrierungskatalysatoren ent- m3 · h bevorzugt werden. Das Volumenverhältnis vonCarbon monoxide many hydrogenation catalysts are preferred for m 3 · h. The volume ratio of

aktivieren, einschließlich des vorstehend erwähnten Wasserdampf zu COS in der Gasmischung, welche mitactivate, including the aforementioned water vapor to COS in the gas mixture, which with

Kobalt-Molybdat-Aluminiumoxyd-Katalysators, und dem COS-Umwandlungskatalysator in Berührung ge-Cobalt-molybdate-aluminum oxide catalyst, and the COS conversion catalyst in contact

daß feste Stoffe, wie Ruß, gleichfalls Katalysatoren bracht wird, liegt vorzugsweise zwischen 100 undthat solid substances, such as soot, are also brought in as catalysts, is preferably between 100 and

entaktivieren, indem sie die aktive Oberfläche der- 50 1000. Gewünschtenfalls kann auch noch etwas DampfDeactivate by removing the active surface from the 50 1000. If desired, a little steam can also be used

selben verstopfen. Überraschenderweise wurde nun zugesetzt werden, um die Gesamtkonzentration amclog the same. Surprisingly, was now added to the total concentration am

gefunden, daß praktisch kein oder nur ein sehr lang- Wasserdampf auf den gewünschten Wert einzustellen,found that practically no or only a very long water vapor can be adjusted to the desired value,

samer Aktivitätsverlust bei den COS-Umwandlungs- Das gewünschte Ausmaß der COS-Umwandlung kannLoss of activity in COS conversion The desired level of COS conversion can be

katalysatoren auftritt, wenn die durch unvollständige leicht durch Regulierung der RaumgeschwindigkeitCatalysts occurs when the by incomplete easily by regulating the space velocity

Verbrennung erhaltenen Gase, welche einen relativ 55 eingestellt werden.Combustion obtained gases, which a relative 55 can be adjusted.

hohen Anteil an Kohlenmonoxyd und gegebenenfalls Überraschenderweise wurde gefunden, daß einhigh proportion of carbon monoxide and, if necessary, surprisingly, it was found that a

Wasserdampf enthalten, gemäß der Erfindung behan- außerordentlich starker Abfall in der Aktivität desContain water vapor, according to the invention, an extraordinarily sharp drop in the activity of the treated

delt werden, selbst wenn sie außerdem beträchtliche Katalysators eintritt, wenn während der Berührungdelt even if it also enters considerable catalyst if during contact

Rußmengen enthalten. des Gases mit dem Umwandlungskatalysator flüssigesContain soot. of the gas with the conversion catalyst is liquid

Falls die Temperatur der die Verbrennungszone ver- 60 Wasser anwesend ist. Aus diesem Grund muß das mit lassenden heißen Verbrennungsgase sehr hoch ist, so dem COS-Umwandlungskatalysator in Berührung gewerden diese zunächst auf eine Temperatur im Bereich brachte Gas während der Dauer der Berührung prakvon 100 bis 5000C und vorzugsweise insbesondere im tisch frei von flüssigem Wasser sein. Vorzugsweise Bereich von 200 bis 3500C abgekühlt, ehe sie über den weist das Gas eine Temperatur auf, welche mindestens COS-Umwandlungskatalysator geleitet werden. 65 5°C über dem Taupunkt liegt.If the temperature of the combustion zone is 60 water present. For this reason, the letting hot combustion gases must be very high, so the COS conversion catalyst come into contact with this initially brought the gas to a temperature in the range practically from 100 to 500 0 C and preferably especially in the table free of liquid water be. Preferably cooled in the range from 200 to 350 0 C, before it has the gas to a temperature which at least COS conversion catalyst are passed. 65 is 5 ° C above the dew point.

Dieses teilweise Abkühlen kann durch indirekten Es scheint, daß die starke Entaktivierung des COS-Wärmeaustausch erfolgen, indem man die Verbren- Umwandlungskatalysators, welche durch die Annungsgase beispielsweise durch einen Erhitzer oder Wesenheit von flüssigem Wasser hervorgerufen wird,This partial cooling can be caused indirectly by the strong deactivation of the COS heat exchange done by using the combustion conversion catalyst, which is caused by the annealing gases for example caused by a heater or essence of liquid water,

im wesentlichen reversibel ist, denn es wurde gefunden, daß ein desaktivierter Katalysator seine ursprüngliche Aktivität sehr rasch wiedergewinnt, wenn Gase bei Temperaturen etwas über ihrem Taupunkt behandelt werden.is essentially reversible because it has been found that a deactivated catalyst is its original Recovers activity very quickly when treating gases at temperatures slightly above their dew point will.

Anschließend an diese Umwandlungsstufe wird das Gas einer Behandlung zur Entfernung von Ruß unterworfen. Zu diesem Zweck wird eine solche Menge an Wasser, gewünschtenfalls teilweise auch in Form von kaltem Dampf, zugesetzt, daß eine gleichzeitige Sättigung und Abkühlung des Gases stattfindet, bis der Taupunkt erreicht ist, worauf das Gas weiter gekühlt wird. Hierdurch schlägt sich wenigstens der Hauptanteil des ursprünglich im Gas enthaltenen Rußes in Form einer Suspension in der wäßrigen Phase nieder.Subsequent to this conversion step, the gas is subjected to a treatment to remove soot. For this purpose, such an amount of water, if desired partly also in the form of cold steam, added that a simultaneous saturation and cooling of the gas takes place until the The dew point is reached, whereupon the gas is cooled further. This is at least the main part of the soot originally contained in the gas is deposited in the form of a suspension in the aqueous phase.

Das Inberührungbringen von Gasen mit Wasser ist an sich wohl bekannt, und es kann in jeder dafür geeigneten Weise durchgeführt werden. Beispielsweise kann das Wasser in das Gas eingesprüht werden, während dieses durch wenigstens einen Waschturm oder durch Röhren hindurchstreicht. So ist es sehr bequem, das Wasser über eine Anzahl von hintereinander angeordneten Sprühdüsen in das heiße Gas einzusprühen, während dieses durch eine geneigte Rohrleitung hindurchgeht (vgl. die erste Waschstufe des in der britischen Patentschrift 826 209 beschriebenen Verfahrens).The bringing of gases into contact with water is well known per se, and it can be in any suitable manner Way to be carried out. For example, the water can be sprayed into the gas, while this passes through at least one washing tower or through pipes. It is very much like that convenient to spray the water into the hot gas via a number of spray nozzles arranged one behind the other, while this passes through an inclined pipeline (cf. the first washing stage of the in British Patent 826 209).

Das Gas wird üblicherweise derart mit Wasser in Berührung gebracht, daß es sich bis auf eine Temperatur nicht zu weit unterhalb des Taupunktes abkühlt, beispielsweise auf eine Temperatur, die nicht mehr als 40° C unter dem Taupunkt liegt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß eine relativ konzentrierte wäßrige Rußsuspension erhalten wird.The gas is usually brought into contact with water in such a way that it is up to a temperature does not cool too far below the dew point, for example to a temperature that is no more than 40 ° C below the dew point. This has the advantage that a relatively concentrated aqueous Carbon black suspension is obtained.

Die so gewaschenen Gase haben üblicherweise eine Temperatur zwischen 75 und 250° C, wobei Temperaturen im Bereich von 120 bis 2000C bevorzugt werden. In den meisten Fällen finden sich mehr als 90 Gewichtsprozent des ursprünglich in den rohen Verbrennungsgasen enthaltenen Rußes in Form der abgetrennten wäßrigen Suspension wieder. Vorzugsweise sollen jedoch 99 Gewichtsprozent oder mehr des ursprünglich vorhandenen Rußes in dieser Form abgetrennt werden.The so scrubbed gases typically have a temperature between 75 and 250 ° C, which temperatures are preferably in the range of 120 to 200 0 C. In most cases, more than 90 percent by weight of the soot originally contained in the crude combustion gases is found in the form of the separated aqueous suspension. Preferably, however, 99 percent by weight or more of the carbon black originally present should be separated off in this form.

Die wäßrige Rußsuspension wird in beliebiger Weise von dem Gas abgetrennt, z. B. indem man das Gemisch aus Gas und wäßriger Suspension durch wenigstens einen Dampf-Flüssigkeits-Abscheider (Zyklon) hindurchleitet. Falls man die heißen Gase mit dem Wasser in einem senkrechten Turm im Gegenstrom in Berührung bringt, so ist es auch möglich, praktisch fiüssigkeitsfreie Gase am Kopf des Turmes abzuziehen und die am Boden des Turmes anfallende wäßrige Suspension zu verwerfen. Anschließend an die Trennung von wäßriger Rußsuspension und Gas kann es in einigen Fällen erwünscht sein, noch etwas Dampf in die Gase einzuleiten (vgl. britische Patentschrift 851 655).The aqueous carbon black suspension is separated from the gas in any desired manner, e.g. B. by mixing the mixture from gas and aqueous suspension through at least one vapor-liquid separator (cyclone) passes through. If the hot gases are countercurrent to the water in a vertical tower in Brings contact, it is also possible to draw off practically liquid-free gases at the top of the tower and to discard the aqueous suspension obtained at the bottom of the tower. Subsequent to the separation of aqueous soot suspension and gas, it may be desirable in some cases to add some steam in to introduce the gases (see British patent specification 851 655).

Nach dem Waschen der Gase und der Abtrennung der wäßrigen Rußsuspension von denselben ist es im allgemeinen wünschenswert, eine zweite Waschbehandlung durchzuführen, um auch noch die letzten Rußspuren aus dem Gas vollständig zu entfernen und es gleichzeitig auf diejenige Temperatur abzukühlen, welche für die anschließende Entfernung des Schwefel-Wasserstoffs erforderlich ist. Hierfür ist im allgemeinen eine Abkühlung bis auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 700C erwünscht.After the gases have been washed and the aqueous carbon black suspension has been separated from them, it is generally desirable to carry out a second washing treatment in order to completely remove the last traces of soot from the gas and at the same time to cool it to the temperature required for the subsequent removal of the Sulfur-hydrogen is required. For this purpose, cooling down to a temperature in the range from 10 to 70 ° C. is generally desired.

Die zweite Waschbehandlung kann in beliebiger Weise durchgeführt werden. So kann das Wasser in das Gas eingesprüht werden, während dieses durch wenigstens einen Waschturm, wie eine Füllkörpersäule, oder wenigstens eine Rohrleitung hindurchstreicht.The second washing treatment can be carried out in any manner. So the water can go into that Gas are injected during this through at least one scrubbing tower, such as a packed column, or at least one pipe passes through it.

Wenn die Gase nach der ersten Waschbehandlung praktisch keinen Ruß mehr enthalten, kann gewünschtenfalls an Stelle der zweiten Waschbehandlung ein indirekter Wärmeaustausch treten, um die Gase auf diejenige Temperatur abzukühlen, welche für die anschließende Behandlung zwecks Entfernung von Schwefelwasserstoff erwünscht ist.If the gases contain practically no soot after the first scrubbing treatment, this can be used if desired Instead of the second washing treatment, an indirect heat exchange takes place around the gases to cool that temperature, which for the subsequent treatment for the purpose of removal of Hydrogen sulfide is desirable.

Die so erhaltenen Gase werden dann mit einem Mittel behandelt, um daraus Schwefelwasserstoff und gegebenenfalls restliches COS zu entfernen. Bei solchen Gasen, welche nicht einer erfindungsgemäßen Behandlung zur Umwandlung von COS unterworfen worden sind, sondern bei denen nur der darin enthaltene Ruß durch eine Waschbehandlung mit Wasser entfernt wurde, konnten bisher an sich übliche Absorptionsflüssigkeiten nicht als Behandlungsmittel verwendet werden. Einige solcher Absorptionsflüssigkeiten reagieren nämlich in irreversibler Weise mit dem anwesenden COS, so daß eine solche Behandlung bei hohen COS-Konzentrationen aus wirtschaftlichen Gründen untragbar ist. Dies gilt insbesondere für wäßrige Lösungen, von Monoäthanolamin. Andere Absorptionsmittel, wie wäßrige Lösungen von Kaliumphosphat oder »Alkazid«-Lösungen, entfernen das vorliegende COS nur geringfügig, so daß die schließlich erhaltenen Gase immer noch einen untragbar hohen Gehalt an COS aufweisen. Noch andere Absorptionsflüssigkeiten, beispielsweise wäßrige Lösungen von Diäthanolamin und insbesondere von Dipropanolaminen, entfernen zwar sowohl Schwefelwasserstoff als auch COS, sie werden jedoch bei hohen COS-Konzentrationen wegen der erforderlichen langen Berührungszeiten zu kostspielig, weil dann sehr schmale Kolonnen verwendet werden müssen und gleichzeitig bei solchen langen Berührungszeiten eine Absorption von Kohlendioxyd nicht vermieden werden kann.The gases thus obtained are then treated with an agent to produce hydrogen sulfide and remove any remaining COS if necessary. In the case of gases that do not undergo a treatment according to the invention have been subjected to the conversion of COS, but in which only the soot contained therein was removed by a washing treatment with water, absorption liquids which are conventional per se could not be used as treatment agents will. Some of these absorption liquids react in an irreversible manner with what is present COS, making such treatment at high COS concentrations out of economic Reasons is intolerable. This applies in particular to aqueous solutions of monoethanolamine. Other Absorbents, such as aqueous solutions of potassium phosphate or "alkazide" solutions, remove the present COS only slightly, so the gases ultimately obtained still have an intolerably high level Have content of COS. Still other absorption liquids, for example aqueous solutions of Diethanolamine, and especially dipropanolamines, remove both hydrogen sulfide as well as COS, however, they are used at high COS concentrations because of the long contact times required too expensive because then very narrow columns have to be used and at the same time with such long contact times an absorption of carbon dioxide cannot be avoided.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren weist jedoch das Gas, welches einer Behandlung zwecks Entfernung von Schwefelwasserstoff und gegebenenfalls COS unterworfen werden muß, einen bereits verringerten COS-Gehalt auf, wodurch es viel besser für eine solche Behandlung mit Absorptionsflüssigkeiten geeignet ist. Tatsächlich sind nunmehr eine große Anzahl von flüssigen Absorbentien brauchbar.In the method according to the invention, however, the gas has to be treated for the purpose of removal must be subjected to hydrogen sulfide and possibly COS, an already reduced COS content, which makes it much more suitable for such treatment with absorbent liquids. Indeed, a large number of liquid absorbents are now useful.

In allen den Fällen, wo das zu behandelnde Gas einen so niedrigen Gehalt an COS aufweist, daß es in dieser Hinsicht bereits die an das Endgas zu stellenden Bedingungen erfüllt, kann jedes Behandlungsmittel eingesetzt werden, welches sich zur Entfernung von Schwefelwasserstoff eignet, unabhängig davon, ob es auch COS zu entfernen vermag. In diesen Fällen können alle Absorptionsflüssigkeiten verwendet werden, welche in der Technik für die Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Gasen bekannt sind. Hierfür eignen sich z. B. wäßrige Lösungen von Alkanolamine^ wie Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Di-n-propanolamin und/ oder Diisopropanolamin; wäßrige Lösungen von Kaliumsulfat, von Natriumhydroxyd und Mischungen von Cyclotetramethylensulfon oder einem Derivat dieser Verbindung mit Alkanolamines Eine sehr geeignete Absorptionsflüssigkeit, welche aus Cyclotetramethylensulfon, einem Alkanolamin und gegebenenfalls Wasser besteht, wird in der britischen Patent-In all cases where the gas to be treated has such a low content of COS that it is in this Any treatment agent can be used if the conditions to be met by the end gas are already met which is suitable for removing hydrogen sulfide, regardless of whether it is Able to remove COS. In these cases, all absorption liquids can be used are known in the art for the removal of hydrogen sulfide from gases. For this purpose, z. B. aqueous solutions of alkanolamines ^ such as monoethanolamine, diethanolamine, di-n-propanolamine and / or diisopropanolamine; aqueous solutions of potassium sulfate, sodium hydroxide and mixtures of cyclotetramethylene sulfone or a derivative of this compound with alkanolamines A very suitable one Absorption liquid consisting of cyclotetramethylene sulfone, an alkanolamine and optionally Water is contained in the British patent

schrift 972140 beschrieben. Weitere geeignete Behandlungsmittel, beispielsweise Mischungen, welche Eisenoxyd enthalten und zur Reinigung von Stadtgas dienen, können gleichfalls verwendet werden.972140 described. Other suitable treatment agents, for example mixtures that contain iron oxide and are used to purify town gas, can also be used.

Falls eine Absorptionsflüssigkeit verwendet werden soll, welche zur Entfernung sowohl von Schwefelwasserstoff als auch COS aus einem Gas geeignet ist, das ohne die Behandlung zur Umwandlung von COS gemäß der Erfindung einen so hohen Gehalt an COS verlassen den Wärmeaustauscher 6 und werden in das mit Katalysator angefüllte Gefäß 7 eingeleitet. In diesem Gefäß ist wenigstens ein Bett aus einem COS-Umwandlungskatalysator angeordnet, an welchem die Umwandlung von COS in Schwefelwasserstoff stattfindet. Die abziehenden Gase gehen zunächst durch eine Waschzone, welche aus einem geneigten Rohr 8 besteht. Diese Rohrleitung 8 ist über ihre ganze Länge mit einer Serie von z. B. sechs Sprühdosen 9 versehen,If an absorption liquid is to be used which is capable of removing both hydrogen sulfide as well as COS from a gas which without the treatment to convert COS According to the invention such a high content of COS leave the heat exchanger 6 and are in the Vessel 7 filled with catalyst is initiated. In this vessel is at least one bed of COS conversion catalyst arranged at which the conversion of COS into hydrogen sulfide takes place. The gases being drawn off first pass through a washing zone, which consists of an inclined pipe 8 consists. This pipeline 8 is over its entire length with a series of z. B. six spray cans 9 provided,

aufweisen würde, daß die Entfernung bis zu der ge- ίο von denen jede feindispergiertes Wasser in die Leiwünschten niedrigen Konzentration wirtschaftlich tung 8 einsprüht, so daß die hindurchströmenden Gase nicht tragbar wäre, braucht die Umwandlung des COS zugleich gekühlt und mit H2O gesättigt werden. Diewould show that the removal up to the point where each finely dispersed water is economically sprayed into the desired low concentration, so that the gases flowing through would be unsustainable, the conversion of the COS needs to be cooled and saturated with H 2 O at the same time . the

gemäß der Erfindung aber nicht bis zu einem solchen Ausmaß zu erfolgen, daß der für das Endgas gewünschte Gehalt an COS bereits in der Umwandlungsstufe erzielt wird. Dies beruht auf der Tatsache, daß bei der anschließenden Behandlung der Gase mit derartigen Absorptionsflüssigkeiten unter Bedingungen, welche für die Entfernung von Schwefelwasserstoff in Gase werden dabei mit solchen Wassermengen besprüht, daß ihre Temperatur auf unterhalb den Taupunkt abfällt. Die geneigte Leitung 8 mündet mit ihrem unteren Ende in einen Dampf-Flüssigkeits-Scheider 10 üblicher Bauart, beispielsweise in einen Zentrifugalabscheider (Zyklon) oder in eine Entnebelungsvorrichtung, welche Prallplatten aufweist, umaccording to the invention but not to take place to such an extent that the desired for the end gas COS content is already achieved in the conversion stage. This is due to the fact that in the subsequent treatment of the gases with such absorption liquids under conditions those for the removal of hydrogen sulfide in gases are sprayed with such amounts of water, that their temperature drops below the dew point. The inclined line 8 opens with its lower end in a vapor-liquid separator 10 of conventional design, for example in a Centrifugal separator (cyclone) or in a defogger, which has baffle plates

wirtschaftlicher Weise noch günstig sind, gleichzeitig 20 praktisch alle vorhandene Flüssigkeit abzuscheiden.are still economical to deposit practically all liquid present at the same time.

auch eine beträchtliche Menge an COS entfernt wird. Es ist besonders vorteilhaft, für diesen Zweck wäßrige Lösungen von Diäthanolamin oder von Dipropanolaminen anzuwenden, weil das COS mit diesen speziellen Aminen nicht in irreversibler Weise reagiert. Wäßrige Lösungen von Dipropanolaminen, insbesondere von Diisopropanolaminen, sind gegenüber Lösungen von Diäthanolamin bevorzugt, weil sie eine bessere Entfernung von Schwefelwasserstoff und COS bei Ruß und Wasser trennen sich dabei leicht von dem strömenden Gas in Form einer wäßrigen Rußsuspension ab, welche aus dem Abscheider 10 über eine Leitung 11 abgezogen wird.a significant amount of COS is also removed. It is particularly advantageous for this purpose to be aqueous Use solutions of diethanolamine or dipropanolamines because the COS is special with these Amines does not react in an irreversible manner. Aqueous solutions of dipropanolamines, in particular of diisopropanolamines, are preferred over solutions of diethanolamine because they are better Removal of hydrogen sulfide and COS from soot and water easily separate from that flowing gas in the form of an aqueous soot suspension, which from the separator 10 via a line 11 is deducted.

Die Gase verlassen das Kopfende des Abscheiders 10 über eine Leitung 12, die in eine zweite Waschzone in Form eines Waschturmes 13 führt, in welchem die Gase im Gegenstrom zu dem über Leitung 14 zugeführten Wasser emporsteigen. Restspuren von RußThe gases leave the head end of the separator 10 via a line 12 which is fed into a second washing zone in Form of a washing tower 13 leads, in which the gases in countercurrent to that supplied via line 14 Water rise. Remaining traces of soot

einem niedrigeren Dampfverbrauch ermöglichen. Wenn 30 werden von den Gasen durch das Wasser abgetrennt.enable lower steam consumption. When 30 are separated from the gases by the water.

die noch zu entfernenden Restmengen an COS relativ Die gekühlten Gase verlassen den Waschturm 13 amthe remaining amounts of COS to be removed relative The cooled gases leave the scrubbing tower 13 on

klein sind, ist es manchmal wirtschaftlich vertretbar, auch solche Absorptionsflüssigkeiten zu verwenden, welche das COS mittels einer irreversiblen Reaktionare small, it is sometimes economically feasible to also use such absorbent liquids, which the COS by means of an irreversible reaction

entfernen, womit dann ein Verbrauch an Absorptions- 35 Absorptionskolonne 17 behandelt werden, beispielsmittel verbunden ist, weil eine vollständige Regenerie- weise mit einer wäßrigen Lösung von Diisopropanol-remove, with which then a consumption of absorption 35 absorption column 17 are treated, for example means because a complete regeneration with an aqueous solution of diisopropanol

Kopfende über eine Leitung 15, während das Wasser am Boden über eine Leitung 16 abgezogen wird. Gewünschtenfalls kann dieses Gas dann noch in einerHead end via a line 15, while the water at the bottom is drawn off via a line 16. If so desired can this gas then still in a

rung des letzteren praktisch unmöglich ist. Ein Beispiel für eine solche Absorptionsflüssigkeit ist eine wäßrige Lösung von Monoäthanolamin.tion of the latter is practically impossible. An example of such an absorption liquid is an aqueous one Solution of monoethanolamine.

Es ist in manchen Fällen vorteilhaft, zwei oder mehrere verschiedene Behandlungsmittel nacheinander anzuwenden.In some cases it is advantageous to use two or more different treatment agents in succession apply.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung werden nachstehend zwei bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.With reference to the drawing, two preferred embodiments of the invention are shown below Procedure explained.

In der Zeichnung geben die F i g. 1 und 2 zwei Fließschemen für Anlagen zur unvollständigen Verbrennung von Kohlenwasserstoffen wieder, einschließlich Anlagen zur Reinigung der so erzeugten rohen Gase mittels der erfindungsgemäßen Arbeitsweise.In the drawing, FIGS. 1 and 2 two flow charts for incomplete combustion systems of hydrocarbons again, including plants for the purification of the crude gases produced in this way the method of operation according to the invention.

Bei der Anlage gemäß F i g. 1 wird ein geeignetes Kohlenwasserstoffmaterial über eine Leitung 1 in die Verbrennungskammer 2 eines Gasgenerators 3 eingeführt. In der Verbrennungskammer 2 wird der Kohlenwasserstoff innig mit einem gasförmigen Oxydationsmittel, beispielsweise mit über eine Leitung 4 zugeführtem Sauerstoff, vermischt und dann unvollständig verbrannt. Gewünschtenfalls kann über die Leitung 4 auch Dampf zugeführt werden. Die sich amm, die über eine Leitung 18 zugeführt wird, um so allen im Gas noch vorhandenen Schwefelwasserstoff und gegebenenfalls COS zu entfernen. Die angereicherte Absorptionslösung wird zwecks Regenerierung über eine Leitung 19 abgezogen. Das reine Gas wird am Kopfende über eine Leitung 20 entnommen. Die in F i g. 2 dargestellte Anlage arbeitet in ganz entsprechender Weise, doch weist sie keinen Wärmeaustauscher oder Dampferzeuger 6 auf. Die die Verbrennungskammer 3 verlassenden heißen Gase werden hier durch Abschrecken mit flüssigem Wasser, welches über eine Leitung 21 zugeführt wird, direkt gekühlt. Die hierbei verwendeten Wassermengen sollen jedoch so gering gehalten werden, daß die in das Katalysatorgefäß eingeleitete Gasmischung kein flüssiges Wasser enthält.In the case of the installation according to FIG. 1 is a suitable hydrocarbon material via line 1 into the Combustion chamber 2 of a gas generator 3 introduced. In the combustion chamber 2, the hydrocarbon intimately with a gaseous oxidizing agent, for example with a line 4 added oxygen, mixed and then incompletely burned. If desired, the Line 4 is also supplied with steam. The amm, which is supplied via a line 18, so to remove all hydrogen sulphide and possibly COS still present in the gas. The enriched Absorption solution is drawn off via a line 19 for the purpose of regeneration. The pure gas is taken at the head end via a line 20. The in F i g. 2 plant shown works in whole in a corresponding manner, but it has no heat exchanger or steam generator 6. The the combustion chamber 3 exiting hot gases are here by quenching with liquid water, which is fed via a line 21, directly cooled. However, the amounts of water used here should be kept so low that the gas mixture introduced into the catalyst vessel does not contain liquid water contains.

Die Erfindung wird durch das nun folgende Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail by the exemplary embodiment that now follows.

AusführungsbeispielEmbodiment

Eine durch unvollständige Verbrennung eines schweren Heizöles mit Sauerstoff und Dampf erhaltene GasA gas obtained from the incomplete combustion of a heavy fuel oil with oxygen and steam

bildenden Verbrennungsgase bestehen zur Hauptsache 60 mischung wurde zunächst durch indirekten WärmeCombustion gases consist mainly of 60 mixing was initially caused by indirect heat

aus Kohlenmonoxyd und Wasserstoff, und sie enthalten außerdem eine geringe Menge Ruß. Die heißen Gase verlassen den Gasgenerator 3 über eine Leitung 5, welche in einen Wärmeaustauscher 6 mündet, wobei es sich um einen Dampferzeuger in Kombination mit einem Dampfüberhitzer handeln kann. Hier werden die heißen Gase bis auf eine Zwischentemperatur von z. B. 225 bis 275° C abgekühlt. Die so gekühlten Gase austausch bis auf eine Temperatur von etwa 250° C abgekühlt. Die Gasmischung mit der in der nachstehenden Tabelle angegebenen Zusammensetzung wurde dann in einer Menge von 10 000 Nm3/h in ein Katalysatorgefäß eingeleitet, welches eine Schicht eines Kobaltmolybdatkatalysators auf einem Aluminiumoxydträger enthielt. Die Temperatur in diesem Katalysatorgefäß betrug 25O0C, und es herrschte ein Druckof carbon monoxide and hydrogen, and they also contain a small amount of soot. The hot gases leave the gas generator 3 via a line 5 which opens into a heat exchanger 6, which can be a steam generator in combination with a steam superheater. Here the hot gases are up to an intermediate temperature of z. B. 225 to 275 ° C cooled. The gases cooled in this way are cooled down to a temperature of about 250 ° C. The gas mixture with the composition given in the table below was then introduced in an amount of 10,000 Nm 3 / h into a catalyst vessel which contained a layer of a cobalt molybdate catalyst on an aluminum oxide support. The temperature in this catalyst vessel was 25O 0 C, and there was a pressure

ίοίο

von 31,7 kg/cm2 abs. Das Gas wurde mit einer Raumgeschwindigkeit von 3500 Nm3 je Kubikmeter Katalysator je Stunde über den Katalysator geleitet. Das ausströmende Gas enthielt 0,006 Volumprozent COS und 0,61 Volumprozent Schwefelwasserstoff. Es wurde zunächst in eine erste Waschzone eingeleitet, in welche Wasser mittels Düsen eingesprüht wurde. Die Gasmischung kühlte sich dabei auf eine Temperatur von 128°C ab, die 70C unterhalb des Taupunktes lag. Während dieser Kühlung entstand eine wäßrige Rußsuspension, welche etwa 99 Gewichtsprozent des ursprünglich in der Gasmischung vorhandenen Rußes enthielt. Die Gasmischung wurde von der Rußsuspension in einem Zyklon abgetrennt und dann in eine zweite Waschzone in Form eines Turmes eingeleitet, in welchem das Gas im Gegenstrom mit Wasser behandelt wurde. Das Gas verließ diesen Waschturm mit einer Temperatur von 400C und wies die in der nachstehenden Tabelle angegebene Zusammensetzung auf. Es wurde dann in eine Absorptionssäule eingeleitet, wo es mit 21/Nm3 einer Lösung behandelt wurde, welche 45 Gewichtsprozent Diisopropanolamin, 40 Gewichtsprozent einer wäßrigen Suspension von Tetramethylensulfon und 15 Gewichtsprozent Wasser ent-of 31.7 kg / cm 2 abs. The gas was passed over the catalyst at a space velocity of 3500 Nm 3 per cubic meter of catalyst per hour. The effluent gas contained 0.006 percent by volume COS and 0.61 percent by volume hydrogen sulfide. It was first introduced into a first washing zone, into which water was sprayed by means of nozzles. The gas mixture cooled thereby to a temperature of 128 ° C., was the 7 0 C below the dew point. During this cooling, an aqueous suspension of carbon black was formed which contained about 99 percent by weight of the carbon black originally present in the gas mixture. The gas mixture was separated from the carbon black suspension in a cyclone and then passed into a second scrubbing zone in the form of a tower, in which the gas was treated in countercurrent with water. The gas left this washing tower at a temperature of 40 ° C. and had the composition given in the table below. It was then passed into an absorption column, where it was treated with 21 / Nm 3 of a solution containing 45 percent by weight of diisopropanolamine, 40 percent by weight of an aqueous suspension of tetramethylene sulfone and 15 percent by weight of water.

lo hielt.lo held.

Wie durch die Zahlenwerte in der Tabelle bestätigt wird, war das die Absorptionssäule verlassende gereinigte Gas praktisch frei von COS und Schwefelwasserstoff. Darüber hinaus war sein Gehalt an Kohlendioxyd außerordentlich gering.As confirmed by the numerical values in the table, that was purified leaving the absorption column Gas practically free from COS and hydrogen sulfide. In addition, his salary was up Carbon dioxide extremely low.

Zusammensetzung des Gases in VolumprozentComposition of the gas in percent by volume

Gas hinter demGas behind the Gas nach derGas after Gas nach derGas after Gas nach derGas after Gas vor demGas before Katalysatorcatalyst ersten Waschfirst wash zweiten Waschsecond wash AbsorptionsAbsorption Katalysatorcatalyst gefäßvessel zone nachzone after zoneZone kolonnecolumn gefäßvessel Entfernung derRemoval of 43,5643.56 RußsuspensionSoot suspension 48,2948.29 50,6450.64 43,5643.56 41,4041.40 43,7943.79 45,8945.89 48,2048.20 41,4041.40 3,693.69 41,6141.61 4,084.08 0,020.02 3,683.68 0,610.61 3,703.70 0,660.66 0,00020.0002 0,600.60 0,0060.006 0,600.60 0,00560.0056 0,00030.0003 0,020.02 0,560.56 0,00580.0058 0,620.62 0,650.65 0,560.56 9,999.99 0,570.57 0,260.26 0,280.28 10,0010.00 0,180.18 9,559.55 0,200.20 0,210.21 0,180.18 90009000 0,180.18 11 11 90009000 250250 100100 4040 4040 250250 31,731.7 128128 30,430.4 30,330.3 31,831.8 31,231.2

CO CO

H2. H 2 .

CO2 CO 2

H2S H 2 S

COS COS

N2 (+ A usw.) N 2 (+ A etc.)

H2O H 2 O

CH4 CH 4

Ruß-Gehalt, mg/Nm3 Soot content, mg / Nm 3

Temperatur, 0C Temperature, 0 C

Gesamtdruck, kg/cm2 · abs.Total pressure, kg / cm 2 · abs.

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Entfernen von Ruß und Kohlenoxysulfid aus heißen, durch unvollständige Verbrennung von kohlenstoffhaltigen brennbaren Substanzen erhaltenen Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in Abwesenheit von Wasser über einen COS-Umwandlungskatalysator geleitet wird, daß anschließend zur Sättigung des Gases mit Wasserdampf und zur gleichzeitigen Abkühlung des Gases auf eine Temperatur unterhalb des Taupunktes dem Gas ausreichend Wasser zugesetzt wird, wodurch der größte Teil des Rußes in Form einer wäßrigen Suspension abgeschieden wird, und daß das Gas nach Abtrennung dieser wäßrigen Rußsuspension mit wenigstens einem an sich bekannten Mittel zum Entfernen von Schwefelwasserstoff und gegebenenfalls COS behandelt wird.1. Process for removing soot and carbon oxysulfide from hot, incomplete Combustion of gases obtained from carbon-containing combustible substances, characterized in that that the gas in the absence of water over a COS conversion catalyst that is then passed to saturation of the gas with water vapor and simultaneous cooling of the gas to a temperature below the dew point, sufficient water is added to the gas is, whereby most of the soot is deposited in the form of an aqueous suspension is, and that the gas after separation of this aqueous carbon black suspension with at least one known agents for removing hydrogen sulfide and optionally COS treated will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas, bevor es über den COS-Umwandlungskatalysator geleitet wird, auf eine Temperatur von 100 bis 5000C, vorzugsweise von 200 bis 35O0C abgekühlt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the gas is cooled to a temperature of 100 to 500 0 C, preferably from 200 to 350 0 C, before it is passed over the COS conversion catalyst. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung des Gases ohne gewollte Druckänderung durchgeführt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the cooling of the gas without intentional Pressure change is carried out. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas mit einer Raumgeschwindigkeit von 1000 bis 20 000 Nm3 Gas je Kubikmeter Katalysator je Stunde über den COS-Umwandlungskatalysator geleitet wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the gas is passed at a space velocity of 1000 to 20 000 Nm 3 gas per cubic meter of catalyst per hour over the COS conversion catalyst. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Abtrennung der wäßrigen Rußsuspension in das Gas Dampf eingeleitet wird.5. The method according to claim 1, characterized in that following the separation of the aqueous soot suspension is introduced into the gas vapor. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas nach Abtrennung der wäßrigen Rußsuspension mit Wasser behandelt wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the gas after separation of the aqueous Soot suspension is treated with water. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas nach der Abtrennung der wäßrigen Rußsuspension bis auf eine Temperatur von 10 bis 7O0C abgekühlt wird.7. The method according to claim 1, characterized in that the gas is cooled to a temperature of 10 to 7O 0 C after the separation of the aqueous carbon black suspension. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 809 507/521 1.68 © Bundesdruckerei Berlin809 507/521 1.68 © Bundesdruckerei Berlin
DES94141A 1963-11-13 1964-11-11 Process for removing soot and carbon oxysulphide from hot gases obtained by incomplete combustion of carbon-containing combustible substances Pending DE1260676B (en)

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