DE10204654A1 - Stripping of sulfide-containing liquids, especially from leather or petrochemical industries, with carbon dioxide-containing gas involves recycling of hydrogen sulfide-containing off-gas - Google Patents
Stripping of sulfide-containing liquids, especially from leather or petrochemical industries, with carbon dioxide-containing gas involves recycling of hydrogen sulfide-containing off-gasInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von sulfidhaltigen Flüssigkeiten durch Strippung mit einem kohlendioxidhaltigen Strippgas, wobei Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff enthaltendes Abgas und von Sulfiden gereinigtes Wasser anfallen. The invention relates to a method for the treatment of sulfide-containing liquids by stripping with a stripping gas containing carbon dioxide, whereby carbon dioxide and Exhaust gas containing hydrogen sulfide and water purified from sulfides attack.
In zahlreichen Industriezweigen fallen sulfidhaltige Flüssigkeiten, z. B. Ablaugen oder Abwässer an, die nicht ohne Weiteres an die Umwelt abgegeben werden können. Beispielsweise entsteht bei der Lederherstellung sulfidhaltiges Abwasser, dessen Entsorgung oder Verwertung Probleme bereitet. Auch beim Auswaschen von Gaskomponenten, z. B. Sauergaskomponenten wie Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff, aus Abgas oder Rohgas mittels Laugen fallen häufig sulfidhaltige Ablaugen an, die vor einer Entsorgung aufbereitet werden müssen. Die Behandlung solcher sulfidhaltiger Flüssigkeiten erfolgt üblicherweise durch Ansäuerung mit Schwefelsäure (pH > 5), wobei die gebundenen Sauergaskomponenten wieder in die Gasphase verdrängt werden. Die verdrängten Sauergaskomponenten werden z. B. mit Methan abgestrippt und anschließend verbrannt. Das saure Abwasser muss anschließend mit frischer Natronlauge neutralisiert werden, um es in eine Kläranlage einleiten zu können. Liquids containing sulfide, e.g. B. leaching or Waste water that cannot easily be released into the environment. For example, sulfide-containing wastewater is produced in leather production Disposal or recycling problems. Even when washing out Gas components, e.g. B. sour gas components such as carbon dioxide and Hydrogen sulfide, from exhaust gas or raw gas by means of alkalis often precipitate sulfide-containing Leaching that must be processed before disposal. The treatment Such sulfide-containing liquids are usually carried out by acidification Sulfuric acid (pH> 5), with the bound acid gas components back into the Gas phase can be displaced. The displaced sour gas components are e.g. B. with Stripped methane and then burned. The acidic wastewater must then neutralized with fresh caustic soda to put it in a sewage treatment plant to initiate.
Die Verwendung von Chemikalien zur Aufbereitung von sulfidhaltigen Flüssigkeiten ist teuer und aufgrund der möglichen Toxizität solcher Stoffe problematisch. The use of chemicals for the treatment of sulfide-containing liquids is expensive and problematic due to the possible toxicity of such substances.
In der WO 95/14526 wird vorgeschlagen, Ablaugen aus der Öl-, Gas-, Chemie-, oder Petrochemischen Industrie mittels Kohlendioxid zu neutralisieren. Hierfür soll beispielsweise kohlendioxidhaltiges Rauchgas eingesetzt werden. WO 95/14526 proposes leaching from the oil, gas, chemical or To neutralize the petrochemical industry using carbon dioxide. For that it should for example, carbon dioxide-containing flue gas can be used.
Diese Lösung bietet sich allerdings nur an, wenn Rauchgas in ausreichender Menge am Einsatzort produziert wird. Außerdem weist Rauchgas häufig einen relativ niedrigen und gegebenenfalls stark variierenden Kohlendioxidgehalt auf. However, this solution is only suitable if there is a sufficient amount of flue gas is produced on site. In addition, flue gas often has a relatively low level and possibly widely varying carbon dioxide content.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass auf wirtschaftliche Weise gleichzeitig eine Neutralisation der sulfidhaltigen Flüssigkeit und eine effektive Entfernung der Sulfide aus der Flüssigkeit erreicht werden. The present invention has for its object a method of the beginning mentioned type in such a way that at the same time an Neutralization of the sulfide-containing liquid and effective removal of the sulfides can be reached from the liquid.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Abgas einer Adsorptionsstufe zugeführt wird, in der der Schwefelwasserstoff durch Adsorption an einem Adsorptionsmittel vom Abgas abgetrennt wird und das verbleibende kohlendioxidhaltige Abgas als Kreislaufgas zur Bildung des kohlendioxidhaltigen Strippgases wiederverwendet wird. This object is achieved in that the exhaust gas one Adsorption stage is supplied, in which the hydrogen sulfide by adsorption an adsorbent is separated from the exhaust gas and the remaining Carbon dioxide-containing exhaust gas as a cycle gas to form the carbon dioxide-containing Stripping gas is reused.
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, dass für die gleichzeitige Neutralisation und Sulfidentfernung durch Strippung mit einem kohlendioxidhaltigen Strippgas ein hoher Kohlendioxid-Überschuss erforderlich ist. Daher wird für einen wirtschaftlichen Einsatz von Kohlendioxid eine Kreislaufführung gewählt. Hierzu ist eine weitestgehende Abtrennung des Schwefelwasserstoffs aus dem Kreislaufgas zwingend erforderlich. Je vollständiger diese Abtrennung gelingt, desto besser gelingt die eigentliche Sulfidentfernung aus der Flüssigkeit und um so besser ist die Abwasserspezifikation. The invention is based on the basic idea that for simultaneous Neutralization and sulfide removal by stripping with a carbon dioxide Stripping gas requires a high excess of carbon dioxide. Therefore, for one economic use of carbon dioxide selected a cycle. This is a the greatest possible separation of the hydrogen sulfide from the cycle gas required. The more complete this separation is, the better it will be actual sulfide removal from the liquid and the better Sewage specification.
Mit der Erfindung können insbesondere sulfidhaltige Industrieabwässer, z. B. aus einer Fabrik zur Lederherstellung, behandelt werden. Aufgrund des sehr hohen Sulfidgehalts derartiger Abwässer ist eine wirtschaftliche Aufbereitung mit herkömmlichen Methoden sehr schwierig. Ein anderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Behandlung von Ablaugen aus Olefinanlagen. In Olefinanlagen insbesondere Ethylenanlagen wird das Rohgas üblicherweise zur Entfernung von Sauergaskomponenten, insbesondere Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff, mit verdünnter Natronlauge (NaOH) gewaschen. Die Sauergase werden chemiesorbiert und als Na2CO3 bzw. Na2S gebunden. Bei den üblichen pH-Werten von über 13 liegt das chemische Gleichgewicht praktisch vollständig auf der Seite der Natriumsalze. Das verbrauchte Waschmittel (Ablauge) wird verworfen. Um die anfallende Ablauge in eine biologische Kläranlage einleiten zu können, muss in aller Regel das für Bakterien toxische Na2S entfernt werden. Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise gelingt es, das Na2S ohne den Einsatz von toxischen Chemikalien wie Schwefelsäure mit geringem apparativen Aufwand aus der Ablauge zu entfernen. With the invention in particular sulfide-containing industrial waste water, for. B. from a leather manufacturing factory. Due to the very high sulfide content of such waste water, economical treatment using conventional methods is very difficult. Another application of the invention is the treatment of waste liquor from olefin plants. In olefin plants, especially ethylene plants, the raw gas is usually washed with dilute sodium hydroxide solution (NaOH) to remove acid gas components, in particular carbon dioxide and hydrogen sulfide. The acid gases are chemically sorbed and bound as Na 2 CO 3 or Na 2 S. At the usual pH values of over 13, the chemical equilibrium is practically entirely on the side of the sodium salts. The used detergent (waste liquor) is discarded. In order to be able to discharge the waste liquor into a biological sewage treatment plant, the Na 2 S, which is toxic to bacteria, must generally be removed. With the procedure according to the invention it is possible to remove the Na 2 S from the waste liquor with little outlay on equipment without the use of toxic chemicals such as sulfuric acid.
Zweckmäßigerweise wird dem Kreislaufgas frisches Kohlendioxid, insbesondere reines oder hochkonzentriertes Kohlendioxid, zugeführt. Auf diese Weise wird ein Verbrauch von Kohlendioxid ausgeglichen. Das zugeführte Kohlendioxid weist bevorzugt einen Reinheitsgrad von mindestens 90% auf. Appropriately, the cycle gas is fresh carbon dioxide, especially pure or highly concentrated carbon dioxide. In this way there is a consumption balanced by carbon dioxide. The carbon dioxide supplied preferably has one Purity level of at least 90%.
Zur Regenerierung des Adsorptionsmittels wird vorzugsweise ein sauerstoffhaltiges Gas, insbesondere reiner Sauerstoff oder Luft, zugeführt. Eine Verwendung von reinem Sauerstoff oder mit Sauerstoff hoch angereicherter Luft bietet den Vorteil, dass keine oder nur eine geringfügige Anreicherung von Inertgasen im Kreislaufgas stattfindet. Besonders bevorzugt ist daher der Einsatz eines sauerstoffhaltigen Gases mit einem Sauerstoffgehalt von mindestens 90%. To regenerate the adsorbent, an oxygen-containing one is preferably used Gas, especially pure oxygen or air, supplied. A use of pure oxygen or air highly enriched with oxygen offers the advantage that no or only a slight enrichment of inert gases in the recycle gas takes place. The use of an oxygen-containing gas is therefore particularly preferred with an oxygen content of at least 90%.
Als Adsorptionsmittel wird gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Eisenhydroxid (Fe(OH)3) oder Eisenoxid (Eisenschwamm) eingesetzt. Das Adsorptionsmittel ist dabei zweckmäßigerweise in einer als Festbettadsorber ausgebildeten Adsorptionsstufe angeordnet. Der Festbettadsorber enthält ein Eisenhydroxid oder Eisenoxid aufweisendes Festbett, über das das Abgas zur Abtrennung von Schwefelwasserstoff geleitet wird. Dabei fällt Eisensulfid (Fe2S3) an. Bei der Regenerierung des Adsorptionsmittels durch Zufuhr des sauerstoffhaltigen Gases wird daraus elementarer Schwefel (S) gebildet. Der im Abgas enthaltene Schwefelwasserstoff wird also schließlich in elementaren Schwefel umgewandelt, der für die Umwelt unbedenklich ist und deponiert werden kann. Der elementare Schwefel wird als Feststoff abgezogen und kann beispielsweise einer Verwendung als Rohstoff zugeführt werden. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, iron hydroxide (Fe (OH) 3 ) or iron oxide (sponge iron) is used as the adsorbent. The adsorbent is expediently arranged in an adsorption stage designed as a fixed bed adsorber. The fixed bed adsorber contains a fixed bed containing iron hydroxide or iron oxide, through which the exhaust gas is passed in order to separate hydrogen sulfide. This produces iron sulfide (Fe 2 S 3 ). When the adsorbent is regenerated by supplying the oxygen-containing gas, elemental sulfur (S) is formed from it. The hydrogen sulfide contained in the exhaust gas is thus finally converted into elemental sulfur, which is harmless to the environment and can be disposed of. The elemental sulfur is removed as a solid and can be used, for example, as a raw material.
Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird dem Kreislaufgas mit Schwefelwasserstoff verunreinigtes kohlendioxidhaltiges Abgas zugeführt. Nach Reinigung des Abgases in der Adsorptionsstufe wird das von Schwefelwasserstoff befreite Abgas als Kreislaufgas wieder zur Strippung zurückgeführt. Auf diese Weise kann auch im Prozess anfallendes Abgas zur Bildung des kohlendioxidhaltigen Strippgases verwendet werden. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird zur Strippung eine Strippkolonne mit mindestens zwei Stufen eingesetzt, wobei die erste Stufe mit frischem Kohlendioxid betrieben wird, während die zweite Stufe mit dem kohlendioxidhaltigem Kreislaufgas betrieben wird. Als Alternative kann bei einer derartigen Anordnung auch die erste Stufe mit kohlendioxidhaltigen Kreislaufgas und die zweite Stufe mit frischem Kohlendioxid betrieben werden. Sofern bei der Nautralisation mit einer Ausfällung von Feststoffen zu rechnen ist, wird empfohlen, der Strippung eine separate Neutralisations- und Fällungsstufe mit anschließender Feststoffabtrennung vorzuschalten. Das bei der Strippung anfallende Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff enthaltende Abgas wird vorzugsweise zur Neutralisations- und Fällungsstufe zurückgeführt, während in der Neutralisations- und Fällungsstufe anfallendes Abgas zur Adsorptionsstufe geleitet wird. Sofern mit Schwefelwasserstoff verunreinigtes kohlendioxidhaltiges Abgas im Prozess zur Verfügung steht, kann dieses Abgas in die separate Neutralisations- und Fällungsstufe eingeleitet werden, während das in der Neutralisations- und Fällungsstufe anfallende Abgas der Adsorptionsstufe zugeführt wird. According to a further development of the inventive concept, the recycle gas is added Hydrogen sulfide supplied contaminated exhaust gas containing carbon dioxide. To Purification of the exhaust gas in the adsorption stage is that of hydrogen sulfide liberated exhaust gas is recirculated as stripping gas. In this way can also be generated in the process exhaust gas to form the carbon dioxide Stripping gas can be used. In a particularly useful embodiment The invention is a stripping column with at least two stages for stripping used, the first stage being operated with fresh carbon dioxide while the second stage is operated with the carbon dioxide-containing cycle gas. As Alternatively, the first stage can also be used in such an arrangement recycle gas containing carbon dioxide and the second stage with fresh carbon dioxide operate. Provided that during the nautralization with a precipitation of solids is recommended, the stripping is a separate neutralization and To precede the precipitation stage with subsequent solid separation. That at the Exhaust gas containing stripping carbon dioxide and hydrogen sulfide preferably returned to the neutralization and precipitation stage, while in the Waste gas from the neutralization and precipitation stage is directed to the adsorption stage becomes. Provided with carbon dioxide-containing exhaust gas contaminated with hydrogen sulfide Process is available, this exhaust gas can be separated into the neutralization and Precipitation can be initiated during the neutralization and Precipitation waste gas is fed to the adsorption stage.
Die Erfindung ist für die Behandlung aller denkbaren sulfidhaltigen Abwässer mit einem pH-Wert von über 7 geeignet. Besonders interessant ist ein Einsatz des Verfahrens zur Behandlung von sulfidhaltigen Industrieabwässern, z. B. Abwässern aus der Lederindustrie. Aber auch bei der Aufbereitung von Ablaugen, beispielsweise bei Olefinanlagen, kann das erfindungsgemäße Verfahren angewandt werden. The invention is for the treatment of all conceivable sulfide-containing wastewater with a Suitable for pH above 7. It is particularly interesting to use the method for Treatment of industrial wastewater containing sulfides, e.g. B. Waste water from the Leather industry. But also in the treatment of waste liquors, for example at Olefin plants, the inventive method can be applied.
Als besonderer Vorteil des Verfahrens kann angegeben werden, dass eine Neutralisation und weitestgehende Sulfidentfernung aus dem Abwasser bzw. der Ablauge ohne den Einsatz von toxischen Chemikalien ermöglicht wird. Es müssen lediglich unbedenkliche Gase, nämlich Kohlendioxid und Luft bzw. Sauerstoff, zugegeben werden. Dabei wird durch die Kreislaufführung des Kohlendioxidgases eine hohe Wirtschaftlichkeit erreicht. Die Umwelt wird nicht mehr wie bei den herkömmlichen Verfahren mit Schwefeldioxid in der Atmosphäre oder S2O3/SO4 im Abwasser belastet. Beim Einsatz in Petrochemieanlagen wird darüber hinaus eine weitestgehende Sulfidentfernung auch mit unreinem Kohlendioxid (H2S-haltig) aus Aminwäschen ermöglicht. As a particular advantage of the method, it can be stated that neutralization and the greatest possible removal of sulfide from the waste water or the waste liquor is made possible without the use of toxic chemicals. It is only necessary to add harmless gases, namely carbon dioxide and air or oxygen. A high level of economy is achieved through the circulation of the carbon dioxide gas. The environment is no longer polluted with sulfur dioxide in the atmosphere or S 2 O 3 / SO 4 in wastewater, as is the case with conventional processes. When used in petrochemical plants, extensive sulfide removal is also possible with impure carbon dioxide (containing H 2 S) from amine washes.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden: In the following, the invention is to be illustrated schematically in the figures Exemplary embodiments are explained in more detail:
Es zeigen Show it
Fig. 1 ein Fließschema einer Neutralisationsstrippung mit Kohlendioxidkreislaufführung und Einleitung von reinem Kohlendioxid in den Kreislauf. Fig. 1 is a flow diagram of a neutralization stripping with carbon dioxide circulation and introduction of pure carbon dioxide into the circuit.
Fig. 2 ein Fleißschema einer Neutralisationsstrippung mit Kohlendioxidkreislaufführung und Einleitung von verunreinigtem Kohlendioxid in den Kreislauf Fig. 2 shows a hard work of a neutralization stripping with carbon dioxide circulation and introduction of contaminated carbon dioxide into the circuit
Fig. 3 ein Fließschema einer Neutralisationsstrippung mit einer zweistufigen Strippkolonne mit getrennter Zuführung des Kohlendioxidkreislaufgases und des reinen Kohlendioxids Fig. 3 is a flow diagram of a neutralization stripping with a two-stage stripping column with separate supply of the carbon dioxide cycle gas and the pure carbon dioxide
Fig. 4 ein Fließschema einer Neutralisationsstrippung mit einer zweistufigen Strippkolonne mit getrennter Zuführung des Kohlendioxidkreislaufgases und des verunreinigten Kohlendioxids Fig. 4 is a flow diagram of a neutralization stripping with a two-stage stripping column with separate supply of the carbon dioxide cycle gas and the contaminated carbon dioxide
Fig. 5 ein Fließschema einer Neutralisationsstrippung mit vorgeschalteter Neutralisations- und Fällungsstufe und Regenerierung der Adsorptionsstufe mittels Luft Fig. 5 is a flow diagram of a Neutralisationsstrippung with upstream neutralization and precipitation stage, and regeneration of the adsorption step by means of air
Fig. 6 ein Fließschema einer Neutralisationsstrippung mit vorgeschalteter Neutralisations- und Fällungsstufe und Regenerierung der Adsorptionsstufe mittels Sauerstoff Fig. 6 is a flow diagram of a Neutralisationsstrippung with upstream neutralization and precipitation stage, and regeneration of the adsorption step by means of oxygen
Fig. 7 ein Fließschema einer Neutralisationsstrippung mit vorgeschalteter Neutralisations- und Fällungsstufe und Rückführung von Strippkolonnenabgas in die Neutralisations- und Fällungsstufe Fig. 7 is a flow diagram of a Neutralisationsstrippung with upstream neutralization and precipitation stage and return of Strippkolonnenabgas in the neutralization and precipitation stage
Fig. 8 ein Fließschema einer Neutralisationsstrippung mit vorgeschalteter Neutralisations- und Fällungsstufe und Einleitung von verunreinigtem Kohlendioxid in die Neutralisations- und Fällungsstufe Fig. 8 is a flow diagram of a Neutralisationsstrippung with upstream neutralization and precipitation stage and introduction of contaminated carbon dioxide in the neutralization and precipitation stage
Fig. 9 ein Fließschema einer Neutralisationsstrippung mit zweistufiger Strippkolonne mit getrennter Zuführung von reinem Kohlendioxid und vorgeschalteter Neutralisations- und Fällungsstufe Fig. 9 is a flow diagram of a two-stage stripping column Neutralisationsstrippung with with a separate feed of pure carbon dioxide and upstream neutralization and precipitation stage
Fig. 10 ein Fließschema einer Neutralisationsstrippung mit zweistufiger Strippkolonne mit separater Zuführung von verunreinigtem Kohlendioxid und vorgeschalteter Neutralisations- und Fällungsstufe Fig. 10 is a flow diagram of a two-stage stripping column Neutralisationsstrippung with with a separate supply of contaminated carbon dioxide and upstream neutralization and precipitation stage
In den Figuren sind die selben Anlagenteile und Verfahrensschritte mit den selben Bezugsziffern bezeichnet. The same plant parts and method steps are the same in the figures Designated reference numbers.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Variante einer Neutralisationsstrippung mit Kohlendioxidkreislaufführung und Reinigung des Kreislaufgases wird über Leitung 1 sulfidhaltiges Abwasser, das beispielsweise in der Lederindustrie anfällt, in den Kopf der Strippkolonne 20 eingeleitet. In der Leitung 6 wird kohlendioxidhaltiges Kreislaufgas als Strippgas der Strippkolonne 20 zugeführt. In der Strippkolonne 20 werden die Sauergaskomponenten von Abwasser abgestrippt, so dass von Sulfiden gereinigtes Abwasser über Leitung 2 abgezogen werden kann. Das bei der Strippung anfallende Abgas enthält Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff und wird über Leitung 3 von der Strippkolonne 20 abgezogen. Um das kohlendioxidhaltige Abgas als Kreislaufgas zur Bildung des kohlendioxidhaltigen Strippgases wiederverwenden zu können, wird der Schwefelwassserstoff in der Adsorptionsstufe 30 vom Abgas abgetrennt. Die Adsorptionsstufe 30 ist als Festbett-Adsorber mit einem Eisenhydroxid (FeOH3) enthaltenden Festbett ausgebildet. Ein Verbrauch von Eisenhydroxid wird durch Zufuhr von frischem Eisenhydroxid über Leitung 11 ausgeglichen. Zur Regenerierung des Festbett-Adsorbers wird reiner Sauerstoff über Leitung 10 dem Abgas zugemischt. Bei der Regenerierung fällt elementarer Schwefel (S) an, der in fester Form über Leitung 12 abgezogen und einer Verwertung zugeführt werden kann. Das die Adsorptionsstufe 30 verlassende sulfidfreie kohlendioxidhaltige Abgas wird über Leitungen 5 und 6 als Kreislaufgas zur Strippkollonne 20 zurückgeführt. Gegebenenfalls mit der Sauerstoffzufuhr über Leitung 10 mitgeführte Argonanteile können über eine Abgasleitung 8 abgezweigt werden. Zum Ausgleich eines Kohlendioxidschwundes wird über Leitung 7 reines Kohlendioxid zugeführt. In the variant of neutralization stripping shown in FIG. 1 with carbon dioxide circulation and cleaning of the circulation gas, sulfide-containing waste water, which is obtained, for example, in the leather industry, is introduced into the top of the stripping column 20 via line 1 . In line 6 , carbon dioxide-containing cycle gas is fed to the stripping column 20 as stripping gas. In the stripping column 20 , the sour gas components are stripped from waste water, so that waste water purified from sulfides can be drawn off via line 2 . The exhaust gas obtained during the stripping contains carbon dioxide and hydrogen sulfide and is withdrawn from the stripping column 20 via line 3 . In order to be able to reuse the carbon dioxide-containing exhaust gas as recycle gas to form the carbon dioxide-containing stripping gas, the hydrogen sulfide is separated from the exhaust gas in the adsorption stage 30 . The adsorption stage 30 is designed as a fixed bed adsorber with a fixed bed containing iron hydroxide (FeOH 3 ). Consumption of iron hydroxide is compensated for by supplying fresh iron hydroxide via line 11 . To regenerate the fixed bed adsorber, pure oxygen is added to the exhaust gas via line 10 . During the regeneration, elemental sulfur (S) is obtained, which can be drawn off in solid form via line 12 and recycled. The sulfide-free carbon dioxide-containing exhaust gas leaving the adsorption stage 30 is returned via lines 5 and 6 to the stripping column 20 as recycle gas. Argon portions carried along with the oxygen supply via line 10 can optionally be branched off via an exhaust line 8 . To compensate for a loss of carbon dioxide, pure carbon dioxide is supplied via line 7 .
Die in Fig. 2 dargestellte Variante unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass an Stelle von reinem Kohlendioxid mit Schwefelwasserstoff kontaminiertes Kohlendioxid über Leitung 13 dem Kreislaufgas zugeführt wird. Diese Variante eignet sich insbesondere für einen Einsatz in Olefinanlagen, in denen mit Schwefelwasserstoff verunreinigtes Kohlendioxidabgas bei der Aminwäsche des Rohgases anfällt. Die Schwefelwasserstoffverunreinigungen werden in der Adsorptionsstufe 30 vom Abgas abgetrennt. Zur Regenerierung des Adsorptionsmittels kann Luft und/oder Sauerstoff über Leitung 10 zugeführt werden. Bei der Verwendung von Luft müssen die miteingetragenen Inertgasanteile über die Abgasleitung 8 aus dem Kreislaufgas ausgeschleust werden. The variant shown in FIG. 2 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that instead of pure carbon dioxide, carbon dioxide contaminated with hydrogen sulfide is fed via line 13 to the cycle gas. This variant is particularly suitable for use in olefin plants in which carbon dioxide waste gas contaminated with hydrogen sulfide is produced during the amine scrubbing of the raw gas. The hydrogen sulfide impurities are separated from the exhaust gas in the adsorption stage 30 . Air and / or oxygen can be supplied via line 10 to regenerate the adsorbent. When using air, the inert gas components that have been entered must be removed from the recycle gas via the exhaust line 8 .
In Fig. 3 ist eine weitere Variante der Neutralisationsstrippung dargestellt, bei der eine zweistufige Strippkolonne 20 eingesetzt wird. Das kohlendioxidhaltige Kreislaufgas wird über Leitung 6 in die obere Stufe der Strippkolonne eingeleitet, während das reine Kohlendioxid in die untere Stufe der Strippkolonne 20 eingeführt wird. In Fig. 3 shows a further variant of the Neutralisationsstrippung is shown, in which a two-stage stripping column 20 is inserted. The carbon dioxide-containing cycle gas is introduced via line 6 into the upper stage of the stripping column, while the pure carbon dioxide is introduced into the lower stage of the stripping column 20 .
Bei der in Fig. 4 gezeigten Variante wird ebenfalls eine zweistufige Strippkolonne 20 eingesetzt. Bei dieser Variante wird allerdings mit Schwefelwasserstoff verunreinigtes Kohlendioxid, z. B. Abgas aus einer Olefinanlage, über Leitung 13 in die obere Stufe der Strippkolonne eingeführt. Das kohlendioxidhaltige Kreislaufgas wird über Leitung 6 der unteren Stufe der Strippkolonne 20 zugeführt. In the variant shown in FIG. 4, a two-stage stripping column 20 is also used. In this variant, however, carbon dioxide contaminated with hydrogen sulfide, e.g. B. exhaust gas from an olefin plant, introduced via line 13 into the upper stage of the stripping column. The carbon dioxide-containing cycle gas is fed via line 6 to the lower stage of the stripping column 20 .
Die in den Fig. 5 bis 10 dargestellten Ausführungsformen sind für die Behandlung von feststoffhaltigen Abwässern vorgesehen, bei denen die Gefahr einer Ausfällung von Feststoffen bei der Neutralisationsstrippung besteht. Deshalb ist der Strippkolonne 20 eine separate Neutralisations- und Fällungsstufe 40 vorgeschaltet. Die ausgefällten Feststoffe werden in einer anschließenden Dekanterstufe 50 vom Abwasser abgetrennt. The embodiments shown in FIGS. 5 to 10 are intended for the treatment of waste water containing solids, in which there is a risk of solids precipitating during the neutralization stripping. For this reason, the stripping column 20 is preceded by a separate neutralization and precipitation stage 40 . The precipitated solids are separated from the waste water in a subsequent decanter stage 50 .
Bei den in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausgestaltungen wird das für die Auffrischung des Kohlendioxidgehalts im Kreislaufgas erforderliche reine Kohlendioxid über Leitung 7 der Neutralisations- und Fällungsstufe 40 zugeführt. Gegebenenfalls kann in der Neutralisations- und Fällungsstufe 40 anfallendes Abgas über Leitung 14 dem Abgas der Strippkolonne 20 beigemischt werden. Falls erforderlich, kann zusätzlich reines Kohlendioxid direkt in den Kohlendioxid-Kreislauf bei Leitung 6 zugemischt werden. In the in Fig. 5 and 6 embodiments is necessary for the replenishment of the carbon dioxide content in the recycle gas pure carbon dioxide is supplied via line 7 to the neutralization and precipitation stage 40. If necessary, waste gas obtained in the neutralization and precipitation stage 40 can be mixed with the waste gas of the stripping column 20 via line 14 . If necessary, pure carbon dioxide can also be added directly to the carbon dioxide circuit in line 6 .
Während bei der in Fig. 5 gezeigten Variante zur Regenerierung der Adsorptionsstufe 30 Luft über Leitung 10 eingeleitet wird, wodurch eine Inertgasabtrennung über die Abgasleitung 8 erforderlich wird, wird bei der Variante gemäß Fig. 6 reiner Sauerstoff zur Regenerierung eingesetzt. While in the variant shown in FIG. 5 for the regeneration of the adsorption stage 30, air is introduced via line 10 , which means that inert gas must be separated off via the exhaust line 8 , in the variant according to FIG. 6 pure oxygen is used for regeneration.
In Fig. 7 ist eine weitere Ausgestaltung gezeigt, bei der das von der Strippkolonne 20 abgezogene Abgas nicht unmittelbar der Adsorptionsstufe 30 zugeführt wird, sondern über Leitung 3 in die Neutralisations- und Fällungsstufe 40 eingeleitet wird. Das in der Neutralisations- und Fällungsstufe 40 anfallende kohlendioxidhaltige Abgas wird dann über Leitung 16 der Adsorptionsstufe 30 zugeführt. FIG. 7 shows a further embodiment in which the exhaust gas drawn off from the stripping column 20 is not fed directly to the adsorption stage 30 but is introduced into the neutralization and precipitation stage 40 via line 3 . The resulting carbon dioxide-containing exhaust gas in the neutralization and precipitation stage 40 is then fed via line 16 to the adsorption stage 30 .
Wie in Fig. 8 gezeigt, kann bei Vorhandensein von mit Schwefelwasserstoff verunreinigtem kohlendioxidhaltigem Abgas auch dieses Abgas über Leitung 7 der Neutralisations- und Fällungsstufe 40 zugeführt werden. Dort entstehendes kohlendioxidhaltiges Abgas wird dann über Leitung 16 der Adsorptionsstufe 30 zugeführt. As shown in FIG. 8, in the presence of carbon dioxide-containing exhaust gas contaminated with hydrogen sulfide, this exhaust gas can also be fed via line 7 to the neutralization and precipitation stage 40 . Carbon dioxide-containing exhaust gas produced there is then fed via line 16 to the adsorption stage 30 .
Die in den Fig. 9 und 10 gezeigten Varianten entsprechen im Wesentlichen der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform, wobei jedoch die Strippkollonne 20 zweistufig ausgebildet ist. Dabei wird gemäß Fig. 9 reines Kohlendioxid über Leitung 7 der unteren Stufe der Strippkolonne 20 zugeführt, während das Kreislaufgas über Leitung 6 der oberen Stufe der Strippkolonne 20 zugeleitet wird. Hiervon unterscheidet sich die Variante gemäß Fig. 10 dadurch, dass mit Schwefelwasserstoff verunreinigtes Kohlendioxid über Leitung 13 der oberen Stufe der Strippkolonne 20 zugeführt wird, während das kohlendioxidhaltige Kreislaufgas über Leitung 6 in die untere Stufe der Strippkolonne 20 eingeleitet wird. Weitere Unterschiede bestehen in der Verwendung von Luft bzw. Sauerstoff als Regeneriergas zur Regenerierung der Adsorptionsstufe 30 sowie in der Ausschleußung von Inertgasen über die Abgasleitung 8. The variants shown in FIGS . 9 and 10 essentially correspond to the embodiment shown in FIG. 7, but the stripping column 20 is designed in two stages. In this case, pure carbon dioxide 9 via line 7 of the lower stage of the stripping column 20 is shown in FIG. Fed while the recycle gas is fed via line 6 to the upper stage of the stripping column 20. The variant according to FIG. 10 differs from this in that carbon dioxide contaminated with hydrogen sulfide is fed via line 13 to the upper stage of the stripping column 20 , while the carbon dioxide-containing cycle gas is introduced via line 6 into the lower stage of the stripping column 20 . Further differences exist in the use of air or oxygen as regeneration gas for the regeneration of the adsorption stage 30 and in the discharge of inert gases via the exhaust line 8 .
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| DE2002104654 DE10204654A1 (en) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | Stripping of sulfide-containing liquids, especially from leather or petrochemical industries, with carbon dioxide-containing gas involves recycling of hydrogen sulfide-containing off-gas |
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| DE2002104654 DE10204654A1 (en) | 2002-02-05 | 2002-02-05 | Stripping of sulfide-containing liquids, especially from leather or petrochemical industries, with carbon dioxide-containing gas involves recycling of hydrogen sulfide-containing off-gas |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008016248A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Rehau Ag + Co. | Method for removing hydrogen sulfide from biogas, involves passing inner space adjacent to oxygen containing gas or pure oxygen to reduce iron-sulfide by oxidation process, where iron-sulfide is formed by passing inner space with biogas |
| EP2385022A1 (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-09 | EnCana Corporation | Removal of hydrogen sulfide from water |
| WO2023175390A1 (en) * | 2022-10-17 | 2023-09-21 | Abu Dhabi National Oil Company | Method and system for sulfur, carbon dioxide and hydrogen recovery |
-
2002
- 2002-02-05 DE DE2002104654 patent/DE10204654A1/en not_active Withdrawn
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