[其他]净化高温还原气的方法

说明书

本发明涉及高温还原气的净化方法，例如，合理地从诸如煤的气化工艺中生成的气体的高温还原气混合物中除去象硫化氢和硫化羰之类的硫化物的方法。

近年来，由于石油资源枯竭及其价格的增长，使得人们对各种燃料（或原料）引起很大关注，而且目前已开发出煤和重油（焦油砂油，油页岩，Maya原油，减压残油，等等）的利用技术。作为典型的实例，煤和重油被气化，得到的气体用作发电的燃料，用作其它燃料以及化学合成用的原料。

但是，取决于作为原料的煤或重油的种类，气化产生的气体含有浓度为每百万份中有几百或几千份的硫化物（例如硫化氢和硫化羰）。为了抑制环境污染，防止下流端上的装置元件腐蚀和催化剂中毒，需要从气体中除去这些硫化物。

作为这种排除手段，有干法和湿法。

在湿法中，需要冷却处理气，事实上这对节省能源是不利的。另外，为了除去伴生组分（焦油，萘，囟素，NH₃，HCN，灰尘等），防止污染和吸收液的变质，需要预处理和废液处理设施。总之，湿法的组成工序复杂。

另一方面，干法对节能有利，而且处理工序的组成简单，为此，在干法中除去硫的化合物一般是用一种主要成分为金属氧化物的吸收剂，在高温下以硫化物的形式进行吸收。可用的吸收剂包括Fe、Zn、Mo、Mn、Cu、W等的金属氧化物，这种吸收剂在250～500℃下能与H₂S和COS反应。现在，用Fe₂O₃对吸收反应进行说明。假定吸收反应按下式（1）～（7）进行：

随后，经历了吸收反应的吸附剂用一种含氧气体按下式（8）反应再生成金属氧化物：

吸收反应和回收反应的循环，使硫的化合物得到回收并作为亚硫酸盐废气从高温还原气中除掉。

该方法所用的吸收剂可通过下述方法制备;即在一个移动床系统中，将单独的上述金属氧化物或含金属氧化物的耐热多孔物质压制成球型或柱型;或在一个固定床系统中压制成蜂窝型。

由于从诸如煤气化气的还原气中除去硫化物而制备的净化气体将用作能源，在加工过程中CO和H₂的含量最好是稳定的。为了得到这种稳定的工艺过程，对上述式（1）至（4）的反应必须尽可能地抑制。

在移动床系统中，吸收工序和回收工序是连续循环的，因而上述技术问题可容易地得到解决。但在固定床系统中，吸收工序和回收工序都是断续进行的，从而先进行吸收反应，然后回收吸收剂，净化气体的CO和H₂浓度暂时减小，这种现象实际上对于高温还原气的净化方法是不理想的。