Fixation à haute et moyenne température de l'hydrogène sulfuré par des masses de captation régénérables Hydrogen-Sulfide Fixation At High and Medium Temperature by Regenerable Capture Masses

Abstract

L'intérêt de la désulfuration haute température comparée à la même opération conduite à basse température est renforcé quand la désulfuration a lieu entre deux opérations de niveau thermique élevé comme la gazéification du charbon et la production d'électricité par cycles combinés turbine à gaz-turbine à vapeur. Les masses absorbantes à base d'oxyde de fer peuvent réaliser une bonne désulfuration mais résistent mal aux chocs thermiques. Un agent de régénération particulièrement efficace est le dioxyde de soufre qui peut réoxyder le sulfure de fer par une réaction légèrement endothermique. Un des principaux avantages de cette réaction est la production directe de soufre élémentaire. Ses désavantages sont une faible conversion par passe et la sulfatation de l'oxyde de calcium (une des nombreuses impuretés des boues rouges qui composent la masse). Lorsque l'on emploie de la vapeur pour diluer le SO2 deux autres réactions ont lieu. La production de soufre est augmentée et la sulfatation disparaît. Les productions principales du procédé sont du soufre élémentaire et de la vapeur haute pression. On rencontre deux zones de réactions (l'une de captation, l'autre de régénération) séparées par un tampon de gaz inerte et une circulation de la masse. Aucune autre unité de traitement de soufre n'est requise sur le site. Une évaluation économique préliminaire montre que ce procédé est compétitif lorsqu'on le compare à un lavage des gaz par solvant, à froid. The interest of a high temperature unit compared to a low temperature one is enhanced when desulphurization takes place between two hotoperations like coal gasification and power generation by combined cycles. Iron oxide based sorbents such as redmuds can achieve good desulphurization but cannot withstand high temperature gradients. An efficient regenerating agent is sulphur dioxide. SO2 can regenerate iron sulphide with a slightly endothermic reaction. One of the major advantages of this reaction is the direct production of elemental sulphur. The disadvantages are poor conversion of SO2 and sulphatation of calcium oxide (one among numerous impurities of redmud). When steam is used for this dilution, two other reactions take place. Sulphur production is enhanced, and sulphatation doesn't occur any more. Basically this process produces sulphur and high pressure vapor. It has two reaction zones (i. e. captation and regeneration) separated by a gas seal and catalyst circulation, it doesn't require any other sulphur unit in the plant. A rough economic evaluation shows that this process economics looks attractive compared to the cold acid gas removal processes costs.