search query: @keyword rikkivety / total: 8
results-list
reference: 4 / 8
« previous | next »
Author:Jääskeläinen, Henna-Riikka
Title:Hydrogen sulphide removal from gas streams - a feasibility study
Rikkivedyn talteenotto kaasuvirroista - Esiselvitys
Publication type:Master's thesis
Publication year:2011
Pages:xi + 102 + [9]      Language:   eng
Department/School:Kemian laitos
Main subject:Tehdassuunnittelu   (Kem-107)
Supervisor:Koskinen, Jukka
Instructor:Eilos, Isto
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions
close

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  1981   | Archive
Keywords:hydrogen sulphide
claus process
tail gas
copper sulphide precipitation
rikkivety
RTO
Claus
poistokaasu
kuparisulfidisaostus
Abstract (eng): Sour feedstock and increasing environmental concerns have driven refineries to rethink their acid gas removal.
The sulphur in crude oil sulphur compounds is first hydrogenated to hydrogen sulphide (H2S) which is recovered by alkanolamine absorption.
The concentrated H2S is converted further to elemental sulphur in a Claus sulphur recovery unit (SRU).
However, these SRU's can no longer reach tightened sulphur emission regulations without additional tail gas treatment units (TGTU).
The aim of this Master's thesis was to evaluate the feasibility of copper sulphide (CuS) precipitation process as a Claus tail gas unit.

H2S removal from industrial gas streams is conducted by solid adsorption, solvent absorption or chemical conversion.
This literature review presents most widely used H2S removal technologies in three categories: 1) as regenerable processes which can treat large gas streams but consume vast amount of energy, 2) as non-regenerable processes that are used to clean smaller gas volumes to high purity levels and 3) as processes where H2S is converted directly to elemental sulphur.

This feasibility study introduces CuS precipitation process as a tail gas unit to a two-stage Claus system.
The process absorbs H2S into acidic copper sulphate solution, which recovers sulphur as solid CuS precipitate.
The formed CuS can be sold to copper smelters as secondary feedstock.
The copper sulphide TGTU was calculated to reach an overall sulphur recovery rate of 99.997 % with minimal energy consumption, which is superior to other tail gas processes.
The leading commercial processes, the reductive amine based TGTUs, were calculated to reach 99.951 % H2S conversion.
These recovery rates were determined with Sulsim and ProTreat simulators.
The initial gas composition and unit specifications were obtained from literature.

Regardless of the superior recovery rate, the copper sulphide TGTU appeared uneconomical due to high price of cupric oxide, the main reactant.
The relative operating costs of the CuS precipitation process equalled 170 % more than the annual total costs of amine based TGTU for a Claus capacity of 100 t/d sulphur.
The feasibility of the CuS tail gas unit is fully defined by the difference between cupric oxide and copper sulphide market prices, and the required exhaust gas purity.
The key priority in further research should be finding an economically feasible regeneration method for the CuS precipitate.
Thus far, this precipitation process should be considered exclusively for small-scale H2S removal or for applications requiring extreme sulphur recovery.
Abstract (fin): Aiempaa rikkipitoisempien raaka-aineiden ja kiristyneiden ympäristömääräysten vuoksi jalostamot joutuvat etsimään uusia rikkivedyn talteenottomenetelmiä.
Raakaöljyn rikkikomponenttien sisältämä rikki muutetaan hydraamalla rikkivedyksi, joka otetaan talteen amiiniabsorptiolla.
Väkevä rikkivetypitoinen kaasu reagoidaan alkuainerikiksi rikin talteenottoyksikössä (RTO).
Nämä Claus-yksiköt eivät kuitenkaan enää yllä tiukentuneisiin päästötavoitteisiin ilman erillisiä poistokaasupesureita.
Tämän diplomityön tavoitteena oli arvioida kuparisulfidisaostuksen soveltuvuutta Claus-yksikön poistokaasupesuriksi.

Rikkivety poistetaan teollisista kaasuvirroista joko adsorptiolla, absorptiolla tai kemiallisilla reaktioilla.
Diplomityön kirjallisuusosassa esitellään yleisimmät teolliset rikinpoistoprosessit jaoteltuina kolmeen ryhmään: 1) regeneroitavat menetelmät, jotka käsittelevät suuria kaasuvirtoja, mutta kuluttavat paljon energiaa; 2) ei-regeneroitavat menetelmät, joita käytetään pienempien kaasuvirtojen vaativiin puhdistuksiin; sekä 3) menetelmät, joissa rikkivety reagoi suoraan alkuainerikiksi.

Työn soveltava osa esittelee kuparisulfidisaostusprosessin kaksivaiheisen Claus-yksikön poistokaasupesurina.
Prosessi absorboi rikkivedyn happamaan CuSO4-vesiliuokseen, joka saostaa rikin kiinteänä kuparisulfidisakkana.
Muodostunut kuparisulfidi voidaan myydä kuparisulatoille toissijaiseksi raaka-aineeksi.
Diplomityön tulosten perusteella kuparisulfidipesuri kuluttaa vain vähän energiaa, mutta sillä voidaan saavuttaa jopa 99,997 % rikin kokonaistalteenottoaste.
Johtavat kaupalliset prosessit, pelkistävät amiiniabsorberit, kykenivät tarkastelussa 99,951 % H2S konversioon.
Nämä kokonaiskonversiot määritettiin Sulsim ja ProTreat simulaattoreilla käyttäen lähtöarvoina kirjallisuuden tuloksia.

Ylivoimaisesta talteenottoasteestaan huolimatta kuparisulfidisaostus vaikuttaa taloudellisesti kannattamattomalta.
CuS-saostuksen suhteelliset käyttökustannukset olivat 170 % korkeammat kuin amiiniabsorberin vuosittaiset kokonaiskustannukset 100 t/d rikkikapasiteetille.
Kuparisulfidisaostuksen soveltuvuus Claus-yksikön poistokaasupesuriksi osoittautui täysin riippuvaiseksi kuparioksidin- ja sulfidin markkinahinnoista sekä poistokaasun puhtausvaatimuksista.
Jatkotutkimusten tärkein tavoite olisi löytää taloudellisesti kannattava regenerointimenetelmä.
Toistaiseksi kuparisulfidisaostusta tulisi harkita vain sovelluksiin, jotka käsittelevät pieniä kaasumääriä tai vaativat erittäin korkean talteenottoasteen.
ED:2011-11-08
INSSI record number: 42920
+ add basket
« previous | next »
INSSI