JPS581041B2 - リユウカスイソネンシヨウソウチオ タイキジヨウタイニ シテオクホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、硫化水素の供給を中断して、燃料、酸素含有
ガス及び水を硫化水素燃焼装置に供給し、そしてこの酸
素含有ガスの助けによって該装置中で燃料を燃焼せしめ
ることにより硫化水素燃焼装置を待機状態（ｓｔａｎｄ
−ｂＹ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）にしておくための方法に関
する。

本発明はまたこの方法を実施するためのバーナーにも関
する。

従来より、クラウス反応を利用して硫化水素含有ガスか
ら硫黄を回収することはよく知られており、またこの半
応を用いる種々の方法が実用されている。

これらの方法の一つとしてクラウス反応を熱反応域（以
下クラウス反応器として示す）中および１あるいは２以
上の触媒反応域中で行ない各区域後にガスを冷却し、生
成した硫黄蒸気を凝縮させて硫黄を回収する方法がある
。

バーナー中で硫化水素は部分的に燃焼され、クラウス反
応器中でのクラウス反応によって硫黄を製造するために
必要とされる化学当量の硫化水素と二酸化硫黄を含有す
るガスが得られる。

クラウス反応器中においては多量の硫黄蒸気が形成され
、このガスはクラウス反応器より排出された後冷却され
、これによって硫黄蒸気は大部分凝縮され、硫黄は液状
で回収される。

次いで、このガスは再加熱されて１あるいは２以上の触
媒反応域に送られ、ここで更に硫黄が形成され、冷却お
よび凝縮によって回収される。

クラウス反応に使用される硫化水素の量は、大部分は製
油所での脱硫法から、または天然ガスから得られ、時に
よりその量は大巾に変化する。

このため、一定期間硫化水素の燃焼を停止して、該装置
を待機状態にしておく必要がある。

即ち短期間で硫化水素を燃焼させる状態に復元すること
ができるようにしておかなくてはならない。

もし必要であれば、例えば装置の修繕を行なわなければ
ならない時には、待機状態にある装置は冷却によって完
全に閉鎖されることができるが、硫化水素の燃焼を再開
したい場合に加熱に時間を取り、このため該装置はもは
や待機状態にあるとは考えられない。

本発明の目的は該装置を待機状態にし且つこの状態に保
つ時に、装置および特にバーナーが作られている材料が
耐えられる温度以上の温度に上昇することを防ぐことに
あるが、他方では短期間で硫化水素を燃焼させる状態に
復帰さすことができる水準に温度を保つことも望ましい
。

本発明の目的はまた腐食物質、特に三酸化硫黄の形成を
防止することにも関する。

装置を待機状態にする時に所望の温度に保持するために
、一般には装置内で酸素含有ガス、特に空気を用いて燃
料が燃焼される。

しかしこれによって生じる温度は所望の温度より高いた
めに、燃料を完全燃焼させるに必要な量以上の酸素含有
ガスが添加され、これによって燃焼中に生成されるガス
（以下燃焼ガスという）の温度が低められて．いた。

しかし、過剰量の酸素は燃焼ガスと共に触媒反応域に移
り、この結果この反応域中に存在する硫黄はもちろん接
続ラインやクーラー中に残留する硫黄も燃焼される。

硫黄の燃焼の際には二酸化硫黄に加えて多量の三酸化硫
黄も形成される。

，この三酸化硫黄ガスは装置を腐食し、従って過剰量の
酸素を用いて該装置中で燃料を燃焼させる際にこの三酸
化硫黄が形成されることは望ましくないと考えられてい
る。

燃料を燃焼させる際に生成される燃焼ガスの温，度を低
下させるために、希釈ガスとして過剰量の酸素含有ガス
を用いるかわりに、不活性ガスを使用することも提案さ
れている。

この目的のために，不活性ガスが酸素含有ガスと混合さ
れ、このガス混合物の助けによって燃料が燃焼する。

不活性ガスとしては、安価な点並びに入手し易さの点か
ら水蒸気が特に適している。

しかし、水蒸気を酸素含有ガスと混合する時供給ライン
に水蒸気が凝縮し、この結果既定量の水蒸気が混合され
た酸素含有ガスの規則的な供給が妨げられることが欠点
として考えられる。

本発明は上記欠点の解消された方法を提供することであ
る。

それ故、本発明は硫化水素燃焼装置への硫化水素の供給
を停止し、これに燃料、酸素含有ガスおよび水を供給し
、酸素含有ガスの助けによって燃料を燃焼させて該装置
を待機状態にしておく方法において、酸素含有ガスの助
けによって燃料を燃焼させることによって形成された炎
の中に該水を導入することを特徴とする方法に関する。

水は燃料の燃焼によって形成された炎中に液状で導入す
ることもできるが、水蒸気として導入するのが好ましい
。

水を液状で導入する場合には、好ましくは完全燃焼混合
物の温度ができるだけ均一に減少されるように微細な水
滴として炎の中に導入されるように配慮されるべきであ
る。

これは例えばノズルを用いて行なうことができる。

更に、水は部分的には液状でありまた部分的にはガス状
で供給されてもよい。

使用される酸素含有ガスは、好ましくは空気であるが、
一方酸素濃度の高められた空気あるいは窒素あるいは二
酸化炭素で希釈された空気もまた好適に使用することが
できる。

好ましくは、燃料は実質上あるいは部分的にガス状ある
いは液状の炭化水素から成るものである。

使用する炭化水素燃料としては、過剰量の酸素が存在し
ない状態で燃焼した時にすすが発生しないもの、即ちせ
いぜい３５０℃の常圧沸点を持つ炭化水素が好ましい。

この目的に適した炭化水素燃料の例は、天然ガス、プロ
パン、ブタン、ナフサ、ケロシン、軽油およびこれらの
物質の二種あるいは三種以上の混合物である。

水素および／または一酸化炭素が燃料中に存在してもよ
い。

製油所で頻繁に入手され、また水素と１から６個の炭素
原子を有する炭化水素とを含有する燃料ガスが特に適し
ている。

酸素含有ガス中に存在する酸素の量は、上述のように三
酸化硫黄の形成を防止するためせいぜい燃料が完全燃焼
するに十分な量が好ましく、燃料の完全燃焼に要求され
る量の９０〜９５％の酸素の量が特に好ましい。

炎中に導入される水の量は広範囲で変わることができ、
当然のことであるがこれは燃料の燃焼によって発生され
た熱に依る。

一般には、燃料１ｋｇ当り水１〜５ｋｇの量が特に適し
ている。

本発明の方法に従って装置が待機状態にされている時に
は、該装置中では本質的に酸素を含有しないガス混合部
が形成され、このガス混合物が触媒反応域にも送られ、
これによって触媒床中並びに装置の静止部中に存在する
任意の硫黄が蒸発されてガス状で除去される。

しかし、これらの触媒床は、触媒への損傷をさけるため
に高すぎる温度（例えば３５０℃以上）に達しないよう
に配慮すべきである。

硫化水素燃焼装置に燃料が導入される前に硫化水素の供
給を停止する必要はない。

好ましくは硫化水素の供給を続けながら燃料、特別の空
気および水が加えられ、次いで硫化水素の供給が停止さ
れ、次いで装置に供給される燃料の量に応じて所望の酸
素量が得られるような方法で空気の供給量がコントロー
ルされる。

所望ならば、燃料並びに水の供給は硫化水素の供給が停
止された後でコントロールされてもよい。

装置を待機状態に保つことが望ましい場合には燃料、酸
素含有ガスおよび水の供給は上述の方法で続けられても
よく、また別法としては全部あるいは実質上全部の硫黄
が蒸発によって装置から除去された後で酸素含有ガスの
量が増加され、そして水の供給が停止されてもよい。

待機状態にある時に装置を閉鎖したい時には、水および
燃料供給を中断し、また少量のエアースチームを通して
冷却を促進することができる。

本発明はまた本発明の方法を実施するためのバーナーに
も関する。

このバーナーはクラウス反応器に取り付けられており、
ガン（ｇｕｎ）、空気通風調節装置および燃焼室から成
っている。

バーナーのガンはそのために入口を備えた水または水蒸
気用の供給管、そのために入口を備えた硫化水素用の供
給管およびそのために入口を備えた燃料用の供給管から
成る。

好ましくは、このガンは水または水蒸気用の中心供給管
とこれのまわりに同心円状に配置された燃料供給管から
成り、この二種の管は硫化水素供給管内に位置されるよ
うに設計されるものである。

水蒸気または水用の中心供給管は、一水が液状で導入さ
れる場合一分離されうるようにされていてよく、従って
この管はバーナーが平常運転にある時に取り除かれても
よい。

バーナーの特に好ましい具体化例においては、燃料供給
管は一端で閉じられており、また円錐形拡散器中に終結
させられており、また燃料用出口はこの端の周囲に多数
の穴の形として与えられており、そして該拡散器に接続
されている。

少なくとも２個、更に好ましくは該管の周のまわりに均
等に分布された４〜１２個の穴が存在すべきである。

水蒸気および水用の中心供給管は閉じられた燃料供給管
前端を通って突き出ており、また円錐形状に進出する多
数の穴の形状の水蒸気または水用の出口を有している。

特に、液状の水がバーナーに供給される時には、これは
水を炎中に微細に分配するようにする。

水供給用管のクラウス反応器に面した端に存在する液状
の水の微細分配に適した装置には、他にノズルやじゃま
板がある。

特に好ましい具体化例では、燃料供給管の円錐形拡散器
は硫化水素供給管の一端の外側にあり、この燃料出口開
口は後者の供給管の内側に置かれている。

本発明は、添付図面並びに実施例により更に明瞭にされ
るであろう。

第１図は、本発明のバーナーおよびこれに接続されたク
ラウス反応器の一部の部分的縦断面を表わす。

この図では、ガンを表わす部分は断面で示されていない
。

第２図は、バーナーのガンの拡大断面を表わす。

両図において、同一の番号は同じ意味を持つ、第１図に
おいて、１はそのために入口を備えた硫化水素用供給管
を、２はそのために入口を備えた燃料用供給管を、３は
そのために入口を備えた水または水蒸気用供給管を表わ
す。

空気は管４を経由して供給され、空気通風調節装置５の
助けで燃焼室６内に吹き込まれる。

燃焼ガスは燃焼室６からクラウス反応器７に送られ、通
常の運転中にはここで硫黄が形成される。

燃焼室およびクラウス反応器はどちらも耐火材料層１１
および１２で裏うちされている。

第２図はガンの詳細図である。

燃料供給管２は、水蒸気または水供給管３のまわりに同
心的に配置されている。

燃料供給管はその前端が閉じられており、また円錐形拡
散器１０中に終結せしめられている。

装置を待機状態にしたい時には、バーナー中に供給され
た燃料は断面図中にはそのうちの二つが示されている多
数の開口９を経由して燃料供給管を出る。

燃料は空気および水蒸気／水と混合されて燃焼室６内で
燃焼される。

この具体化例では、開口９は拡散器１０に近接した硫化
水素供給管１の内側にある。

バーナーに供給される水蒸気および／または水は、円錐
形拡散器中に進出する開口８を経て中心の供給管３を出
る。

実施例 硫化水素を部分燃焼させて硫黄を製造するための装置に
おいて、第２図に示されたガンを有する第１図表示のご
ときバーナー中で硫化水素を供給することなく且つ完全
燃焼に必要な酸素量の９５％を含有する空気量でｎ−プ
ロパンを燃焼させた。

種々の量の水が液状であるいは水蒸気として炎の中に噴
射されて炎の温度が決められた。

炎の温度は噴射された液状の水、水蒸気およびプロパン
の各々の重量比によって下表中に与えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバーナーおよびこれに接続されたクラ
ウス反応器の一部の部分的縦断面図であり、第２図はバ
ーナーのガンの拡大断面図である。 １・・・・・・硫化水素用供給管；２・・曲燃料用供給
管；３・・・・・・水または水蒸気用供給管；４・・曲
空気送入管；５・・・・・・空気通風調節装置；６・曲
・燃焼室；７・・・・・・クラウス反応器；８，９・・
曲開口；１０・・曲円錐形拡散器；１１、１２・・・・
・・耐火材料層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 硫化水素燃焼装置への硫化水素の供給を停止し、こ
   の装置に燃料、酸素含有ガスおよび水を供給し、そして
   この酸素含有ガスの助けで燃料を燃焼させることにより
   、硫化水素燃焼装置を待機状態にしておく方法において
   、酸素含有ガスの助けで燃料を燃焼させることによって
   形成された炎中に水を導入することを特徴とする方法。 ２ ガン、空気通風調節装置および燃焼室からなる特許
   請求の範囲第１項に記載された方法を実施するためのバ
   ーナーにおいて、ガンがそのために入口を備えた水また
   は水蒸気用供給管、そのために入口を備えた硫化水素用
   供給管およびそのために入口をそなえた燃料用供給管か
   ら成るバーナー。