WO2009100740A1 - Verfahren zum gewinnen von schwefel aus h2s enthaltendem einsatzgas - Google Patents

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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
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    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
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    • C01B17/0413—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process characterised by the combustion step
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    • C01B17/0452—Process control; Start-up or cooling-down procedures of the Claus process

Definitions

  • the invention relates to a process for recovering sulfur from H 2 S containing feed gas by a part of the H 2 S in the presence of O 2 and / or O 2 - containing gas at a pressure of 1, 4 to 2.0 bar [a ] partially burned to SO 2 and H 2 O in a burner chamber and the SO 2 is reduced in at least one catalyst stage with further H 2 S to elemental sulfur and H 2 O.
  • This so-called Claus process is the world's most commonly used process for the industrial recovery of sulfur from H 2 S containing feed gases, such as those incurred in the production of coal coke as part of coking or in the desulfurization of oil in refineries or in natural gas or in the Conversion of H 2 S to Sulfur
  • the requirements that the Claus process must meet derive from the operating conditions of modern flexible refineries and natural gas plants and increasingly stringent environmental regulations.
  • the partial combustion of H 2 S with O 2 and / or O 2 -halt ⁇ gem gas to SO 2 and H 2 S is used to set a specific required for performing the Claus process H 2 S / SO 2 - ratio Das in the after the partial combustion of the so-called.
  • Claus gas present process gas contained H 2 S and SO 2 is reduced both in the burner chamber and in at least one, preferably two stages, for example, Al 2 O 3 or TiO 2 , catalytically to sulfur.
  • the magnitude of the temperature prevailing in the burner chamber is determined by the concentration of H 2 S and the concentration of other combustible components contained in the Claus gas and by the possible use of pure O 2 for combustion.
  • Partial combustion of H 2 S to SO 2 is usually carried out at a relatively low pressure of 1.4 to 2.0 bar [a], which is reduced in the further course of the Claus process to near atmospheric pressure, Before the largely desulfurized residual gas is discharged For this reason, the apparatuses used for the passage of the Claus process are essentially for overcoming the pressure loss between the prevailing in the burner chamber pressure of 1, 4 to 2.0 bar [a] and the Discharging the residual gas prevailing atmospheric pressure designed The sulfur-containing components that were not converted to sulfur in the Claus process are further treated and z B with the so-called SCOT process according to the equation
  • EP-B-0315225 describes a process for burning an H 2 S-containing feed gas with O 2 and air in at least one burner, which flows into a burner chamber, to produce a H 2 S and SO 2 -containing gas mixture for conversion to elemental sulfur after combustion Claus process
  • a flow rate of O 2 is set from 50 to 250 m / s and the H 2 S-halt ⁇ gen input gas of 10 to 30 m / s and generated in the core zone of the burner flame, a temperature in the range of 2000 to 3000 ° C.
  • a gas mixture is withdrawn at a temperature of 900 to 1650 ° C.
  • the H 2 S and SO 2 contained in the gas mixture is catalytically to elemental converted sulfur, the residual gas is hydrogenated and separated from the obtained mainly consisting of H 2 S, H 2 and CO gas mixture H 2 S and passed into the burner
  • the solution of this task is then that in the combustion chamber located in the process gas feed water is sprayed.
  • the feed water is prepared so that harmful components are removed for the operation of the burner chamber, it consists of reused condensate and, if necessary, treated make-up water
  • the amount of the feed water to be sprayed into the process gas to be sprayed in the burner chamber is regulated according to a desired temperature setpoint desired for the process gas.
  • suitable measures such as a support firing by heating gas or increasing the 02 content during combustion, it is prevented that the temperature necessary for the reaction falls below a value of 900 ° C.
  • the amount of process gas increases slightly by spraying feed water because essentially the advantage of the heat of vaporization of the feed water is utilized, with the result that only comparatively small amounts of feed water needed for injection. Therefore, the hydraulic load of the Claus plant and the residence time of the amount of process gas in the burner chamber are only slightly deteriorated.
  • the additional hydraulic load that can be expected from this can be compensated by the injection of feed water or even the total hydraulic load
  • the one to be introduced into the burner chamber gasme ⁇ ge and thus increase the capacity of the Claus plant or extend the residence time of the process gas in the burner chamber.
  • an improved burnout for example, with regard to a greater sulfur yield and / or complete combustion of difficult combustible companion components, such as NH 3 and / or C n H m , achieved without increasing the temperature
  • the temperature in the burner chamber (1) decreases comparatively slightly to a value of 1236 ° C from the heat exchanger (5) via line (6) discharged process gas remains approximately constant with 9908 NrrrVh
  • the cooled in the heat exchanger (5) process gas is in the in line (6) arranged (6) heat exchanger (7) heated to a temperature of 270 ° C and in an amount of 8590 Nm 3 / h the Catalyst stage (8) is introduced via line (9) sulfur is withdrawn in an amount of 3583 kg / h from the heat exchanger (5) via line (10) from the catalyst stage (8).
  • the described in 1 exemplary embodiment plant for carrying out the Claus process is designed for a Claus gas volume of 5500 N ⁇ fVh increased capacity for this purpose, via line (3) to 1297 Nm 5 Vh increased O 2 amount and via line ( 4) a reduced to 3300 NmVh amount of air in the burner chamber (1)
  • Claus gas introduced by this measure increases the recovered process gas amount to 10107 Nm 3 / h by the addition of a relatively larger amount of O 2 and a relatively smaller amount of air temperature increases of the process gas in the burner chamber (1) to 1309 ° C to the cooled via line (6) from the heat exchanger (5) cooled process gas is heated in the line (6) heat exchanger (7) to 270 ° C and in an amount from 8586 Nm 3 / h into the catalyst stage (8)
  • the amount of process gas having a temperature of 358 ° C.
  • the burner chamber (1) at the same time via line (3) increased to 1510 NrrfVh O 2 amount, via line (4) to 2480 NrrvYh reduced air flow and via line (14) still 500 kg / h Feed water fed in
  • the temperature of the process gas leaving the burner chamber (1) in an amount of 10062 NnrrVh is reduced to 1273 ° C.
  • the cooled process gas leaving the heat exchanger (5) is cooled by the heat exchanger (7) arranged in line (6) ) is heated to a temperature of 270 ° C and introduced in an amount of 8586 Nm 3 / h in the catalyst stage (8).
  • About line (9) 3995 kg / h of sulfur from the heat exchanger (5) are discharged.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen von Schwefel aus H2S enthaltendem Einsatzgas wird ein Teil des H2S in Gegenwart von O2 und/oder Luft zu SO2 und H2O verbrannt und das SO2 an wenigstens einem Katalysatoren mit weiterem H2S zu Schwefel und H2O reduziert. Um die Temperatur in der Brennerkammer steuern zu können, wird in das in der Brennerkammer befindliche Prozessgas Speisewasser gesprüht.

Description

Verfahren zum Gewinnen von Schwefel aus H?S enthaltendem Einsatzgas
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Schwefel aus H2S enthaltendem Einsatzgas, indem ein Teil des H2S in Gegenwart von O2 und/oder O2- haltigem Gas bei einem Druck von 1 ,4 bis 2,0 bar[a] zu SO2 und H2O in einer Brennerkammer partiell verbrannt und das SO2 in wenigstens einer Katalysatorstufe mit weiterem H2S zu Elementarschwefel und H2O reduziert wird.
Dieser sog Claus-Prozess ist der weltweit der am häufigsten angewendete Prozesse zum industriellen Gewinnen von Schwefel aus H2S enthaltenden Einsatzgasen, wie diese beispielsweise beim Herstellen von Steinkohlenkoks als Bestandteil des Kokereigases oder bei der Entschwefelung von Erdöl in Raffinerien anfallen oder im Erdgas oder im Erdolbegleitgas enthalten sind, durch Umsetzen des H2S zu Schwefel Die Vorgaben, die der Claus-Prozess erfüllen muss, ergeben sich aus den Betriebsbedingungen moderner flexibler Raffinerien und Erdgasanlagen und den zunehmend strengeren Umweltschutzauflagen. Das partielle Verbrennen von H2S mit O2 und/oder O2-haltιgem Gas zu SO2 und H2S dient dem Einstellen eines bestimmten für das Durchführen des Claus-Prozesses erforderlichen H2S/SO2- Verhältnisses Das in dem nach dem partiellen Verbrennen des sog. Claus-Gases vorliegenden Prozessgas enthaltene H2S und SO2 wird sowohl in der Brennerkammer als auch in wenigstens einer, vorzugsweise zwei Stufen, beispielsweise an AI2O3 oder TiO2, katalytisch zu Schwefel reduziert. Die Größe der in der Brennerkammer herrschenden Temperatur wird von der Konzentration des H2S und der Konzentration anderer brennbarer im dem Claus-Gas enthaltenen Komponenten sowie durch den eventuellen Einsatz von reinem O2 für die Verbrennung bestimmt Das partielle Verbrennen von H2S zu SO2 erfolgt normalerweise bei einem relativ niedrigen Druck von 1.4 bis 2.0 bar[a], der im weiteren Verlauf des Claus-Prozesses auf nahezu Atmosphärendruck abgebaut wird, bevor das weitgehend entschwefelte Restgas ausgeleitet wird Aus diesem Grund sind die für das Durchfuhren des Claus-Prozesses eingesetzten Apparate im wesentlichen für das Überwinden des Druckverlustes zwischen dem in der Brennerkammer herrschenden Druck von 1 ,4 bis 2,0 bar[a] und dem beim Ausleiten des Restgases herrschenden Atmospharendruck ausgelegt Die schwefelhaltigen Komponenten, die im Claus-Prozess nicht zu Schwefel umgesetzt wurden, werden weiterbehandelt und z B mit dem sog SCOT-Prozess gemäß der Gleichung
2 SO2 + 3 H2 → H2S + 2 H2O hydriert und dann durch eine chemische Wasche entfernt Das gewonnene H2S wird dann in den Claus-Prozess ruckgefuhrt (Broschüre "Sulfur Recovery" der Lurgi AG1 Frankfurt am Main, Nr 1542e/11 02/10)
Die EP-B-0315225 beschreibt ein Verfahren zum Verbrennen eines H2S enthaltenden Einsatzgases mit O2 und Luft in mindestens einem Brenner, der in eine Brennerkammer mundet, zum Erzeugen eines H2S und SO2 enthaltenden Gasgemisches zum Umwandeln in Elementarschwefel nach dem Claus-Prozess Durch das Zentralrohr des Brenners wird Sauerstoff, durch mindestens ein das Zentralrohr koaxial umgebendes zweites Rohr das H2S-haltιge Einsatzgas und durch ein koaxiales äußeres Rohr Luft in die Brennerkammer geleitet Dem Brenner wird ein H2S-haltιges Einsatzgas zugeführt An der Mundung des Brenners wird eine Stromungsgeschwindigkeit des O2 von 50 bis 250 m/s und des H2S-haltιgen Einsatzgases von 10 bis 30 m/s eingestellt und in der Kernzone der Brennerflamme eine Temperatur im Bereich von 2000 bis 3000° C erzeugt Aus der Brennerkammer wird ein Gasgemisch mit einer Temperatur von 900 bis 1650° C abgezogen Das in dem Gasgemisch enthaltene H2S und SO2 wird katalytisch zu Elementarschwefel umgewandelt, das Restgas hydrierend behandelt und aus dem dabei gewonnenen überwiegend aus H2S, H2 und CO bestehenden Gasgemisch H2S abgetrennt und in den Brenner geleitet
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, a) die Temperatur des in der Brennerkammer befindlichen Prozessgases im Hinblick auf die maximal zulassige Anwendungstemperatur des die feuerfeste keramische Ausmauerung der Brennerkammer bildenden Werkstoffs begrenzen zu können, b) die Kapazität bestehender Anlagen für die Durchführung des Claus-Prozesses ohne bauliche Anderungsmaßnahmen und ohne Steigern der Temperatur des Prozessgases in der Brennerkammer erhohen zu können, c) die partielle Verbrennung von H2S mit O2 und/oder O2-haltigem Gas zu SO2 im Hinblick auf das für den Claus-Prozess erforderlichen H2S/SO2-Verhältnis optimal durchfuhren zu können
Die Losung dieser Aufgabe besteht dann, dass in das in der Brennerkammer befindliche Prozessgas Speisewasser eingesprüht wird. Das Speisewasser ist so aufbereitet, dass für den Betrieb der Brennerkammer schädliche Bestandteile entfernt sind, es besteht aus wiederverwendetem Kondensat und erforderlichenfalls aufbereitetem Zusatzwasser
Im Rahmen der Ausgestaltung der Erfindung wird die Menge des in das in der Brennerkammer befindliche Prozessgas einzusprühenden Speisewassers nach einem für das Prozessgas gewünschten vorgegebenen Temperatursollwert geregelt. Durch geeignete Maßnahmen, wie z B eine Stützfeuerung durch Heizgas oder Erhöhen des 02-Gehalts bei der Verbrennung, wird verhindert, dass die für die Reaktion notwendige Temperatur einen Wert von 900° C unterschreitet.
Durch Messen, Steuern und Regeln lasst sich die für das Einstellen einer gewünschten Temperatur in die Brennerkammer einzusprühende Speisewassermenge regeln Durch das Einsprühen von Speisewasser nimmt die Prozessgasmenge leicht zu, weil im wesentlichen der Vorteil der Verdampfungswarme des Speisewassers genutzt wird, mit der Folge, dass nur vergleichsweise kleine Speisewassermengen zum Einspritzen benötigt werden. Deshalb werden die hydraulische Belastung der Claus-Anlage und die Verweilzeit der Prozessgasmenge in der Brennerkammer nur unwesentlich verschlechtert.
Für den Fall, dass bei einer mit reinem O2 bzw mit O2 angereichter Luft betriebenen Claus-Anlage die der Brennerkammer zugeführte O2-Menge vergrößert wird, kann die dadurch zu erwartende hydraulische Mehrbelastung durch das Einsprühen von Speisewasser kompensiert oder die hydraulische Gesamtbelastung sogar verringert werden Als Folge davon lasst sich die in die Brennerkammer einzuleitende Einsatzgasmeπge und damit die Kapazität der Claus-Anlage steigern oder die Verweilzeit des Prozessgases in der Brennerkammer verlängern. Im letzteren Fall werden ein verbesserter Ausbrand z.B im Hinblick auf eine größere Schwefelausbeute und/oder eine vollständige Verbrennung von schwierig verbrennbaren Begleitkomponenten, wie NH3 und/oder CnHm, ohne Temperaturerhöhung erzielt
Durch das Einspruhen von Speisewasser lassen sich bei Erhöhung der der Brennerkammer zugefuhrten Menge an O2 und/oder 02-haltigem Gas, ohne dass gleichzeitig die in die Brennerkammer geleitete Einsatzgasmenge vergrößert wird, die in der Brennerkammer herrschende Temperatur und die Prozessgasmenge senken Darüber hinaus wird durch das Einsprühen von Speisewasser die Claus- Anlage hydraulisch entlastet Durch diesen Effekt lässt sich auch ein temporärer hydraulischer Engpass, wie dieser z B. im Falle von Verstopfungen oder Verkrustungen auftreten kann, problemlos beseitigen.
Für den Fall, dass der Anteil des Einsatzgases an schwefelhaltigen Komponenten, z B durch einen größeren Gehalt an H2S, erhöht wird, wird der dadurch zu erwartenden Erhöhung der Temperatur und dem damit verbundenen Anstieg der hydraulischen Belastung durch das Einspritzen von Speisewasser begegnet. Infolge der auf diese Weise bewirkten Temperatursenkung des Prozessgases wird auch dessen Volumen verringert, so dass die Grenze der hydraulischen Belastbarkeit nicht überschritten wird Diese Maßnahme lässt sich auch dann anwenden, wenn zeitgleich die Einsatzgasmenge und der O2-Gehalt der zugeführten Verbrennungsluft erhöht werden, auch wenn die Claus-Prozess insgesamt durch Verringern des Luftstickstoffs hydraulisch entlastet wird
Durch Erhohen des O2-Gehalts der Verbrennungsluft lassen sich bei gleichzeitigem Einspruhen von Speisewasser in die Brennerkammer bei konstanter Einsatzgasmenge die Temperatur und die Prozessgasmenge senken. Das führt zu einer längeren Verweilzeit des Prozessgases in der Brennerkammer, zu einem verbesserten Ausbrand und zu einer hydraulischen Entlastung der Claus-Anlage. Die Erfindung wird nachstehend durch Ausführungsbeispiele in Verbindung mit einem in der Zeichnung dargestellten schematischen Verfahrensfließbild näher erläutert
1 Ausfuhrunqsbeispiel (Stand der Technik):
Bei einer Anlage zum Durchfuhren des Claus-Prozesses zum Gewinnen von Schwefel aus H2S enthaltendem Einsatzgas werden der Brennerkammer (1 ) zugleich über Leitung (2) 5000 Nm3/h sog Claus-Gas mit einer Temperatur von 45° C bei einem Druck von 1 ,7 bar[a] der Zusammensetzung
80 Vol. % H2S 5 VoI % H2O
15 VoI % CO2, über Leitung (3) 976 Nm3/h O2 mit einer Temperatur von 20° C bei einem Druck von 1 ,7 bar[a] und über Leitung (4) 4000 Nm3/h Luft mit einer Temperatur von 40° C bei einem Druck von 1 ,7 bar[a] zugeführt In der Brennerkammer (1 ) wird der überwiegende Teil des in dem Claus-Gas enthaltenen H2S gemäß der Gleichung
2 H2S + 3 O2 → 2 SO2 + 2 H2O zu SO2 verbrannt, so dass aus der Brennerkammer (1 ) 9977 NrrrVh Prozessgas der Zusammensetzung
6,79 VoI % H2S
4,58 VoI. % SO2 34,24 VoI % H2O
0,82 VoI % COS
0,18 VoI. % CS2
1 ,96 VoI. % CO
4,56 VoI. % CO2
2,05 VoI % H2 31 ,39 VoI. % N2
14,06 Vol. % SX (SX=Schwefeldampf) mit einer Temperatur von 1273° C bei einem Druck von 1 ,55 bar[a] in den der Brennerkammer (1 ) unmittelbar nachgeschalteten Wärmeübertrager (5) einströmen. Das über Leitung (6) aus dem Wärmeübertrager (5) abgezogene abgekühlte Prozessgas der Zusammensetzung 7,88 Vol. % H2S
4,58 Vol. % SO2 39,72 Vol. % H2O
0,95 Vol. % COS
0,21 Vol. % CS2
2,27 Vol. % CO
5,29 Vol. % CO2
2,37 Vol. % H2
6,41 Vol. % N2
0,31 Vol. % SX wird in dem in Leitung (6) angeordneten Wärmeübertragers (7) auf eine Temperatur von 270° C bei einem Druck von 1 ,45 bar[a] aufgeheizt und in einer Menge von 8601 Nm3/h in die erste Katalysatorstufe (8) geleitet. Der in dem Wärmeübertrager (5) in einer Menge von 3749 kg/h anfallende Schwefel wird über Leitung (9) aus dem Prozess ausgeleitet. In der Katalysatorstufe (8) wird das in dem Prozessgas enthaltene SO2 mit weiterem H2S an einem AI2O3-Katalysator gemäß der Gleichung
16 H2S + 8 SO2 → 3 S8 + 16 H3O zu Schwefel reduziert und auch COS sowie CS2 vollständig zu H2S umgewandelt. Aus der über Leitung (10) aus der Katalysatorstufe (8) abgeführten eine Temperatur von 353° C aufweisenden Prozessgasmenge werden in dem in Leitung (10) angebrachten Gaskühler (1 1 ) 1246 kg/h Schwefel abgeschieden und über Leitung (12) aus dem Prozess ausgeleitet. Die verbleibende eine Temperatur von 210° C bei einem Druck von 1 ,30 bar[a] aufweisende Prozessgasmenge von 8341 Nm3/h strömt über Leitung (13) in die nicht dargestellte zweite Katalysatorstufe, in der in dem Prozessgas noch vorhandenes SO2 mit restlichem H2S zu Schwefel reduziert wird. In einem der zweiten Katalysatorstufe nachgeordneten Gaskühler wird der gebildete Schwefel von dem Prozessgas abgetrennt und ausgeleitet und das dann noch vorhandene Prozessgas einer Weiterbehandlung zugeführt oder ggf. direkt an die Atmosphäre abgegeben.
2. Ausführunqsbeispiel:
Im Unterschied zum 1. Ausführungsbeispiel werden erfindungsgemäß dem der
Brennerkammer (1 ) über Leitung (2) zugeführten Claus-Gas über Leitung (3) ein auf 1019 NrrϊVh erhöhtes O2-Volumen und zeitgleich über Leitung (14) 500 kg/h Speisewasser zugesetzt. Durch diese Maßnahme wird das eine Zusammensetzung von
7,26 Vol. % H2S
4,12 Vol. % SO2 37,66 Vol. % H2O
0,76 Vol. % COS
1 ,39 VoI. % CS2 1 ,4 VoI. % CO 4,8 Vol. % CO2 1 ,6 VoI. % H2 30 Vol. % N2
12,7 VoI. % SX aufweisende, eine vergleichsweise niedrigere Temperatur von 1207° C besitzende Prozessgasmenge auf 10579 NrrrVh vergrößert. Die über Leitung (6) aus dem nachgeschalteten Wärmeübertrager (5) austretende abgekühlte Prozessgasmenge wird in dem in der Leitung (6) angeordneten Wärmeübertrager (7) auf eine Temperatur von 270° C bei einem Druck von 1 ,45 bar[a] erwärmt und in eine Menge von 9267 Nm3/h der Katalysatorstufe (8) aufgegeben. Das aus der Katalysatorstufe (8) über Leitung (10) in einer Menge von 9126 NrrvVh bei einer Temperatur von 352° C austretende Prozessgas wird in dem in der in Leitung (10) angeordneten Gaskühler (1 1 ) gekühlt. Über Leitung (12) werden aus dem Gaskühler (11 ) 1358 kg/h Schwefel ausgeleitet und die verbleibende Prozessgasmenge von 8984 NrrfVh über Leitung (13) der zweiten Katalysatorstufe zugeführt. Über Leitung (9) werden aus dem der Brennerkammer (1 ) nachgeschalteten Wärmeübertrager (5) 3551 kg/h Schwefel aus dem Prozess ausgeleitet. Durch die Zufuhr von 500 kg/h Speisewasser in die Brennerkammer wird einerseits die Temperatur des Prozessgases auf 1207° C abgesenkt und andererseits die Prozessgasmenge auf 10579 NnrVh erhöht; das hat einen größeren Anlagendruckverlust zur Folge. Durch Erhöhen des der Brennkammer zugeführten O2-Menge auf 1019 NπfVh bei zeitgleichem Einspritzen von 500 kg/h Speisewasser sinkt die Temperatur des Prozessgases auf 1207° C und die Menge wird auf 10579 NrrfVh vergrößert. 3 Ausfuhrunαsbeispiel
Bei einer weiteren Ausfuhrungsform des erfmdungsgemaßen Verfahrens werden im Unterschied zum 1 Ausfuhrungsbeispiel der in der Brennerkammer (1 ) befindlichen Prozessgasmenge von 5000 NrrϊYh über Leitung (14) 500 kg/h Speisewasser, über Leitung (3) eine auf 1193 Nm3/h erhöhte O2-Menge und über Leitung (4) eine auf 3150 NnWh erniedrigte Luftmenge zugesetzt Durch dieses Vorgehen sinkt die Temperatur in der Brennerkammer (1 ) vergleichsweise geringfügig auf einen Wert 1236° C Die aus dem Wärmeübertrager (5) über Leitung (6) abgeführte Prozessgasmenge bleibt mit 9908 NrrrVh annähernd konstant Das in dem Wärmeübertrager (5) abgekühlte Prozessgas wird in dem in Leitung (6) angeordneten (6) Wärmeübertrager (7) auf eine Temperatur von 270° C erwärmt und in einer Menge von 8590 Nm3/h der Katalysatorstufe (8) aufgegeben Über Leitung (9) wird Schwefel in einer Menge von 3583 kg/h aus dem Wärmeübertrager (5) abgezogen Das über Leitung (10) aus der Katalysatorstufe (8) in einer Menge von 8453 Nm3/h abgezogene eine Temperatur von 356° C aufweisende Prozessgas wird in den Gaskuhler (1 1 ) geleitet, aus dem eine Schwefelmenge von 1314 kg/h über Leitung (12) ausgeleitet und die restliche Prozessgasmenge von 8314 NnfVh über Leitung (13) der zweiten Katalysatorstufe zugeführt wird Durch Erhöhen der der Brennerkammer zugefuhrten O2-Menge auf 1193 NrrrVh und durch zeitgleiches Absenken der in die Brennerkammer eingeleiteten Luftmenge auf 3150 Nm3 und Emspruhen von 500 kg/h Speisewasser in die Brennerkammer werden die Prozessgasmenge auf 9908 Nm5Vh und die Temperatur auf 1236° C gesenkt.
4 Ausfuhrunqsbeispiel (Stand der Technik)
Die im 1 Ausfuhrungsbeispiel beschriebene Anlage zur Durchführung des Claus- Prozesses wird auf eine auf Claus-Gasmenge von 5500 NπfVh vergrößerte Kapazität ausgelegt Zu diesem Zweck werden zugleich über Leitung (3) eine auf 1297 Nm5Vh erhöhte O2-Menge und über Leitung (4) eine auf 3300 NmVh erniedrigte Luftmenge in die Brennerkammer (1 ) Claus-Gas eingeleitet Durch diese Maßnahme steigt die gewonnene Prozessgasmenge auf 10107 Nm3/h an Durch die Zugabe einer relativ größeren O2-Menge und einer relativ kleineren Luftmenge steigt die Temperatur des Prozessgases in der Brennerkammer (1 ) auf 1309° C an Das über Leitung (6) aus dem Wärmeübertrager (5) abgeführte gekühlte Prozessgas wird in dem in Leitung (6) angebrachten Wärmeübertrager (7) auf 270° C erwärmt und in einer Menge von 8586 Nm3/h in die Katalysatorstufe (8) geleitet Die nach der Katalysatorstufe (8) anfallende eine Temperatur von 358° C aufweisende Prozessgasmenge wird ir dem in Leitung (10) angeordneten Gaskuhler (11 ) abgekühlt und aus dem Gaskühler (11) 1318 kg/h Schwefel über Leitung (12) ausgeleitet Das restliche Prozessgas wird über Leitung (13) in einer Menge von 8309 NnfVh in die zweite Katalysatorstufe geleitet und über Leitung (9)4162 kg/h Schwefel aus dem Wärmeübertrager (5) ausgeleitet
5 Ausfuhrunqsbeispiel
Im Vergleich zum 4 Ausfuhrungsbeispiel werden erfindungsgemäß der Brennerkammer (1 ) zugleich über Leitung (3) eine auf 1510 NrrfVh erhöhte O2- Menge, über Leitung (4) eine auf 2480 NrrvYh erniedrigten Luftmenge und über Leitung (14) noch 500 kg/h Speisewasser aufgegeben Durch diese Maßnahme wird die Temperatur des aus der Brennerkammer (1 ) in einer Menge von 10062 NnrrVh austretenden Prozessgases auf 1273° C gesenkt Das aus dem Wärmeübertrager (5) austretende abgekühlte Prozessgas wird durch den in Leitung (6) angeordneten Wärmeübertrager (7) auf eine Temperatur von 270° C erwärmt und in einer Menge von 8586 Nm3/h in die Katalysatorstufe (8) eingeleitet. Über Leitung (9) werden 3995 kg/h Schwefel aus dem Wärmeübertrager (5) ausgeleitet. Aus dem über Leitung (10) aus der Katalysatorstufe (8) in einer Menge von 8454 Nm3/h abgeführten und eine Temperatur von 361 ° C besitzenden Prozessgas werden in dem in Leitung (10) angebrachten Gaskuhler (11 ) 1388 kg/h Schwefel abgeschieden und über Leitung (12) ausgeleitet und das restliche Prozessgas in einer Menge von 8307 Nm3h über Leitung (13) der zweiten Katalysatorstufe zugeführt. Durch Erhöhen der der Brennkammer zugefuhrten O2-Menge auf 1510 Nm3/h und Erniedrigen der der Brennerkammer zugeleiteten Verbrennungsluft auf 2480 Nm3/h und Zuführen von 500 kg/h Speisewasser werden sowohl die Temperatur als auch die Prozessgasmenge gesenkt

Claims

Patentansprüche
1 Verfahren zum Herstellen von Schwefel aus H2S enthaltendem Einsatzgas, indem ein Teil des H2S in Gegenwart von O2 und/oder Luft bei einem Druck von 1 ,4 bis 2,0 bar[a] zu SO2 verbrannt und das SO2 an wenigstens einem Katalysatoren mit weiterem H2S zu Elementarschwefel und H2O reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in das in der Brennerkammer befindliche Prozessgas Speisewasser gesprüht wird.
2 Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des in die Brennerkammer einzusprühenden Speisewassers nach einem für das Prozessgas vorgegebenen Temperatursollwert geregelt wird.
3 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Prozessgases den Wert von 900° C nicht unterschritten wird
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