DD265388A5 - Verfahren zum gewinnen von elementarschwefel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Elementarschwefel aus durch Waesche von bei einer Verbrennung anfallenden SO2-haltigen Gasen gewonnenem SO2-Reichgas beschrieben. Um ein einfaches Verfahren zur Verfuegung zu stellen, das sich in kostenguenstiger Weise mit geringem apparativem Aufwand in ein Abgasreinigungs-Gesamtverfahren einfuegen laesst, wird vorgeschlagen, dass das SO2-Reichgas in Gegenwart eines Reduktionsgases nach Aufheizung unvollstaendig zu Schwefel und H2S reduziert wird, der Schwefel durch Abkuehlung auskondensiert und abgetrennt wird, das bei der Reduktion entstandene H2S-haltige Gas verbrannt und dabei gebildetes SO2 sowie nichtreduziertes SO2 zur Waesche zurueckgefuehrt werden. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Dio Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Elementarschwefel aus durch Wä£:'.it. von bei einer Verbrennung anfallenenden SO; haltigen Gasen gewonnenem SOj-Fteichgas.

Charakteritttik des bekannten Standes der Technik

Es gibt eine Reihe vo ' Erfahren zur Umwandlung von SO; zu elementarem Schwefel. Sie beruhen im wesentlichen auf zwei Grundverfehren:

Reduktion von SO; durch Überleiten über glühenden Koks;

Reduktion von SO₂ durch Zugabe eines H₂-, CO- und/oder kohlenwasserstoff haltigen Gases als Reduktionsmittel und Umsetzung in der Gasphase über einom Katalysator.

Die bekannten Verfahren haben jedoch für die Verwendung bei Rauchgasentschwefelungsanlagen die folgenden wesentlichen Nachteile:

Bei Reduktion über glühendem Koks bilden sich viele Nebenprodukte, c.ie durch Verbrennung zersetzt werden müssen (z. B. COS, CS₂) und deshalb entweder in dem Brennraum für die Dampfkessel oder in einem eigenen Ofen verbrannt und für die Rauchgasentschwefelung zurückgeführt werden müssen.

Bei der Reduktion durch Zugabe eines Reduktionsmittels (z. B. Hydrocarbon-Processing, April 1984, Seite 83) ergibt sich das ' Problem, das eine —wenn auch vereinfachte—Claus-Anlage benötigt wird, um aus dem durch Reduktion gebildeten H₂S durch Umsetzung mit SO₂ Elementarschwefel ai erzeugen. Der apparative Aufwand hierfür ist erheblich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens rum Gewinnen von Elementarschwefe! aus durch Wäsche von bei einer Verbrennung anfallenden SO₂-haltigen Gasen gewonnenen S0₂-Roichgas.

Darlegung des Wef«n· der Erfindung Der Erfindung liegt daher din Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfugung zu stellen,

das sich in kostengünstiger Weise mit geringem apparativem Aufwand in ein Abgasreinigungs-^esamtverfahren einfügen

Dieso Aufgabe wird erf indunQsgemäß dadurch gelöst, daß SO₂-Reichgas in Gegenwart eines Reduktionsgases nach Aufheizung

unvollständig zu Schwefel und H₂S reduziert wird, der Schwefel aus beiden Reaktionen durch Abkühlung auskondensiert undabgetrennt wird, das bai der Reduktion entstehende HjS-haltige Gas verbrennt und dabei gebildetes SO₂ sowie nicht reduziertes

SO₂ zur Wäsche zurückgeführt werden. Das orfindungsgemäße Verfahren bedient sich der Tatsache, daß iisbesondere bei einem SO₂-selektiven physikalischen - Waschverfahren sowohl der Investitions- wie auch Energieaufwand zur SO₂-Abtrennung nahezu unabhängig von der SO₂-Konzentration im zu reinigenden Gasstrom sind. Damit kann die S0₂-Reduktion zu Elementarschwefel in einem relativ

einfachen Reaktor mit sehr unvollständig ablaufender Umsetzung durchgeführt werden, das heißt, tm einmaligen Durchgangmuß nicht möglichst viel SO₂ zu Elementarschwefel umgesetzt werden. Das verbleibende bzw. nach Verbrennung von H₂S, COS,

CS₂ usw. noch dezukommende SO₂ wird als relativ konzentrierte Fraktion zum Rohgas zur physikalischen Wäsche

zurückgeführt.

Der bei der Reduktion entstehende Schwefel liegt dampfförmig vor. Zur Abtrennung des Schwefels wird das Reduktionsprodukt

abgekühlt, beispielsweise gegen Hochdruckdampf. Die Abkühlung wird auf eine Temperatur unterhalb des Schwefeltaupunktes,bevorzugt etwa 12O⁰C, durchgeführt. Hierbei kondensiert der Elementarschwefel mit hoher Reinheit aus und kann abgezogenwerden.

Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, daß auf eine Claus-Anlage verzichtet wird und keine Reaktoren zur Gewinnung von Reduktionsgas, wie insbesondere H₂ oder CO erforderlich sind. Als Reduktionsgas wird bei dem

erfindungsgemäßen Verfahren mit Vorteil ein Kohlenwasserstoffgas, wie Erdgas verwendet. Donnoch ist es auch möglich, H₂oder CO als Reduktionsgas zu verwenden, sollte dieses aus einem anderen Verfahrensschritt zur Verfügung stehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt einen verhältnismäßig einfachen, sich in den physikalischen Waschprozeß gut und

wirtschaftlich einfügenden Prozeß zur Gewinnung des aus einem zu reinigenden Gasstrom abgetrennten Schv/efel inproblemlos zu lagernder, transportabler und umweltfreundlicher Form dar.

Das nach der SO₂-Reduktion entstehende Gas hat noch einen erheblichen Brennwort. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgedankens wird dieses Gas daher zur Verbrennung zurückgeführt und dort verbrannt. Bei

dieser Verfahrensführung orhöht sich der Schwefelgehalt des Verbrennungsabgases. Das hat aber bei Anwendung einorphysikalischen Wäsche praktisch keinen Einfluß auf diese nachfolgend» physikalische Wäsche, da dort im wesentlichen die

Gesamtgasmenge von Bedeutung ist, -!cht aber die S0₂-Menge von einigen 1000 ppm. Sollte eine Rückführung zur Verbrennung, aus der das So₂-haltige Gas stammt, ausnahmsweise nicht erwünscht sein, kann eine Nachverbrennung vorgesehen werden und das Gas anschließend zur So₂-Wäsche geleitet werden. Nach einer weiteren äußerst vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsge-näßen Verfahrens wird zur Reduktion des So₂-Relchgases Brennstoff in Gegenwart eines sauerstoffhaltigen Gases unterstöchlometrisch verbrannt, in dem bei der Verbrennung entstandenen Gas, das als Reduktionsgas verwendet wird, ein Verhältnis von Kohlenwasserstoff gerechnet als Cl Joe Brennstoffes zu SO₂ von etwa 1:2 bezogen auf den Kohlenwasserstoff des Brennstoffes vor der Verbrennung eingestellt, das

heiße Reduktionsgas mit dem SO;-Reichgas zu SOjReduktlon in Kontakt gebracht und in dem Gas nach dev SO?-Reduktlon oin

Verhältnis von Eiemontarschwefel zu SO₂ zu H₂S von etwa 3:1:2 «eingestellt. Eine Anlage zur Reduktion des SO₂ zu Elementarschwefel bestoht somit im wesentlichen aus einem Reakto , wie einem Clausbrenner mit vergrößerter Reaktionskammer, einem Abhitzekessel und Schwefelkondensator. Im Clausbrenner wird mit Brennstoff, wie Erdgas, Heizöl, eine Temperatur von 700 bis 1000°C eingestellt. Die Verbrennung wird unterstöchlometrisch

durchgeführt, so daß nach der Verbrennung noch beispielsweise CH₄, H₂, CO vorhanden ist, und zwar im Verhältnis von CH₄/SO₂von ungefähr 1/2 bezogen auf das CH₄ vor der Verbrennung, d. h. ohne Zerfall von CH₄ zu H₂ und CO. Das reduzierende

Gasgemisch wird in der heißen Zone mit der SOrFraktion aus der Wäsche in Kontakt gebracht. Dabei reagiert das Gemisch zu

einer Mischung, in dor Schwefel, SO₂ und H₂S typisch im Verhältnis 3/1/2 vertreten sind. Diese Mischung wird sodann nach

Schwefelabtrennung zur Verbrennung zurückgeführt. Wenn 60% des Schwefels, der im Brennstoff zur Verbrennung snthalten ist, in dor Schwefelabtrennung gewonnen werden,

erhöht sich durch die Rückführung des Gasgemisches aus der Schwofelabtrennung zur Verbrennung die SOj-Fraktion zur

Rauchgaswäsche auf da« Doppelte. Als Folge erhöht sich auch der Brennstoffbedarf im Claus-Brenner auf das Doppelte. Dafür

wird aber auch im Abhitzekessel die doppelte Dampfmenge erzeugt.

Nach einer anderen i'orteilhaften Ausführungsform des erflndungsgemäßen Verfahrens werden maximal 80Gew.-%,

vorzugsweise maximal 67 Gew.-% des SO₂ reduziert. Der nicht umgesetzte Anteil des SO₂ wird als angereicherte Fraktion der

Wäsche zugeführt. Dort wird das SO₂ erneut von dem insbesondere physikalisch wirkenden Lösungsmittel aufgenommen und

bei einer üblichen Regenerierung (Entspannung, Strippen und/oder Erwärmen) als SOj-Reichgae freigesetzt.

Als Lösungsmittel kommen dabei alle chemisch und physikalisch wirkenden Waschmittel In Frage, die insbesondere eine hohe Aufnehmefähigkeit für SO₂ aufweisen.

Für den Fall, daß der bei der Abkühlung erzeugte Hochdruckdampf nicht abgenommen werden kann, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn nach der Schwjtelkondensation und -abtrennung eine Umsetzung des SO₂ und H₂S zu elementarem Schwefel gemäß der Claus-Reaktion durchgeführt wird, der dabei entstandene Schwefel abgetrennt und das Restgas zur Verbrennung zurückgeführt wird. Durch Nachschaltung einer Claus-Anlege beliebiger Art hinter die Schwefelabt/ennung ist eine Gewinnung von mehr als 90% des Schwefels in der SO₂-Fraktion möglich. Dadurch verringern sich die Verbrauchszähler! für Brennstoff im Claus-Brenner, woraus wiederum eine verringerte Dampfproduktion resultiert. Die Investitionskosten erhöhen sich dabei allerdings durch die zusätzlichen Claus-Reaktoren.

Als weitere alternative Verfahrensführung kann das verbleibende Gas nach der Schwefelabtrennung auf erhöhten Druck gebrecht und mindestens 50 Vol.-% zu S0₂-Reduktion zurückgeführt werden. Hierzu muß nach der Schwefelabtrennung ein heiß ansaugendes Gebläse angeordnet werden. Der größte Teil des Gases wird zweckmäßig zur unterstöchiometrischen Verbrennung im Claus-Brenner zurückgeführt. Dabei werden dann die im Gasgemisch enthaltenen, reduzierenden Komponenten, vorwiegend H/ und CO, <tur SO₂-Reduktion verwendet. Ein Teilstrom des Gases muß jedoch in jedem Fall zur Verbrennung zurückgeführt werden, da Inertgase wie N₂ und CO₂ ausgeschleust werden müssen, was am bosttn in der Rauchgaswäsche geschieht.

Um ausfallenden Clementarschwafel in den Rohrleitungen vom Schwefelkondinsator zur Verbrennung zu vormeiden, ist überdies vorgesehen, d.is verbliebene Gas nach der Schwefelabtronnung und vor Rückführung zur Verbrennung anzuwärmen. Dies kann durch externe Wärmequellen, z. B. Dampf aus der Verbrennung erfolgen. Zweckmäßig kann auch ein kleiner Teilstrom des heißen Reduktionsgases aus dem Brenner abgeleitet und dem kühlen Gas aus der Schwefelabtrennung zugemischt werden. Auch eine Beheizung der Rohrleitung ist denkbar. Es ist auch möglich, dies kühle Gas im Wärmetausch, insbesondere unter Verwendung von Regeneratoren, zu Produktgas anzuwärmen.

für die Aufheizung des (>O₂-Reichgases und des Reduktionsgases gilt es neben der Verbrennung von Brennstoff auch die Möglichkeit der Nutzung externer Wärmequellen. So kann die Aufhetzung insbesondere im Wärmetausch zu heißen Vorbrennungsgasen durchgeführt werden. In diesem ralle ist eine eigene Verbrennung in einem Claus-Orenner nicht erforderlich. Statt dessen wird beispielsweise CH₄ als Reduktionsmittel mit dem SO₂-Roichgas nach externer Aufheizung gemischt. Entsprechend verringert sich hierdurch der Verbrauch an Brennstoff, wie CH₄. Im Reaktor läuft dann die unvollständige Reaktion ab, und zwar beispielsweise gemäß

CH₄ + 2So₂ — CO₂ + 2H₂O + S₂

4CH₄ + 6SO₂ -»4CO₂ + 4H₂O + 4H₂S + S₂

Zur Beschleunigung der Reduktion von SO₂ zu Elementarschwefel und H₂S kann diese zweckmäßig über einem Katalysator durchgeführt worden. Der Katalysator kann dabei in oder hinter der heißen Zone des Brenners eingesetzt werden. Die stark exotherme Umsetzung des SO₂ erfolgt bei sehr hohen Tempenturen von z. B 850 bis 1 20O⁰C üblicherweise über einem Katalysator auf AI₂O₃-Basis.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn das SO₂-Reichgas zur Reduktion über ein quasi-isotherm betriebenes Katalysatorbett geleitet und das Katalysatorbett mittels eines Kühlmediums innen gekühlt wird. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß über dem Katalysator eine annähernd konstante Temperatur aufrechterhalten wird und die bei dür exothermen Reduktion freiwerdende Wärme sofort abgeführt werden kann. Vorteilhaft ka/in hierbei in Isotherm-Reaktor zur Anwandung gelangen, der nach Art eines gewickelten Rohrbündelwärmetauscher mit Wicklungskernrohr ausgebildet ist. Die gewickelten Rohre dienen dann als Kühlschlangen für das Kühlmedium und das Katalysatorbett ist im Außenraum des Kernrohrs angeordnet. Das erfindungsgemäßo Vorfahren kann mit besonderem Vorteil als ein Prozeßschritt in einem Abgas-, insbesondere Rauchgasreinigungssysten^ eingesetzt werden.

Ausführungsbelepiel«

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Beispielen näher erläutert. In der beiliegenden Zeichnung zeigen:

Fig. 1: Basisvariente do3 erfindungsgemäßen Verfahrens mit mehreren alternativen Verfahrensführungen; Fig. 2: spezielle Ausführungsform mit externer Aufheizung des SO₂-Reichgases.

Gemäß Fig. 1 werden einem Kraftwerk 1 über Leitung 2 Luft und über Leitung 3 schwefel- und kohlenwasserstoffhaltiger Brennstoff zugeführt. Über Leitung 4 strömen aus dem Kraftwerk 1 4483kmol/h Rauchgas mit einer Temperatur von 147°C unter einem Drurkvon 1,05bar. Das Rauchgas hat folgende Zusammensetzung:

N₂ 77,8 mol-%

O₂ 4,9 mol-%

CO₂ 10,0mcl-%

SO₂ 0,1 mol-%

H₂O 7,2 mol-%.

Das Gas wird einor nur schematisch angedeuteten Rauchgaswäsche 5 zugeführt. In der Wäsche 5 wird das SO₂-haltige Gas mit einem physikalisch wirkenden Lösungsmittel gewaschen, das sich mit SO₂ bolädt. Gereinigtes Gas gelangt über Leitung 6 mit einer Temperatur von 120⁰C und einem Druck von 1,01 bar in einer Menge von 4475kmol/h zum Kan in. Dieses Gas weist folgende Zusammensetzung auf:

N₂ 78,0 mol-%

O₂ 4,8 mol-%

CO₂ 10,0 mol-%

H,0 7,2 mol-%

SO₂ Spuren.

Das beladene Lösungsmittel wird durch Erwärmen, Strippen und/oder Drucksenkung regeneriert und in der Wäsche wiederverwendet. Bei der Regenerierung fällt in Leitung 7 eineSO₂-reiche Gasfraktion (7 kmol/h) mit einer Temperatur von 30°C und einem Druck von 0,7 bar an. Dieses SO₂-Reichgas hat folgende Zusammensetzung:

N, 4,5mol%

CO, 12,0mol-%

SO, 78,5mol-%

H,0 5,0 mol-%.

Das SO,-Reichgas in Leitung 7 wird in einem Verdichter 8 a-jf einen Druck von 1,6bar gebracht und mit einer Temperatur von 101⁰C der Reaktionskammer eines Quasi-Claus-Brenners 9 zugeführt. ,

Über Leitung 10 werden überdies 4,68kmol/h Erdgas unter einem Druck von 5,5 bar, einer "emperatur von 35°C und folgender Zusammensetzung zugeführt:

N, 1,7mol-%

CH₄ 94,0mol-%

C,H_e 3,5 mol-%

C₃H₈ 0,1 mol-%

H,0 0,7 mol-%.

Das Erdgas wird in Gegenwml von über Leitung 11 herangeführter, in einem Gebläse 12 auf 1,6bar/72,5ⁱC verdichteter Luft (9kmol/h) verbrannt. Bei der Verbrennung entsteht in der Zono 13 ein Gasgemisch (1,55bar, 649⁰C) folgender Zusammensetzung:

H,	29,2 mol-%
N2	40,7 mol-%
CO	13,5 mol-%
CO,	2,8 mol-%
CH4	10,9 mol-%
H2O	2,9 mol-%
C2H6, NH3 Spuren

Dieses Gasgemisch wird mit dem SO,-Reichgus in Kontakt gebracht. Zur Beschleunigung der Reduktions-Reaktion ist in der Reaktionskammer ein Katalysator 14 angeordnet. Nach dem Katalysator 14 fellen 25 kmol/h umgesetzten Gases mit einer Temperatur von 1079⁰C und einem Druck von 1,45bar folgender Zusammensetzung an:

H2	2,3 mol-%
N,	29,8 mol-%
CO	3,0 mol-%
CO2	19,4 mol-%
H2S	8,5 mol-%
SO,	1,3 mol-%
COS
+CS,	0,3 mol-%
Elementarer Schwefel	7,1 mol-%
(gerechnet ils S?)
Hjo	28,3 mol-%

Dieses Gasgemisch wird einem Abhitzekessel 15 zugeführt, indem es unter Erzeugung von Hochdruckdampf (20 bis 100bar) aus Kesselspeisewasser auf 300⁰C abgekühlt wird. Bei der Abkühlung kondensiert bereits etwa 1 kg/h Elementerschwefel aus, der

über Leitung 16 abgezogen wird.

Das Gas aus dem Abhitzekessel 1D wird sodunn in einem Wärmetauscher 17 gegen Kesselspeisewasser unter Erzeugung von Niederdruckdampf (2 bis 5 bar) unterhalb des Schwefeltaupunktes auf 120°C rbgekühlt. Dobel kondensiert Elementarschwefel

aus, der aus einem Abscheider 18 über Leitung 19 in einer Menge von 113kg/n als Produkt abgetrennt wird.

Das nach der Schwefelabtrennung verbleibende Gas (23kmol/h, 120⁰C, 1,2bar) hat folgende Zusammensetzung:

H,	2,5 mol-%
N,	32,1 mol-%
CO	3,2 mol-%
CO,	20,9 mol-%
H2S	9,1 mol-%
SO,	1,6 mol-%
CCS + CS2	0,3 mol-%
H2O	30,4 mol-%

Das verbliebene Gas wird über Leitung 20 zum Kraftwerk 1 zurückgeführt und dort zusammen mit dem Brennstoff unteretöchiomotrisch verbrannt.

Wie in Figur 1 gestrichelt dargestellt ist, kann das verbliebene Gas auch einer schematisch gezeichneten Claus-Anlage 21

zugeführt werden, aus dor über Leitung 22 weiterer Schwefel abgetrennt und als Produkt gewonnen werden kann. Das Restgasder Claus-Anlage wird sodann über Leitung 20 zurück zum Kraftwerk 1 geleite .

Als weitere Verfahrensmöglichkeit ist gemäß Figur 1 ebenfalls gestichelt ein heiß ansaugendes Gebläse 23 in Leitung 20

angeordnet, mit dem das Gas auf eine, ι Druck von 1 ,B bor gebracht wird. Unter diesem Druck kann sodann über die gestricheltdargestellte Leitung 24 mit Ventil 25 ein Großteil des verbliebenen Gases direkt zu dem Claus-Brenner zurückgeführt werden. Nurein kleinerer Teilstrom, beispielsweise 20%, wird in diesem Falle über Leitung 20 zum Kraftwerk zurückgeführt.

Schließlich besteht nach einer ebenfalls gestrichelt dargestellten Variante die Möglichkeit, heißes Reduktionsgas (649⁰C) über Leitung 26 dem kühleren (120°C) Gas in Leitung 20zuzumischen, um Verlegungen durch ausfallenden Schwefel in den Rohrleitungen zu verhindern. Die Anwärmung des kühlen Gases in Leitung 20 kann aber auch mittels einer externen Wärmequelle, schematisch dargestellt

durch den gestrichelten Wärmetauscher 27, erfolgen, oder durch Beheizung der Rohrleitung, z. B. mit Dampf.

In Figur 2 ist eine spezielle Verfahrensführung dargestellt, bei der die Aufheizung des SO₂-Reichgases und Reduktionsgase? nicht

in feinem eigenen Brenne' erfolgt. Gleiche Anlaganteile wie in Figur 1 sind mit gleichen Ziffern versehen.

Über Leitung 4 wird Rauchgas aus einem Kraftwerk 1, in dem Brennstoff aus Leitung 3 in Gegenwart von über Leitung 2

herangeführter Luft verbrannt wird, in einer Menge von 500000 NmVh mit einer Temperatur von 41⁰C und oinom Druck von etwa1,1 bar einer Waschkolonne 6 zugeführt. Das Rauchgas hat dabei folgende Zusammensetzung:

N, /4Vol.-% O₂ 6Vol.-%

COj 13Vol.-% SO₂ 0,1 Vol.-%

H₂O 6,9Vol.%.

Im unteren Kolonnenabcchnitt kann eine nichtdargestellte Wasserwäsche stattfinden, wobei Feststoffe und wasserlösliche Verbindungen aus dem Gas entfernt werden. Zudem wird ein Teil des eingebrachten Wasserdampfes auskondensiert und abgeführt und belastet nicht mehr die nachfolgenden Verfahrensschritte.

Im oberen Teil wild die Waschkolonne 5 mit 800t/h legeneriertem, physikalisch wirkendem Lösungsmittel über Leitung 30 beaufschlagt. Das Lösungsmittel nimmt im Gegqnstrom zu aufsteigendem Gas aus diosem SO₂ auf und verläßt die Kolonne im unteren Teil über Leitung 28. Über Leitung 6 wird vom Kopf der Waschkolonno E SO₂-freius Gas mit einer Temperatur von 16°C und einom Druck von 0,97 bar abgezogen. Zur Lösungsmittelrückgewinnung kann dabei eine nicht dargestellte Wasserwäsche im Kopf der Waschkolonne 5 stattfinden. Das Reingas hat folgende Zusammensetzung:

N₂ 76,7Vol.-%

O₂ 6,3Vol.-%

CO₂ H0Vol.-%

SO₂ 50 ppm

H₂O 3,0Vol.-%.

Das beladene Lösungsmittel wird mittels einer in Leitung 28 angeordneten Pumpe 29 nach Anwärmung in einem Wärmetauscher 31 gegen regeneriertes Lösungsmittel einer Regenerierkolonne 32 zugeführt. In die Regenerierkolonne 32 wird das beladene Lösungsmittel über eine Sutnpfheizung 33 mit Dampf von z. B. 2 bar angewärmt und das SO₂ aus dem Lösungsmittel ausgetrieben. Das ausgetriebene SO₂ wird in einem Kopfkühler 34 abgekühlt, um Lösungsmittelverluste zu vermoiden. Das regenerierte I öcungsmittel wird vom Sumpf der Regenerierkolonne 33 abgezogen und nach Abkühlung im Wärmetauscher 31 über Leitung 30 wieder auf die Waschkolonne aufgegeben.

Über Leitung 7 wird SO₂- Reichgai vom Kopf de: Regenerierkolonne abgezogen. Das SO₂-Reichgas enthält \ lOONiivVh SO₂. Nach Verdichtung in einem Korn; ressor 8 auf 1,5bnr und Anwärmung in einem Wärmetauscher 35 auf etwa 400⁰C wird dem SO₂-Reichga8 über Leitung 36 Mv.t!tan in einer Menge von 400 Nm³/h zugemischt und das Gemisch einem Reaktor 37 zugeführt. In dem Reaktor 37 findet über einem Katalysator auf AI₂O₃-BaSiS bei 1000⁰C dio Reduktion des SO₂ zu Elementarschwefel statt. Über Leitung 38 wird das Produktgas aus dem Reaktor 37 abgezogen und in einem Kühler 39 durch Erzeugung von 0,3t/h Hochdruckdampf auf 400°C abgekühlt. In dem Wärmetauscher 35 wird das Produktgas weiter auf eine unterhalb des Schwefeltaupunktes liegende) Temperatur, z. B. 118°C abgekühlt. In einem Abscheider 18 wird der Produktschwefel abgetrennt. Über Leitung 19 können dann 0,71 t/h Elementarschwefel mit einer Reinheit von 93% abgezogen werden. Da-tiie Umsetzung nicht vollständig ist, sind im Produktgas noch weitere Schwefelverbindungen nebon SO₂, insbesondere H₂S, aber aucii COS unJ CS,. vorhanden. Über Leitung 20 wird aus dem Abscheider 18 ein Gasstrom abgezogen, der zu etwa 20% aus diesen Schwefelverbindungen besteht. Dieser Gasstrom wird .zur Verbrennung zurück zum Kraftwerk 1 geleitet.

Claims (12)

1. Verfahren zum Gewinnen von Elementarschwefel aus durch Wäsche von bei einer Verbrennung anfallenden SO₂-haltigen Gasen gewonnenem SO₂-Reichgas, dadurch gekennzeichnet, daß das SO₂-Reichgas in Gegenwart eines Reduktionsgases nach Aufheizung unvollständig zu Schwefel und H₂S reduziert wird, der Schwefel durch Abkühlung auskonaensiert und abgetrennt wird, das bei der Reduktion entstandene H₂S-haltige Gas verbrannt und dabei gebildetes SO₂ sowie nichtreduziertos SO₂ zur Wäsche zurückgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Reduktion entstandene H₂S-haltige Gas zur Verbrennung zurückgeführt und dort verbrannt wird.

3. Verfahren nach Ansprucn 1 oder 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduktion des

SO₂ Reichgases Brennstoff in Gegenwart eines sauerstoffhaltigen Gases unterstöchiometrisch verbrannt wird, daß in dem bei der Verbrennung entstehenden Gas, das als Reduktionsgas verwendet wird, ein Verhältnis von Kohlenwasserstoff gerechnet als Cl des Brennstoffes zu SO₂ von etwa 1:2, bozogen auf den Kohlenwasserstoff des Brennstoffes vor der Verbrennung, eingestellt wird, das heiße Reduktionsgas mit dem SO₂-Reichgas zur SO₂-Reduktion in Kontakt gebracht und in dem Gas nach der SO₂-Reduktion ein Verhältnis von Elementarschwefel zu SO₂ zu H₂S von etwa 3:1:2 eingestellt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß maximal 80Gew.-%, vorzugsweise maximal 67Gew.-% des SO₂ reduziert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Schwefelkondensation und Abtrennung eine Umsetzung des SO₂ und H₂S zu elementarem Schwefel gemäß der Claus-Reaktion durchgeführt, der entstandene Schwefel abgetrennt und das Restgas zur Verbrennung zurückgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das verbleibende Ha-. nach der Schwefelabtrennung auf erhöhten Druck gebracht und mindestens 50 Vol.-% zur SO₂-Reduktion zurückgeführt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das auf erhöhten Druck gebrachte verbleibende Gas zur unterstöchiometrischen Verbrennung zurückgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das verbleibende Gas nach der Schwefelabtrennung vor Rückführung zur Verbrennung angewärmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwärmung des verbleibenden Gases durch Ableiten eines Teilstromes des heißen Reduktionsgases durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung des SO₂-Reichgases und des Reduktionsgases in Wärmetausch zu heißen Verbronnungsgasen durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion von SO₂ zu Schwefel und H₂S über einem Katalysator durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das SO₂-Reichgas zur Reduktion über ein quasiisotherm betriebenes Katalysatorbett geleitet und das Katalysatorbett mittels eines Kühlmediums innen gekühlt wird.