DE1567735A1 - Process for the production of sulfur from gases containing sulfur dioxide - Google Patents
Process for the production of sulfur from gases containing sulfur dioxideInfo
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Description
PatentanwaltPatent attorney
Dipl-Ing.Dipl-Ing.
München-PuHach IR K 7 7'S ζMunich-PuHach IR K 7 7'S ζ
Wiener Sh.2.4eI.Mönchen 790570 NÖ//iJJ Wiener Sh.2.4 e I. Monchen 790570 Lower Austria // iJJ
i/Hs München-Pullach, 21.1,1966i / Hs Munich-Pullach, January 21, 1966
Outokumpu Oy, Töölönkatu 4, Helsinki to, FinnlandOutokumpu Oy, Töölönkatu 4, Helsinki to, Finland
Verfahren zur Herstellung von Schwefel aus schwefeldioxydhaltigen Gasen.Process for the production of sulfur from gases containing sulfur dioxide.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren■zur Herstellung von Schwefel aus-'SOg-haltigen Gasen wie z.B. "bei der Röstung von schwefelhaltigen Erzen oder Schlichen entstehenden Gasen, Schmerzereigasen oder dergleichen. Ausgansstoffe sind ein SOg-iialtiges Gas z.B. Röstgas,,das ca. 7-13 Vol. °/o SO2, 9-4 fa Oo und als Rest Np enthält, in der Form, wie es aus den Röstöfen nach den Staubabscheidern erhalten wird, und ein.flüssiger Brennstoff, beispielsweise schweres Heizöl, das schwere Kohlenwasserstoffe enthält.The invention relates to a method for the production of sulfur from gases containing SOg such as, for example, gases, painful gases or the like that arise during the roasting of sulfur-containing ores or slips Contains 7-13 vol. % SO 2 , 9-4 fa Oo and the remainder Np, in the form in which it is obtained from the roasting ovens after the dust separators, and a liquid fuel, for example heavy fuel oil, the heavy one Contains hydrocarbons.
is ist bekannt, Elementarschwefel aus SOp-Gasen durch Reduktion beispielsweise aus Koks- oder Generatorgas herzustellen.is known, elemental sulfur from SOp gases by reduction for example from coke or generator gas.
Die gemäss dem Verfahren nach der Erfindung durchgeführte Reduktion von SOp-haltigen Gasen vermindert wesentlich den Brennstoffverbrauch im Vergleich zu früher bekannten Verfahren, wobei gleichzeitig eine ausseist gute Wärmewirtschaftlichkeit erzielt wird.The one carried out according to the method according to the invention Reduction of SOp-containing gases significantly reduces the Fuel consumption compared to previously known methods, while at the same time an extremely good heat economy is achieved.
Die hauptsächlichen Merkmale der Erfindung bestehen darin, dass in einem schwere Kohlenwasserstoffe enthaltenden flüssigen Brennstoff bei hoher Temperatur eine partielle Oxydation mit SO0- und Sauerstoff enthaltenden Gasen in einerThe main features of the invention are that in a liquid fuel containing heavy hydrocarbons at high temperature a partial oxidation with SO 0 and oxygen containing gases in one
C.C.
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Phase vorgenommen wird, derart, dass eine Dissoziation der Kohlenwasserstoffe zu einfachen reduzierenden G-askomponenten und eine partielle Reduktion des SOp erzielt wird, wonach. diese G-asmisehung in an und für sich bekannter Weise katalytisch unter absteigenden Temperaturbedingungen unter zwischendurch vorgenommener Kühlung der G-ase katalytisch behandelt und Schwefel zum Schluss als Elementarschwefel abgeschieden wird.Phase is carried out in such a way that a dissociation of the hydrocarbons to simple reducing gas components and a partial reduction in SOp is achieved, after which. this gas mixture catalytically in a manner known per se catalytically treated under decreasing temperature conditions with cooling of the gases carried out in between and sulfur is finally deposited as elemental sulfur.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist nachfolgend im einzelnen an Hand eines Beispiels mit Hilfe der Zeichnung erläutert, welche in der Form eines StrömungsSchemas eine Auaführungsform der Erfindung veranschaulicht.The method according to the invention is detailed below explained using an example with the help of the drawing, which in the form of a flow diagram a Illustrates embodiment of the invention.
Das schwere Heizöl wird fein zerstäubt in eine Heaktorkamraer eingeleitet, in welche das Gas beispielsweise unter Beihilfe eines Gebläses eingeblasen wird, derart, dass ein kräftiger turbulenter Strömungszustand entsteht und das G-as sieh effektiv mit dem atomisierten Öl vermischt. Hierbei kann vorteilhaft die Technik zweier Hoeheffektölbrenner ausgenutzt werden. In dieser .Reaktionskammer reagiert der im G-as befindliche freie und an den Schwefel gebundene Sauerstoff in der herrschenden hohen Temperatur (1ooo - 12oo°G) mit den Kohlenwasserstoffen und ihren Dissoziationsbea-tandteilen. Hierbei erfolgt durch Teiloxydation eine Vergasung des Öls, wobei CO, H2, SO2 und H2O entsteht. Da die Teiloxydierung auch unter Einwirkung von S0? geschieht, entsteht gleichzeitig auch Elementarschwefel und andere Schwefelkomponenten, wie S2, H2S. und COS.The heavy fuel oil is finely atomized and fed into a heater chamber, into which the gas is blown, for example with the aid of a fan, in such a way that a powerful turbulent flow condition is created and the gas is effectively mixed with the atomized oil. The technology of two high-effect oil burners can advantageously be used here. In this reaction chamber, the oxygen contained in the gas and bound to the sulfur reacts with the hydrocarbons and their dissociation components at the prevailing high temperature (1000 - 1200 ° G). The oil is gasified by partial oxidation, with CO, H 2 , SO 2 and H 2 O being produced. Since the partial oxidation also occurs under the influence of S0 ? happens, elemental sulfur and other sulfur components such as S 2 , H 2 S. and COS are also formed at the same time.
Für diesen Prozess ist bezeichnend, dass die so erhaltene Gasmischung keine Kohlenwasserstoffe enthält, sondern sieIt is characteristic of this process that the gas mixture obtained in this way does not contain hydrocarbons, but them
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sind einschliesslich der schweren Kohlenwasserstoffe, zu den obengenannten Komponenten zerfallen, welche durch die bei niedrigeren Temperaturen durchgeführten Katalytreaktio- nexi als Bnderzeugnis Elementarschwefel, COp und H2O ergeben.including the heavy hydrocarbons, disintegrate into the above-mentioned components, which result in elemental sulfur, COp and H 2 O as a combined product as a result of the catalytic reactions carried out at lower temperatures.
Die in der Reaktionskammer entstehende Temperatur wird teils von der Menge des freien Sauerstoffes "bestimmt und teils von dem Vorerwärmungsgrad des ÖOg-haltigen Gases. Mit je höherer Temperatur das SO2-haltige Gas in die Reaktionskammer -eingeleitet wird, je weniger wird freier Sauerstoff in dem S02-haltigen G-&S benötigt.The temperature arising in the reaction chamber is partly determined by the amount of free oxygen and partly by the degree of preheating of the gas containing gas. The higher the temperature the gas containing SO 2 is introduced into the reaction chamber, the less free oxygen is in the S0 2 -containing G- & S needed.
Die aus der Reaktionskammer kommende Gasmischung wird in eine Kühlvorrichtung geleitet -, beispielsweise einen Dampf <kessel oder einen Wärmeaustauscher, in dem S02*-haltiges' Gas vorerwärmt wird, bevor es in die Reaktionskammer eingeleitetThe gas mixture coming from the reaction chamber is passed into a cooling device - for example a steam boiler or a heat exchanger in which S0 2 * -containing gas is preheated before it is introduced into the reaction chamber
wird, und in dem die Temperatur der Gasmischung auf 4oo 45o°C gesenkt wird.is, and in which the temperature of the gas mixture to 4oo 45o ° C is lowered.
Danach wird die Gasmischung von Fremdkörpern, wie Ölasche und Russ gereinigt, beispielsweise mittels eines Elektrofilters, worauf das Gas in eine Katalytkammer geleitet wird, in welcher CO, H2 und COS mit SO2 reagieren und man S2 und H2S erhält. . ■"■■.".-'The gas mixture is then cleaned of foreign bodies such as oil ash and soot, for example by means of an electrostatic precipitator, whereupon the gas is passed into a catalytic chamber, in which CO, H 2 and COS react with SO 2 and S 2 and H 2 S are obtained. . ■ "■■." .- '
Die Gasmischung wird weiter beispielsweise in einem Dampfkessel' auf eine Temperatur von 25o — 28o°C gekühlt und eine . neue Katalysierungwird vorgenommen, wobei folgende Reaktion eintritt: ' ■The gas mixture is further for example in a steam boiler ' cooled to a temperature of 25o - 28o ° C and one. new catalysis is undertaken, with the following reaction entry: '■
4 H2A + 2 SO2 -^--* S6 +H2O ■4 H 2 A + 2 SO 2 - ^ - * S 6 + H 2 O ■
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In dieser Reaktion ist das Gleichgewicht in der oben erwähnten Temperatur stark auf der.Seite der Bildung von Elementarschwefel. Hiernach wird Elementarschwefel aus den Gasen in gewöjinlieher Art durch Kondensation abgeschieden»In this reaction, the equilibrium in the above-mentioned temperature is strongly on the side of the formation of elemental sulfur. According to this, elemental sulfur is separated from the gases in the usual way by condensation »
Da nach dem Verfahren gemäss der Erfindung die Dissoziation und Teiloxydation des Öls mittels des in dem S02-haltigen Gas befindlichen freien und an den Schwefel gebundenen Sauerstoffes geschieht, wird der sonst zu dieser Dissoziation benötigte zusätzliche Sauerstoff eingespart und hierdurch natürlich auch der Brennstoffverbrauch entsprechend vermindert .Since according to the method according to the invention the dissociation and partial oxidation of the oil by means of the free oxygen in the S0 2 -containing gas and bound to the sulfur takes place, the additional oxygen otherwise required for this dissociation is saved and this of course also reduces the fuel consumption accordingly .
Die Wärmewirtschaftlichkeit des ganzen Prozesses ist äusserst gut, da von dem Wärmewert des Brennstoffes nur die Menge Kalorien abgeht, die zur Reduktion des SO2 theoretisch benötigt
wird. Die übrige Ealorienmenge kann im Zusammenhang mit der Kühlung der Gase mit gutem Wirkungsgrad ausgenutzt
werden.
Beispiel The heat economy of the whole process is extremely good, since only the amount of calories that is theoretically required to reduce the SO 2 is lost from the heat value of the fuel. The remaining amount of calories can be used with good efficiency in connection with the cooling of the gases.
example
Im Pilot-Maßstab ist unter anderem folgender Versuch durchgeführt worden}Among other things, the following experiment has been carried out on a pilot scale}
Gasmischung (Röstgas + Luft) 800 - 870 Nm /hGas mixture (roasting gas + air) 800 - 870 Nm / h
Analyse der Gasmischung, SO2 5,7 - B,,7 VpI,$Analysis of the gas mixture, SO 2 5.7 - B ,, 7 VpI, $
Temperatur der Gasmischung °2 1o»® "1^'5 Το1·$Temperature of the gas mixture ° 2 1o »®" 1 ^ ' 5 Το1 · $
5oo C500 C.
Schweres Heizöl 64 -? 7© kg/hHeavy fuel oil 64 -? 7 © kg / h
Temperatur d«r Reaktionskammer ■ 1o3o *-Temperature of the reaction chamber ■ 1o3o * -
Analyse der abgehenden Gase, SO2 0,8 Vßl.$Analysis of the outgoing gases, SO 2 0.8 Vßl. $
H2S 0,8 Vol..#H 2 S 0.8 vol .. #
COS 0,2 Vo 1,-jiCOS 0.2 Vo 1, -ji
CO2 12,5 Vol.%CO 2 12.5% by volume
CO o,1 VoI, $CO o, 1 VoI, $
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In dem Versuch wurde SOp-GaB aus einem IeS Röstofen verwendet.
Auf Grund des kleinen Maßstabes des Versuches war man gezwungen zusätzlich Öl zu verbrennen um die Wärmeverluste
zu ersetzen und deshalb wurde das Gas mit Luft zu 6 fo SO?
verdünnt. Die Ausbeute von Schwefel war zirka 75 °/
Analyse des gefilterten Schwefels die folgende: ·In the experiment SOp-GaB from an IeS roasting oven was used. Due to the small scale of the experiment, one was forced to burn additional oil to replace the heat losses and therefore the gas with air became 6 % SO?
diluted. The yield of sulfur was about 75 ° /
Analysis of the filtered sulfur the following:
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Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| EP0690022A1 (en) * | 1994-06-30 | 1996-01-03 | Metallgesellschaft Ag | Process for the reduction of sulfur dioxide in sulfur |
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- 1966-01-24 SE SE89066A patent/SE332806B/xx unknown
- 1966-01-24 GB GB317866A patent/GB1124975A/en not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690022A1 (en) * | 1994-06-30 | 1996-01-03 | Metallgesellschaft Ag | Process for the reduction of sulfur dioxide in sulfur |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| GB1124975A (en) | 1968-08-21 |
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