DE1767053B2

DE1767053B2 - Vorrichtung zur behandlung von freien schwefel enthaltenden gasen

Info

Publication number: DE1767053B2
Application number: DE19681767053
Authority: DE
Inventors: George McCarty Kunkel Lorenz Victor Lewis Willard Augustus Tulsa OkIa Franklin (V St A) COIb 25 38
Original assignee: ^moco Production Co , Tuisa, OkIa (V St A )
Priority date: 1967-07-07
Filing date: 1968-03-26
Publication date: 1973-07-05
Also published as: DE1767053A1; GB1207423A; US3552927A; FR1559373A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von freien Schwefel enthaltenden Gasen, enthaltend einen Wärmeaustauschabschnitt, einen Kondensatorabschnitt und eine Abscheidekammer, und zwar in gekoppeltem Lageverhältnis, wobei der Wärmeaustausch- und der Kondensatorabschnitt in Kommunikation miteinander stehen und der Kondensatorabschnitt außerdem in Kommunikation mit der Abscheidekammer steht.

Eine Vorrichtung zur Behandlung von freien Schwefel enthaltenden Gasen soll eine wirtschaftlich arbeitende Bauweise besitzen, eine gedrängte Bauart haben und ein Wieder- oder Vorerhitzen der dem Reaktionsgefäß zuzuführenden Gasen ermöglichen.

Für die Umsetzung von Schwefelwasserstoff zu freiem Schwefel stehen zwei bekannte Verfahren zur Verfügung, die zur Zeit betriebsmäßig angewendet werden. Das erste ist das Claus-Verfahren, das in der Reaktion von Schwefelwasserstoff mit Schwefeldi-

5 oxyd in Gegenwart eines Katalysators unter Bildung von freiem Schwefel und Wasser besteht, und das zweite ist das direkte Oxydationsverfahren, nach dem Schwefelwasserstoff zu freiem Schwefel durch Reaktion des ersteren mit Sauerstoff in bestimmten Anteilen in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird. Das Claus-Verfahren wird bei Säuredämpfen angewendet, die hauptsächlich H₂S und CO₂ enthalten, wie sie aus natürlichen Gasentschwefelungsanlagen und Raffinationsentschwefelungsanlagen gewonnen werden.

Es gibt zwei Hauptmodifikationen des modernen Claus-Verfahrens, der gerade durchgehende und der aufgeteilte Strömungsverlauf. Bei dem gerade durchgehenden Verfahren wird der gesamte Säuredampf in

ao den Kessel mit Verbrennungsluft eingespeist. Der Kessel wirkt als nicht-katalytisches Reaktionsgefäß, wobei in ihm 30 bis 69 % des in der Beschickung enthaltenen Schwefelwasserstoffs in Schwefel umgewandelt werden. Der Schwefel wird im allgemeinen aus

as dem Kesselausfluß vor dem ersten Reaktionsgefäß herauskondensiert. Diese Schwefelentfernung gestattet eine niedrige Temperatur der Beschickung des Reaktionsgefäßes, wodurch die Ausbeuten verbessert werden, ohne daß eine Desaktivierung des Katalysators durch Schwefelkondensation stattfindet.

Der gerade durchgehende Anlagentyp hat die Vorteile einer vereinfachten Instrumentation und einer hohen Ausbeute. Es ist jedoch nicht möglich, dieses Verfahren anzuwenden, wenn der Schwefelwasserstoffgehalt des Säuredampfes für eine anhaltende Verbrennung zu gering ist oder wenn der Kohlenwasserstoffgehalt so hoch ist, daß dadurch eine Katalysatorverschmutzung verursacht und dunkler Schwefel erzeugt wird und übermäßige Verbrennungsluft erforderlich ist. Um diese Probleme zu überwinden wird der Anlagetyp mit aufgeteiltem Strömungsverlauf angewendet.

Bei dem Verfahren mit aufgeteiltem Strömungsverlauf wird so viel Säuredampf, wie es ohne nachteili- gen Einfluß auf die Verbrennungsbeständigkeit mög-Hch ist, in den Abhitzkessel mit genügend Luft eingespeist, um ein Drittel der gesamten Beschickung der Anlage an Schwefelwasserstoff und die gesamten Kohlenwasserstoffe, die in den Kessel eingespeist werden, zu Schwefeldioxyd, Kohlendioxyd und Wasser umzusetzen. Der Überschuß an H₂S-Beschickung des Kessels verhütet die Bildung von SO₃, was Korrosionsprobleme verursachen würde, und erlaubt eine Schwefelbildung mit verbesserten Ausbeuten. Der zurückbleibende Säuredampf wird mit dem Kesselausfluß gemischt, bevor er in das erste Reaktionsgefäß eingespeist wird. Wenn sehr niedrige Schwefelwasserstoffkonzentrationen ein Vorerhitzen des Säuredampfes erforderlich machen, wird bei dem Verfahren mit aufgeteiltem Strömungsverlauf ein sonst notwendiges Vorerhitzen auf ein Mindestmaß beschränkt. Das Verfahren mit aufgeteiltem Strömungsverlauf vermindert den Aufwand an Verbrennungsluft für die Beschickung der Anlage, die einen hohen Gehalt an

6s leichten Kohlenwasserstoff aufweist.

In dem direkten Oxydationsverfahren wird H₂S in einem Gasstrom mit Luft direkt zu Schwefel über einem Bauxit-Katalysator bei einer Temperatur bis zu

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538° C oxydiert. Die Reaktion ist stark exotherm. Bei einem direkten Beheizen oder einem durch

Dieses Verfahren ist für saure natürliche Gase wie Rohrleitungen arbeitenden Erhitzer sind die anfängliauch für Säuredämpfe aus Schwefelwasserstoff ab- chenlnvestierungs-und Installationskosten sehr hoch, sorptionsanlagen anwendbar. Für saure Gase beträgt Da in diesen Erhitzern Temperaturen in der Größendie höchste wirtschaftliche H₂S-Konzentration etwa S Ordnung von 137O⁰C erzeugt werden, müssen diese 25 Molprozent, für Säuredämpfe etwa 15 Molprozent. feuerbeständig ausgekleidet sein und eine haltbare Der direkten Oxydationsstufe oder den direkten Oxy- Bauweise besitzen. Auch die Instandhaltung ist häufig dationsstufen folgt gewöhnlich ein übliches Claus-Re- ein Problem infolge der hohen Temperaturen. Die aktionsgefäß für die Umsetzung des restlichen H₂S Feuerbeständigkeit wird manchmal schwächer, wound SO₂ zu Schwefel. ' ¹⁰ durch verursacht wird, daß die Wände des Erhitzers

Bei der Arbeitsweise einer üblichen Claus-Schwe- durchbrennen, wodurch ein kostspieliger Zeitausfall felanlage mit gerade durchgehendem Strömungsver- auftritt und ein teilweiser oder vollständiger Ersatz lauf, bei der Schwefelwasserstoff und Luft in einen der kostspieligen Ausstattung erforderlich wird. Auch Ofen in genügenden Mengen eingespeist werden, um die Arbeitsweise einer solchen Anlage kann Probleme etwa ein Drittel des Schwefelwasserstoffs in Schwefel- *5 hervorrufen. Das Luft-Gas-Verhältnis muß genau dioxyd zu überführen, werden gewöhnlich etwa 30 bis eingestellt sein, wobei die von dem Erhitzer erzeugte 69 % des gewinnbaren Schwefels in dem Ofen erzeugt. Temperatur von dem Durchsatz der Anlage abhängig Für ein geeignetes Umsetzen des verbleibenden un- ist. Dieses erfordert eine übersichtliche und ziemlich umgesetzten Schwefelwasserstoffs und Schwefeldi- komplizierte und kostspielige Steuerungsvorrichtung, oxyds zu freiem Schwefel in einem oder mehreren ^ao Diese Probleme sind bei dem Verfahren mit aufgeteilstromabwärts gerichteten katalytischen Konvertern, tem Strömungsverlauf und direkter Oxydation ebenmuß der in dem Of en erzeugte Schwefel entfernt wer- falls vorhanden, wie bei dem Verfahren mit gerade den, bevor die Reaktionsteilnehmer in den Konverter durchgehendem Strömungsverlauf, eintreten. Dieses wird durch Durchleiten des Kessel- Aus der USA.-Patentschrift 3 399 970 ist eine Vorausflusses durch einen Kondensator ausgeführt, wobei »5 richtung zur Behandlung von freien Schwefel enthaldie Temperatur der nicht kondensierten Phase zum tenden Gasen, die einen Wärmeaustauscher, einen Beispiel auf etwa 177° C vermindert wird. Um den Kondensator und einen Abscheider gesondert enthält, Konverter mit maximaler Leistungsstärke zu betrei- bekannt. Durch die Rohrverbindungen zwischen dem ben, muß die nicht kondensierte Phase auf etwa 218° Wärmeaustauscheiteil und dem Kondensator-Abbis etwa 232° C erhitzt werden, bevor sie den Kataly- 3° scheiderteil tritt bei dieser bekannten Vorrichtung ein sator berührt. Früher ist diese Wiedererhitzungsstufe zusätzlicher Druckabfall auf, der den Einsatz starker in erster Linie nach einer oder nach zwei Methoden Gebläse erforderlich macht. Außerdem sind die Inveausgeführt worden, d.h., durch Wiedererhitzen auf stitionskosten für die Rohrleitung, Isolierung, Verdem Extraktions- oder Nebenweg und durch direktes bindungsteile und Fundamente bei dieser bekannten Beheizen oder in Rohrleitungen erfolgendes Wieder- 35 Vorrichtung dadurch sehr hoch, daß der Wärmeauserhitzen. tauscherteil und der Kondensator-Abscheiderteil ge-

Die vorstehenden Verfahrensmaßnahmen haben trennt angeordnet sind.

jedoch bestimmte praktische Nachteile, zum Beispiel Die deutsche Patentschrift 1198333 betrifft eine

beeinflussen in dem Fall des Wiedererhitzens auf ei- Einrichtung zur Gewinnung von elementarem Schwenem Nebenweg Veränderungen in dem Beschik- 40 fei, wobei die einzelnen Vorrichtungselemente mit kungsdurchsatz das Volumen des für das Wiedererhit- den anderen Vorrichtungselementen nicht eine einzen auf dem Nebenweg eingesetzten Gases. Wenn heitliche Anlage derart bilden, daß ein Wärmeausdaher der Durchsatz der Anlage abnimmt, wird die tauschabschnitt, ein Kondensatorabschnitt und eine Temperatur des Kesselausflusses, von dem das Gas Abscheidekammer reihenförmig angeordnet und von für das Wiedererhitzen auf dem Nebenweg abgezogen 45 einer einzigen Wandung umgeben sind, wird, wesentlich niedriger. Wenn das Volumen des Aus der deutschen Patentschrift 1116199 ist eine

Durchsatzes abnimmt, muß deshalb die Menge des Vorrichtung zur Gewinnung von Schwefel durch Teil-Gases, die nach dem Kessel auf dem Nebenweg um verbrennung von H₂S-GaS bekannt. Bei dieser Vorden ersten Kondensator herumgeführt wird, vergrö- richtung stehen benachbarte Vorrichtungsteile nicht Bert werden, um eine Endbeschickungsmischung für 50 direkt miteinander oder aber über eine einen Druckden ersten Konverter mit einer genauen Vorerhit- abfall bewirkende Rohrleitung in Verbindung, zungstemperatur zwecks Einleitung der Reaktion von Auch aus den deutschen Patentschriften 884353

Schwefelwasserstoff mit Schwefeldioxyd zu erzeugen. und 873 991 ist nicht bekannt, daß bei einer Vorrich-Dieses wiederum bewirkt das Einführen einer erheb- tung zur Behandlung von Schwefel enthaltenden Galichen Menge freien Schwefels - der in dem auf dem 55 sen der Wärmeaustauschabschnitt, der Kondensator-Nebenweg strömenden Gas vorhanden ist - in den abschnitt und die Abscheidekammer in reihenförmikatalytischen Konverter, wodurch Gleichgewichtsbe- ger Anordnung, hintereinanderfolgend in einem dingungen hergestellt werden, die für das Umsetzen länglichen Kessel enthalten sein sollen. Auch die in von Schwefelwasserstoff zu freiem Schwefel weniger diesen beiden Patentschriften beschriebenen Vonichvorteilhaft sind. Wenn das auf dem Nebenweg statt- 60 tungen leiden unter dem Nachteil, daß erhebliche findende Wiedererhitzen an Stelle des Erhitzern durch Druckabfälle durch Rohrleitungen auftreten und die direktes Beheizen angewendet wird, erfordert der zu- Investitionskosten für Rohrleitungen, Isolierungen nehmende Schwefel, der in einer Beschickung des Re- u.dgl. relativ hoch sind.

aktionsgefäßes enthalten ist, daß die Temperatur des Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,

Reaktionsgefäßes erhöht wird, um ein Deaktivieren 65 eine Vorrichtung zur Behandlung von freien Schwefel des Katalysators zu verhindern. Diese Temperatur- enthaltenden Gasen, enthaltend einen Wärmeauserhöhung verringert die Schwefelausbeute in einem tauschabschnitt, einen Kondensatorabschnitt und eine solchen Reaktionsgefäß. Abscheidekammer, und zwar in gekoppeltem Lage-

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verhältnis, wobei der Wärmeaustausch- und der Kon- stellten Schwefeldioxyds mit dem Schwefelwasserstoff densatorabschnitt in Kommunikation miteinander unter Bildung von freiem Schwefel. Die Menge des stehen und der Kondensatorabschnitt außerdem in so hergestellten Schwefels beträgt häufig etwa 40 bis Kommunikation mit der Abscheidekammer steht, zur 60 % des gesamten gewinnbaren Schwefels. Das ReVerfügung zu stellen, wobei diese Vorrichtung gestat- S aktionsgut, das Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxyd ten soll, daß innerhalb des Systems nur ein geringer und freien Schwefel enthält, wird von dem Ofen 2 zu Druckabfall auftritt, ferner wirtschaftlich betrieben dem Kessel 12 abgezogen, auf etwa 540 bis 650° C werden, eine dichtgedrängte Bauweise, ein Wiederer- abgekühlt und durch die Leitung 14 zu dem Kondenhitzen von Gasen für ein Reaktionsgefäß ermöglichen sator 16 geleitet, wo der Schwefel, der in dem Ofen und in der Lage sein soll, entweder in dem Claus-Ver- ¹⁰ erzeugt worden ist, in eine Flüssigkeit übergeführt und fahren oder in dem direkten Oxydationsverfahren an- durch die Leitung 18 entfernt wird. Ein Teil des Kesgewendet zu werden und den Ausfluß von dem ersten selausflusses in der Leitung 14 wird auf einem Neben-Reaktionsgefäß aufnehmen, das Gas abkühlen, den weg um den Kondensator herum durch die Leitung freien Schwefel davon in flüssiger Form abtrennen und 15 geführt, und als Wiedererhitzungsgas für die undas unkondensierte Gas zu dem Wiedererhitzungsteil ^l5 kondensierte Phase benutzt, die von dem Kondensazurückf uhren zu können, wo es die Wärme mit dem tor 16 durch die Leitung 20 mit einer Temperatur von genannten Ausfluß austauscht und auf die erwünschte etwa 177 bis 191° C abgezogen worden ist. Das auf Vorerhitzungstemperatur vor dem Einführen in das einem Nebenweg durch die Leitung 15 geführte Gas zweite Reaktionsgefäß gebracht wird. und der Ausfluß in Leitung 20 von dem Kondensator

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch ^ao 16 werden in einem solchen Anteil zusammengegegelöst, daß bei der Vorrichtung zur Behandlung von ben, daß eine Mischung mit einer Endtemperatur von freien Schwefel enthaltenden Gasen der Wärmeaus- etwa 232° C hergestellt wird. Die heiße gasförmige tauschabschnitt (26), der Kondensatorabschnitt (32) Mischung in der Leitung 20 wird dann in das kataly- und die Abscheidekammer (52) in reihenförmiger tische Reaktionsgefäß 22 eingespeist, wo ein wesentli-Anordnung hintereinanderfolgend in einem längli- »5 eher Teil des Schwefelwasserstoffs und des Schwefelchen Kessel (50) ohne Verringerung des Strömungs- dioxyds in der genannten Mischung zu freiem durchmesser angeordnet sind. Schwefel umgesetzt und von dem genannten Reak-

Durch die Erfindung wird erreicht, daß bei der tionsgefäß durch die Leitung 24 mit einer Temperatur Vorrichtung zur Behandlung von freien Schwefel ent- in der Größenordnung von 321 bis 329 ° C abgezogen haltenden Gasen der Einsatz von Rohrleitungen auf 3» wird. Der heiße Ausfluß in der Leitung 24 wird in ein Mindestmaß herabgesetzt und der Druckabfall in den Wärmeaustauschabschnitt 26 der Vorrichtung 28 dem System gering ist, weil der Wärmeaustausch-, der eingespeist, die als Wärmeaustauscher, Kondensator Kondensatorabschnitt und die Abscheidekammer und Abscheider angewendet wird. Das Einstellen der nicht durch eine Rohrleitung mit kleinerem Durch- Wärme, die zum Wärmeaustauschabschnitt 26 gemesser verbunden sind, sondern hintereinander ange- 35 langt, wird mit Hilfe der Nebenleitung 30 vorgenomordnet sind, und zwar ohne irgendeine Verringerung men. Bei normaler Arbeitsweise werden annähernd des Durchmessers von dem Strömungsweg von dem 25 % des Ausflußstromes in der Leitung 24 auf einem einen Vorrichtungsabschnitt zu dem anderen Vor- Nebenweg um den Wärmeaustauscherabschnitt 26 richtungsabschnitt. ■ herum geleitet und in den Kondensatorabschnitt 32

Durch die Erfindung wird ferner erreicht, daß er- 40 eingeführt.

hebliche Installationskosten gespart werden, was auf Bei einem typischen Fall tritt der Ausfluß von der

Einsparungen an Rohrleitungen, Fundamenten, Iso- Leitung 24 in den Wärmeaustauschabschnitt 26 ein

lierungen u.dgl. zurückzuführen ist. und wird davon bei einer Temperatur von etwa 288° C

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vor- abgezogen, wonach er in den Kondensatorabschnitt

richtung der Erfindung ist ein katalytisches Reak- 45 32 eintritt, wo sich eine erhebliche Menge des flüssi-

tionsgefäß (22) durch eine Leitung (24) für Produkt- gen Schwefels bildet, der daraus dann durch die Lei-

gas mit dem Einlaß (54) des Wärmeaustauschab- tung 34 abgezogen wird. Der unkondensierte Teil des

Schnitts (26) verbunden und ist diese Leitung (24) Ausflusses von dem Reaktionsgefäß 22 verläßt den

durch eine Nebenleitung (30) mit dem Einlaß (56) Kondensatorabschnitt 32 bei einer Temperatur von

des Kondensatorabschnitts (32) verbunden. 50 etwa 177 bis 191⁰C durch die Leitung 36 und tritt

Die Vorrichtung der Erfindung wird in den Zeich- erneut in die Mantelseite des Wärmeaustauschab-

nungen erläutert, in denen Schnitts 26 ein, wo der durch indirekten Wärmeaus-

F ig. 1 ein Fließdiagramm von einer Schwefelge- tausch mit dem heißen Ausfluß, der in die Röhrenseite

winnungsanlage zeigt, in der die Vorrichtung der Er- des Wärmeaustauschabschnitts durch die Leitung 24

findung zwischen den beiden Reaktionskesseln oder 55 eintritt, erwärmt wird. Der entstandene vorerhitzte

Konvertern angeordnet ist, unkondensierte Ausfluß des Reaktionsgefäßes wird

F i g. 2 einen Seitenschnitt der Vorrichtung der Er- von dem Wärmeaustauschabschnitt 26 durch die Leifindung darstellt. tung 38 bei einer Temperatur von etwa 218 ° C abge-

Bei der nachstehenden Erläuterung wird auf die zogen und zu einem zweiten katalytischen Reaktions- F i g. 1 Bezug genommen. Es wird eine saure Dampf- 60 gefäß 40 geleitet, wo ein weiteres Umsetzen des

beschickung, wie sie einem üblichen Gasentschwefe- unumgesetzten Schwefelwasserstoffs und Schwefel-

lungssystem entnommen wird, in den Ofen 2 durch dioxyds unter Erhalt von weiterem freiem Schwefel

Leitung 4 und die Einlaßdüse 6 eingespeist. Die für bewirkt wird. Der Ausfluß von diesem Reaktionsge-

die Reaktion erforderliche Luft wird dem Ofen durch faß wird durch die Leitung 42 bei einer Temperatur

Leitung 8 mit Hilfe eines Gebläses 10 zugeführt. In 65 von etwa 238° C entfernt und zu dem Kondensator

dem Ofen wird ein Teil des Schwefelwasserstoffs in 44 geleitet, wo weiterer entstandener Schwefel in flüs-

Schwefeldioxyd bei einer Temperatur nahe 1370° C siger Form durch die Leitung 46 entfernt und mit dem

umgewandelt. Dabei reagiert ein Teil des so herge- hergestellten Schwefel, der in der Leitung 18 von der

Leitung 34 fließt, vereinigt wird. Die unkondensierten Gase werden zum Kondensator 44 abgeführt und durch die Leitung 48 entfernt und zu einem geeigneten nicht dargestellten Verbrennungsofen geleitet.

Die F i g. 2 ist ein Seitenschnitt der Vorrichtung der S Erfindung. Die Vorrichtung weist eine übliche zylindrische Hülle 50 auf, die den Wärmeaustauschabschnitt 26, den Kondensatorabschnitt 32 und die Abscheidekammer 52 enthält. Der Wärmeaustauschabschnitt 26 ist mit Einführungsdüsen 54 und 56 für heißes Gas und mit Einführungsdüsen 58 und Düse 60 für abgekühltes Gase, aus denen die wiedererhitzten Beschickungsgase zum nachfolgenden Reaktionsgefäß fließen, ausgestattet. Die Rohre 62 werden in einer Stellung mit entgegengesetzten Ausgängen mit ¹S Hilfe von Rohrplatten 64 und 66 gehalten. Wände 68 sind in den Röhren 62 angebracht, um so einfließenden Gas zu veranlassen, durch Düse 58 auf dem Weg zu fließen, der durch die gestrichelten Pfeile angezeigt ist, wobei die Wärme der heißen Gase, die ^ao durch die Rohre 62 fließen, absorbiert wird. Der Wärmeaustauschabschnitt 26 kann mit dem Kondensatorabschnitt 32 mit Hilfe eines Flansches 70 verbunden sein.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ^a5 der Erfindung enthält der Kondensatorabschnitt 32 mehrere röhrenförmige Teile 72, die flüssigkeitsdicht durch je eine Rohrplatte 74 und 76 an jedem Ende der röhrenförmigen Teile befestigt sind, wobei sich die Rohrplatten bis zu den Wänden des Kessels 50 3» erstrecken, so daß sie den Kondensatorabschnitt und einen Dampf abführenden Raum in dem Kondensatorabschnitt abgrenzen. Die Rohre sind am Boden in der Höhe von Zweidrittel oder Dreiviertel des Wassermantels angebracht, wobei das Wasser in diesem Mantel bis zu einem Stand 81 mit einem Dampf freigebenden Raum 80 über dem Wasserspiegel eingestellt wird, wobei der Dampf durch Düse 82 bei einem Druck bis zu etwa 5,6 at entfernt wird. Auf dem Boden des Kondensatorabschnitts befindet sich eine Wassereinlaßdüse 78. Die in den Kondensatorabschnitt 32 eintretenden Gase folgen dem durch die gestrichelten Pfeile angezeigten Weg. Im allgemeinen werden etwa 25 % der heißen Gase in der Leitung 24 durch die mit einem Hahn ausgestattete Nebenwegleitung 30 abgeleitet und direkt zu dem Kondensatorabschnitt 32 geführt. Ein größeres oder geringeres Gasvolumen kann auf diese Weise durch den Nebenweg geleitet werden, in Abhängigkeit natürlich von der gewünschten Temperatur im Wärmeaustauschabschnitt 26, wo- so durch eine Vorrichtung geschaffen wird, die geeignet ist, sich einem breiten Spielraum für die Arbeitsbedingungen anzupassen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung der Erfindung ist eine Rohrleitung 36 an dem Auslaß SS 57 der Abscheidekammer 52 angebracht und erstreckt sich diese Rohrleitung 36 bis zu dem Einlaß 58 des Wärmeaustauschabschnitts 26 und steht mit der Mantelseite des Wärmeaustauschabschnitts in Kommunikation und ist geeignet, den Abfluß aus der Abschei- dekammer zu dem Wärmeaustauschabschnitt zu führen.

Die Abscheidekammer 52 mit einem Schwefelauslaß 53 und dem Gasauslaß 57 ist mit einem Schirm 84 ausgestattet, der mit einem Entfeuchterträger 88 verbunden ist. Der Entfeuchter 86 kann aus einem ziemlich feinverteilten Material bestehen, das gegen gasförmige Stoffe inert ist, mit denen es in der Abscheidekammer 52 in Berührung kommt. Im allgemeinen wird die Verwendung einer korrosionsfesten Masse aus Stahlwolle für diesen Zweck bevorzugt.

Die Abscheidekammer 52 kann mit einer Dampf-Flüssigkeits-Abzugsvorrichtung 86 versehen sein. Die Leitungen 24 und 30 enthalten vorteilhafterweise Steuerventile.

Obwohl es im allgemeinen vorteilhaft ist, die Vorrichtung der Erfindung anzuwenden, um mit dem Ausflußgas des Reaktionsgefäßes zu arbeiten, das zu dem nachfolgenden Reaktionsgefäß geleitet werden soll, kann die Vorrichtung auch unmittelbar nach dem Kessel einer üblichen Claus-Anlage eingesetzt werden. In einem solchen Fall sollte ein größerer Prozentsatz des Kesselausflusses auf einem Nebenweg den Wärmeaustauschabschnitt 26 umgehen und direkt zu dem Kondensatorabschnitt 32 fließen, wie es in F i g. 2 dargestellt wird. Nur soviel von dem heißen Ausfluß sollte durch den Wärmeaustauschabschnitt geleitet werden, wie erforderlich ist, um die Temperatur des abgekühlten Gases in der Leitung 36 auf eine Temperatur in dem Bereich von 232° C vor dem Durchfluß durch den Wärmeaustauschabschnitt durch die Leitung 38 zu dem ersten Reaktionsgefäß zu erhöhen.

Alternativ zu dem in der Fig. 1 dargestellten Schema für die Wirkungsweise der Vorrichtung 28 kann die Temperatur des Gases in der Leitung 38 durch Verwendung eines Kühlgasstroms durch den Wärmeaustauschabschnitt 26, wie es durch die gestrichelte Linie 31 dargestellt wird, reguliert werden. So werden nach dem Schließen der mit Hähnen versehenen Leitung 30 im allgemeinen etwa 25 % des Kühlgases in der Leitung 36 durch die Leitung 31 abgezogen und direkt zu der Leitung 38 geführt. Ein größeres oder kleineres Gasvolumen kann auf diese Weise als Beschickung für das Reaktionsgefäß je nach der gewünschten Temperatur auf einen Nebenweg geführt werden, um so eine Einrichtung zu schaffen, die an einen weiten Spielraum für die Arbeitsbedingungen angepaßt werden kann. Wenn die Vorrichtung der Erfindung an dem Kesselausfluß einer üblichen Claus-Anlage arbeitet, sollte ein größerer Prozentsatz des Kondensatorausflusses in der Leitung 31 auf einem Nebenweg den Wärmeaustauschabschnitt umgehen und direkt zu der Leitung 38 fließen. Es sollte nur soviel Kühlausfluß von der Abscheidekammer 52 zu dem Wärmeaustauschabschnitt 26 und dann entlang der gestrichelten Linie 33 geleitet werden, wie erforderlich ist, die Temperatur der gemischten Gase in der Leitung 38 auf eine Temperatur von der Größenordnung von 232 ° C vor dem Durchfluß zu dem ersten Reaktionsgefäß zu erhöhen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

309527/459

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Behandlung von freien Schwefel enthaltenden Gasen, enthaltend einen Wärmeaustauschabschnitt, einen Kondensatorabschnitt und eine Abscheidekammer, und zwar in gekoppeltem Lageverhältnis, wobei der Wärmeaustausch- und der Kondensatorabschnitt in Kommunikation miteinander stehen und der Kondensatorabschnitt außerdem in Kommunikation mit der Abscheidekammer steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauschabschnitt (26), der Kondensatorabschnitt (32) und die Abscheidekammer (52) in reihenförmiger Anordnung hintereinanderfolgend in einem länglichen Kessel (50) ohne Verringerung des Strömungsdurchmessers angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein katalytisches Reaktionsgefäß (22) durch eine Leitung (24) für Produktgas mit dem Einlaß (54) des Wärmeaustauschabschnitts (26) verbunden ist und diese Leitung (24) durch eine Nebenleitung (30) mit dem Einlaß (56) des Kondensatorabschnitts (32) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatorabschnitt (32) mehrere röhrenförmige Teile (72) enthält, die flüssigkeitsdicht durch eine Rohrplatte (74,76) an jedem Ende der röhrenförmigen Teile befestigt sind, wobei sich die Rohrplatten bis zu den Wänden des Kessels (50) erstrecken, so daß sie den Kondensatorabschnitt und einen Dampf abführenden Raum in dem Kondensatorabschnitt abgrenzen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rohrleitung (36) an dem Auslaß (57) der Abscheidekammer (52) angebracht ist und sich bis zu dem Einlaß (58) des Wärmeaustauschabschnitts (26) erstreckt und in Kommunikation mit der Mantelseite des Wärmeaustauschabschnitts steht und geeignet ist, den Abfluß aus der Abscheidekammer zu dem Wärmeaustauschabschnitt zu führen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidekammer (52) mit einer Dampf-Flüssigkeits-Abzugsvorrichtung (86) versehen ist.