DE2203494A1

DE2203494A1 - Verbessertes Verfahren zur Reinigung von schwefelverbindungenhaltigen Gasen unter Wiedergewinnung von elementarem Schwefel

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Publication number: DE2203494A1
Application number: DE19722203494
Authority: DE
Inventors: Andre Deschamps; Claude Dezael; Philippe Renault
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1971-01-29
Filing date: 1972-01-26
Publication date: 1972-07-13
Also published as: IT947111B; CA970135A; BE778551A; NL7201129A; FR2123778A5; GB1370953A; US3845197A

Description

Verbessertes Verfahren zur Reinigung von Schwefelverbindungen-haltigen Gasen unter Wiedergewinnung von elementarem Schwefel

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Reinigung von Gasströmen, welche Schwefelverbindungen, wie COS oder CS₂ enthalten, wobei diese in elementaren Schwefel umgewandelt werden.

Die aus Claus-Anlagen ausströmenden Gasströme enthalten auch nach mehreren katalytischen Stufen nicht-vernachlässigbare Mengen von HoS und SO₂ und bisweilen organische Schwefelverbindungen, wie COS und CS₂. Im allgemeinen enthalten sie o,ol bis h Volumen-5o (z.B. o,l bis k ^c/d) Schwefelverbindungen, 5 bis 60 $ (z.B. Io bis ko $>) Wasserdampf und manchmal ein wenig Wasserstoff, z.B. o,l bis 3 #.

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Von der Anmelderin wurde kürzlich die Umwandlung von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid in Schwefel beschrieben, wobei man die Reaktionskomponenten in Gegenwart eines Lösungsmittels nach folgender Gleichung umsetzt:

2 H₂S + SO₂ > 3 S + 2 H₂O

Unter diesen Bedingungen werden die organischen Schwefelverbindungen nicht ausreichend umgewandelt, um die Gasströme total vom Schwefel zu befreien.

Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, diese Nachteile zu vermeiden und die endgültige Reinigung zu verbessern, wobei die organischen Schwefelverbindungen in Schwefelwasserstoff übergeführt und das Verhältnis Schwefelwasserstoff/Schwefeldioxid auf einen Wert zwischen 1,6 und 3» vorzugsweise zwischen 1,8 und 2_tk, eingestellt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Reinigung von Gasströmen, welche o,öl bis k Vol.-$ (vorzugsweise o,l bis k fo) Schwefelverbindungen, wie COS und CS₂, 5 i>±s 6o <?< > (vorzugsweise Io bis ko /o) Wasserdampf sowie gegebenenfalls o,l bis 3 'f Wasserstoff und gegebenenfalls HgS und/oder SO₂ enthalten. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß man in einer ersten Reaktionszone den Gasstrom, der insbesondere COS und/oder CS₂ und Wasserdampf enthält, bei einer Temperatur zwischen 25o und 4oo C über einen Aluminiumoxid-Katalysator leitet.

In einor zweiton Reaktionszone wird ein Teil des in der vorherigen Stufe gebildeten Schwefelwasserstoffs zu Schwefeldioxid oxydiert, so daß das Verhältnis Schwefelwasserstoff/Schwefeldioxid zwischen 1,6 und 3 (vorzugsweise zwischen 1,8 und 2,4, insbesondere zwischen 1,9 und 2,2) liegt. Dieses Verfahren wird zwischen 3oo und 5oo° C durchgeführt, wobei man dem die erste

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Reaktionszone verlassenden Gasstrom Sauerstoff allein oder im Gemisch zusetzt; die Menge Sauerstoff beträgt z.B. o,l bis 5 $ des gesamten Reaktionsvolumens. Dann läßt man in einer dritten Reaktionszone den Schwefelwasserstoff mit Schwefeldioxid bei einer Temperatur zwischen 2o und l6o C (vorzugsweise zwischen 115 und l6o^p C) in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels reagieren, worauf man am Ausgang der dritten Zone einen elementaren Schwefel isoliert.

Dieses Verfahren kann insbesondere für Gasströme angewandt werden, welche Claus-Anlagen entströmen und die im allgemeinen o,l bis 3 Vol.-$ Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid in einem Verhältnis nahe 2, ferner o,ol bis o,3 $> COS, o,ol bis o,3 $ CS₂ und elementaren Schwefel enthalten, wobei die übrigen Bestandteile im wesentlichen Stickstoff, Wasserdampf und Kohlendioxid s ind.

Man kann auch das einer Claus-Einheit entströmende Gas in ein inertes organisches Lösungsmittel leiten, wie es z.B. im US-Patent Nr. 3 598 529 beschrieben ist. Das dieser letzteren Einheit entströmende Gas enthält nur sehr geringe Mengen H₂S und SO₂, aber es enthält noch Verbindungen wie COS und CS₂, welche in dieser Einheit nur wenig umgewandelt werden. Gerade diese Gasströme können dann nachfolgend dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen werden.

In der ersten Reaktionszone des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die organischen Schwefelverbindungen (CS₂, COS) des Gasstromes bei einer Temperatur zwischen beispielsweise 250 und Uoo° C, vorzugsweise zwischen 300 und 35o° C, in Schwefelwasserstoff umgewandelt, wobei man einen Aluminiumoxid-Katalysator verwendet, der vorzugsweise weniger als o,l $ eines Alkalimetalls enthält und eine spezifische Oberfläche zwischen ko und 500 m2/g (vorzugsweise zwischen I80 und 35o m2/g), ein poröses Volumen zwi-

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sehen Io und 80 cm3/loo g (vorzugsweise zwischen 3o und 60 cm3/ loog) hat.

Man kann dieses Aluminiumoxid allein verwenden, jedoch ist es manchmal vorteilhaft, wenn auf dem Aluminiumoxid ein oder mehrere Metalle der Gruppen VI A und VIII des Periodensystems niedergeschlagen werden, insbesondere Molybdän, Wolfram und die Metalle der Eisengruppe (Eisen, Nickel oder Kobalt). Im letzteren Falle beträgt der Gehalt an Metallen der Gruppe VI A und VIII vorzugsweise 1 bis 2o ia Gewichts-^ (bezogen auf das Oxid).

Die Katalysatoren mit Metallen der Gruppe VI A und VIII werden vorzugsweise in ihrer Schwefel-Form verwendet. Als Beispiele für eine Assoziation von Metallen der Gruppe VI A und VIII seien genannt: Kobalt-Molybdän, Kobalt-Wolfram, Nickel-Wolfram, Nickel-Molybdän.

Der Druck kann zwar in einem breiten Bereich gewählt werden; man arbeitet aber beispielsweise in der ersten Reaktionszone in der Nähe des Atmosphärendrucks, z.B. zwischen I,o5 und 2 absoluten Atmosphären. Die Raumgeschwindigkeit (V.V.H. = Volumen der eingeführten Gas-Charge pro Stunde geteilt durch das Katalysator-Volumen) hängt von dem Gehalt der behandelten Gasströme an Schwefelverbindungen ab, sie liegt im allgemeinen zwischen 5oo und 5ooo.

Der Gasstrom, der aus der ersten Stufe strömt, enthält praktisch keine organischen Schwefelverbindungen mehr.

Man leitet diesen Gasstrom dann in eine zweite Reaktionszone, in welcher ein Teil des im Gas enthaltenen Schwefelwasserstoffs mit Sauerstoff oxidiert wird. Die Oxidation erfolgt nach folgendem Reaktionsschema:

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H₂S + I O₂ —^ SO₂ + H₂O

Hierzu wird der Gasstrom mit einem Sauerstoff-haltigen Gas vermischt. Die Oxidation des Schwefelwasserstoffs wird bei einer Temperatur zwischen beispielsweise 3oo und 5oo C, vorzugsweise zwischen 35o und Uoo C, durchgeführt. Der Sauerstoff-Durchsatz hängt vom Gehalt an H₂ S und anderen brennbaren Verbindungen (CO oder H₂) des Gases ab. In der Mehrzahl der Fälle beträgt die Sauerstoffmenge o,l bis 5 i° der Gasmenge, welche der ersten Reaktionszone entströmt; sie ist so bemessen, daß der aus der zweiten Reaktionszone entströmende Gasstrom ein Molverhältnis Schwefelwasserstoff/Schwefeldioxid zwischen 1,6 und 3» vorzugsweise zwischen 1,8 und 2_tk (beispielsweise zwischen 1,9 und 2,2) hat. Es wurde gefunden, daß man die besten Reinigungsergebnisse erzielt, wenn das Verhältnis H₂S/S0₂ zwischen diesen Werten liegt.

In dieser zweiten Reaktionszone arbeitet man vorzugsweise zwischen I,o5 und 2 absoluten Atmosphären, jedoch sind diese Werte nicht einschränkend.

Es kann vorteilhaft sein, wenn man die Oxidation in Gegenwart eines Oxidationskatalysators durchführt; hierzu verwendet man z.B. Aluminiumoxid, welches ein oder mehrere Metalle der Gruppen V A, VI A und VIII des Periodensystems, insbesondere Chrom, Vandium und Eisen, in Form der Oxide enthält, und zwar in einer Menge von 1 bis 2o Gew.-^. Als Beispiele für Metall-Assoziationen seien genannt: Eisen-Chrom und Vanadium-Eisen.

Die Menge des Sauerstoffeinganges wird vorzugsweise so ausgewählt, daß der die zweite Reaktionszone verlassende Gasstrom max. 7oo ppm Sauerstoff enthält.

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Der die zweite Reaktionszone verlassende Gasstrom, in welchem das Verhältnis H₃S / SO₂ nahe 2 liegt, wird in eine dritte Reaktionszone geleitet, wo die Gase bei einer Temperatur zwischen beispielsweise 2o und l6o° C (vorzugsweise zwischen I15 und 160 c) mit einem bei dieser Temperatur stabilen organischen Lösungsmittel in Kontakt gebracht werden. Dieses Lösungsmittel ent· hält vorzugsweise einen Katalysator, der die Reaktion von HpS und SO₂ erleichtert. Die Anzahl der in dieser Reaktionszone brauchbaren Lösungsmittel ist sehr groß; es seien z.B. genannt j Sulfolan, höhere Alkohole mit z.B. 12 bis 2o Kohlenstoffatomen und ganz allgemein organische Flüssigkeiten, die gegenüber dem zu behandelnden Gas inert sind« Die Anwesenheit geringer Mengen Wasser ist günstig.

Vorzugsweise verwendet man Lösungsmittel der beiden folgenden Typent - Triester der Orthophoephorsäure, wie z.B. Tri-butylphosphat, Tri-n-propyl-phosphat, Tri-isbbutyl-phosphat, Triphenyl-phosphat, Tri-cyclohexyl-phosphat j - Alkylen-Glykole, Poly-Alkylen-Glykole, Äther, Ester und Äther-Ester von Alkylen-Glykolen bzw. Poly-Alkylen-Glykole, wie z.B. Äthylen-Glykol, Tri-Äthylen-Glykol, Dipropylen-Glykol, Tetra-Butylen-Glykol, Deoa-Äthylen-Glykol-Monoäthylather, Polyäthylen-Glykol vom Molgewicht der Größenordnung 4oo.

Der vorzugsweise zugesetzte Katalysator besteht zweckmäßig aus einer Alkaliverbindung, insbesondere aus den Metallsalzen der Gruppen I A und II A des Periodensystems von organischen Carbonsäuren oder partiellen Estern dieser Säuren.

Derartige Katalysatoren wurden von der Anmelderin im französischen Patent Nr. 1 592 o92 und im US-Patent Nr. 3 598 529 besohrieben. Als Beispiele für bevorzugte erfindungsgemäß brauchbare Verbindungen seien genannt da· Kalium-Benzoat, Natrium- Benaoat, Kalium-Salioylat, dft» Natrium- oder Kaiium-SaIz der

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SrZ:

^7 -

Nikotinsäuro^ Zimtsäure und FuranCarbonsäure, das Kaliumadipat sowie das saure und neutrale Kalium-Phthalat.

Falls man eine mehrwertige organische Säure zur Herstellung des Salzes benutzt, wird diese zweckmäßig partiell verestert, bevor man mit einem Alkali- oder Erdalkali-Hydroxyd das Salz bildet; hierzu benutzt man die Alkoholkomponente, die als Lösungsmittel verwendet wird. Die Anmelderin hat derartige Katalysatoren in der französischen Patentanmeldung Nr. PV 7o kj o77 vom 3o.11.7ο beschrieben« Weitere brauchbare Katalysatoren sind z.B. Ammoniak, Amine, Alkanolamine, Alkali- oder Brdalkali-Hydroxyde und die Alkalisalze von schwaohen Mineralsäuren· Das Reaktionsmedium enthält im allgemeinen o,o5 bie 5 Gewichts-^ des Katalysators, vorzugsweise o,l bie 2 $>,

In den folgenden Beispielen tat die Erfindung näher erläutert«

Deispiel Ix

Io ooo Nm3/£t^(Nin3/St.bedeutet, daß das Volumen bei normalen Druck- und Temperaturbedingungen gemessen wurde) eines Gasstromes, der aus einer Claus-Anlage stammt und der die folgende Zusammensetzung hat (Vol.-$)t

^S02
COS

» 0,75 V 0,37 % 0,19 % 0,05 h

■ 30,— % » 1,— %

■ 2,50 % - 65,14 H

werden bei 3oo C unter einem Druck von 1,25 absoluten Atmosphären über Io m3 eines Aluminiumoxids geleitet, welches weniger, als 0,1 ⁰Jo Na₂ 0 enthält und eine spezifisohe Oberfläche von 277 m2/g hat.

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Die Analyse der Schwefelverbindungen in dem derart behandelten Oasstrom ergibt folgende Werte

HgS , a	1	,o5
so₂ -	O	,35
COS u	O	,öl
CS„ m	O

Dieser Gasstrom wird bei hoo C und einem Druck von l,15o absoluten Atmosphären partiell oxidiert, indem man 75o m3/Sb.Luft in Gegenwart eines Aluminiumoxids zugibt, welches eine spezifische Oberfläche von 277 m2/g hat und auf dem Io Gew.-# ^V2°5 niedergeschlagen sind·

Eine Analyse der sauren Gase dee Gasstromes zeigt das folgende Ergebnis (Vol.-#)j

H₂S » o,93 ^
SO₂ - ο,455 #

Dieser Gasstrom wird in eine dritte Reaktionszone geleitet, wo er bei I30⁰ C unter einem Druck von I,o5 Atmosphären mit einem Polyäthylen-Glykol vom mittleren Molekulargewicht 4oo in Kontakt gebracht wird, welches 6,k g Kalium-Benzoat pro kg des Lösungsmittels enthält· Der diese Zone verlassende Gasstrom enthält dann nur noch l^oo ppm der sauren Gase H S und SO 5 dies entspricht naoh einer üblichen Verbrennung etwa looo ppm SO«.(ppm bedeutet Teile pro Million).

Beispiel 2 (Vergleich) 1

Io 000 Nra3/öb.eines Gasstromes, der einer Claus-Anlage entstammt, und 4·β··η Analyse wi· folgt let (Vol.-56)$

20 9 832/109 A

H₂S	O	.75	7.
SO₂-	■ · o	,37	7.
COS '	« O	,19	7.
Cs₂	- O	,05	X
H₂O	- 30	»--	%
^H2	1	·-	7.
co₂	_β ■ 2	,50	7.
N_n	« 65	,14	7.

werden direkt bei 13o C und I,o5 Atmosphären mit einem Polyäthylen-Glykol vom mittleren Molekulargewicht Uoo in Kontakt gebraoht, welches 6,k g/kg Kalium-Benzoat enthält»

Der Gasstrom enthält dann nur 12oo ppm saure Gase (H₂S + SO₂). Wegen der Anwesenheit der organischen Schwefelverbindungen (die nicht umgewandelt wurden) steigt der SO^-Gehalt naoh der Verbrennung im Kamin auf 3·8οο ppm·

Beispiel 3 (Vorgleioh)t

ooo Nra3/®'·eines Gasstromes, der einer Claus-Anlage entstammt und dessen Analyse wie folgt ist (Vol.-^):

0,75 7.

werden bei 3oo" C unter einem Druck von 1,25 absoluten Atmosphären über Io.m3 eines Aluminiumoxide geleitet, welches weniger als o,l $ Na„0 enthält und eine spezifische Oberfläche von 277 m2/g hat«

so₂	0	.37	7.
cos	0	,19	7.
Cs₂	■ 0,	,05	%
H₂O	- 3O₁	₍ — —	7.
^H2	^B 1,	1 "*""	7.
co₂	- 2,	50	7.
	- 65,	14	7.

Die Analyse der Schwefelverbindungen des derart behandelten Gasstromes ist wie folgt (Vol.-#)i

H₂S

SO

0,35

* Io -

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Io -

cos cs„

o_fol O

Dieser Gasstrom wird nun bei 13o C unter einem Druck von I,o5o Atmosphären mit einem Polyäthylen-Glykol vom mittleren Molgewicht 4oo in Kontakt gebracht, welches 6,k g/kg Kallum-Benzoat enthält· Der Gasstrom enthält dann nurmehr 37oo ppm der sauren Gase· Naoh der Verbrennung steigt der SO₂-Gehalt im Kamin auf etwa 3Ί00 ppm.

Doispiel k (Vergleich)ι

l8 ooo NnO/St.eines Gaestromes, der einer Claus-Anlage entstammt und dessen Analyse wie folgt ist

0,90 7.

0,48 7.

0,15 7.

1,50 7. 12,00 7. 29,00 7. 55,97 %

werden bei 300 C unter einem Druck von 1,25 absoluten Atmosphären über Io m3 eines Aluminiumoxids geleitet« welches weniger als o,l $ ^Na2° enthält und eine spezifische Oberfläche von 277 vaZ/g hat·

Die Analyse der Schwefelverbindungen intern auf diese Weise behandelten Gasstrom ist wie folgt

SO

o,kk

COS β ο,öl $>

dies entspricht einem Molverhältnis H₂S/S0₂ - 2,48. Dieser Gas« strom wird nun bei 13o° O unter einem Druok von I,o5 absoluten

-¹Il-

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Atmosphären mit Polyäthylen-Glykol vom mittleren Molgewicht

in Kontakt gebracht, welches Io g/kg Di alium-Phthalat enthält.

Der Gasstrom enthält nun 3ooo ppm HgS und nur U$o ppm SO₂· Beispiel 5*

l8 ooo Nm3/ . eines Gasstromes, der einer Claus-Anlage entstammt und dessen Analyse wie folgt ist

H₂S -	0,90 7.
so₂ *	0,48 7.
cos	0,15 7.
H₂ -	1,50 %
co₂ «	12,00 7.
H₂O -	29,00 7.
«ο ^β	55,97 7.

werden bei 3oo C unter einem Druck von 1,25 absoluten Atmosphären über Io m3 ei· nee Aluminiumoxids geleitet, welches weniger als o,l $> Na^O enthält und eine spezifisohe* Oberfläche von 277 m2/g hat«

Die Analyse der Schwefelverbindungen des auf diese Weise behandelten Gasstromes ist wie folgt (Vo!♦-$)$

H₂S SO₂ COS

1,ο9 io o_tkk $

o,ol i>

dies entspricht einem Molverhältnis HgS/S0₂ a 2,U8. Dieser Gasstrom wird unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 partiell oxidiert (Druck l,15o absolute Atmosphären, 75o m3/ Luft, gleicher Katalysator)· Eine Analyse der sauren Gase des Gasstromes zeigt folgendes Ergebnis!

H₂S
SO_n

1.02 0,51

- 12 -

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dies entspricht einem Molverhältnis IIpS/SO« = ²· Der Gasstrom wird bei 13o° C und einem Druck von I,o5 ata mit Polyäthylen-Glykol vom mittleren Molgewicht Ίοο in Kontakt gerächt, welches Io g/kg DiKalium-Phthalat enthält· Der Gasstrom enthält dann nur 2ooo ppm H₂S und looo ppm

Beispiel 6 (Vergleich)t

l8 ooo Ntn3/<S^/t,eines Gasstromes, der einer Claus-Anlage entstammt und dessen Analyse wie folgt ist (Vol.-#)t

werden bei 3oo C unter einem Druck von 1,25 absoluten Atmosphären Über Io tn3 ei· nes Aluminiumoxids geleitet, welches weniger als o,l $ ^Na2° enthält und eine spezifische Oberfläche von 277 n»²/g hat.

H₂S	O	,90
so.	«= O	,48
COS	O	,15
^H2	1	,50
co₂	= 12	,00
H₂O	= 29	,00
N	- 55	,97

Die Analyse der Schwefelverbindungen des auf diese Weise behan-

delten Gasstromes ist wie folgt (^)

H₂S
SO₂
COS

l,o<? #
o,kk $>
O,ol ia

D₄ es entspricht einem Molverhältnis H₂S/S0₂ β 2,48 #. Dieser Gas· strom wird unter den gleiohen Bedingungen wie im Beispiel 1 partiell oxidiert» wobei man jedooh eine etwas größere. Luftmenge

Busetzt«

- 13 -

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•"/*- 2203Α9Λ

Die Analyse der sauren Gase des Gasstromes ist wie folgt»

H₂ S β ο,92 <&
SO₂ a o,6l $>

dies entspricht einem Molverhältnis H^S/SOp a 1,5 $.

Dieser Gasstrom wird dann bei 13o C und einem Druck von I,o5o ata mit Polyäthylen-Glykol vom mittleren Molgewicht Ί00 in Kontakt gebracht, welches Io g/kg Dikalium-Phthalat enthält« Der Gaestrom enthält nur I800 ppm H₂S und 24oo ppm SO₂) dies zeigt, daß es nicht vorteilhaft ist, wenn man sioh vom bevorzugten H₂S/SO₂-Verhältnis zu weit entfernt·

Beispiel 7i Das Beispiel 1 wird mit folgendem Gas wiederholtt

■ H₂S = 0,42.%, (Volumen)

i so « 0,21 % i . ' '

I Γ	COS	- 0	.15	*!
I j	Cs₂	- ο,	,04
j	H₂O	» 30		%·'
I	^Η2	^β 1,	,1	%
ΪΛ	co₂	« 1,	θ	%
	^Ν2	« 66,	2Θ

Nach der Passage über Aluminiumoxid findet man kein COS und CS₂ mehr und das Gas enthält 0,65 # H₂S sowie o,2t$ SO₂*

Nach der partiellen Oxidation enthält das Gas 0,58 $ H₂S und o,28 # SO₂. .'

Nach der Passage durch die flüssige Phase mit Polyäthylen-Glykol enthält das Gas nur 860 ppm der sauren Gase bzw· 600 ppm nach der Verbrennung· '« 14 -

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Deispiel 8>

Io ooo Nm3/St,eines Gasstromes, der aus einer Claus-Anlage stammt und dessen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 ist, werden in einen Reaktor gegeben, der auf einer Temperatur von 13o° C und einem Druck von I,o5 Atmosphären gehalten wird und Polyäthylen-Glykol vom mittleren Molgewicht 4oo sowie 6,k g Kalium-Benzoat pro kg Lösungsmittel enthält. Es entsteht Schwefel, der abgetrennt wird«

Der Gehalt an Schwefelverbindungen im Gasstrom, der aus dem Reaktor kommt» ist wie folgt

H₂S β	o,o75	*
SO₂ a	o,o37	*
COS »	ο ,19
CS₀ β	o,o5	*

Dieser Gasstrom enthält noch eine große Menge Wasserdampf und wird bei 3oo° C und einem Druck von 1,25 absoluten Atmosphären über Io m3 eines Aluminiumoxids geleitet, welches weniger als o,l Gew.-$ Na₂O enthält und eine spezifische Oberfläche von 277 m2/g hat· Die Analyse der Schwefelverbindungen des auf diese Weise behandelten Gasstromes ist wie folgt (Vol.-^)i

H₂S a o,355 1»

SO₂ a O,O37 $

COS ü ο, öl io

Dieser Gasstrom wird bei hoo° C unter einem Druck von 1,15 absoluten Atmosphären partiell oxidiert, indem man 75o m3/>t·Luft zusetzt, wobei man in Gegenwart eines Aluminiumo/xids der spezifischen Oberfläche 277 m2/g arbeitet, auf dem Io Gew.-^ V₂O- niedergeschlagen sind·

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Eine Analyse des Gasstromes zeigt» daß der Gehalt an sauren Gasen wie folgt ist (Vol.-#)i

H₂S β ο,26 $> . SO₂ β 0,13 $>

Dieser Gasstrom wird nun duroh eine Reaktionszono geleitet, in dor er bei 13o C unter einem Druck von I,o5 Atmosphären mit einem Polyäthylen-Glykol vom mittleren Molgewicht 4oo in Kontakt gebracht wird, welches 6,k g fialium-Benzoat pro kg des Lösungsmittels enthält· Der Gasstrom enthält nur nooh 6oo ppm der sauren Gase} dies entspricht nach der üblichen Verbrennung etwa i»8o ppm

- 16 - / Patentansprüche

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Reinigung von Gasen, die organische Schwefelverbindungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gas und Wasserdampf in einer ersten Reaktionszone bei 25o bis 4oo C mit einem Aluminiumoxid-haltigen Katalysator in Kontakt bringt, das erhaltene Gemisch in einer zweiten Reaktionszone bei 3oo bis 5oo° C mit Sauerstoff umsetzt, so daß das Molverhältnis HgS/SOg zwischen 1,6 und 3 liegt, worauf man das erhaltene Gemisch in einer dritten Reaktionszone zwischen 2o und l6o C mit einem inerten organischen Lösungsmittel zur Reaktion bringt.

2. Vorfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas o,öl bis k Vol.-^i der Schwefelverbindungen und 5 bis 6o Vol.-'/ό Wasserdampf enthält.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Gas und Wasserdampf o,5 bis k Vol.-$ Schwefelverbindungen (o,ol bis o,3$ COS und o,ol bis o,3 $ CS₂), o,5 bis yjo Wasserstoff und Io bis ko $ Wasserdampf enthält, und daß die Sauerstoffmenge o,l bis 5 $ des gesamten Gasvolumens beträgt und so ausgewählt ist, daß das Molverhältnis HpS/S0₂ im Gasstrom der Oxidationszone zwischen 1,8 und 2_tk liegt.

k. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in die zweite Reaktionszone eingeführte Sauerstoffmenge so bemessen ist, daß das Molverhältnis HLS/SOg in dem diese Zone verlassenden Gasstrom zwischen 1,Q und 2_§2 liegt.

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5« Verfahren gemäß Anspruoh 3» dadurch gekennzeichnet, daß man in der ersten Reaktionszone einen Aluminiumoxid-Katalysator verwendet, auf dem 1 bis 2o Gew.-^ (als Oxid) von mindestens einem Metall der Gruppen VI A und VIII des Periodensystems niedergeschlagen sind.

6. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der dritten Reaktionszone 115 bis l6o° C beträgt.

7· Verfahren gemäß Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß man. in der dritten Reaktionszone als organisches Lösungsmittel ein Alkylen-Glykol, Polyalkylen-Glykole, Äther, Ester bzw. - Äther-Ester von Alkylen-Glykolen oder Polyalkylen-Glykolen sowie Triester der Orthophosphorsäure verwendet.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man in der dritten Reaktionszone im Lösungsmittel einen Katalysator einführt, der aus einem Metallsalz der Gruppen IA und IIA von organischen Carbonsäuren besteht.

9. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Gas ein aus einem Claus—Ofen kommendes Gas einsetzt«

Io· Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Gas ein aus einem Claus-Ofen kommendes Gas einsetzt, welches man durch eine flüssige Phase mit einem inerten Lösungsmittel geleitet hat.

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