DE3690568C2 - Katalytisches Verfahren zur Herstellung von Schwefel, ausgehend von einem Schwefelwasserstoff enthaltenden sauren Gas - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein katalytisches Verfahren zur Her­ stellung von Schwefel, ausgehend von einem sauren Gas, das 0,2 bis 20 Vol.-% Schwefelwasserstoff enthält.

In den konventionellen Anlagen zur Herstellung von Schwe­ fel, ausgehend von einem Gas, das Schwefelwasserstoff ent­ hält, das auch als saures Gas bezeichnet wird, wird dieses einer Stufe der thermischen Reaktion zugeführt, auf der ein Drittel des Schwefelwasserstoffs in Anwesenheit von Sauerstoff oder Luft bei einer Temperatur von wenigstens 900°C in SO₂ umgewandelt ist. Das aus der Stufe der thermi­ schen Reaktion austretende gasförmige Reaktionsgemisch ent­ hält eine gewisse Menge an elementarem Schwefel sowie H₂S und SO₂ bei einem Molarverhältnis von H₂S zu SO₂ von ca. 2 : 1. Dieses gasförmige Gemisch wird einer indirekten Ab­ kühlung unterworfen, die eine Rückgewinnung der Wärme er­ möglicht, die es bei der Erzeugung des Dampfes enthält, wonach das abgekühlte Gemisch zur Kondensationsstufe gelei­ tet wird, auf der der Hauptanteil des im gasförmigen Ge­ misch enthaltenen Schwefels durch Kondensation abgetrennt wird. Um die Schwefelerzeugung, die auf dieser Stufe noch sehr unvollständig ist, möglichst weit voranzutreiben, wird das aus der Stufe der Schwefelkondensation austretende gas­ förmige Gemisch erneut erwärmt und dann einer oder mehreren Stufen der katalytischen Umwandlung zugeführt, die einen ge­ eigneten Katalysator umfaßt, einen sogenannten CLAUS-Kata­ lysator, wobei das Schwefeldioxid im Kontakt mit diesem Ka­ talysator mit H₂S unter Bildung einer zusätzlichen Schwe­ felmenge reagiert. Die aus der letzten Stufe der katalyti­ schen Konvertierung austretenden Restgase werden einer Ver­ aschungsstufe zugeführt, deren Abstrom schließlich in die Atmosphäre geleitet wird. Bevor die aus der letzten Stufe der katalytischen Umwandlung austretenden Gase der Veraschungs­ stufe zugeführt werden, können sie einer Stufe der sogenann­ ten Niedertemperatur-CLAUS-Reaktion zugeführt werden, die wenigstens zwei parallelgeschaltete Katalysekonverter um­ faßt, die alternierend arbeiten, und zwar zuerst in der Phase der CLAUS-Reaktion bei einer Temperatur, die für die Abscheidung des durch Umsetzung von H₂S mit SO₂ gebildeten Schwefels auf dem Katalysator entsprechend niedrig ist, und dann in einer Phase der Regeneration bzw. Abkühlung durch Spülung mit Hilfe eines nichtoxydierenden Gases zuerst bei einer Temperatur von 200 bis 500°C, um den auf dem Ka­ talysator abgeschiedenen Schwefel zu verdampfen und dann bei einer Temperatur von unter ca. 160°C, um den re­ generierten Katalysator auf die Temperatur abzukühlen, die für die Durchführung der CLAUS-Reaktion erforderlich ist.

Der Einsatz einer Stufe der thermischen Reaktion für die Oxydation der erforderlichen Menge H₂S zu Schwefeldioxid ist nur dann möglich, wenn das saure Gas einen Schwefel­ wasserstoffgehalt von über ca. 15 bis 20 Vol.-%, vorzugs­ weise wenigstens 25 Vol.-% aufweist. Bei H₂S-Gehalten im sauren Gas unterhalb dieser Grenze ist es nicht möglich, eine ausreichende Flammentemperatur aufrecht zu erhalten, d. h. eine Temperatur in der Größenordnung von 900°C und darüber, um eine beständige Verbrennung des Schwefelwasser­ stoffs zu erreichen, ohne größere und teure Verän­ derungen in den Anlagen vornehmen zu müssen. Außerdem führt diese thermische Reaktion bei hoher Temperatur zur Umwand­ lung eines Teils des erzeugten Schwefels in COS und CS₂, wenn das saure Gas CO₂ und/oder Kohlenwasserstoff enthält. Die Bildung dieser organischen Schwefelverbindungen ist störend, da sie nur teilweise auf den Stufen der katalyti­ schen Konvertierung in Schwefel umgewandelt werden, was schließlich zu einer Verminderung der Gesamtausbeute der Schwefelerzeugung der Schwefelherstellungsanlage führt.

Um aus einem Gas mit einem geringen H₂S-Gehalt Schwefel her­ stellen zu können, hat man eine Abänderung der konventionel­ len Anlagen vorgeschlagen, die darin besteht, daß man die Stufe der thermischen Reaktion durch eine Stufe der kata­ lytischen Oxydation ersetzt, bei der das saure Gas in An­ wesenheit eines Katalysators für die Oxydation von H₂S ent­ sprechend der Stöchiometrie der CLAUS-Reaktion mit einer kontrollierten Menge eines Gases kontaktiert wird, das frei­ en Sauerstoff enthält, so daß ein Gasabstrom gebildet wird, der H₂S und SO₂ bei einem Molarverhältnis von fast genau 2 : 1 sowie elementaren Schwefel enthält. Dieser gasförmige Ab­ strom wird dann nach Abtrennung des enthaltenen Schwefels den Stufen der katalytischen Konvertierung und/oder der Stufe der Niedertemperatur-CLAUS-Reaktion zugeführt, um eine zu­ sätzliche Menge an Schwefel zu erzeugen, und danach der Veraschungsstufe, wie oben angegeben, für den Fall konven­ tioneller Schwefelerzeugungsanlagen.

Bei Schwefelerzeugungsanlagen mit einer thermischen Stufe bzw. einer Stufe der katalytischen Oxydation, die ebenso auch eine Stufe der Niedertemperatur-CLAUS-Reaktion umfas­ sen, besteht eine wirksame Art der Regeneration des CLAUS- Katalysators, der mit dem Schwefel dieser Stufe der Nieder­ temperatur-CLAUS-Reaktion beladen ist, darin, daß man dem Spülgas eine gewisse Menge H₂S zusetzt, die es ermöglicht, dem regenerierten CLAUS-Katalysator eine Aktivität zu ver­ leihen, die an die Ausgangsaktivität nahe herankommt, selbst nach einer größeren Zahl von Regenerationsschritten. Das für die Regeneration verwendete Spülgas wird gewöhnlich da­ durch gebildet, daß man ein weitgehend inertes Trägergas, wie z. B. ein solches, das aus Stickstoff oder einem Teil der gereinigten Restgase der Schwefelerzeugungsanlage, einer geeigneten Menge eines H₂S enthaltenden Gases und insbe­ sondere aus dem in der Schwefelherstellungsanlage behandel­ ten sauren Gas besteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes katalytisches Verfahren zur Herstellung von Schwefel, ausgehend von einem sauren Gas mit geringem H₂S-Gehalt, das eine Stufe der kataly­ tischen Oxidation von H₂S zu Schwefel sowie eine regenerative Stufe der Niedertemperatur-CLAUS-Reaktion umfaßt, bereitzu­ stellen.

Das erfindungsgemäße katalytische Verfahren zur Herstellung von Schwefel, ausgehend von einem H₂S enthaltenden sauren Gas mit einem Schwefelwasserstoffgehalt von 0,2 bis 20 Vol.-%, besteht darin, daß man das saure Gas bei einer Temperatur von über 150°C in Anwesenheit eines Katalysators für die Oxidation des H₂S mit einer kontrollierten Menge des Gases kon­ taktiert, das freien Sauerstoff enthält, so daß ein Gas­ abstrom gebildet wird, der H₂S und SO₂ bei einem Molarver­ hältnis von fast genau 2 : 1 sowie elementaren Schwefel ent­ hält, den Gasabstrom nach Abkühlung auf eine Temperatur von unter ca. 160°C und gegebenenfalls Abtrennung des Haupt­ anteils des enthaltenen Schwefels mit einem Niedertempera­ tur-CLAUS-Katalysator kontaktiert, der bei einer entspre­ chend tiefen Temperatur wirksam ist, damit der durch die Reaktion von H₂S mit SO₂ gebildete Schwefel sich auf dem Katalysator absetzt, um eine zusätzliche Schwefelmenge so­ wie einen praktisch entschwefelten Gasstrom zu erzeugen, den man dann, z. B. in die Atmosphäre entweichen läßt, gegebenen­ falls nach Veraschung, und den mit Schwefel beladenen Nie­ dertemperatur-CLAUS-Katalysator periodisch durch Spülen mit einem Schwefelwasserstoff enthaltenden nichtoxydierenden Gas bei einer Temperatur von ca. 200°C bis 500°C regeneriert und den Katalysator nach der Regeneration auf unter 160°C ab­ kühlt, ferner dadurch gekennzeichnet, daß man eine Fraktion des zu behandelnden sauren Gases entnimmt, bevor man dieses saure Gas mit dem freien Sauerstoff enthaltenden Gas kon­ taktiert, und man diese Fraktion verwendet, um das Spülgas zu bilden, das nach erneuter Erwärmung auf die geeignete Temperatur im Bereich von 200 bis 500°C zur Regenerierung des mit Schwefel beladenen CLAUS-Katalysators dient und daß man das aus der Regeneration stammende Spülgas, gegebenen­ falls nach Befreiung vom Hauptanteil des Schwefels, den es infolge der Kondensation enthält, dem der Oxidation zuge­ führten sauren Gas wieder zusetzt, und zwar oberhalb der Stelle, an der das freien Sauerstoff enthaltende Gas dem sauren Gas zugesetzt wird, und daß der Katalysator für die Oxidation des Schwefelwasserstoffs bei einer Temperatur zwischen etwa 150°C und 400°C betrieben wird und aus einer Schicht eines ersten Katalysators gefolgt von einer Schicht eines zweiten Katalysators besteht, wobei die erste Katalysa­ torschicht auf Titanoxidbasis gebildet ist oder aus der Asso­ ziation mindestens einer Verbindung eines Metalls, ausgewählt aus Eisen, Kupfer, Cadmium, Zink, Chrom, Molybdän, Wolfram, Cobalt, Nickel und Wismut und gegebenenfalls mindestens einer Verbindung eines Edelmetalls, ausgewählt aus Palladium, Pla­ tin, Iridium und Rhodium, mit einem Siliciumoxid- oder Titan­ oxidträger oder einem durch eine geringe Menge mindestens eines Oxids eines Seltenerdmetalls thermisch stabilisierten aktiven Aluminiumoxid besteht, und wobei die zweite Katalysa­ torschicht aus der Assoziation mindestens einer Verbindung eines Metalls, ausgewählt aus Eisen, Nickel, Cobalt, Kupfer und Zink mit einem Aluminiumoxid- und/oder Siliciumoxidträger besteht.

Das aus der Regeneration stammende Spülgas wird dem der Oxydation zugeführten sauren Gas vorzugsweise zwischen der Stelle, an der das freien Sauerstoff enthaltende Gas zu­ gesetzt wird, und der Stelle, an der die für die Bildung des Spülgases für die Regeneration verwendete Fraktion des sauren Gases entnommen wird, wieder zugeführt.

Das saure Gas, d. h. das H₂S enthaltende Gas, das behandelt wird, um nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Schwefel herzustellen, kann verschiedenen Ursprungs sein. Insbesonde­ re kann ein solches saures Gas ein Erdgas sein oder ein Gas, das aus der Vergasung von Kohle oder von Schwerölen stammt, oder sogar ein Gas aus der Hydrierung eines Restgases, das Schwefelverbindungen wie SO₂, Mercaptane, COS oder CS₂ ent­ hält, die unter Einwirkung von Wasserstoff oder Wasser­ dampf in H₂S umgewandelt werden können. Die vorliegende Erfindung ist geeignet für die Behandlung von sauren Gasen mit einem Schwefelwasserstoffgehalt von 0,2 bis 20 Vol.-%. Das saure Gas kann außerdem noch organische Schwefelverbindungen, wie Mercaptane, COS oder CS₂ in einer Gesamtkonzentration von bis zu ca. 1 Vol.-% enthalten.

Das freien Sauerstoff enthaltende Gas, das für die Oxydation des Schwefelwasserstoffs des sauren Gases verwendet wird, ist im allgemeinen Luft, obwohl auch reiner Sauerstoff, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder auch Gemische in verschie­ denen Mengenverhältnissen eines anderen Inertgases als Stickstoff mit Sauerstoff verwendet werden können. Das saure Gas und das freien Sauerstoff enthaltende Gas können ge­ trennt der Kontaktierung mit dem Oxydationskatalysator zuge­ führt werden. Dennoch ist es vorzuziehen, zuerst das saure Gas mit dem freien Sauerstoff enthaltenden Gas zu mischen und dann das auf diese Weise erhaltene Gemisch mit dem Oxy­ dationskatalysator zu kontaktieren. Das freien Sauerstoff enthaltende Gemisch wird in einer Menge verwendet, die so kontrolliert wird, daß in Anwesenheit von H₂S eine Sauer­ stoffmenge vorliegt, die einer solchen entspricht, wie sie für die teilweise Oxydation von H₂ S zu SO₂ erforderlich ist, damit sich ein H₂S und SO₂ in einem Molarverhältnis von H₂S zu SO₂ von ca. 2 : 1 sowie elementaren Schwefel enthal­ tender Gasabstrom bildet.

Die Steuerung der Menge an freien Sauerstoff enthaltendem Gas wird auf bekannte Weise so durchgeführt, daß man das Molar­ verhältnis von H₂S zu SO₂ im Abstrom aus der Oxydationsstufe ermittelt und den Durchfluß an freien Sauerstoff enthalten­ dem Gas, das für die Oxydation verwendet wird, entsprechend den genannten ermittelten Werten einstellt, so daß das ge­ nannte Molarverhältnis von H₂S zu SO₂ von 2 : 1 aufrechterhal­ ten wird.

Die Dauer für die Kontaktierung des gasförmigen Reaktions­ mediums mit dem Oxydationskatalysator kann 0,5 bis 10 Se­ kunden betragen, wobei diese Werte für die normalen Druck- und Temperaturbedingungen gelten.

Der Oxydationskatalysator kann unter verschiedenen Kataly­ satoren ausgewählt werden, die geeignet sind, die Oxyda­ tion des Schwefelwasserstoffs durch den Sauerstoff des freien Sauerstoff enthaltenden Gases unter den stöchiometri­ schen Bedingungen der CLAUS-Reaktion, d. h. nach folgendem Reaktionsschema zu beschleunigen:

Dies führt zur Bildung eines Abstroms, der elementaren Schwefel ebenso wie H₂S wie SO₂ in einem Molarverhältnis von H₂S zu SO₂ von ziemlich genau 2 : 1 enthält.

Der für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbare Oxyda­ tionskatalysator wird vorteilhafterweise ausgewählt aus den folgenden Gruppen:

• 1) Katalysatoren, die erhalten wurden durch Assoziation von wenigstens einer Verbindung eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe Fe, Ni, Co, Cu und Zn mit einem Träger aus Ton­ erde und/oder Kieselerde, wie sie in der FR-PS 75 31769 (veröffentlicht unter der Nr. 2 327 960) vom 17.10.1975 be­ schrieben werden;
• 2) Katalysatoren auf der Basis von Titanoxid und insbe­ sondere solche, wie sie erhalten werden durch Assoziation von Titanoxid mit einem Erdalkalimetallsulfat, wie Calcium­ sulfat, wie sie in der FR-PS 81 05029 (veröffentlicht unter der Nr. 2 501 532) vom 13.3.81 beschrieben werden;
• 3) Katalysatoren, die erhalten wurden durch Assoziation von wenigstens einer Verbindung eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe Fe, Cu, Cd, Zn, Cr, Mo, W, Co, Ni und Bi und ge­ gebenenfalls wenigstens einer Verbindung eines Edelmetalls wie Pd, Pt, Ir und Rh mit einem Träger aus Kieselerde und/oder Titanoxid, wobei der Träger gegebenenfalls einen gerin­ geren Anteil an Tonerde enthalten kann, wie sie in der FR-PS 81 15 900 (veröffentlicht unter der Nr. 2 511 663) vom 19.8.81 beschrieben werden;
• 4) Katalysatoren, erhalten durch Assoziation wenigstens einer Verbindung eines der unter 3) zitierten Gruppe von Metallen mit einem Träger, bestehend aus aktiver Tonerde, die thermisch stabilisiert ist, insbesondere durch eine geringe Menge wenigstens eines Oxids eines Seltenerdmetalls, wie sie in der DE-OS Nr. 3 403 328 beschrieben werden.

Dabei wird der Oxydationskatalysator dadurch gebildet, daß man einen Katalysator vom Typ 2, 3 oder 4 verwendet, wonach man einen Reduktionskatalysator vom Typ 1 verwendet, wobei es von Vorteil ist, daß der gasförmige Abstrom aus der Oxy­ dationsstufe keinen Sauerstoff enthält, was erwünscht ist, um eine Inaktivierung des CLAUS-Katalysators in der nach­ folgenden Behandlungsphase zu verhindern.

Die Reaktion der Oxydation des H₂S unter den stöchiometri­ schen Verhältnissen der CLAUS-Reaktion wird bei Tempera­ turen zwischen 150°C und 400°C durchgeführt. Der Oxydationskatalysator wird unter den Katalysatoren ausge­ wählt, die eine bei der für die Oxydation vorgesehene Tem­ peratur ausreichende Wärmebeständigkeit aufweist. So kön­ nen die Katalysatoren vom Typ 1 oder solche, die einen Ka­ talysator dieses Typs enthalten, bis zu ca. 400°C verwendet werden, die Katalysatoren vom Typ 2 bis zu ca. 500°C, die Katalysatoren vom Typ 3 bis zu ca. 700°C und die Katalysa­ toren vom Typ 4 bis zu ca. 1000°C.

Um eine geeignete Oxydationstemperatur einzustellen, wird das Gemisch aus saurem Gas und freien Sauerstoff enthalten­ dem Gas oder jedes dieser Gase, wenn sie getrennt der Kon­ taktierung mit dem Oxydationskatalysator zugeführt werden, auf eine Temperatur vorgewärmt, die mit der Temperatur ver­ träglich ist, bei der die Durchführung der Oxydation des Schwefelwasserstoffs erwünscht ist, wobei diese Vorwärmung im allgemeinen durch indirekten Wärmeaustausch mit einer heißeren Flüssigkeit durchgeführt wird.

Der gasförmige Abstrom aus der Oxydation enthält Schwefel­ dampf sowie H₂S und SO₂ in einem Molarverhältnis von H₂S zu SO₂ von ca. 2 : 1. Dieser Gasabstrom wird einer Abkühlung unterworfen, um die Temperatur auf einen Wert von unter 160°C herabzusetzen und damit der Hauptanteil des enthal­ tenen Schwefels durch Kondensation abgetrennt werden kann. Danach wird der Abstrom mit dem CLAUS-Katalysator bei einer entsprechend tiefen Temperatur kontaktiert, damit der durch die Umsetzung von H₂S mit SO₂ gebildete Schwefel sich auf dem Katalysator absetzen kann. Diese Temperatur liegt vor­ teilhafterweise zwischen 120 und 140°C, um eine zusätzliche Menge an Schwefel zu gewinnen. Von Zeit zu Zeit wird der mit Schwefel beladene CLAUS-Katalysator regeneriert, indem man ihn mit einem nichtoxydierenden, H₂S enthaltenden Gas mit einer Temperatur von 200 bis 500°C spült, wobei auf die Regenerierung eine Abkühlung des regenerierten Katalysa­ tors folgt. Die Reaktion des H₂S mit SO₂ in Kontakt mit dem Niedertemperatur-CLAUS-Katalysator wird im allgemeinen in einer Vielzahl von Zonen der katalytischen Konversion durchgeführt, die so funktionieren, daß wenigstens eine dieser Zonen sich in der Phase der Regeneration bzw. Abküh­ lung befindet, während die andere oder die anderen sich in der Phase der CLAUS-Reaktion befinden. Man kann aber auch mit einer oder mehreren Zonen in der Reaktionsphase, wenig­ stens einer Zone in der Regenerationsphase und wenigstens einer Zone in der Abkühlungsphase arbeiten.

Das gereinigte, aus der Kontaktierung mit dem Niedertempe­ ratur-CLAUS-Katalysator stammende Gas wird gegebenenfalls thermisch oder katalytisch verascht, bevor es, z. B. in die Atmosphäre, abgeleitet wird.

Die Regenerierung des mit Schwefel beladenen CLAUS-Kataly­ sators wird so durchgeführt, daß man den Katalysator mit einem Spülgas spült, das wie oben angegeben gebildet wurde und auf eine geeignete Temperatur zwischen 200 und 500°C erwärmt ist, das aus der Regeneration austretende Spülgas wie oben angegeben gegebenenfalls nach Abtrennung des Haupt­ anteils des infolge der Kondensation enthaltenen Schwefels verwendet wird, um das saure Gas zu bilden, das in Anwesen­ heit des freien Sauerstoff enthaltenden Gases der Kontak­ tierung mit dem Oxydationskatalysator zugeführt wird.

Der regenerierte CLAUS-Katalysator wird auf eine Temperatur von unter 160°C abgekühlt und insbesondere ziemlich genau auf eine Temperatur, bei der die Reaktion zwischen H₂S und SO₂ im Kontakt mit dem Niedertemperatur-CLAUS-Katalysator durchgeführt wird. Die Abkühlung kann insbesondere dadurch durchgeführt werden, daß man die Temperatur des für die Re­ generierung verwendeten Spülgases auf den geeigneten Wert absenkt und die Spülung des Katalysators bei dieser Tem­ peratur durchführt, bis der betreffende regenerierte CLAUS- Katalysator auf die erforderliche Temperatur abgekühlt ist. Außerdem kann man noch den regenerierten Niedertemperatur- CLAUS-Katalysator abkühlen, indem man ihn mit einem Teil des entnommenen, zu behandelnden sauren Gases spült, wenn dieses eine Temperatur von unter 160°C aufweist und noch nicht mit dem freien Sauerstoff enthaltenden Gas in Berüh­ rung gekommen ist, und man das Abkühlungsgas nach Passage im Kontakt mit dem CLAUS-Katalysator erneut in das saure Gas oberhalb der Stelle einspritzt, wo dieses auf das freien Sauerstoff enthaltende Gas auftrifft, wobei die erneute Ein­ spritzung vorzugsweise mit einem Kreislauf durchgeführt wird, der eine erneute Einspritzung des für die Regenerie­ rung des Niedertemperatur-CLAUS-Katalysators verwendeten Spülgases in das saure Gas ermöglicht.

Gegebenenfalls kann der Gasabstrom aus der Oxydation des H₂S mit einem Hochtemperatur-CLAUS-Katalysator, d. h. mit einem Katalysator kontaktiert werden, der bei Temperaturen wirksam ist, die ausreichend hoch sind, damit der durch die Umsetzung H₂S mit SO₂ gebildete Schwefel im Dampf­ zustand verbleibt, bevor er mit dem Niedertemperatur- CLAUS-Katalysator in Berührung kommt. Diese Kontaktierung des Gasabstroms mit dem Hochtemperatur-CLAUS-Katalysator wird im allgemeinen bei Temperaturen von 200 bis 450°C in einer einzigen Zone der katalytischen Konvertierung oder in einer Vielzahl derartiger Zonen, die in Serie geschaltet sind, durchgeführt und deren Betriebstemperaturen von Zone zu Zone abnehmen, wobei infolge der Kontaktierung in einer der Zonen, der im gasförmigen Reaktionsmedium, das die er­ wähnte Zone verläßt, enthaltene Schwefel durch Kondensa­ tion abgetrennt wird, das von Schwefel befreite Reaktions­ medium dann erneut erwärmt und schließlich in die nachfol­ gende Zone eingespritzt wird.

Der Niedertemperatur- oder Hochtemperatur-CLAUS-Katalysator, mit dem der Abstrom aus der Oxydation des H₂S kontaktiert wird, kann irgendein Katalysator sein, der zur Beschleuni­ gung der Schwefelbildung durch Umsetzung zwischen H₂S und SO₂ verwendet werden kann. Er kann insbesondere aus Tonerde, Bauxit, Kieselerde, natürlichem Zeolith oder den oben er­ wähnten Katalysatoren vom Typ 1) oder einem Gemisch dieser Stoffe bestehen.

Läßt man den Gasabstrom aus der Oxydation des H₂S im Kontakt mit einem Hochtemperatur-CLAUS-Katalysator passieren, be­ vor er mit dem Niedertemperatur-CLAUS-Katalysator kontak­ tiert wird, ist es von Vorteil, und zwar insbesondere dann, wenn der Katalysator für die Oxydation des H₂S einer der oben erwähnten Katalysatoren der Gruppen 2) bis 4) ist, den Gasabstrom aus der Oxydation im Kontakt mit einem Reduk­ tionskatalysator und insbesondere einem Katalysator der oben erwähnten Gruppe 1) vorbeizuführen, bevor man ihn mit dem Hochtemperatur-CLAUS-Katalysator kontaktiert.

Die Erfindung wird durch die oben gegebene Beschreibung ihrer beiden Ausführungsformen anhand der in Fig. 1 und 2 der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellten Anla­ gen verständlicher gemacht.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage umfaßt einen Oxydations­ reaktor 1 und zwei parallelgeschaltete CLAUS-Katalysekon­ verter 2a und 2b. Der Oxydationsreaktor ist mit einer Gas­ zuleitung 3 und einem Ableitungsrohr 4 ausgestattet, auf dem ein Kondensator 5 montiert ist. Ein Gaszuleitungsstut­ zen 7 ist über einen ersten Erhitzer 8 und einen zweiten Erhitzer 9 mit der Rohrleitung 3 verbunden. Der Stutzen 7 ist in gleicher Weise auch noch mit der Leitung 3 über eine zwischen den Erhitzern 8 und 9 angebrachte Abzweigung mit der Leitung 3 verbunden, wobei diese Abzweigung mit einem Ventil 12 mit steuerbarer Öffnungsweite ausgestattet ist. Der zwischen dem Stutzen 7 und der Abzweigung 11 angeord­ nete Teil der Leitung 3 trägt ein Ventil 10 mit steuerbarer Öffnungsweite. Neben dem Eintritt in den Oxydationsreaktor weist die Leitung 3 einen parallel geschalteten Gaszulei­ tungsstutzen 13 auf, der mit einem Ventil 14 mit einer Öff­ nungsweite, die durch einen Regler 15 in Abhängigkeit vom Molarverhältnis H₂S zu SO₂ im Gasabstrom, der die Ausgangs­ leitung 4 des Oxydationsreaktors passiert, gesteuert wird. Ein Temperaturregler 16 am Eintritt in den Oxydationsreaktor umfaßt eine Temperaturmeßsonde 17, die in der Leitung 3 zwi­ schen dem Eingang des Oxydationsreaktors und dem Stutzen 13 angeordnet ist und den Grad der Öffnung der Ventile 10 und 12 steuert.

Die Katalysekonverter 2a und 2b sind jeweils mit einem CLAUS- Katalysator gefüllt und mit einer ersten Leitung 18a bzw. 18b und einer zweiten Leitung 19a bzw. 19b ausgestattet, die zu beiden Seiten des Katalysators angeordnet sind. Die Lei­ tung 18a des Konverters 2a ist einerseits über eine Leitung 20a mit einem Ventil 21a mit der Leitung 4 unterhalb des Kondensators 5 verbunden und andererseits über eine mit einem Ventil 23a ausgestattete Leitung 22a mit einer Leitung 24, die ihrerseits mit der Ansaugvorrichtung eines Gebläses 25 verbunden ist und auf der ein Schwefelkondensator 26 mon­ tiert ist, der zwischen der Leitung 22a und dem Gebläse 25 angeordnet ist. Die Ableitungsseite des Gebläses 25 ist verbunden mit der Leitung 7 über eine Leitung 27, die in die Leitung 7 zwischen den Erhitzern 8 und 9 mündet.

Ferner ist die Leitung 18b des Konverters 2b einerseits über eine mit einem Ventil 21b ausgestattete Leitung 20b mit der Austrittsleitung 4 des Oxydationsreaktors unterhalb der Ver­ bindung der Leitung 20a mit der Leitung 4 verbunden und an­ dererseits über eine mit einem Ventil 23b ausgestattete Lei­ tung 22b mit der Leitung 24, und zwar an einer Stelle, die vom Kondensator 26 weiter entfernt ist als die Verbindungs­ stelle zwischen Leitung 24 und Leitung 22a.

Die Leitung 19a des Konverters 2a ist einerseits über eine mit einem Ventil 29a ausgestattete Leitung 28a mit einer Leitung 30 für die Ableitung des gereinigten Gases zum nicht dargestellten Veraschungsreaktor verbunden, der seinerseits mit einem Abzugsschlot verbunden ist, und andererseits über eine mit einem Ventil 32a ausgestattete Leitung 31a mit einer mit der Leitung 7 parallel geschalteten Leitung 33 an der Verbindungsstelle der Leitung 7 mit der Leitung 3. Außer­ dem ist die Leitung 19b des Konverters 2b über eine mit einem Ventil 29b ausgestattete Leitung 28b mit einer Leitung 30 zur Ableitung des gereinigten Gases verbunden und andererseits über eine mit einem Ventil 32b ausgestattete Leitung 31b mit einer Leitung 33. Die Leitungen 27 und 33 sind über einen mit einem Ventil 35 ausgestatteten und unterhalb des Gebläses 25 angeordneten Rohrstutzen 34 verbunden. Der Teil der Leitung 33 zwischen der Leitung 3 und dem Stutzen 34 ist mit einem Rückschlagventil 36 ausgestattet, welches die Gase aus dem Austauscher 9 in die Konverter 2a und 2b strömen läßt, wohingegen der Teil der Leitung 27 unterhalb des Stutzens 34 mit einem Ventil 37 ausgestattet ist.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante dieser Anlage sind das Gebläse 25, die Leitung 27, die Abzweigung 11 mit ihrem Ventil 12 und die Leitung 34 weggelassen, wobei die Leitung 19a des Konverters 2a und die Leitung 19b des Kon­ verters 2b auf der einen Seite jeweils parallel geschaltet sind und Rohrstutzen 36a bzw. 36b aufweisen, die jeweils mit einem Ventil 37a bzw. 37b ausgestattet sind, wobei die­ se beiden Stutzen jeweils mit einer Leitung 38 verbunden sind, die mit der Leitung 7 zwischen den beiden Erhitzern 8 und 9 parallel geschaltet sind. Außerdem ist die Leitung unterhalb des Kondensators durch einen Stutzen 40 verlängert, der ein Ventil mit steuerbarer Öffnungsweite trägt und in die Leitung 3 zwischen dem Ventil 10 und der Verbindung die­ ser Leitung mit dem Stutzen 13 mündet. Die Ventile 10 und 41 werden durch den Temperaturregler 16 gesteuert.

Der Verfahrensablauf kann wie folgt schematisch dargestellt werden:
Entsprechend Fig. 1 wird davon ausgegangen, daß der Konver­ ter 2a sich in der Phase der CLAUS-Reaktion befindet, wäh­ rend der Konverter 2b sich in der Phase der Regenerierung bzw. Abkühlung befindet, wobei die Ventile 21a, 23b, 29a, 32b und 37 geöffnet sind, wohingegen die Ventile 21b, 23a, 29b, 32a und 35 geschlossen sind.

Das zu behandelnde saure Gas, insbesondere ein H₂S-armes saures Gas, kommt über die Leitung 7 an und passiert die Erhitzer 8 und 9, wonach es dem Oxydationsreaktor 1 zuge­ führt wird, nachdem ihm über den Stutzen 13 eine kontrol­ lierte Menge an Gas zugeführt worden war, das freien Sauer­ stoff und insbesondere Luft für die Oxydation des H₂S ent­ hält, und zwar in für die CLAUS-Reaktion stöchiometrischen Verhältnissen, d. h. für die Oxydation eines Drittels H₂S in SO₂. Die Temperatur des Gemisches aus saurem Gas und Gas, das freien Sauerstoff enthält, dies in den Oxydations­ reaktor 1 eintritt, liegt bei über 150°C, wie z. B. inner­ halb eines Bereichs von 180 bis 300°C, und ist abgestimmt auf die maximale Temperatur der Betriebsfähigkeit des Oxy­ dationskatalysators. Die genannte Temperatur des Gemisches aus saurem Gas und Gas, das freien Sauerstoff enthält, wird kontrolliert durch den Regler 16, der ausgehend von den mit der Sonde 17 gemessenen Werten auf die Ventile 10 und 12 mit steuerbarer Öffnungsweite einwirkt, um die über die Leitung 7 bzw. die Abzweigung 11 in der Leitung 3 ankommen­ de Durchflußmenge an saurem Gas bei unterschiedlichen Tem­ peraturen einzustellen.

Der Oxydationsreaktor 1 umfaßt einen Oxydationskatalysator, der die teilweise Oxydation des H₂S unter den stöchiometri­ schen Verhältnissen der CLAUS-Reaktion zu beschleunigen ver­ mag. Dieser Katalysator wird ausgewählt unter den Ka­ talysatoren der oben definierten Gruppen 1) bis 4) und besteht aus einem Bett eines Katalysators vom Typ 2, 3 oder 4, auf die ein Bett eines Katalysators vom Typ 1) folgt. Über die Austrittsleitung 4 des Oxydations­ reaktors 1 verläßt diesen ein Gasabstrom, der elementaren Schwefel ebenso wie H₂S und SO₂ in einem Molarverhältnis von H₂S zu SO₂ von ca. 2 : 1 enthält. Die Aufrechterhaltung dieses Verhältnisses bei dem gewünschten Wert 2 : 1 wird ge­ währleistet durch den Regler 15, der ausgehend von dem im Gasabstrom, der die Leitung 4 passiert, gemessenen Werten den Momentanwert dieses Verhältnisses feststellt und auf das auf den Stutzen 13 montierte Ventil 14 mit steuerbarer Öffnungsweite einwirkt, um den Durchfluß an freien Sauer­ stoff enthaltendem Gas, das durch den genannten Stutzen in das in der Leitung 3 strömende saure Gas eingespritzt wird, so einzustellen, daß der Momentanwert mit dem theo­ retischen Wert 2 : 1 zusammenfällt.

Der aus dem Oxydationsreaktor 1 über die Leitung 4 austre­ tende Gasabstrom wird im Kondensator 5 auf eine Temperatur von unter 150°C, wie z. B. eine Temperatur zwischen 120 und 140°C abgekühlt, wonach er über die Leitung 20a durch das Ventil 21a und die Leitung 18a in den Konverter 2a geleitet wird.

In diesem Konverter, der genauso wie der Konverter 2b einen CLAUS-Katalysator enthält, wie z. B. Tonerde oder einen Ka­ talysator vom oben zitierten Typ 1, reagieren der Schwefel­ wasserstoff mit dem im Gasabstrom enthaltenen SO₂ im Kon­ takt mit dem CLAUS-Katalysator unter Bildung von Schwefel nach folgender Reaktion:

2 H₂S + SO₂ → 3/n S_n + 2 H₂O.

Bei den Temperaturen des dem CLAUS-Katalysator zugeführten Gasabstroms setzt sich der durch die Reaktion des Schwe­ felwasserstoffs mit SO₂ gebildete Schwefel auf dem Kata­ lysator ab. Durch die Leitung 19a des Konverters 2a tritt ein gereinigtes Gas aus mit einem extrem niedrigen Gehalt an Schwefelverbindungen, der über die Leitung 28a durch das Ventil 29a in die Leitung 30 zur Ableitung des gerei­ nigten Gases in einen Veraschungsreaktor geleitet wird.

Eine Fraktion des die Leitung 7 passierenden sauren Gases wird nach dem Erhitzer 9 über die Leitung 33 entnommen. Die­ se Fraktion wird in den Konverter 2b über die Leitung 31b durch das Ventil 32b und die Leitung 19b geschickt und spült den im Konverter enthaltenen, mit Schwefel beladenen CLAUS-Katalysator. Ein Strom des Spülgases, das den ver­ dampften Schwefel mitführt, verläßt den Konverter 2b über die Leitung 18b und strömt über die Leitung 22b durch das Ventil 23b und die Leitung 24 bis in den Schwefelkonden­ sator 26, in dem der Schwefel durch Kondensation abgetrennt wird.

Am Ausgang des Kondensators 26 wird der Strom des Spülgases durch das Gebläse 25 angesaugt, wonach er über die Leitung 27 im sauren Gas, das den auf der Leitung 7 montierten Er­ hitzer 8 verläßt, abgeleitet wird.

Nach einer ausreichenden Spülung des im Konverter 2b enthal­ tenen Katalysators durch das Spülgas des Erhitzers 9 zur vollständigen Entfernung des auf dem Katalysator niederge­ schlagenen Schwefels und zur Reaktivierung des Katalysators durch die Wirkung des im Spülgas enthaltenen Schwefelwas­ serstoffs öffnet man das Ventil 35 und schließt das Ventil 37, um die Spülung mit einem Gas fortzusetzen, das aus dem aus dem Schwefelkondensator 26 austretenden kalten Gas besteht und über das Gebläse 25 abgeleitet wird. Die Spülung des Katalysators durch das kalte Gas, dessen Temperatur unter­ halb ca. 160°C liegt, wird ausreichend lange durchgeführt, um den im Konverter 2b enthaltenen regenerierten Katalysator abzukühlen.

Wenn der Katalysator auf eine Temperatur abgekühlt ist, wel­ che die Kontaktierung des Katalysators mit dem Gasabstrom aus dem Oxydationsreaktor ermöglicht, vertauscht man die Rol­ len der Konverter 2a und 2b, d. h. man versetzt den Konverter in die Phase der CLAUS-Reaktion und den Konverter 2a in die Phase der Regeneration bzw. Abkühlung, indem man die Ventile 21a, 23b, 29a, 32b und 35 schließt und die Ventile 21b, 23a, 29b, 32a und 37 öffnet und dann in der Abkühlungsstufe das Ventil 35 öffnet und das Ventil 37 schließt. Während der Übergangsperiode des Rollentausches zwischen Konverter 2a und 2b läßt man das Spülgas in einer nicht dargestellten Leitung, die beide Konverter durchläuft, kreisen.

Die Durchführung des Verfahrens mit Hilfe der in Fig. 2 dar­ gestellten Anlage ist mit dem in Fig. 1 dargestellten Ver­ fahren vergleichbar. Wenn man davon ausgeht, daß sich der Konverter 2a in der Phase der CLAUS-Reaktion und der Kon­ verter 2b in der Phase der Regeneration bzw. Abkühlung be­ finden, sind die Ventile 21a, 23b, 29a und 32b geöffnet, während die Ventile 21b, 23a, 29b, 32a, 37a und 37b geschlos­ sen sind. Das zu behandelnde saure Gas kommt über die Lei­ tung 7 an und wird nach der Passage der Erhitzer 8 und 9 über die Leitung 3 dem Oxydationsreaktor 1 nach Zugabe einer kontrollierten Menge an freien Sauerstoff enthaltendem Gas, das über den Stutzen 13 eingespritzt wird, zugeführt. Die Temperatur des Gemischs aus saurem Gas und Gas, das freien Sauerstoff enthält, wird kontrolliert durch den Regler 16, der ausgehend von den mit der Sonde 17 gemessenen Werten auf die Ventile 10 und 41 mit steuerbarer Öffnungsweite einwirkt, die jeweils auf den Leitungen 3 und 40 montiert sind.

Die Stufe der Oxydation des H₂S des sauren Gases im Oxyda­ tionsreaktor, danach die Stufe der CLAUS-Reaktion im Konver­ ter 2a und die Regeneration des im Konverter 2b enthaltenen, mit Schwefel beladenen Katalysators durch die Spülung mit dem die Leitung 33 passierenden heißen Gas werden, wie für das Verfahren in Fig. 1 dargestellt, durchgeführt, mit dem Unterschied, daß das aus dem Kondensator 26 austretende Gas, das somit eine Temperatur aufweist, die der entspricht, die in diesem Kondensator herrscht, wie z. B. ca. 130°C, über die Leitung 40 dem sauren Gas wieder zugeführt wird, das in der Leitung 3 zwischen dem Ventil 10 und der Stelle zirku­ liert, an der das freien Sauerstoff enthaltende Gas einge­ spritzt wird.

Zur Abkühlung des Katalysators des Konverters 2b nach Ab­ schluß seiner Regeneration durch das heiße Spülgas, schließt man das Ventil 32b und öffnet das Ventil 37b, um in den Kreis­ lauf der Spülung des Katalysators über die Leitung 36b durch das Ventil 37b den entnommenen Gasstrom über die Leitung 38 in das saure Gas einzuspritzen, das in der Leitung 7 aus dem ersten Erhitzer 8 in den zweiten Erhitzer 9 gelangt und eine Temperatur von unter ca. 160°C aufweist.

Wenn der Katalysator des Konverters 2b auf eine Temperatur abgekühlt ist, die die Kontaktierung des Katalysators mit dem Gasabstrom aus dem Oxydationsreaktor ermöglicht, ver­ tauscht man die Rollen der Konverter 2a und 2b, indem man die Ventile 21a, 23b, 29a, 32b und 37b schließt und die Ven­ tile 21b, 23a, 29b und 32a öffnet und dann auf der Stufe der Abkühlung des Katalysators das Ventil 37a öffnet und das Ven­ til 32a schließt. Wie oben für die Anlage nach Fig. 1 ange­ geben, läßt man während der Übergangsperiode des Rollentau­ sches zwischen den Konvertern das Spülgas in einer nicht dar­ gestellten Leitung, die beide Konverter durchläuft, kreisen.

Zur Vervollständigung der obigen Beschreibung wird ein keinen einschränkenden Charakter aufweisendes Beispiel für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angeführt.

Beispiel

Mit Hilfe einer Anlage, die der in Fig. 1 schematisch dar­ gestellten Anlage analog ist und die wie oben beschrieben funktioniert, behandelte man ein H₂S-armes saures Gas, das 4,2 Vol.-% H₂S, 5,9 Vol.-% H₂O und 89,9 Vol.-% CO₂ enthielt.

Der im Oxydationsreaktor 1 verwendete Katalysator bestand aus einem Bett aus einem stranggepreßten Produkt mit einem Durchmesser von ca. 4 mm aus Titanoxid mit ca. 10 Gew.-% Calciumsulfat, gefolgt von einer Schicht aus Kugeln mit einem Durchmesser von 4 bis 6 mm, bestehend aus mit Eisen­ sulfat imprägnierter aktivierter Tonerde (4 Gew.-% Eisen im geglühten Katalysator), während der in jedem der beiden Konverter 2a und 2b enthaltene CLAUS-Katalysator aus Kugeln aus aktivierter Tonerde mit einem Durchmesser von 4 bis 6 mm bestand. Die Dauer der Kontaktierung des Gases mit Ti­ tanoxid, der mit Eisensulfat imprägnierten Tonerde und dem CLAUS-Katalysator betrugen unter den normalen Temperatur- und Druckbedingungen 3, 2 und 8 Sekunden.

Das über die Leitung 7 mit einem Durchfluß von 285 kMol/Stunde ankommende saure Gas wurde bei ca. 130°C in den Er­ hitzer 8 und dann bei ca. 300°C in den Erhitzer 9 gelei­ tet.

Über die Leitung 33 wurden 120 kMol/Stunde aus den Erhit­ zern 9 austretendes saures Gas entnommen, um das für die Regenerierung des mit Schwefel beladenen Katalysators zu verwendende Spülgas zu bilden.

Über die Leitung 13 spritzte man ca. 28 kMol/Stunde Luft in das über die Leitung 3 ankommende saure Gas und hielt das erhaltene Gasgemisch bei 200°C beim Eintritt in den Oxydationsreaktor.

Der aus dem Reaktor austretende, über die Leitung 4 abgelei­ tete Gasstrom enthielt H₂S und SO₂ in einem Molarverhält­ nis von H₂S zu SO₂ von ca. 2 : 1 und ebenso eine gewisse Menge an elementarem Schwefel. Dieser Gasabstrom wurde im Konden­ sator 5 abgekühlt, um den Hauptanteil an Schwefel durch Kon­ densation abzutrennen, und verließ den Kondensator mit einem Durchsatz von 308,5 kMol/Stunde bei einer Temperatur von ca. 130°C und einem Gehalt an H₂S und SO₂ von ca. 0,84 Vol.-% und 0,42 Vol.-%. Die Schwefelausbeute auf der Höhe des Kon­ densators 5 betrug 66,4%. Der Gasabstrom aus dem Kondensa­ tor 5 trat mit einer Temperatur von 127°C in den Konverter 2a ein, der sich in der Phase der CLAUS-Reaktion befand.

Das über die Leitung 19a aus dem Konverter 2a austretende gereinigte Gas hatte eine Temperatur von ca. 130°C und einen Gesamtgehalt an Schwefelprodukten von 600 ppm, bezogen auf das Volumen.

Die Konverter 2a und 2b arbeiteten alternierend 30 Stunden in der Phase der CLAUS-Reaktion und 30 Stunden in der Phase der Regeneration bzw. der Abkühlung, wobei 10 Stunden auf die Abkühlung entfielen.

Das aus dem Schwefelkondensator 26 austretende Gas wurde bei einer Temperatur von ca. 130°C vom Gebläse 25 ange­ saugt.

Die Gesamtkonversion des im sauren Gas enthaltenen H₂S in Schwefel betrug 98,4% und hielt sich genau bei diesem Wert während mehrerer Monate.

Claims (7)

1. Katalytisches Verfahren zur Herstellung von Schwefel, ausgehend von einem H₂S enthaltenden sauren Gas mit einem Schwefelwasserstoffgehalt von 0,2 bis 20 Vol.-%, durch Kon­ taktierung des sauren Gases bei einer Temperatur von über 150°C in Anwesenheit eines Katalysators für die Oxydation des H₂S mit einer kontrollierten Menge eines Gases, das freien Sauerstoff enthält, um einen Gasabstrom zu bilden, der H₂S und SO₂ bei einem Molarverhältnis von 2 : 1 sowie elementaren Schwefel enthält, Kontaktierung des Gas­ abstroms nach Abkühlung auf eine Temperatur von unter 160°C und gegebenenfalls Abtrennung des enthaltenen Schwe­ fels mit einem Niedertemperatur-CLAUS-Katalysator, der bei einer entsprechend tiefen Temperatur wirksam ist, damit der durch die Reaktion von H₂S mit SO₂ gebildete Schwefel sich auf dem Katalysator absetzt, um eine zusätzliche Schwefel­ menge sowie einen praktisch entschwefelten Gasstrom zu erzeugen, der dann abgeleitet wird, periodische Regeneration des mit Schwefel beladenen Niedertemperatur-CLAUS-Katalysa­ tors durch Spülen mit einem Schwefelwasserstoff enthalten­ den, nichtoxydierenden Gas bei einer Temperatur von 200 bis 500°C und Abkühlung des Katalysators nach der Regenera­ tion auf unter 160°C, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Fraktion des zu behandelnden sauren Gases entnimmt, bevor man dieses saure Gas mit dem freien Sauer­ stoff enthaltenden Gas kontaktiert, und man diese Fraktion verwendet, um das Spülgas zu bilden, das nach erneuter Erwärmung auf die geeignete Temperatur im Bereich von 200 bis 500°C zur Regenerierung des mit Schwefel beladenen Niedertemperatur-CLAUS-Katalysators dient, und daß man das aus der Regeneration stammende Spülgas, gegebenenfalls nach Befreiung vom Hauptanteil des Schwefels, den es infolge der Kondensation enthält, dem der Oxydation zugeführten sauren Gas wieder zusetzt, und zwar oberhalb der Stelle, an der das freien Sauerstoff enthaltende Gas dem sauren Gas zugesetzt wird, und daß der Katalysator für die Oxidation des Schwefel­ wasserstoffs bei einer Temperatur zwischen 150°C und 400°C betrieben wird und aus einer Schicht eines ersten Kata­ lysators gefolgt von einer Schicht eines zweiten Katalysators besteht, wobei die erste Katalysatorschicht auf Titanoxidbasis gebildet ist oder aus der Assoziation mindestens einer Ver­ bindung eines Metalls, ausgewählt aus Eisen, Kupfer, Cadmium, Zink, Chrom, Molybdän, Wolfram, Cobalt, Nickel und Wismut und gegebenenfalls mindestens einer Verbindung eines Edelmetalls, ausgewählt aus Palladium, Platin, Iridium und Rhodium, mit einem Siliciumoxid- oder Titanoxidträger oder einem durch eine geringe Menge mindestens eines Oxids eines Seltenerdmetalls thermisch stabilisierten aktiven Aluminiumoxid besteht, und wobei die zweite Katalysatorschicht aus der Assoziation minde­ stens einer Verbindung eines Metalls, ausgewählt aus Eisen, Nickel, Cobalt, Kupfer und Zink mit einem Aluminiumoxid- und/oder Siliciumoxid-Träger besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Schicht des Katalysators für die Oxidation des Schwefelwasserstoffs aus der Assoziation von Titanoxid mit einem Erdalkalimetallsulfat besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Schicht des Katalysators für die Oxidation des Schwefelwasserstoffs aus der Assoziation von Titanoxid mit Calciumsulfat und die zweite Schicht aus der Assoziation von aktiviertem Aluminiumoxid mit Eisensulfat besteht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Regeneration stammende Spülgas dem der Oxidation zugeführten sauren Gas zwischen der Stelle, an der das freien Sauerstoff enthaltende Gas zugesetzt wird, und der Stelle, an der die für die Bildung des Spülgases für die Regeneration verwendete Fraktion des sauren Gases entnommen wird, wieder zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der regenerierte Nieder­ temperatur-CLAUS-Katalysator mit dem für die Regenerierung verwendeten Spülgas nach seiner Abkühlung auf einen Wert von unter 160°C abgekühlt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der regenerierte Nieder­ temperatur-CLAUS-Katalysator abgekühlt wird, indem man ihn mit einem Teil des entnommenen zu behandelnden sauren Gases spült, wenn dieses noch eine Temperatur von unter 160°C aufweist und noch nicht mit dem freien Sauerstoff enthaltenden Gas in Berührung gekommen ist, und man das Abkühlungsgas nach Passage im Kontakt mit dem Niedertemperatur-CLAUS-Katalysator erneut in das saure Gas einspritzt, und zwar oberhalb der Stelle, wo dieses auf das freien Sauerstoff enthaltende Gas auftrifft, wobei die erneute Einspritzung vorzugsweise mit einem Kreis­ lauf durchgeführt wird, der eine erneute Einspritzung des für die Regenerierung des Niedertemperatur-CLAUS-Katalysators verwendeten Spülgases in das saure Gas ermöglicht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasabstrom aus der Oxidation des H₂S mit einem Hochtemperatur-CLAUS-Katalysator kontaktiert wird, der bei Tempera­ turen wirksam ist, die ausreichend hoch sind, damit der durch die Umsetzung von H₂S mit SO₂ gebildete Schwefel im Dampfzu­ stand verbleibt, bevor er mit dem Niedertemperatur-CLAUS- Katalysator in einer einzigen Zone oder in einer Vielzahl derartiger Zonen, die in Serie geschaltet sind und deren Betriebstemperaturen von Zone zu Zone abnehmen, durchgeführt wird.