DE60306036T2 - Verfahren zur Entfernung von Schwefel aus einem Schwefelwasserstoff und Benzol, Toluol und/oder Xylole enthaltender Einsatz - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Schwefel aus einer Charge, die Schwefelwasserstoff und geringe Spuren von Benzol, Toluol und/oder Xylolen (BTX) enthält. Sie findet insbesondere bei Chargen Anwendung, die beispielsweise bis zu 50000 ppm (Volumen) BTX und vorzugsweise zwischen 50 und 5000 ppm enthalten.
  • Natürliches Gas, Raffineriegase sowie Gase, die bei der Weiterverarbeitung von Kohle usw. entstehen, können H2S in variablen Mengen enthalten. Aus Umwelt- und Sicherheitsgründen ist es oft erforderlich, H2S in eine inerte Verbindung umzuwandeln, die überdies wiederverwertbar ist, beispielsweise in elementaren Schwefel.
  • Ein in der Industrie verwendetes Standardverfahren ist das Claus-Verfahren. Nach der Trennung mittels einer mit Aminen durchgeführten Absorption, wird eine thermische Behandlung mit dem Gas, sprich der erhaltenen Säure, in Gegenwart einer Luftzufuhr bei einer Temperatur durchgeführt, die im Allgemeinen zwischen 900 und 1300 °C liegt. Die Reaktion (1) wird mit Erfolg auf eine Art und Weise durchgeführt, dass am Ende dieser Behandlung, ein molekulares Verhältnis von 2 zwischen H2S und SO2 angestrebt wird. H2S + 3/2 O2 → H2O + SO2 (1)
  • Gleichzeitig werden ungefähr 70% der schwefligen Verbindungen in elementaren Schwefel Sx überführt. Die Gegenwart von Kohlenwasserstoffen und CO2 in den zu behandelnden Gasen kann die Bildung von Nebenprodukten wie etwa COS und CS2 erzeugen.
  • Im Verlauf eines zweiten, diesmal katalytischen Schritts, wird die Umwandlung sämtlicher vorkommender schwefliger Verbindungen in elementaren Schwefel gemäß der besagten Claus-Reaktion (2) wie auch den Hydrolysereaktionen (3) und (4) im Innern von im Allgemeinen 2 oder 3 kaskadenartig angeordneten Reaktoren fortgesetzt. 2H2S + SO2 → 3/x Sx + 2 H2O (2) CS2 + 2 H2O → CO2 + 2 H2S (3) COS + H2O → CO2 + H2S (4)
  • Eine geringe Abgabe toxischer Abgase ist somit direkt mit dem Einsatz eines Katalysators oder von Katalysatoren verbunden, die für die Umwandlung von H2S, von COS und von CS2 wirksam sind.
  • Gelegentlich wird unmittelbar in den Claus-Reaktoren das Vorkommen von Kohlenwasserstoffen angetroffen. Dies kann beispielsweise von einer teilweisen Derivatisierung des sauren Gases bei Eintritt in Richtung zum Beispiel des ersten katalytischen Claus-Reaktors (R1), somit ohne Durchtritt durch den Ofen, herrühren: dieses Schema wird gewöhnlich vorgefunden, um die Behandlung von sauren Gasen, die arm an H2S sind, korrekt durchzuführen. Die dann in R1 vorkommenden Kohlenwasserstoffe entstehen aus einem Gemisch, es werden jedoch insbesondere oftmals vorgefunden: Benzol, Toluol, Xylole (unter dem Akronym BTX).
  • Der Fachmann kennt diese Situation und insbesondere deren schädliche Folgen für die Leistung und die Lebensdauer der verwendeten Claus-Katalysatoren genau. Zur Veranschaulichung, in praktischen industriellen Fällen wurde bereits festgestellt, dass die Lebensdauer, gegenüber einer vergleichbaren Behandlung, die in Abwesenheit von BTX durchgeführt wird, auf mehr als ein Zehntel reduziert sein kann. Die oben gezeigte Inaktivierung wird durch eine Nebenreaktion auf der Oberfläche des verwendeten Katalysators hervorgerufen, was zur Bildung von etwas führt, das der Fachmann „Carsuls" nennt. Diese Carsuls bestehen häufig aus aromatischen und/oder polyaromatischen Verbindungen, die ein oder mehrere Schwefelatome enthalten.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist mindestens ein Katalysator, insbesondere zur Behandlung von H2S enthaltenden Gasen sowie die Anwendung des Katalysators oder einer optimierten Kombination von Katalysatoren, die sehr wirksam einer beschleunigten Alterung, welche durch die Gegenwart von Kohlenwasserstoffen, wie etwa BTX, hervorgerufen wird, widerstehen können. Die Gesamtleistung des Schwefelwiedergewinnungsverfahrens wird folglich gegenüber den bislang bekannten verbessert.
  • Genauer betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Entfernung mindestens eines Anteils von Schwefel aus einer Charge, die Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid, Kohlenoxidsulfid und/oder Schwefelkohlenstoff sowie eine geringe Menge an Benzol, Toluol und/oder Xylolen in mindestens einer Reaktionszone enthält, welche einen Katalysator aufweist, wobei elementarer Schwefel und ein Abgas, das mindestens teilweise von Schwefel befreit ist, wiedergewonnen wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass als Katalysator mindestens ein Katalysator verwendet wird, der einen Träger enthält, welcher mindestens eine Verbindung umfasst, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Titanoxid und Zirkonium, wobei der Träger ferner mindestens ein dotierendes Element umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer und Vanadium, bei dem die Reaktionszone mindestens ein Bett umfasst, wobei der Katalysator stromaufwärts von einer anderen katalytischen Masse als Schutzschicht der katalytischen Masse angeordnet ist, wobei das Bettvolumen von 1 bis 70% des Umfangs der Reaktionszone darstellt und bei dem die katalytische Masse aus Titanoxid, das ein Kalziumsalz umfasst, besteht, wobei die Masse im stromabwärtigen Teil angeordnet ist.
  • Die in dieser besonderen Anmeldung beanspruchten Formulierungen entsprechen einem Träger aus Aluminium, Titan oxid oder Zirkonium, der durch ein oder mehrere dotierende Elemente verändert ist. Die Dotierung wird durch mindestens ein Element beigetragen, welches von der folgenden Liste umfasst ist: Fe, Co, Ni, Cu, V. Der gesamte Massengehalt an einem dotierenden Element bzw. an dotierenden Elementen liegt zwischen 0,1 und 60%, bevorzugt zwischen 0,5 und 40 %, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 20%, insbesondere sogar zwischen 1 und 10% in Bezug auf den Gesamtkatalysator. Eisen ist das für die Erfindung bevorzugte dotierende Element. Der Träger kann auch aus einer Kombination von Aluminium, Titanoxid und/oder Zirkonium bestehen.
  • In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann das dotierende Element von einem oder mehreren co-dotierenden Elementen begleitet sein. Das co-dotierende Element ist ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall oder eine seltene Erde oder eine Kombination von mehreren dieser Bestandteile. Im besonderen Fall der Erfindung liegt der gesamte Massengehalt an co-dotierenden Elementen zwischen 0,5 und 40%, vorteilhafterweise zwischen 1 und 30% und vorzugsweise zwischen 1 und 15% in Bezug auf den Gesamtkatalysator. Das am gebräuchlichsten verwendete co-dotierende Element kann Calcium in Form des Sulfats sein.
  • Die seltene Erde ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lanthan, Cerium, Prasodym, Neodym, Prometheum, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Yttrium und Lutecium. Vorzugsweise kann Lanthan und Cerium verwendet werden.
  • Der Katalysator kann in jeglicher bekannter Form vorliegen: beispielsweise als Pulver, Kugel, Extrudat, Monolith, Krümel. Zwei erfindungsgemäß bevorzugte Formen sind das Extrudat, welches zylindrisch oder mehrfach gewölbt sein kann, sowie die Kugel.
  • Im Falle einer Formung durch Kneten und nachfolgender Extrudierung beträgt der Querschnitt des Extrudats vorteilhafterweise zwischen 0,5 und 8 mm, vorzugsweise zwischen 0,8 und 5 mm.
  • Was das Aluminium anbelangt, so kann das als Ausgangsmaterial zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendete Aluminiumpulver aus klassischen Verfahren gewonnen werden, wie etwa das Verfahren durch Gelpräzipitation sowie das Verfahren durch schnelle Dehydrierung eines Aluminiumhydrats, wie etwa Hydrargillit. Im Fall einer Verwendung von Aluminiumkugeln, können diese durch Formung mittels einer Tropfenkoagulation einer wäßrigen Suspension oder Dispersion von Aluminium oder einer Lösung eines basischen Aluminiumsalzes gebildet werden, die in Form einer Emulsion vorliegt, welche aus einer organischen Phase, einer wäßrigen Phase und eines Detergens oder eines Emulgators besteht.
  • Aluminiumkugeln können auch durch Agglomeration eines Aluminiumpulvers durch Drehtechnologie, wie etwa beispielsweise einer Drehschablone oder einer Drehtrommel erhalten werden. Es können ebenso Kugeln von kontrollierten Ausmaßen und kontrollierter Verteilung der Porösität erhalten werden, wobei das Ganze im Allgemeinen während des Agglomerationsschritts erzeugt wird.
  • Aluminiumextrudate können durch Kneten und anschließendes Extrudieren eines Materials auf Aluminiumbasis erhalten werden, wobei das Material aus der schnellen Dehydrierung von Hydrargillit und/oder der Präzipitation eines oder mehrerer Aluminimgele hervorgehen kann. Das Aluminium kann auch in Pastillenform überführt werden.
  • Im Anschluss an die Formung kann das Aluminium verschiedenen Arbeitsvorgängen unterworfen werden, um dessen mechanische Eigenschaften zu verbessern, wie etwa einem Reifeprozess durch Erhaltung in einer Atmosphäre von kontrollierter Feuchtigkeit gefolgt von einer Kalzinierung, weiter gegebenenfalls einer Imprägnierung des Aluminiums durch eine Lösung einer oder mehrerer Mineralsäuren und/oder organischer Säuren sowie einer hydrothermalen Behandlung in einer geschlossenen Atmosphäre. Nach dem Durchlaufen der Behandlungen wird das Aluminium im Allgemeinen getrocknet und kalziniert.
  • Im Falle einer Formung durch Kneten und nachfolgender Extrudierung beträgt der Querschnitt des Extrudats vorteilhafterweise zwischen 0,5 und 5 mm, vorzugsweise zwischen 0,7 und 3 mm. Im Fall der Gewinnung von Kugeln beträgt der Durchmesser der Kugeln im Allgemeinen zwischen 0,8 und 15 mm, vorteilhafterweise zwischen 1 und 8 mm und bevorzugt zwischen 2 und 7 mm.
  • Die Ablagerung der dotierenden oder sogar co-dotierenden Elemente kann mit jedem beliebigen dem Fachmann geläufigen Verfahren erzielt werden.
  • Sie kann beispielsweise durch Imprägnierung des bereits hergestellten Trägers mit den hinzuzufügenden Elementen oder den Vorläufern dieser Elemente (beispielsweise Nitrate, Sulfate oder Carbonate) oder durch Mischen der Elemente oder der Vorläufer dieser Elemente mit dem Träger im Laufe oder im Anschluss an die Formung dessen erzielt werden. Die Ablagerung der dotierenden oder sogar co-dotierenden Elemente auf dem Träger kann auch durch Co-Präzipitation erzielt werden.
  • Im Falle der Ablagerung durch Imprägnierung verläuft diese auf bekannte Art und Weise durch Zusammenbringen des Trägers mit einer oder mehrerer Lösungen, einer oder mehrerer Solen und/oder eines oder mehrerer Gele, die mindestens ein Element in Form eines Oxids oder Salzes oder eines deren Vorläufer umfassen. Der Arbeitsvorgang wird im Allgemeinen durch Tauchen des Trägers in ein bestimmtes Volumen einer Lösung mindestens eines Vorläufers von mindestens einem dotierenden oder sogar co-dotierenden Element durchgeführt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Aufbringen der dotierenden oder sogar co-dotierenden Elemente durch Ablagerung mittels Trockenimprägnierung erzielt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann dies durch Überschussimprägnierung erzielt werden, wobei der Lösungsüberschuss anschließend durch Abtropfen abgeschieden wird.
  • Die auf dem Träger abgelagerten Verbindungen können aus organischen Verbindungen, vorzugsweise Oxalaten und Formiaten und/oder anorganischen ausgewählt werden. Sie werden vorzugsweise aus anorganischen Verbindungen ausgewählt (beispielsweise Sulfate, Nitrate, Chloride und Chloroxide).
  • Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Zusammensetzung wird dadurch erhalten, dass der Träger, auf dem die besagte Verbindung abgelagert ist, einem Trocknungs- und Kalzinierungsprozess unterzogen wird. Der Träger kann nach der Ablagerung bei einer Temperatur von im Allgemeinen mehr als 150 °C, vorzugsweise zwischen 250 und 800 °C, kalziniert werden. Im Allgemeinen überschreitet die Kalzinierungstemperatur nach der Ablagerung auf dem Träger 1200 °C nicht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der erhaltene Katalysator eine spezifische Oberfläche von mehr als 10 m2/g, vorteilhafterweise über 30 m2/g, beispielsweise 50–400 m2/g auf.
  • Der Katalysator kann in einem oder mehreren Claus-Reaktoren angeordnet werden, wobei nur ein Teil dieser befüllt wird. Er befindet sich am Scheitelpunkt des Reaktors, wohlwissend, dass die Einspeisung des zu behandelnden Gases bei einem Claus-Reaktor traditionell von oben nach unten erfolgt. Genauer umfasst der Reaktor mindestens ein Bett, welches den Katalysator stromaufwärts von einer anderen katalytischen Masse, die als A bezeichnet wird, als Schutzschicht der katalytischen Masse angeordnet enthält, wobei das Bettvolumen von 1 bis 70% des Reaktorumfangs darstellt. Der als katalytische Masse verwendete Träger besteht aus Titanoxid, und er umfasst mindestens ein Kalziumsalz und vorteilhafterweise ein Kalziumsulfat.
  • Gemäß einer Variante kann der Reaktor mindestens zwei Katalysatorbetten von unterschiedlicher Zusammensetzung in Serie umfassen und wobei jedes als Schutzschicht der Masse A denselben oder einen unterschiedlichen Umfang der Reaktionszone einnimmt.
  • Gemäß eines Merkmals der Erfindung stellt das Katalysatorvolumen zwischen 1 und 70% des gesamten Volumens der in den Reaktoren angeordneten Katalysatoren und der katalytischen Masse A dar, vorteilhafterweise zwischen 5 und 60 und bevorzugt zwischen 10 und 50%. Das Ziel ist es somit, für die nachgelagerten katalytischen Massen A als Schutzschicht zu fungieren. Es ist zu bemerken, dass der Katalysator als zusätzlichen Vorteil auch die Steuerung der Reaktionen (2), (3) und (4) leistet.
  • Gemäß einer Einsatzweise kann die Reaktionszone in Serie abwechselnd ein Katalysatorbett und ein Bett der katalytischen Masse A umfassen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Einsatzweise kann die Reaktionszone in Serie zwei Reaktoren umfassen, wobei jeder ein Katalysatorbett gefolgt von einem Bett der katalytischen Masse A enthält, wobei eine Schwefelkondensationszone gegebenenfalls zwischen die beiden Reaktoren geschaltet ist.
  • Durch Kondensation und Wiedergewinnung des Schwefels werden Schwefeldämpfe im zweiten Reaktor vermieden, die ansonsten das Gleichgewicht der Claus-Reaktion stören würden.
  • Die Betriebsbedingungen des Verfahrens sind im Allgemeinen die folgenden:
    VVH (h–1) = 100 bis 3000, vorzugsweise 500 bis 1500
    T° = 200–380 °C, vorzugsweise 250–300 °C
    P = 0,02 bis 0,2 MPa relativ, vorzugsweise 0,05 bis 0,1 MPa
  • Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht:
  • BEISPIELE
  • CR-3S ist der Handelsname für ein Claus-Aluminium, das durch Axens vertrieben wird. Es liegt in Form von Kugeln eines Durchmessers zwischen 3,15 und 6,3 mm vor, Die katalytische Masse A wird auf folgende Weise hergestellt:
    Einer Titanoxidsuspension, welche durch Hydrolyse und Filtration im klassischen Verfahren des schwefligen Angriffs von Ilmenit erhalten wurde, wird eine Kalksuspension hinzugefügt, um die Gesamtheit der vorhandenen Sulfate zu neutralisieren. Daraufhin wird die Suspension eine Stunde lang bei 150 °C getrocknet. Das Pulver wird dann in Gegenwart von Wasser und Salpetersäure geknetet. Die erzeugte Paste wird durch ein Zieheisen extrudiert, um Extrudate zu erhalten, die eine zylindrische Form aufweisen. Nach dem Trocknen bei 120 °C und Kalzinierung bei 450 °C weisen die Extrudate einen Durchmesser von 3,5 mm sowie eine spezifische Oberfläche von 116 m2/g bei einem Gesamtporenvolumen von 36 ml/100g auf. Der TiO2 Anteil beträgt 88% bei einem Gehalt an CaSO4 von 11%, wobei die Bilanz durch den Abbrand auf 100% vervollständigt wird. Die katalytische Masse wird als A bezeichnet. Ihr Massengehalt an Kalzium (ausgedrückt als Ca) beträgt 3%.
  • Der Katalysator B entsteht durch Trockenimprägnierung einer sauren wäßrigen Eisensulfatlösung auf A, gefolgt von Trocknen bei 120 °C und einer Kalzinierung bei 350 °C. B zeigt dann einen Massenanteil an Eisen (ausgedrückt als Fe) von 2 %. B enthält somit Eisen und Kalzium.
  • Der Katalysator C entsteht durch Trockenimprägnierung einer sauren wäßrigen Eisensulfatlösung auf CR-3S, gefolgt von Trocknen bei 120 °C und einer Kalzinierung bei 350 °C. C zeigt dann einen Massenanteil an Eisen (ausgedrückt als Fe) von 4%.
  • Der Katalysator D entsteht durch Trockenimprägnierung einer sauren wäßrigen Nickelnitratlösung auf CR-3S, gefolgt von Trocknen bei 120 °C und einer Kalzinierung bei 350 °C. D zeigt dann einen Massenanteil an Nickel (ausgedrückt als Ni) von 4%.
  • Der Katalysator E entsteht durch Trockenimprägnierung einer sauren wäßrigen Kupfernitratlösung auf CR-3S, gefolgt von Trocknen bei 120 °C und einer Kalzinierung bei 350 °C. E zeigt dann einen Massenanteil an Kupfer (ausgedrückt als Cu) von 6%.
  • B, C, D und E weisen die erfindungsgemäßen Eigenschaften auf.
  • Die Katalysatoren oder Katalysatorkombinationen werden 100 Stunden lang unter den Bedingungen des ersten Claus-Reaktors (R1) getestet, mit einer Charge, die pro Volumen enthält: 4,9% H2S, 3,1% SO2, 0,83% COS, 0,59% CS2, 21,6 CO2, 2,3% CO, 1,3% H2, 22,8% H2O, 200 ppm O2, N2 (ad.). Es werden bestimmte Experimente durchgeführt wie, unter anderem in ständiger Gegenwart von zusätzlich 2000 ppm Volumen Toluol. Die Raumgeschwindigkeit VVH beträgt in allen Fällen 1300 h–1, der Druck liegt nahe bei atmosphärischem Druck, die Temperatur wird bei 270 °C eingestellt. Die entscheidende, weil am schwierigsten auszuführende Reaktion, ist die Hydrolysereaktion von CS2 (3) im Reaktor R1: sie dient hier seitdem als Referenzreaktion.
  • Die erhaltenen Ergebnisse werden in Tabelle I dargestellt, wo die Volumenanteile (%) des Reaktors, die von den verschiedenen Katalysatoren in der Eigenschaft als Schutzschicht eingenommen werden sowie die Volumenanteile des Reaktors, welche durch die katalytische Masse eingenommen werden, aufgeführt sind.
  • In Abwesenheit von BTX zeigt ein Reaktor, der zu 100% mit der katalytischen Masse A gefüllt ist, die beste Leistung bei der Wiedergewinnung von Schwefel. Im Gegensatz dazu ist A, unter den Bedingungen der möglichen Bildung von Carsuls (hier somit in Gegenwart von Toluol), die schlechteste der getesteten Lösungen, aufgrund einer raschen Deaktivierung. Im Gegensatz dazu liefern die erfindungsgemäßen Anordnungen (Anwendung von B, C, D und E als Schutzschicht von A) dort deutlich überlegene Ergebnisse, wo der Schutz von A durch ein Aluminium wirkungslos erscheint.
  • Der Katalysator B' enthält als Träger reines Titanoxid, welches durch Hydrolyse von Titanalkoxid, Kneten gefolgt von einer Extrudierung, Trocknen bei 120 °C und Kalzinierung bei 450 °C entsteht.
  • Tabelle I
    Figure 00110001
  • Figure 00120001
  • Weitere Beispiele:
    • – mit Vanadium oder Kobalt dotierte Katalysatoren: Die Herstellung des Katalysators D wurde wiederaufgenommen, jedoch wurden anstelle der Zugabe von Nickelnitrat Kobaltnitrat oder Vanadiumnitrat zugeführt, um einen mit Kobalt beziehungsweise Vanadium dotierten Katalysator zu erhalten. Diese Katalysatoren zeigen deutlich dasselbe Ergebnis wie der mit Nickel dotierte Katalysator, wenn sie als Schutzschicht der katalytischen Masse A aus Titan verwendet werden, wobei diese Schutzschicht 30% des Reaktorvolumens einnimmt.
    • – Einfluss des Zirkoniumträgers im Katalysator: Zirkoniumhydroxid wurde durch Behandlung mit Soda, anschließendem Waschen mit Salpetersäure und basischem Zirkoniumsulfat(H2O) zu den folgenden Anteilen erhalten: 75 Pulver, 10% Salpetersäure und 15% Wasser. Das Pulver wird daraufhin eine Stunde lang geknetet und dann extrudiert. Die Extrudate werden daraufhin 2 Stunden lang bei 120 °C getrocknet und darauf zwei Stunden lang bei 450 °C kalziniert.
  • Der erhaltene Katalysator weist einen Durchmesser von 3,5 mm bei einer spezifischen Oberfläche von 91 m2/g und einem Gesamtporenvolumen von 34 ml/100g auf.
  • Ein Fe/ZrO2 Katalysator wird durch Trockenimprägnierung einer sauren wäßrigen Eisensulfatlösung auf vorab hergestelltes Zirkonium, gefolgt von Trocknen bei 120 °C und einer Kalzinierung bei 350 °C hergestellt. Der Katalysator zeigt dann einen Massenanteil an Eisen (ausgedrückt als Fe) von 4%.
  • Der Ablauf: 30% des Reaktorvolumens enthalten 4% FeZrO2 und 70% des Reaktorvolumens enthalten A, durchgeführt unter den dargestellten experimentellen Bedingungen in Gegenwart von 2000 ppm Toluol, bei einer Umsetzung von 75 CS2 nach 100 Stunden Reaktion.
    • – Einfluss von Zirkonium als katalytische Masse: Vorab hergestelltes Zirkonium ohne oder mit Kalziumsulfat wird nach der folgenden Reihenfolge als katalytische Masse in den Claus-Reaktor vorgelegt: 30% des Reaktorvolumens enthalten den Katalysator C (Al2O3 – 4% Fe) und 70% des Reaktorvolumens enthalten die katalytische Masse aus Zirkonium, was zu einer Umsetzung von 78 CS2 in Gegenwart von 2000 ppm Toluol unter denselben experimentellen Bedingungen wie bei den vorangehenden Beispielen führt.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Entfernung von Schwefel aus einer Charge, die Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid, Kohlenoxidsulfid und/oder Schwefelkohlenstoff und eine geringe Menge an Benzol, Toluol und/oder Xylol in mindestens einer Reaktionszone enthält, welche einen Katalysator aufweist, wobei elementarer Schwefel und ein Abfluss, der mindestens teilweise von Schwefel befreit ist, wiedergewonnen wird, bei dem als Katalysator mindestens ein Katalysator verwendet wird, der einen Träger enthält, welcher mindestens eine Verbindung umfasst, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Titanoxid, und Zirkonium, wobei der Träger ferner mindestens ein dotierendes Element umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer und Vanadium, bei dem die Reaktionszone mindestens ein Bett umfasst, welches den Katalysator stromaufwärts von einer anderen katalytischen Masse als Schutzschicht der katalytischen Masse angeordnet enthält, wobei das Bettvolumen von 1 bis 70% des Umfangs der Reaktionszone darstellt und bei dem die katalytische Masse aus Titanoxid, das ein Kalziumsalz umfasst, besteht, wobei die Masse im stromabwärtigen Teil angeordnet ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Träger ferner mindestens ein co-dotierendes Element umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Alkalimetall, einem Erdalkalimetall und einer seltenen Erde.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem das dotierende Element des Trägers, allein oder im Gemisch, einen Gehalt an Metalloxid aufweist, der, in Prozent der Masse des Metalls ausgedrückt, zwischen 0,1 und 60% der Masse des gesamten Katalysators umfasst.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das co-dotierende Element, allein oder im Gemisch, einen Massengehalt aufweist, welcher 0,5 bis 40% der Masse des gesamten Katalysators darstellt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Betriebsbedingungen die folgenden sind: Temperatur: 200–380 °C, vorzugsweise 250–300 °C Druck: 0,02 bis 0,2 Mpa relativ, vorzugsweise 0,05 bis 0,1 Mpa VVH(h–1): 100–3000, vorzugsweise 500 bis 1500
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Reaktionszone mindestens zwei Katalysatorbetten in Serie und von unterschiedlicher Zusammensetzung umfasst, und wobei jedes denselben oder einen unterschiedlichen Umfang der Reaktionszone einnimmt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Katalysator in Form eines Pulvers, von Kugeln, von Extrudaten, von Monolithen oder von Krümeln vorliegt, insbesondere in Form von Kugeln oder Extrudaten.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 7, bei dem die Reaktionszone in Serie abwechselnd ein Katalysatorbett und ein Bett mit katalytischer Masse A umfasst.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 7, bei dem die Reaktionszone in Serie zwei Reaktoren umfasst, wobei jeder ein Katalysatorbett gefolgt von einem Bett mit katalytischer Masse A enthält, wobei gegebenen falls eine Schwefelkondensationszone zwischen die beiden Reaktoren geschaltet ist.
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