FR3030302A1 - THERMAL REDUCTION OF SULFUR - Google Patents

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Abstract

Procédé et dispositif pour réduction thermique de dioxyde de soufre présent dans un gaz à traiter et en particulier dans des effluents gazeux industriels, dans lesquels on injecte un oxydant riche en oxygène (6) et un combustible gazeux dans une zone de réaction (201) de manière à générer une flamme oxy-combustible (202) dans la zone de réaction (201) et dans lesquels on injecte le gaz à traiter (5) autour de la flamme oxy-combustible (202), un gaz réducteur (7) étant injecté dans le gaz à traiter (5) dans ou en amont de la zone de réaction (201).Process and device for thermal reduction of sulfur dioxide present in a gas to be treated and in particular in industrial gaseous effluents, in which an oxygen-rich oxidant (6) and a gaseous fuel are injected into a reaction zone (201) of for generating an oxy-fuel flame (202) in the reaction zone (201) and in which the gas to be treated (5) is injected around the oxy-fuel flame (202), a reducing gas (7) being injected in the gas to be treated (5) in or upstream of the reaction zone (201).

Description

La présente invention concerne la réduction thermique de dioxyde de soufre et en particulier la réduction thermique du dioxyde de soufre présent dans des effluents gazeux industriels. Le dioxyde de soufre (SO2) est un polluant très nocif pour la santé et l'environnement. Il est principalement dégagé par les raffineries lors de la désulfurisation des carburants et par les mines d'extraction des minerais non-ferreux (Nickel, Cuivre, Plomb...). A titre d'exemple, l'extraction d'une tonne de Nickel émet 4 tonne de SO2 et l'extraction de cuivre produit 1 tonne de 502. Pour traiter ces énormes volumes de S02, la réduction thermique s'avère particulièrement intéressante car elle peut s'intégrer dans le procédé amont émetteur de S02. De plus, à l'issue du procédé de réduction thermique, le soufre est récupéré majoritairement forme élémentaire (Sx), et, en combinaison avec un procédé de type Claus, la quasi-totalité du soufre est récupéré sous forme élémentaire. La réduction thermique est ainsi particulièrement intéressante lorsque les sources de SO2 n'ont pas de marché d'acide sulfurique à proximité. La mise en oeuvre de la réduction thermique requière le mélange d'un agent de réduction avec le S02, et éventuellement de la vapeur d'eau, à température élevé.The present invention relates to the thermal reduction of sulfur dioxide and in particular the thermal reduction of sulfur dioxide present in industrial waste gases. Sulfur dioxide (SO2) is a pollutant that is very harmful to health and the environment. It is mainly generated by refineries during the desulphurisation of fuels and by the extraction mines of non-ferrous ores (nickel, copper, lead, etc.). For example, the extraction of one ton of Nickel emits 4 tons of SO2 and the extraction of copper produces 1 ton of 502. To treat these enormous volumes of S02, the thermal reduction is particularly interesting because it can be integrated in the SO2 emitter upstream process. In addition, at the end of the thermal reduction process, the sulfur is recovered mainly elemental form (Sx), and, in combination with a Claus-type process, almost all of the sulfur is recovered in elemental form. Thermal reduction is thus particularly interesting when SO2 sources do not have a sulfuric acid market nearby. The implementation of the thermal reduction requires the mixing of a reducing agent with the SO 2, and optionally with water vapor, at a high temperature.

Les réactions qui ont lieu entre 1000°C et 1500°C avec, par exemple, du méthane comme agent réducteur, sont : CH4 + 2S02 = CO2 + 2H20 + 1/x Sx (formation de soufre élémentaire) 4CH4 + 4S02 = 2C0 + 4H2 + 2H25 + S2 + 2CO2 + 2H20 (formation de H25, de soufre élémentaire et du syngaz) Le but est d'obtenir un flux H25/502 dans un ratio 2 :1 afin de pouvoir récupérer un maximum de soufre présent dans ces deux composé sous forme solide via un procédé catalytique de type Claus.The reactions which occur between 1000 ° C and 1500 ° C with, for example, methane as reducing agent, are: CH4 + 2SO2 = CO2 + 2H20 + 1 / x Sx (formation of elemental sulfur) 4CH4 + 4SO2 = 2CO + 4H2 + 2H25 + S2 + 2CO2 + 2H20 (formation of H25, elemental sulfur and syngas) The goal is to obtain a H25 / 502 flux in a 2: 1 ratio in order to recover a maximum of sulfur present in these two compound in solid form via a Claus type catalytic process.

La réduction thermique du SO2 est décrite dans des livres de référence telle que le Ullmann's Encylopedia of Industrial Chemistry. Elle figure également dans les procédés décrits dans FR-A-2212290, US-A-4207304, WO-A-2012/177281 et WO-A-2013/190335.Thermal reduction of SO2 is described in reference books such as Ullmann's Encylopedia of Industrial Chemistry. It is also present in the processes described in FR-A-2212290, US-A-4207304, WO-A-2012/177281 and WO-A-2013/190335.

La présente invention a pour but de fournir un procédé amélioré de réduction thermique de SO2 et des moyens pour sa mise en oeuvre. La présente invention a plus particulièrement pour but de permettre une réduction thermique particulièrement efficace de SO2 limitant la quantité de suie et de sous-produits gazeux générés, et ceci au moyen d'un procédé flexible et facile à mettre en oeuvre. A cette fin, la présente invention propose un procédé d'injection des réactifs dans une zone de réaction dans laquelle la réduction thermique de SO2 a lieu. En effet, la réalisation du mélange des réactifs impacte directement les performances du procédé de réduction thermique comme, notamment, le taux de conversion de SO2 en H25 ainsi que le taux de production de suie (polluant nocif pour les catalyseurs dans le procédé aval Claus) ou enfin la quantité de sous-produits comme COS, CO et H2 générée. Selon le procédé d'injection suivant l'invention on injecte les réactifs suivants dans la zone de réaction : - un oxydant gazeux ayant une teneur en oxygène de 50%vol à 100%vol, - un combustible gazeux, - un gaz à traiter contenant du dioxyde de soufre et - un gaz réducteur hydrogéné. On injecte l'oxydant et le combustible dans la zone de réaction de manière à générer, par la combustion du combustible avec l'oxydant, une flamme oxy-combustible présentant un axe longitudinal. On injecte le gaz à traiter dans la zone de réaction autour de la flamme oxy-combustible, et on injecte le gaz réducteur dans le gaz à traiter à l'intérieur ou en amont de la zone de réaction. Dans le premier cas, le gaz réducteur hydrogéné entre en contact avec le gaz à traiter dans la zone de réaction à ou en aval du point d'injection du gaz à traiter dans la zone de réaction.The object of the present invention is to provide an improved method of thermal reduction of SO2 and means for its implementation. The present invention more particularly aims to allow a particularly effective thermal reduction of SO2 limiting the amount of soot and generated gaseous by-products, and this by means of a flexible process and easy to implement. To this end, the present invention provides a method of injecting reactants into a reaction zone in which the thermal reduction of SO2 occurs. Indeed, the realization of the mixture of reactants directly impacts the performance of the heat reduction process such as, in particular, the conversion rate of SO2 to H25 and the rate of production of soot (harmful pollutant for catalysts in the Claus downstream process) or finally the amount of by-products like COS, CO and H2 generated. According to the injection method according to the invention, the following reagents are injected into the reaction zone: a gaseous oxidant having an oxygen content of 50% vol to 100% vol; a gaseous fuel; a gas to be treated containing sulfur dioxide and a hydrogenated reducing gas. The oxidant and the fuel are injected into the reaction zone so as to generate, by combustion of the fuel with the oxidant, an oxy-fuel flame having a longitudinal axis. The gas to be treated is injected into the reaction zone around the oxy-fuel flame, and the reducing gas is injected into the gas to be treated inside or upstream of the reaction zone. In the first case, the hydrogenated reducing gas comes into contact with the gas to be treated in the reaction zone at or downstream of the injection point of the gas to be treated in the reaction zone.

Dans le dernier cas, le gaz réducteur entre en contact avec le gaz à traiter avant l'injection du gaz à traiter dans la zone de réaction. Dans le présent contexte, on comprend par « flamme oxycombustible » une flamme générée par la combustion d'un combustible avec 5 un oxydant (comburant) gazeux ayant une teneur en oxygène d'au moins 50%vol. La réaction de réduction entre le SO2 du gaz à traiter et le gaz réducteur hydrogéné est promue par la chaleur générée par la flamme oxycombustible. 10 L'injection du gaz réducteur dans le gaz à traiter assure un contact intime entre le gaz à traiter et le gaz réducteur, améliorant ainsi l'efficacité de la réduction thermique du 502. Suivant une forme de réalisation avantageuse, on injecte au moins une partie, voire la totalité, de l'oxydant autour du combustible. 15 Différentes orientations d'injection sont envisageables pour l'injection des différents réactifs dans la zone de réaction : parallèle à l'axe longitudinal de la flamme, convergente par rapport à cet axe ou encore divergente par rapport à cet axe. Il a toutefois été constaté que l'efficacité de la réduction thermique 20 peut être améliorée quand au moins un réactif parmi l'oxydant et le combustible et de préférence les deux sont injectés dans la zone de réaction avec un angle divergent par rapport à l'axe longitudinal de la flamme oxycombustible, en particulier quand l'injection de combustible est entourée d'une injection d'oxydant. 25 Suivant une forme de réalisation alternative, le combustible est injecté dans la zone de réaction autour d'une première partie de l'oxydant et une deuxième partie de l'oxydant est injectée dans la zone de réaction autour du combustible. Dans ce cas, on injecte avantageusement le combustible et/ou la deuxième partie de l'oxydant et de préférence les deux dans la zone de 30 réaction avec un angle divergent par rapport à l'axe longitudinal de la flamme. D'autres configurations d'injection pour le combustible et l'oxydant sont toutefois envisageables.In the latter case, the reducing gas comes into contact with the gas to be treated before the injection of the gas to be treated into the reaction zone. In the present context, the term "oxy-fuel flame" is understood to mean a flame generated by the combustion of a fuel with a gaseous (oxidizing) oxidant having an oxygen content of at least 50% vol. The reduction reaction between SO2 of the gas to be treated and the hydrogenated reducing gas is promoted by the heat generated by the oxy-fuel flame. The injection of the reducing gas into the gas to be treated ensures an intimate contact between the gas to be treated and the reducing gas, thus improving the efficiency of the thermal reduction of 502. According to one advantageous embodiment, at least one injection is injected. part or all of the oxidant around the fuel. Different injection orientations can be envisaged for the injection of the various reactants into the reaction zone: parallel to the longitudinal axis of the flame, convergent with respect to this axis or diverging with respect to this axis. It has been found, however, that the efficiency of the thermal reduction can be improved when at least one of the oxidant and the fuel and preferably both are injected into the reaction zone at a divergent angle to the reaction zone. longitudinal axis of the oxy-fuel flame, especially when fuel injection is surrounded by an oxidant injection. According to an alternative embodiment, the fuel is injected into the reaction zone around a first portion of the oxidant and a second portion of the oxidant is injected into the reaction zone around the fuel. In this case, the fuel and / or the second part of the oxidant and preferably both are advantageously injected into the reaction zone at a divergent angle with respect to the longitudinal axis of the flame. Other injection configurations for the fuel and the oxidant are, however, conceivable.

Les vitesses d'injection du gaz combustible et de l'oxygène sont choisies avantageusement entre 30 et 60 m/s Afin d'intensifier le contact entre le combustible gazeux et l'oxydant, le combustible peut être injecté au moyen d'une multitude d'ouvertures d'injection du combustible. Cette multitude d'ouvertures d'injection du combustible comporte avantageusement une série de ces ouvertures d'injection positionnées autour de l'axe longitudinal de la flamme oxycombustible, en particulier sur un contour circulaire autour de l'axe longitudinal et de préférence concentrique avec l'axe longitudinal. Dans cette géométrie et sans injection d'oxydant central à l'intérieur des injections de combustibles, il est préférable d'ajouter une injection centrale de gaz combustible suivant l'axe longitudinal pour limiter le dépôt de suie sur le nez de l'injection et ainsi d'en augmenter la durée de vie. L'efficacité de la réduction thermique peut également être améliorée par l'injection du gaz à traiter dans la zone de réaction avec un mouvement de rotation autour de l'axe longitudinal de la flamme oxy-combustible. De manière avantageuse, le gaz réducteur hydrogéné est injecté à travers une multitude d'ouvertures d'injection de gaz réducteur qui sont disposées autour de l'axe longitudinal de la flamme oxy-combustible. 20 Lesdites ouvertures d'injection de gaz réducteur sont de préférence positionnées de manière axisymétrique par rapport audit axe longitudinal. Le gaz à traiter peut notamment être injecté dans la zone de réaction à travers un passage, dit passage principal, qui se termine en une ouverture d'injection annulaire concentrique avec l'axe longitudinal de la flamme oxy- 25 combustible. Dans ce cas, ladite ouverture d'injection annulaire du gaz à traiter correspond au point d'injection susmentionné du gaz à traiter. Dans ce cas, le gaz réducteur peut plus particulièrement être injecté à travers une multitude de lances d'injection de gaz réducteur, ces lances étant disposées dans le passage principal susmentionné et se terminant : 30 - A l'intérieur du passage principal pour que le gaz réducteur entre en contact avec le gaz à traiter avant son injection dans la zone de réaction à travers l'ouverture d'injection annulaire du passage principal, ou - Dans l'ouverture d'injection annulaire du passage principal pour que le gaz réducteur contacte le gaz à traiter lors de l'injection du gaz à traiter dans la zone de réaction. Les lances sont avantageusement disposées autour de l'axe longitudinal de la flamme oxy-combustible, de préférence de manière axisymétrique. De manière avantageuse, la vitesse d'injection du gaz à traiter sera choisie entre 5 et 15 m/s, préférentiellement de 5 à 10 m/s tandis que la vitesse d'injection du gaz réducteur sera choisie entre 10 et 50 m/s, préférentiellement entre 20 et 40 m/s. Le procédé d'injection selon l'invention fait généralement partie d'un procédé pour la récupération de soufre à partir du gaz à traiter contenant du dioxyde de soufre. Dans ce cas, on soumet le gaz à traiter à une réduction partielle du 15 SO2 au moyen du procédé d'injection suivant l'une quelconque des formes de réalisation décrites ci-dessus. On obtient ainsi un gaz traité contenant du H25 et du S02. Le gaz traité est refroidi en aval de la zone de réaction, ce qui permet de récupérer, d'une part, du soufre condensé et, d'autre part, un gaz refroidi contenant du 20 H25 et du S02. Le gaz traité peut être refroidi dans une chaudière, dite chaudière de récupération, ce qui permet de capter et d'exploiter une partie de l'énergie thermique du gaz traité issu de la zone de réaction, par exemple en la transformant en de l'énergie mécanique ou électrique ou bien pour alimenter 25 en vapeur d'autres installations. Il est également possible d'exploiter l'énergie thermique captée afin de chauffer un ou plusieurs des réactifs avant leur injection dans la zone de réaction. Le gaz refroidi est avantageusement soumis à un procédé de désulfuration dans un réacteur Claus. Ceci permet de récupérer d'avantage 30 de soufre et un gaz désulfuré et donc moins polluant. Le procédé d'injection suivant l'invention présente l'avantage important qu'il permet de réguler le rapport H25/502 du gaz traité simplement en régulant le débit du gaz réducteur injecté dans la zone de réaction sans impacter le débit de gaz combustible.The injection speeds of the fuel gas and of oxygen are advantageously chosen between 30 and 60 m / s. In order to intensify the contact between the gaseous fuel and the oxidant, the fuel can be injected by means of a multitude of fuel injection openings. This multitude of fuel injection openings advantageously comprises a series of these injection openings positioned around the longitudinal axis of the oxy-fuel flame, in particular on a circular contour around the longitudinal axis and preferably concentric with the longitudinal axis. In this geometry and without central oxidant injection inside the fuel injections, it is preferable to add a central injection of combustible gas along the longitudinal axis to limit the soot deposition on the nose of the injection and thus to increase the service life. The efficiency of the thermal reduction can also be improved by the injection of the gas to be treated into the reaction zone with a rotational movement about the longitudinal axis of the oxy-fuel flame. Advantageously, the hydrogenated reducing gas is injected through a plurality of reducing gas injection openings which are disposed about the longitudinal axis of the oxy-fuel flame. Said reducing gas injection openings are preferably positioned axisymmetrically with respect to said longitudinal axis. In particular, the gas to be treated may be injected into the reaction zone through a passage, called the main passage, which ends in an annular injection opening concentric with the longitudinal axis of the oxy-fuel flame. In this case, said annular injection opening of the gas to be treated corresponds to the aforementioned point of injection of the gas to be treated. In this case, the reducing gas may more particularly be injected through a plurality of reducing gas injection lances, these lances being arranged in the above-mentioned main passage and ending in the main passageway so that the reducing gas comes into contact with the gas to be treated before its injection into the reaction zone through the annular injection opening of the main passage, or - In the annular injection opening of the main passage for the reducing gas to contact the gas to be treated during the injection of the gas to be treated into the reaction zone. The lances are advantageously arranged around the longitudinal axis of the oxy-fuel flame, preferably axisymmetrically. Advantageously, the injection speed of the gas to be treated will be chosen between 5 and 15 m / s, preferably 5 to 10 m / s while the injection speed of the reducing gas will be chosen between 10 and 50 m / s preferably between 20 and 40 m / s. The injection method according to the invention is generally part of a process for the recovery of sulfur from the sulfur dioxide-containing process gas. In this case, the gas to be treated is subjected to a partial reduction of SO 2 by the injection method according to any one of the embodiments described above. This gives a treated gas containing H25 and SO2. The treated gas is cooled downstream of the reaction zone, thereby recovering condensed sulfur on the one hand and a cooled gas containing H 2 O and SO 2 on the other hand. The treated gas can be cooled in a boiler, said recovery boiler, which captures and exploit a portion of the thermal energy of the treated gas from the reaction zone, for example by transforming it into the mechanical or electrical energy or to supply steam to other installations. It is also possible to exploit the captured thermal energy to heat one or more of the reagents before their injection into the reaction zone. The cooled gas is advantageously subjected to a desulfurization process in a Claus reactor. This makes it possible to recover more sulfur and a desulphurized and therefore less polluting gas. The injection method according to the invention has the important advantage that it makes it possible to regulate the H25 / 502 ratio of the treated gas simply by regulating the flow rate of the reducing gas injected into the reaction zone without impacting the fuel gas flow rate.

Ainsi, le dégagement de chaleur de la flamme vers le gaz à traiter n'est pas impacté par cette régulation ce qui permet une plus grande souplesse de fonctionnement. En particulier, lorsque le gaz traité est destiné à être envoyé dans un réacteur Claus, on réglera de préférence le débit du gaz réducteur afin d'obtenir dans le gaz traité un rapport molaire H2S/S02 entre 1,9 et 2,1, un rapport molaire de 2,0 étant optimal pour la réaction Pour une meilleure régulation dudit rapport, on détermine avantageusement le rapport H2S/S02 dans le gaz traité (avant refroidissement) ou dans le gaz refroidi. On peut alors réguler le débit du gaz réducteur injecté dans la zone de réaction en fonction du rapport ainsi déterminé, de préférence de manière à ce que le rapport molaire H2S/S02 soit entre 1,9 et 2,1. Les procédés suivant l'invention permettent de traiter un grand nombre de gaz contenant du dioxyde de soufre, en particulier des effluents gazeux issus de procédés industriels. L'invention fourni en particulier un moyen simple pour la réduction thermique partiel de SO2 présent dans les gaz contenant du S02: - issus de raffineries de produits pétrochimiques, notamment lors de la désulfuration de produits pétrochimiques tels que des carburants et d'autres produits pétrochimiques ; et - issus de fours de fusion (en anglais : smelters) pour minerais non-ferreux, et en particulier de fours de fusion de minerais de nickel, de cuivre, dé plomb, etc. tels qu'on trouve par exemple à proximité des mines).Thus, the release of heat from the flame to the gas to be treated is not affected by this regulation which allows greater flexibility in operation. In particular, when the treated gas is intended to be sent to a Claus reactor, the flow rate of the reducing gas is preferably adjusted so as to obtain in the treated gas a H2S / SO2 molar ratio between 1.9 and 2.1, a mol ratio of 2.0 being optimal for the reaction For a better regulation of said ratio, the H2S / SO2 ratio is advantageously determined in the treated gas (before cooling) or in the cooled gas. It is then possible to regulate the flow rate of the reducing gas injected into the reaction zone as a function of the ratio thus determined, preferably so that the molar ratio H2S / SO2 is between 1.9 and 2.1. The processes according to the invention make it possible to treat a large number of gases containing sulfur dioxide, in particular gaseous effluents resulting from industrial processes. The invention provides in particular a simple means for the partial thermal reduction of SO2 present in the gases containing SO2: - from refineries of petrochemical products, in particular during the desulfurization of petrochemical products such as fuels and other petrochemical products ; and - from melting furnaces (smelters) for non-ferrous ores, and in particular melting furnaces for nickel ores, copper, lead, etc. such as found near the mines, for example).

La teneur en oxygène de l'oxydant gazeux injecté dans la zone de réaction est de préférence supérieure à 80%vol, encore de préférence supérieure à 90%vol, voire supérieure à 95%vol. Lè combustible gazeux injecté dans la zone de réaction est avanfageifsement choisi parmi le méthane, l'éthane, le propane, l'hydrogène, 30- un mélange d'hydrogène et de monoxyde de carbone et les mélanges d'au moins deux de ces combustibles gazeux, comme par exemple le gaz naturel. L'hydrogène ou le mélange d'hydrogène et de CO peut notamment être issu de la gazéification de biomasse ou de déchets.The oxygen content of the gaseous oxidant injected into the reaction zone is preferably greater than 80% vol, more preferably greater than 90% vol, or even greater than 95% vol. The gaseous fuel injected into the reaction zone is advantageously selected from methane, ethane, propane, hydrogen, a mixture of hydrogen and carbon monoxide and mixtures of at least two of these fuels. gaseous, such as natural gas. The hydrogen or the mixture of hydrogen and CO can in particular be derived from the gasification of biomass or waste.

Plus le combustible contient de l'hydrogène, plus la formation de suie est faible. La présence d'hydrogène dans le combustible gazeux, sous forme de H2 OU sous forme chimiquement liée dans le cas d'un combustible gazeux hydrogéné, est donc généralement souhaitée.The more hydrogen the fuel contains, the lower the soot formation. The presence of hydrogen in the gaseous fuel, in the form of H 2 or in chemically bonded form in the case of a hydrogenated gaseous fuel, is therefore generally desired.

Par gaz réducteur hydrogéné, on comprend un gaz susceptible de réagir avec du S02 à une température entre 1000°C et 1500°C avec formation de soufre élémentaire et du H2S. Le gaz réducteur hydrogéné est de préférence choisi parmi les gaz listés ci-dessus en rapport avec le combustible gazeux. Plus le gaz réducteur contient de l'hydrogène, plus la réaction de réduction thermique sera efficace. Le H2 est donc le gaz réducteur le plus approprié mais généralement aussi le plus couteux. Il est ainsi judicieux et plus respectueux de l'environnement d'utiliser comme gaz réducteur du H2 ou un gaz contenant du H2 issus des sources alternatives comme la gazéification de déchets ou de la biomasse. Le gaz réducteur et le combustible gazeux peuvent être identiques et provenir d'une même source. Le gaz réducteur peut également être différent du gaz combustible. Dans ce cas, le gaz réducteur peut comporter ou ne pas comporter un gaz ayant la même composition que le combustible ou vice versa : par exemple le méthane et le gaz naturel. Il peut être parfois avantageux d'ajouter de la vapeur d'eau (H20) dans la zone de réaction pour limiter encore plus la formation de suie si par exemple le type de combustible ou de gaz réducteur contient beaucoup de carbone. Cet ajout de vapeur d'eau peut se faire en mélangeant la vapeur avec le gaz réducteur et/ou en la mélangeant avec le gaz à traiter contenant du dioxyde de soufre. L'invention présente toutefois l'avantage que la formation de suie est particulièrement faible, ce qui est notamment important, quand la réduction thermique est suivi d'un procédé de type Claus, et ceci même sans ajout de 30 vapeur au gaz réducteur et/ou au gaz à traiter. La flamme oxy-combustible présente avantageusement une richesse (en anglais : « fuel-oxidant equivalence ratio ») de 0,5 à 2,0 de préférence de 0,80 à 1,50 et encore plus préférentiellement de 0,90 à 1,10.Hydrogenated reducing gas comprises a gas capable of reacting with SO 2 at a temperature between 1000 ° C. and 1500 ° C. with the formation of elemental sulfur and H2S. The hydrogenated reducing gas is preferably selected from the gases listed above in connection with the gaseous fuel. The more the reducing gas contains hydrogen, the more effective the thermal reduction reaction will be. The H2 is therefore the most suitable reducing gas but generally also the most expensive. It is therefore wise and more environmentally friendly to use H2 as a reducing gas or a gas containing H2 from alternative sources such as gasification of waste or biomass. The reducing gas and the gaseous fuel may be identical and come from the same source. The reducing gas may also be different from the combustible gas. In this case, the reducing gas may comprise or not comprise a gas having the same composition as the fuel or vice versa: for example methane and natural gas. It may sometimes be advantageous to add water vapor (H2O) to the reaction zone to further limit soot formation if, for example, the type of fuel or reducing gas contains a large amount of carbon. This addition of water vapor can be done by mixing the steam with the reducing gas and / or by mixing it with the sulfur dioxide-containing gas to be treated. The invention has the advantage, however, that the formation of soot is particularly low, which is particularly important when the thermal reduction is followed by a Claus-type process, even without the addition of steam to the reducing gas and or the gas to be treated. The oxy-fuel flame advantageously has a richness (in English: "fuel-oxidant equivalence ratio") of from 0.5 to 2.0, preferably from 0.80 to 1.50 and even more preferably from 0.90 to 1, 10.

La richesse est défini comme le rapport entre d'une part, le ratio réel entre le débit de combustible et le débit d'oxydant, et d'autre part, le ratio strictement stoechiométrique entre le débit de ce combustible et le débit de cet oxydant.Wealth is defined as the ratio between, on the one hand, the actual ratio between the fuel flow and the oxidant flow, and on the other hand, the strictly stoichiometric ratio between the flow rate of this fuel and the flow rate of this oxidant. .

L'ajustement de la richesse est un paramètre de réglage de l'injection de l'oxydant et du combustible sur le dégagement de chaleur par la flamme oxy-combustible et ainsi sur les performances de la réaction de réduction thermique. Suivant une première forme de réalisation, la flamme oxy-combustible est stoechiométrique (richesse = 1). Suivant une autre forme de réalisation, la flamme oxy-combustible est pauvre en oxygène (riche en combustible), c'est-à-dire avec une richesse supérieure à 1, de préférence supérieur à 1 et inférieur ou égal à 2. Dans ce cas, la combustion du combustible dans la flamme oxy-combustible est une combustion partielle et (les imbrûlés ainsi formés tel que H2 présents dans) les gaz de combustion générés par la flamme oxy-combustible peuvent agir comme gaz réducteur supplémentaire pour la réduction thermique du S02. Suivant encore une autre forme de réalisation, la flamme oxycombustible est riche en oxygène (pauvre en combustible), c'est-à-dire avec une richesse inférieure à 1, de préférence supérieur à 0,5 et inférieur à 1,0. Dans ce cas, l'oxygène résiduel n'ayant pas pris part à la combustion faute de combustible brulera le gaz réducteur hydrogéné pour libérer plus d'énergie thermique au coeur de la zone de réaction. La température des gaz dans la zone de réaction est typiquement de 25 1000°C à 1400°C, de préférence de 1100°C à 1300°C. Le procédé d'injection suivant l'invention s'intègre parfaitement dans d'autres étapes pour faire partie d'un procédé pour la récupération de soufre élémentaire de gaz à traiter. La présente invention couvre par conséquent également un procédé 30 de récupération de soufre d'un gaz à traiter contenant du dioxyde de soufre dans lequel on soumet le gaz à traiter à une réduction thermique partielle du S02 comme décrit ci-dessus. Le gaz issu de la zone de réaction ainsi obtenu, ayant donc subi une réduction thermique partielle du S02, est appelé ci-après le « gaz traité ». Le gaz traité contient du H25 et du S02. Ce gaz traité est refroidi de manière à récupérer du soufre condensé et un gaz refroidi contenant toujours le H2S et le S02 du gaz traité non-refroidi. . Le gaz traité peut plus particulièrement être refroidi dans une chaudière de récupération de chaleur située en aval de la zone de réaction. Ceci permet une récupération d'énergie thermique du gaz traité sous forme de vapeur, ou encore sous forme d'énergie mécanique ou électrique. Après la séparation du soufre élémentaire produit par la réduction thermique, le gaz refroidi est dirigé vers un réacteur catalytique du type Claus, avec récupération de soufre et d'un gaz désulfuré. Le soufre récupéré, sous forme élémentaire, dans le procédé Claus est issu du soufre résiduel présent dans le gaz refroidi. Le gaz récupéré du procédé Claus est essentiellement désulfuré et donc significativement moins polluant que le gaz à traiter de départ. La présente invention permet plus particulièrement la réduction 15 thermique partielle du S02 dans des gaz à traiter et notamment des effluents gazeux : - issus des raffineries de produits pétrochimiques, notamment lors de la désulfuration de carburants ou d'autres produits pétrochimiques, ou - issus de fours de fusion pour minerais non-ferreux, et en 20 particulier de fours de fusion de minerais de nickel, de cuivre, de plomb, etc. tels qu'on trouve par exemple à proximité des mines. Un tel effluent gazeux peut être soumis à un traitement de purification, de dépoussiérage, etc. avant d'être soumis au procédé suivant l'invention pour la récupération de soufre élémentaire desdits gaz. 25 La présente invention concerne également un ensemble d'injection adapté pour la mise en oeuvre du procédé d'injection suivant l'invention. L'ensemble d'injection comprend un brûleur central, un injecteur périphérique et au moins un injecteur supplémentaire. Le brûleur central est adapté pour l'injection d'un oxydant et d'un 30 combustible dans une zone de réaction en aval de l'ensemble d'injection. Il est apte à générer, par la combustion du combustible avec l'oxydant, une flamme présentant un axe longitudinal. Le brûleur central présente lui-même généralement un axe longitudinal dit « de brûleur » qui coïncide avec l'axe longitudinal de la flamme. Sauf indication contraire, toute référence à un « axe longitudinal » est une référence à l'axe longitudinal de la flamme. L'injecteur périphérique de l'ensemble d'injection est adapté pour l'injection d'un gaz à traiter contenant du dioxyde de soufre dans la zone de réaction et ceci autour de la flamme oxy-combustible généré par le brûleur central. Le au moins un injecteur supplémentaire de l'ensemble d'injection est adapté pour l'injection d'un gaz réducteur hydrogéné à l'intérieur de l'injecteur périphérique, au niveau d'une ouverture d'injection de l'injecteur périphérique ou encore dans la zone de réaction. Le au moins un injecteur supplémentaire peut déboucher dans l'injecteur périphérique, au niveau de la ou d'une ouverture d'injection de l'injecteur périphérique et/ou être positionné à l'intérieur de l'injecteur périphérique de manière à ce que le gaz réducteur hydrogéné se mélange avec le gaz à traiter injecté par l'injecteur périphérique, notamment avant le ou au point d'injection du gaz à traiter. Le brûleur central comporte avantageusement un injecteur d'oxydant et un injecteur de combustible pour l'injection dans la zone de réaction de respectivement l'oxydant et le combustible.The adjustment of the richness is a setting parameter of the injection of the oxidant and the fuel on the release of heat by the oxy-fuel flame and thus on the performance of the thermal reduction reaction. According to a first embodiment, the oxy-fuel flame is stoichiometric (richness = 1). According to another embodiment, the oxy-fuel flame is low in oxygen (rich in fuel), that is to say with a richness greater than 1, preferably greater than 1 and less than or equal to 2. In this case, In this case, the combustion of the fuel in the oxy-fuel flame is a partial combustion and the unburnt thus formed, such as H2 present in the combustion gases generated by the oxy-fuel flame can act as an additional reducing gas for the thermal reduction of the fuel. S02. In yet another embodiment, the oxy-fuel flame is rich in oxygen (low in fuel), i.e., with a richness of less than 1, preferably greater than 0.5, and less than 1.0. In this case, the residual oxygen that has not taken part in the combustion due to the lack of fuel will burn the hydrogenated reducing gas to release more thermal energy in the heart of the reaction zone. The temperature of the gases in the reaction zone is typically from 1000 ° C to 1400 ° C, preferably from 1100 ° C to 1300 ° C. The injection method according to the invention fits perfectly in other steps to be part of a process for the recovery of elemental sulfur gas to be treated. The present invention therefore also covers a process for recovering sulfur from a sulfur dioxide containing process gas in which the gas to be treated is subjected to a partial thermal reduction of the SO 2 as described above. The gas resulting from the reaction zone thus obtained, having therefore undergone a partial thermal reduction of the SO 2, is hereinafter referred to as the "treated gas". The treated gas contains H25 and SO2. This treated gas is cooled to recover condensed sulfur and a cooled gas still containing H2S and SO2 of the uncooled treated gas. . The treated gas may more particularly be cooled in a heat recovery boiler located downstream of the reaction zone. This allows a thermal energy recovery of the treated gas in the form of steam, or in the form of mechanical or electrical energy. After separation of the elemental sulfur produced by the thermal reduction, the cooled gas is directed to a catalytic reactor of the Claus type, with recovery of sulfur and a desulphurized gas. The sulfur recovered in elemental form in the Claus process is derived from the residual sulfur present in the cooled gas. The gas recovered from the Claus process is essentially desulphurized and therefore significantly less polluting than the gas to be treated initially. The present invention more particularly allows the partial thermal reduction of the SO 2 in gases to be treated and in particular gaseous effluents: - from petrochemical refineries, in particular during the desulfurization of fuels or other petrochemical products, or - from melting furnaces for non-ferrous ores, and in particular melting furnaces for nickel, copper, lead ores, etc. such as found near mines, for example. Such a gaseous effluent may be subjected to a purification treatment, dedusting, etc. before being subjected to the process according to the invention for recovering elemental sulfur from said gases. The present invention also relates to an injection assembly adapted for carrying out the injection method according to the invention. The injection assembly includes a central burner, a peripheral injector and at least one additional injector. The central burner is adapted for the injection of an oxidant and a fuel into a reaction zone downstream of the injection assembly. It is capable of generating, by combustion of the fuel with the oxidant, a flame having a longitudinal axis. The central burner itself generally has a longitudinal axis called "burner" which coincides with the longitudinal axis of the flame. Unless otherwise indicated, reference to a "longitudinal axis" is a reference to the longitudinal axis of the flame. The peripheral injector of the injection assembly is suitable for injecting a gas to be treated containing sulfur dioxide into the reaction zone and this around the oxy-fuel flame generated by the central burner. The at least one additional injector of the injection assembly is adapted for injecting a hydrogenated reducing gas inside the peripheral injector, at an injection opening of the peripheral injector or still in the reaction zone. The at least one additional injector may open into the peripheral injector, at the or an injection opening of the peripheral injector and / or be positioned inside the peripheral injector so that the hydrogenated reducing gas mixes with the gas to be treated injected by the peripheral injector, in particular before or at the point of injection of the gas to be treated. The central burner advantageously comprises an oxidant injector and a fuel injector for injection into the reaction zone of the oxidant and the fuel, respectively.

Suivant une forme de réalisation, l'injecteur d'oxydant entoure l'injecteur de combustible. Suivant une autre forme de réalisation, le brûleur central comporte un premier injecteur d'oxydant entouré par l'injecteur de combustible et un deuxième injecteur d'oxydant entourant l'injecteur de combustible.In one embodiment, the oxidant injector surrounds the fuel injector. According to another embodiment, the central burner comprises a first oxidant injector surrounded by the fuel injector and a second oxidant injector surrounding the fuel injector.

D'autres configurations sont toutefois envisageable pour le ou les injecteurs de combustible et le ou les injecteurs d'oxydant du brûleur central. Pour le fonctionnement de l'ensemble d'injection, le ou les injecteurs d'oxydant sont reliés à une source d'oxydant et plus particulièrement à une source d'un oxydant ayant une teneur en oxygène de 50%vol à 100%vol, le ou les injecteurs de combustible étant reliés à une source d'un combustible gazeux. Dans le présent contexte, deux éléments sont « reliés » quand ils sont connectés de manière à permettre l'écoulement d'un fluide d'un des deux éléments vers l'autre des deux éléments, par exemple au moyen d'une canalisation pour le transport dudit fluide. Les injecteurs d'oxydant et de combustible sont de préférence tels qu'au moins une partie de l'oxydant et/ou du combustible est injectée dans la zone de réaction aval avec une direction d'injection divergente par rapport à l'axe longitudinal. Ainsi, quand le brûleur central comporte un injecteur de combustible qui entoure l'injecteur d'oxydant, l'injecteur de combustible et/ou l'injecteur d'oxydant présentent avantageusement une buse d'injection divergente par rapport à l'axe longitudinal dans les sens d'injection. Quand, par contre, le brûleur central comporte deux injecteurs d'oxydant, dont l'un (le premier) est entouré de l'injecteur de combustible et dont l'autre (le deuxième) entoure l'injecteur de combustible, l'injecteur de combustible et le deuxième injecteur d'oxydant sont avantageusement munis d'une telle buse divergente.Other configurations are however possible for the fuel injector (s) and the oxidizer nozzle (s) of the central burner. For the operation of the injection assembly, the oxidant injector or injectors are connected to an oxidant source and more particularly to a source of an oxidant having an oxygen content of 50% vol to 100% vol. the fuel injector (s) being connected to a source of a gaseous fuel. In the present context, two elements are "connected" when they are connected so as to allow the flow of a fluid from one of the two elements to the other of the two elements, for example by means of a pipe for the transporting said fluid. The oxidant and fuel injectors are preferably such that at least a portion of the oxidant and / or fuel is injected into the downstream reaction zone with a direction of injection diverging with respect to the longitudinal axis. Thus, when the central burner comprises a fuel injector that surrounds the oxidant injector, the fuel injector and / or the oxidant injector advantageously have an injection nozzle diverging with respect to the longitudinal axis in the directions of injection. When, on the other hand, the central burner comprises two oxidant injectors, one of which (the first) is surrounded by the fuel injector and the other (the second) surrounds the fuel injector, the injector fuel and the second oxidant injector are advantageously provided with such a diverging nozzle.

Le brûleur central, et plus particulièrement l'injecteur de combustible, présente de préférence une multitude d'ouvertures d'injection de combustible. Dans ce cas, au moins certaines desdites ouvertures d'injection de combustible sont avantageusement positionnées sur un contour en substance circulaire autour de l'axe longitudinal. Dans cette géométrie et sans injecteur central d'oxydant, il est préférable d'ajouter un injecteur central de gaz combustible suivant l'axe longitudinale afin d'éviter le dépôt de suie sur l'injecteur. L'injecteur périphérique comporte de manière utile un dispositif de giration adapté pour la mise en rotation autour de l'axe longitudinal du gaz à traiter injecté par l'injecteur périphérique dans la zone de réaction. Le dispositif de giration peut notamment comporter des vannes de mise en rotation. L'injecteur périphérique se termine en une ouverture d'injection, ladite ouverture d'injection étant de préférence une ouverture d'injection annulaire concentrique avec l'axe longitudinal. Afin d'améliorer l'efficacité de la réduction thermique de l'effluent, l'ensemble d'injection comporte avantageusement une multitude d'injecteurs supplémentaires tels que décrits ci-dessus.The central burner, and more particularly the fuel injector, preferably has a multitude of fuel injection openings. In this case, at least some of said fuel injection openings are advantageously positioned on a substantially circular contour around the longitudinal axis. In this geometry and without central injector of oxidant, it is preferable to add a central injector of combustible gas along the longitudinal axis to avoid the deposition of soot on the injector. The peripheral injector advantageously comprises a gyration device adapted for rotating around the longitudinal axis of the gas to be treated injected by the peripheral injector into the reaction zone. The turning device may in particular comprise rotating valves. The peripheral injector terminates in an injection opening, said injection opening being preferably an annular injection opening concentric with the longitudinal axis. In order to improve the efficiency of the thermal reduction of the effluent, the injection assembly advantageously comprises a multitude of additional injectors as described above.

Les injecteurs supplémentaires de cette mtiititucle débouchent donc : à l'intérieur de l'injecteur périphérique, et/ou dans l'ouverture d'injection de l'injecteur périphérique, c'est-à-dire dans un même plan perpendiculaire à l'axe longitudinal.The additional injectors of this mtiititucle thus open: inside the peripheral injector, and / or in the injection opening of the peripheral injector, that is to say in the same plane perpendicular to the longitudinal axis.

Les injecteurs supplémentaires débouchent de préférence de manière axisymétrique autour de l'axe longitudinal. Pour l'utilisation de l'ensemble suivent l'invention dans un procédé de réduction thermique d'un gaz à traiter contenant du dioxyde de soufre : - le brûleur central est relié à une source d'un oxydant ayant une 10 teneur en oxygène de 50%vol à 100%vol et à une source d'un combustible gazeux; - l'injecteur périphérique est relié à une source du gaz à traiter contenant du dioxyde de soufre ; et - le au moins un injecteur supplémentaire est relié à une source 15 d'un gaz réducteur hydrogéné. Comme déjà indiqué ci-dessus par rapport au procédé suivant l'invention : - le gaz à traiter contenant du soufre peut être issu un effluent gazeux d'une raffinerie de produits pétrochimiques, d'un four de fusion pour 20 minerais non-ferreux ; - le combustible gazeux est avantageusement choisi parmi le méthane, l'éthane, le propane, l'hydrogène ou des mélanges d'hydrogène et de monoxyde de carbone qui peuvent notamment être issue de la biomasse ou de déchets, et les mélanges d'au moins deux de ces combustibles 25 comme par exemple le gaz naturel; - l'oxydant, qui présente une teneur en .oxygène d'au moins 50%vol, contient de préférence plus de à 80%vol en oxygène, encore de préférence plus de 90%vol, voire plus de 95cYovol ; et - le gaz réducteur hydrogéné est de préférence choisi parmi le 30 méthane, l'éthane, le propane, l'hydrogène ou des mélanges d'hydrogène et de monoxyde de carbone, et les mélanges d'au moins deux de ces gaz comme par exemple le gaz naturel.The additional injectors preferably open axisymmetrically about the longitudinal axis. For the use of the assembly according to the invention in a process for the thermal reduction of a gas to be treated containing sulfur dioxide: the central burner is connected to a source of an oxidant having an oxygen content of 50% vol at 100% vol and a source of a gaseous fuel; the peripheral injector is connected to a source of the gas to be treated containing sulfur dioxide; and the at least one additional injector is connected to a source of a hydrogenated reducing gas. As already indicated above with respect to the process according to the invention: the gas to be treated containing sulfur can be a gaseous effluent from a petrochemical refinery, a melting furnace for 20 non-ferrous ores; the gaseous fuel is advantageously chosen from methane, ethane, propane, hydrogen or mixtures of hydrogen and carbon monoxide, which may in particular be derived from biomass or waste, and the mixtures of at least two of these fuels such as natural gas; the oxidant, which has an oxygen content of at least 50% vol, preferably contains more than 80% vol of oxygen, more preferably more than 90% vol, or even more than 95% vol .; and the hydrogenated reducing gas is preferably selected from methane, ethane, propane, hydrogen or mixtures of hydrogen and carbon monoxide, and mixtures of at least two of these gases as per example natural gas.

Le gaz réducteur et le combustible gazeux peuvent être identiques. Le gaz réducteur peut également être différent du gaz combustible. Dans ce cas, le gaz réducteur peut comporter ou ne pas comporter un gaz d'une même composition que le combustible ou vice versa.The reducing gas and the gaseous fuel may be identical. The reducing gas may also be different from the combustible gas. In this case, the reducing gas may comprise or not comprise a gas of the same composition as the fuel or vice versa.

L'ensemble d'injection comporte typiquement également des contrôleurs pour la régulation des débits des différents fluides vers l'ensemble d'injection. Quand le gaz réducteur présente la même composition que le combustible gazeux ou comporte un gaz ayant cette composition (en combinaison avec d'autres composant tels que, par exemple la vapeur d'eau), le brûleur central (voire l'injecteur de combustible de celui-ci) et le au moins un injecteur supplémentaire sont avantageusement reliés à une même source de combustible. L'ensemble d'injection est normalement muni d'un contrôleur régulant les débits de combustible, d'oxydant, du gaz à traiter et du gaz réducteur hydrogéné injectés par l'ensemble d'injection. Le contrôleur régule donc également la richesse de la flamme (flamme oxy-combustible) générée par le brûleur central. Quand le combustible et le gaz réducteur proviennent d'une même source de combustible, le contrôleur régule donc également le rapport entre : (i) le débit de combustible vers le brûleur central et (ii) le débit vers le au moins un injecteur supplémentaire de combustible à être injecté comme gaz réducteur hydrogéné et, (iii) le rapport entre les deux débits.The injection assembly typically also includes controllers for regulating the flow rates of the different fluids to the injection assembly. When the reducing gas has the same composition as the gaseous fuel or comprises a gas having this composition (in combination with other components such as, for example, water vapor), the central burner (or even the fuel injector) this) and the at least one additional injector are advantageously connected to the same fuel source. The injection assembly is normally provided with a controller regulating the flow rates of fuel, oxidant, the gas to be treated and the hydrogenated reducing gas injected by the injection assembly. The controller therefore also regulates the richness of the flame (oxy-fuel flame) generated by the central burner. When the fuel and the reducing gas come from the same fuel source, the controller also regulates the ratio between: (i) the fuel flow to the central burner and (ii) the flow to the at least one additional injector fuel to be injected as the hydrogenated reducing gas, and (iii) the ratio of the two flows.

La présente invention concerne également une installation pour la récupération de soufre d'un gaz dit « gaz à traiter » contenant du dioxyde de soufre. L'installation suivant l'invention comprend une chambre de réduction thermique de dioxyde de soufre équipée d'un ensemble suivant l'une quelconque des formes de réalisation décrites ci-dessus. Ladite chambre de réduction thermique comporte une sortie pour l'évacuation du gaz traité, c'est-à-dire du gaz ayant subi une réduction thermique de S02. L'installation comporte avantageusement également un dispositif de refroidissement pour le refroidissement du gaz traité.The present invention also relates to an installation for the recovery of sulfur from a gas called "gas to be treated" containing sulfur dioxide. The plant according to the invention comprises a sulfur dioxide thermal reduction chamber equipped with an assembly according to any one of the embodiments described above. Said thermal reduction chamber comprises an outlet for the evacuation of the treated gas, that is to say the gas which has been subjected to a thermal reduction of SO 2. The installation advantageously also comprises a cooling device for cooling the treated gas.

A cette fin le dispositif de refroidissement est relié à la sortie de gaz traité de la chambre de réduction. Le dispositif de refroidissement comporte à son tour une sortie pour l'évacuation du gaz refroidi du dispositif de refroidissement ainsi qu'une sortie de soufre pour l'évacuation du soufre 5 condensé dans l'installation de refroidissement. Le dispositif de refroidissement est avantageusement une chaudière de récupération. L'installation suivant l'invention comporte avantageusement également une installation pour une désulfuration supplémentaire du gaz traité refroidi. Ainsi, l'installation comporte de préférence un réacteur Claus 10 pour la désulfurisation de gaz refroidi issu du dispositif de refroidissement et pour la récupération du soufre ainsi obtenu. A cette fin, le réacteur Claus est relié à la sortie de gaz refroidi du dispositif de refroidissement. L'installation suivant l'une quelconque des formes de réalisation décrites ci-dessus comporte de manière utile un équipement de régulation. 15 Ledit équipement de régulation inclut un dispositif de détection pour déterminer le rapport entre le H2S et le S02 dans le gaz traité à la sortie de gaz traité de la chambre de réduction thermique ou encore dans le gaz refroidi à la sortie de gaz refroidi du dispositif de refroidissement. L'équipement de régulation comporte alors avantageusement également un 20 contrôleur de débit apte à réguler les débits des fluides fourni à l'ensemble d'injection, ledit contrôleur de débit étant de préférence apte à réguler le débit de gaz réducteur hydrogéné fourni à l'ensemble d'injection en fonction du rapport entre le H2S et le S02 déterminé par le dispositif de détection susmentionné. Le contrôleur de débit permet avantageusement dé réguler 25 les débits fournis à l'ensemble d'injection et en particulier le débit de gaz réducteur hydrogéné fourni à l'ensemble d'injection de manière à ce que le rapport H2S/S02 détecté est de 1,9 à 2,1, de préférence 2,0. L'invention permet de mieux maîtriser les réactions de la réduction thermique en découplant au moins partiellement (a) le dégagement de la 30 chaleur nécessaire pour la réduction thermique et (b) le mélange du gaz à traiter contenant du dioxyde de soufre avec le gaz réducteur hydrogéné. Ceci permet également de réduire la formation des suies. En effet, l'invention permet de créer une première zone de dégagement de chaleur produit par une flamme oxy-combustible (zone de combustion), qui peut notamment être proche de la stoechiométrie (voir ci-dessus), et une deuxième zone dans laquelle le gaz à traiter contenant du S02 est mélangé avec les produits de combustion de la flamme oxycombustible et avec le gaz réducteur hydrogéné et dans laquelle le S02 présent dans le gaz à traiter réagit avec le gaz réducteur avec formation entre autres de soufre élémentaire. Il est à noter que la configuration d'injection du procédé suivant l'invention et la structure de l'ensemble d'injection suivant l'invention présentent l'avantage de permettre un système particulièrement compact et facile à contrôler, par exemple avec l'ensemble des injections dans la zone de réaction d'un côté d'un réacteur de réduction thermique. La présente invention et ses avantages seront mieux compris à la lumière de l'exemple ci-après, référence étant faites aux figures 1 et 2 dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique en section longitudinale d'un ensemble d'injection suivant l'invention. - la figure 2 est une représentation schématique de l'utilisation de l'ensemble d'injection suivant l'invention dans une installation pour la récupération de soufre d'un gaz à traiter.For this purpose the cooling device is connected to the treated gas outlet of the reduction chamber. The cooling device in turn comprises an outlet for evacuating the cooled gas from the cooling device and a sulfur outlet for discharging the condensed sulfur into the cooling system. The cooling device is advantageously a recovery boiler. The plant according to the invention advantageously also comprises an installation for further desulfurization of the cooled treated gas. Thus, the installation preferably comprises a Claus reactor 10 for the desulfurization of cooled gas from the cooling device and for the recovery of the sulfur thus obtained. For this purpose, the Claus reactor is connected to the cooled gas outlet of the cooling device. The plant according to any one of the embodiments described above conveniently comprises control equipment. Said regulating equipment includes a detection device for determining the ratio of H2S to SO2 in the treated gas at the treated gas outlet of the thermal reduction chamber or in the cooled gas at the cooled gas outlet of the device. cooling. The control equipment then advantageously also comprises a flow controller adapted to regulate the flow rates of the fluids supplied to the injection unit, the said flow rate controller preferably being able to regulate the flow of hydrogenated reducing gas supplied to the unit. injection assembly as a function of the ratio of H2S to SO2 determined by the above-mentioned detection device. The flow controller advantageously regulates the flow rates supplied to the injection assembly and in particular the flow rate of hydrogenated reducing gas supplied to the injection assembly so that the H2S / SO2 ratio detected is 1 , 9 to 2.1, preferably 2.0. The invention makes it possible to better control the reactions of the thermal reduction by uncoupling at least partially (a) the release of the heat necessary for the thermal reduction and (b) the mixing of the gas to be treated containing sulfur dioxide with the gas hydrogenated reductant. This also reduces the formation of soot. Indeed, the invention makes it possible to create a first heat-generating zone produced by an oxy-fuel flame (combustion zone), which can notably be close to stoichiometry (see above), and a second zone in which the gas to be treated containing SO2 is mixed with the products of combustion of the oxy-fuel flame and with the hydrogenated reducing gas and in which the SO 2 present in the gas to be treated reacts with the reducing gas with formation of elemental sulfur among others. It should be noted that the injection configuration of the method according to the invention and the structure of the injection assembly according to the invention have the advantage of allowing a particularly compact and easy to control system, for example with the together injections into the reaction zone on one side of a thermal reduction reactor. The present invention and its advantages will be better understood in the light of the example below, reference being made to FIGS. 1 and 2 in which: FIG. 1 is a diagrammatic representation in longitudinal section of a following injection assembly the invention. - Figure 2 is a schematic representation of the use of the injection assembly according to the invention in an installation for the recovery of sulfur from a gas to be treated.

L'ensemble d'injection 10 présente un axe longitudinal X-X. Il est composé au centre d'un brûleur central oxy-combustible 20 permettant la combustion stoechiométrique (ou non-stoechiométrique, voir ci-dessus) d'un combustible gazeux, tel que le gaz naturel avec un oxydant riche en oxygène 50%vol). Le brûleur central comporte un premier passage 21 situé au centre du brûleur et permettant le transport d'un combustible et plus particulièrement du méthane ou du gaz naturel vers une première buse d'injection 22. Cette buse d'injection comporte une première ouverture d'injection centrale 22a entouré d'une couronne d'ouvertures d'injections 22b. Le brûleur central comporte également un deuxième passage 25 de section annulaire qui entoure le premier passage 21 et qui permet le transport d'un oxydant riche en oxygène et plus particulièrement de l'oxygène de pureté industrielle (95% vol d'02) vers une deuxième buse d'injection 26 qui entoure la première buse d'injection 22.The injection assembly 10 has a longitudinal axis X-X. It is composed in the center of an oxy-fuel central burner 20 for stoichiometric combustion (or non-stoichiometric, see above) of a gaseous fuel, such as natural gas with an oxygen-rich oxidant 50% vol) . The central burner comprises a first passage 21 located in the center of the burner and allowing the transport of a fuel and more particularly methane or natural gas to a first injection nozzle 22. This injection nozzle comprises a first opening of central injection 22a surrounded by a ring of injection openings 22b. The central burner also comprises a second passage 25 of annular section which surrounds the first passage 21 and which allows the transport of an oxidant rich in oxygen and more particularly oxygen of industrial purity (95% vol 02) to a second injection nozzle 26 which surrounds the first injection nozzle 22.

Dans l'exemple illustré, la direction d'injection des premières et deuxièmes buses d'injection est parallèle à l'axe longitudinal X-X. Il peut toutefois être préférable d'utiliser des première et/ou deuxième buses 22, 26 telles que les directions d'injection des jets de combustible et d'oxydant injectés par lesdites buses 22, 26 dans la zone de réaction 1 soient divergentes par rapport à l'axe X-X (au sens d'injection desdits jets). Le gaz à traiter contenant du S02 est amené vers la zone de réaction 1 par un injecteur périphérique 30 se terminant en une ouverture d'injection périphérique en forme de couronne. L'injecteur périphérique 30 comporte des ailettes de mise en rotation 31 du jet de gaz à traiter contenant du S02 avant son injection dans la zone de réaction 1. Au travers de cet injecteur périphérique 30, des injecteurs supplémentaires 40 de gaz réducteur hydrogéné sont disposés de manière axisymétrique par rapport à l'axe longitudinal X-X.In the illustrated example, the injection direction of the first and second injection nozzles is parallel to the longitudinal axis X-X. It may, however, be preferable to use first and / or second nozzles 22, 26 such that the directions of injection of the fuel and oxidant jets injected by said nozzles 22, 26 into the reaction zone 1 are divergent relative to each other. to the axis XX (in the direction of injection of said jets). The gas to be treated containing SO2 is fed to the reaction zone 1 by a peripheral injector 30 terminating in a ring-shaped peripheral injection opening. The peripheral injector 30 comprises rotating fins 31 of the gas jet to be treated containing SO2 before it is injected into the reaction zone 1. Through this peripheral injector 30, additional injectors 40 of hydrogenated reducing gas are arranged axisymmetrically with respect to the longitudinal axis XX.

Le tout est entouré d'un bloc réfractaire 50. Un tel bloc réfractaire facilite l'intégration de l'ensemble d'injection dans une des parois entourant la zone de réaction dans réacteur de réduction thermique. Le mouvement tourbillonné (souvent désigné par le terme d'origine anglais « swirlé ») donné au jet du gaz à traiter contenant du S02 permet au moins en partie de diluer la zone de combustion, c'est-à-dire la flamme oxy- combustible 2 avec le gaz à traiter contenant du S02, limitant ainsi la formation de suie par abaissement des pics de températures. Cet effet souhaitable peut être renforcé en injectant le gaz à traiter avec une vitesse d'injection dont le composant parallèle à l'axe longitudinal (dit « composant longitudinal ») est inférieur ou égal au composant longitudinal de la vitesse de la flamme oxy-combustible. Dans le cas illustré, un excès du combustible gazeux injecté par le brûleur central est injecté en tant que gaz réducteur hydrogéné à travers les injecteurs supplémentaires 40. La direction d'injection dudit gaz réducteur est parallèle à l'axe longitudinal X-X et sa vitesse d'injection (et donc le composant longitudinal de cette vitesse) est supérieure au composant longitudinal de la vitesse du gaz à traiter.The whole is surrounded by a refractory block 50. Such a refractory block facilitates the integration of the injection assembly into one of the walls surrounding the reaction zone in a thermal reduction reactor. The swirling motion (often referred to as "swirl") given to the jet of the SO2-containing gas to be treated allows at least partly to dilute the combustion zone, i.e., the oxygen flame. fuel 2 with the gas to be treated containing SO2, thus limiting the formation of soot by lowering the temperature peaks. This desirable effect can be enhanced by injecting the gas to be treated with an injection speed whose component parallel to the longitudinal axis (called "longitudinal component") is less than or equal to the longitudinal component of the oxy-fuel flame speed. . In the illustrated case, an excess of the gaseous fuel injected by the central burner is injected as a hydrogenated reducing gas through the additional injectors 40. The injection direction of said reducing gas is parallel to the longitudinal axis XX and its speed of rotation. injection (and therefore the longitudinal component of this speed) is greater than the longitudinal component of the speed of the gas to be treated.

Ces deux éléments aident à maximiser la dilution du gaz réducteur avec le gaz à traiter contenant du SO2 en aval et autour de la zone de combustion, c'est-à-dire en aval et autour de la flamme oxy-combustible 2 et ainsi de limiter la concentration en combustible dans les zones de hautes températures responsable de la formation de suie. Comme indiqué ci-dessus, le gaz réducteur hydrogéné correspond à un excès de combustible. Le mélange entre le gaz à traiter contenant du SO2 et le gaz réducteur hydrogéné ne se faisant pas en amont, dans ou au moyen du brûleur central, la présente invention permet une grande souplesse de fonctionnement sur le ratio entre, d'une part, le S02 présent dans le gaz à traiter et d'autre part, le gaz réducteur et en particulier le hydrogène présent dans le gaz réducteur tout en assurant l'apport de chaleur nécessaire pour les réactions de réduction thermique SO2 et ceci même pour des débits variable du gaz à traiter et/ou pour des teneurs en SO2 variables du gaz à traiter. Le ratio S02/hydrogène pilote le ratio H2S/S02 en sortie de la zone de réaction. Comme illustré dans la figure 2, un ensemble d'injection 210 suivant l'invention peut être installé dans un réacteur de réduction thermique 200 ayant à l'intérieur une zone de réaction 201.These two elements help to maximize the dilution of the reducing gas with the gas to be treated containing SO2 downstream and around the combustion zone, that is to say downstream and around the oxy-fuel flame 2 and thus limit the concentration of fuel in high temperature areas responsible for soot formation. As indicated above, the hydrogenated reducing gas corresponds to an excess of fuel. The mixture between the gas to be treated containing SO 2 and the hydrogenated reducing gas not being upstream, in or by means of the central burner, the present invention allows a great flexibility of operation on the ratio between, on the one hand, the S02 present in the gas to be treated and secondly, the reducing gas and in particular the hydrogen present in the reducing gas while ensuring the necessary heat input for SO2 thermal reduction reactions and this even for variable flow rates of gas to be treated and / or for variable SO2 contents of the gas to be treated. The S02 / hydrogen ratio drives the H2S / SO2 ratio at the outlet of the reaction zone. As illustrated in FIG. 2, an injection assembly 210 according to the invention can be installed in a thermal reduction reactor 200 having inside a reaction zone 201.

L'ensemble d'injection 210 et alimenté en gaz à traiter 5 contenant du S02, en oxydant riche en oxygène 6 et en gaz naturel 7. Une partie du gaz naturel fourni à l'ensemble d'injection 210 constitue le combustible fourni au brûleur central de l'ensemble d'injection 210 afin de générer la flamme oxycombustible 202 et une autre partie du gaz naturel est fourni à l'ensemble d'injection 210 en tant que gaz réducteur hydrogéné. Comme décrit ci-dessus, il est, dans certains cas, également envisageable d'alimenter l'ensemble d'injection en vapeur d'eau, notamment quand la nature du gaz à traiter et/ou du combustible est susceptible de promouvoir la formation se suie.The injection assembly 210 and supplied with gas to be 5 containing SO 2, oxidant rich in oxygen 6 and natural gas 7. A portion of the natural gas supplied to the injection assembly 210 is the fuel supplied to the burner central to the injection assembly 210 to generate the oxy-fuel flame 202 and another portion of the natural gas is supplied to the injection assembly 210 as a hydrogenated reducing gas. As described above, it is also possible in some cases to supply the injection assembly with water vapor, particularly when the nature of the gas to be treated and / or the fuel is likely to promote the formation of water. soot.

L'ensemble d'injection 210, et plus particulièrement son brûleur central, est opéré de manière à maintenir la zone de réaction 201 à une température entre 1300°C et 1500°C appropriée pour la réduction thermique du S02.The injection assembly 210, and more particularly its central burner, is operated so as to maintain the reaction zone 201 at a temperature between 1300 ° C and 1500 ° C suitable for the thermal reduction of the SO 2.

Le gaz traité 220 issu du réacteur 200, qui contient du SO2 et du H2S, est dirigé vers une chaudière de récupération d'énergie 250 dans laquelle de l'énergie thermique est récupérée du gaz traité 220, les gaz s'en trouve refroidi et le soufre élémentaire Sx obtenu par la réduction thermique dans le réacteur 200 est récupéré. En aval de la chaudière de récupération d'énergie 250, le gaz refroidi 230 est dirigé vers un réacteur catalytique du type Claus 260 pour la récupération de soufre élémentaire Sx par réaction du SO2 avec du H2S présents dans le gaz traité refroidi 230 de manière à obtenir un gaz final 240, en aval du réacteur Claus 260 qui est essentiellement libre de soufre. Grâce à la présente invention, la production de suie dans le réacteur 200 de réduction thermique est très limitée ce qui prolonge fortement la longévité du catalyseur dans le réacteur Claus 260 et limite la consommation de gaz naturel et d'oxygène par unité de gaz à traiter (meilleure efficacité grâce à l'absence de vapeur jouant le rôle de puits thermique) Le procédé et l'ensemble d'injection suivant l'invention ont été testés dans une installation telle qu'illustrée dans la figure 2 sous différentes conditions. Il a été constaté que l'invention permet la réduction thermique du SO2 20 présent dans un gaz à traiter avec une bonne qualité constant du soufre récupéré et essentiellement sans production de suies, même sans ajout de vapeur d'eau au gaz réducteur. Le taux de récupération de soufre était élevé et la teneur COS & CS2 dans le gaz à la sortie de la zone de réaction était faible (COS<4`)/0 & 25 CS2<2% en volume).The treated gas 220 from the reactor 200, which contains SO2 and H2S, is directed to an energy recovery boiler 250 in which thermal energy is recovered from the treated gas 220, the gases are cooled and the elemental sulfur Sx obtained by the thermal reduction in the reactor 200 is recovered. Downstream of the energy recovery boiler 250, the cooled gas 230 is directed to a catalytic reactor of the Claus 260 type for the recovery of elemental sulfur Sx by reaction of the SO2 with H2S present in the cooled treated gas 230 in order to obtain a final gas 240, downstream of the Claus reactor 260 which is essentially free of sulfur. Thanks to the present invention, the production of soot in the thermal reduction reactor 200 is very limited, which greatly prolongs the longevity of the catalyst in the Claus 260 reactor and limits the consumption of natural gas and oxygen per unit of gas to be treated. (Better efficiency due to the absence of steam acting as a heat sink) The method and the injection assembly according to the invention were tested in an installation as illustrated in Figure 2 under different conditions. It has been found that the invention permits the thermal reduction of the SO 2 present in a gas to be treated with a good constant quality of the recovered sulfur and essentially without the production of soot, even without the addition of water vapor to the reducing gas. The sulfur recovery rate was high and the COS & CS2 content in the gas leaving the reaction zone was low (COS <4`) / 0 & 2 CS2 <2% by volume).

Claims (3)

REVENDICATIONS1. Procédé d'injection pour réduction thermique de dioxyde de soufre dans une zone de réaction (1, 201), procédé dans lequel on injecte un oxydant gazeux (6) ayant une teneur en oxygène de 50%vol à 100%vol, un combustible gazeux (7), un gaz à traiter (5) contenant du dioxyde de soufre et un gaz réducteur hydrogéné (7) et dans lequel : - on injecte l'oxydant (6) et le combustible (7) dans la zone de réaction (1, 201) de manière à générer une flamme oxy-combustible (2, 202) présentant un axe longitudinal X-X, - on injecte le gaz à traiter (5) dans la zone de réaction (1, 201) autour de la flamme oxy-combustible (2, 202), et - on injecte le gaz réducteur (7) dans le gaz à traiter (5) dans ou en amont de la zone de réaction (1, 201).REVENDICATIONS1. Injection method for thermal reduction of sulfur dioxide in a reaction zone (1, 201), wherein a gaseous oxidant (6) having an oxygen content of 50% vol to 100 vol% is injected, a gaseous fuel (7), a gas to be treated (5) containing sulfur dioxide and a hydrogenated reducing gas (7) and wherein: - the oxidant (6) and the fuel (7) are injected into the reaction zone (1) , 201) so as to generate an oxy-fuel flame (2, 202) having a longitudinal axis XX, - the gas to be treated (5) is injected into the reaction zone (1, 201) around the oxy-fuel flame (2, 202), and the reducing gas (7) is injected into the gas to be treated (5) in or upstream of the reaction zone (1, 201). 2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel au moins une partie de l'oxydant (6) est injectée autour du combustible (7). 202. The method of claim 1, wherein at least a portion of the oxidant (6) is injected around the fuel (7). 20 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le combustible (7) est injecté au moyen d'une multitude d'ouvertures d'injection de combustible (22a, 22b), au moins certaines desdites ouvertures d'injection de combustible (22b) étant 25 avantageusement positionnées sur un contour circulaire autour de l'axe longitudinal X-X, avec de préférence également une ouverture d'injection de combustible (22a) au centre du contour circulaire. 4_ Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans 30 lequel le gaz à traiter (5) est injecté dans la zone de réaction (1, 201) avec un mouvement de rotation autour de l'axe longitudinal X-X de la flamme oxycombustible (2, 202).6. Procédé suivant la revendication 5, dans lequel on injecte le gaz réducteur (7) à travers une multitude de lances d'injection de gaz réducteur (40) disposées dans le passage du gaz à traiter (30), lesdites lances (40) se 10 terminant à l'intérieur du passage du gaz à traiter (30) et/ou dans l'ouverture d'injection annulaire lesdites lances (40) étant de préférence disposées de manière axisymétrique autour de l'axe longitudinal X-X de la flamme oxy- combustible (2). 15 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le gaz à traiter (5) est un gaz contenant du dioxyde de soufre issu d'une raffinerie de produits pétrochimiques ou d'un four de fusion pour minerais non-ferreux. 20 8. Ensemble d'injection comprenant : - un brûleur central (20) pour l'injection d'un oxydant (6) et d'un combustible (7) dans une zone de réaction (1, 201), ledit brûleur (20) étant apte à générer une flamme présentant un axe longitudinal X-X par la combustion du combustible avec l'oxydant, 25 - un injecteur périphérique (30) adapté pour l'injection d'un gaz à traiter (5) contenant du dioxyde de soufre dans la zone de réaction (1, 201) autour de la flamme (2, 202), et - au moins un injecteur supplémentaire (40) débouchant dans ou situé dans l'injecteur périphérique (30) et adapté pour l'injection d'un gaz 30 réducteur hydrogéné (7) à l'intérieur de l'injecteur périphérique (30) ou dans la zone de réaction (1, 201) en aval de l'injecteur périphérique (30). 5. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel on injecte le gaz à traiter (5) dans la zone de réaction (1, 201) à travers un passage du gaz à traiter (30) se terminant en une ouverture d'injection annulaire concentrique avec l'axe longitudinal X-X de la flamme oxy-combustible (2).9. Ensemble suivant la revendication 8, dans lequel le brûleur central (20) comporte un injecteur d'oxydant (25) et un injecteur de combustible (21), l'injecteur d'oxydant (25) entourant de préférence l'injecteur de combustible (21). 10. Ensemble suivant la revendication 8, dans lequel le brûleur central (20) comporte un premier injecteur d'oxydant, un injecteur de combustible entourant le premier injecteur d'oxydant et un deuxième injecteur d'oxydant entourant l'injecteur de combustible. 10 11. Ensemble suivant l'une des revendications 8 à 10, dans lequel l'injecteur périphérique (30) comporte un dispositif de giration (31) adapté pourla mise en rotation autour de l'axe longitudinal X-X dans la zone de réaction (1, 201) du gaz à traiter (5) injecté par ledit injecteur périphérique 15 (30). 12. Ensemble suivant l'une des revendications 8 à 11, comportant une multitude d'injecteurs supplémentaires (40) débouchant (i) à l'intérieur de l'injecteur périphérique (30) et/ou (ii) avec l'injecteur périphérique (30) dans 20 un même plan perpendiculaire à l'axe longitudinal X-X, lesdits injecteurs supplémentaires (40) débauchant de préférence de manière axisymétrique autour de l'axe longitudinal X-X. 13. Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 8 à 12, 25 dans lequel - le brûleur central (20) est relié à une-source d'un oxydant (6) ayant une teneur en oxygène de 50%vol à 100%vol et à une source d'un combustible gazeux ; - l'injecteur périphérique (30) est relié à une source d'un gaz A 30 traiter (5) contenant du dioxyde de soufre ; et - le au moins un injecteur supplémentaire (40) est relié à une Source d'un gaz réducteur hydrogéné (7).14. Installation pour la récupération de soufre d'un gaz à traiter contenant du dioxyde de soufre, installation comprenant : - une chambre de réduction thermique (200) de dioxyde de soufre équipé d'un ensemble (210) suivant l'une quelconque des revendications 8 à 13 et comprenant une sortie de gaz traité (220), et - un dispositif de refroidissement (250) pour le refroidissement du gaz traité (220) relié à la sortie de gaz traité (220) de la chambre de réduction (200), ledit dispositif de refroidissement (250) comportant une sortie de gaz refroidi (230) et une sortie de soufre pour l'évacuation de soufre condensé dans l'installation de refroidissement (250). 15. Installation suivant la revendication 14, comportant un réacteur Claus (260) pour la désulfurisation de gaz refroidi (230) issu du dispositif de refroidissement (250) et pour la récupération du soufre ainsi obtenu, ledit réacteur Claus (260) étant relié à la sortie de gaz refroidi (230) dudit dispositif de refroidissement (250).20A process as claimed in any one of the preceding claims, wherein the fuel (7) is injected by means of a plurality of fuel injection openings (22a, 22b), at least some of said fuel injection openings wherein the fuel (22b) is advantageously positioned on a circular contour about the longitudinal axis XX, preferably also having a fuel injection aperture (22a) in the center of the circular contour. 4. Process according to one of the preceding claims, in which the gas to be treated (5) is injected into the reaction zone (1, 201) with a rotational movement about the longitudinal axis XX of the oxy-fuel flame (2). , 202) .6. A process according to claim 5, wherein the reducing gas (7) is injected through a plurality of reducing gas injection lances (40) disposed in the passage of the gas to be treated (30), said lances (40) being terminating within the passage of the gas to be treated (30) and / or in the annular injection opening, said lances (40) preferably being axially symmetrical about the longitudinal axis XX of the oxy-fuel flame (2). 7. A process according to any one of the preceding claims wherein the gas to be treated (5) is a gas containing sulfur dioxide from a petrochemical refinery or a non-ferrous ore smelter. . 8. Injection assembly comprising: - a central burner (20) for the injection of an oxidant (6) and a fuel (7) into a reaction zone (1, 201), said burner (20) ) being capable of generating a flame having a longitudinal axis XX by the combustion of the fuel with the oxidant, - a peripheral injector (30) adapted for injecting a gas to be treated (5) containing sulfur dioxide into the reaction zone (1, 201) around the flame (2, 202), and - at least one additional injector (40) opening into or located in the peripheral injector (30) and adapted for the injection of a hydrogenated reducing gas (7) within the peripheral injector (30) or in the reaction zone (1, 201) downstream of the peripheral injector (30). 5. Method according to one of the preceding claims, wherein the gas to be treated (5) is injected into the reaction zone (1, 201) through a passage of the gas to be treated (30) ending in an opening of concentric annular injection with the longitudinal axis XX of the oxy-fuel flame (2) .9. An assembly according to claim 8, wherein the central burner (20) comprises an oxidant injector (25) and a fuel injector (21), the oxidant injector (25) preferably surrounding the fuel injector ( 21). 10. The assembly of claim 8, wherein the central burner (20) comprises a first oxidant injector, a fuel injector surrounding the first oxidant injector and a second oxidant injector surrounding the fuel injector. 11. An assembly according to one of claims 8 to 10, wherein the peripheral injector (30) comprises a gyration device (31) adapted for rotating about the longitudinal axis XX in the reaction zone (1). 201) of the gas to be treated (5) injected by said peripheral injector (30). 12. An assembly according to one of claims 8 to 11, comprising a plurality of additional injectors (40) opening (i) inside the peripheral injector (30) and / or (ii) with the peripheral injector. (30) in the same plane perpendicular to the longitudinal axis XX, said additional injectors (40) preferably axially symmetrical about the longitudinal axis XX. An assembly according to any one of claims 8 to 12 wherein the central burner (20) is connected to a source of an oxidant (6) having an oxygen content of 50% vol to 100% vol. and a source of a gaseous fuel; - the peripheral injector (30) is connected to a source of a gas A treat (5) containing sulfur dioxide; and the at least one additional injector (40) is connected to a source of a hydrogenated reducing gas (7). Apparatus for recovering sulfur from a sulfur dioxide containing process gas, comprising: - a sulfur dioxide thermal reduction chamber (200) having an assembly (210) according to any one of claims 8 at 13 and including a treated gas outlet (220), and - a cooling device (250) for cooling the treated gas (220) connected to the treated gas outlet (220) of the reduction chamber (200), said cooling device (250) having a cooled gas outlet (230) and a sulfur outlet for discharging condensed sulfur into the cooling plant (250). 15. Plant according to claim 14, comprising a Claus reactor (260) for the desulfurization of cooled gas (230) from the cooling device (250) and for the recovery of the sulfur thus obtained, said Claus reactor (260) being connected to the cooled gas outlet (230) of said cooling device (250).
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