JP2594805B2 - 二重燃焼酸素―エンリッチドクラウスサルファープラント - Google Patents
二重燃焼酸素―エンリッチドクラウスサルファープラントInfo
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- JP2594805B2 JP2594805B2 JP62505865A JP50586587A JP2594805B2 JP 2594805 B2 JP2594805 B2 JP 2594805B2 JP 62505865 A JP62505865 A JP 62505865A JP 50586587 A JP50586587 A JP 50586587A JP 2594805 B2 JP2594805 B2 JP 2594805B2
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- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
- C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
- C01B17/0413—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process characterised by the combustion step
- C01B17/0421—Multistage combustion
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 天然ガスを含む炭化水素原料中に存在するイオウは硫
化水素として存在し、或は初期加工工程において大部分
は硫化水素に転化される。硫化水素は、ガス流の一部と
して、アルカノールアミン或は物理的吸収剤のような吸
収系の中に通すのが普通であり、該吸収系は硫化水素を
濃縮し及びガス流の他の成分と分離する。濃縮された硫
化水素ガス流をクラウスプラントに供給し、そこで、硫
化水素の一部を空気として導入する酸素の存在において
燃焼させ、下記の反応についての割合で二酸化イオウを
生成する: 2H2S+SO2→3S+2H2O 二酸化イオウは生成されるとすぐに熱反応域において
硫化水素と反応し始めてイオウを生成する。生成された
イオウは廃熱ボイラーにおいてガス流から凝縮させ及び
残りのガス流は、硫化水素対二酸化イオウの適当な化学
量論比で1つ又はそれ以上、代表的には3つの触媒転化
域に通し、そこで同じ反応によって追加のイオウを生成
する。熱力学は低い温度において反応に有利であるの
で、各々の触媒床では、限られた量の転化を達成するに
すぎない。生成されたイオウは凝縮させて回収し及びガ
スは再加熱して次の触媒床に導入する。代表的に用いら
れる触媒はアルミナ或はボーキサイトである。クラウス
プラントでは、95〜97%の転化効率を達成することがで
き、公害要求条件が指令するならば、クリーンアップ操
作、例えばビーボン(Beavon)に係る米国特許3,752,87
7号(本明細書中に援用する)に記載されている操作を
用いて総括転化率を99.9%+に増大させてもよい。この
操作は、また、ビーボンに係る米国特許4,038,036号に
記載されている通りのアンモニア燃焼クラウスサルファ
ープラントで適用することができ、同米国特許を本明細
書中に援用する。
化水素として存在し、或は初期加工工程において大部分
は硫化水素に転化される。硫化水素は、ガス流の一部と
して、アルカノールアミン或は物理的吸収剤のような吸
収系の中に通すのが普通であり、該吸収系は硫化水素を
濃縮し及びガス流の他の成分と分離する。濃縮された硫
化水素ガス流をクラウスプラントに供給し、そこで、硫
化水素の一部を空気として導入する酸素の存在において
燃焼させ、下記の反応についての割合で二酸化イオウを
生成する: 2H2S+SO2→3S+2H2O 二酸化イオウは生成されるとすぐに熱反応域において
硫化水素と反応し始めてイオウを生成する。生成された
イオウは廃熱ボイラーにおいてガス流から凝縮させ及び
残りのガス流は、硫化水素対二酸化イオウの適当な化学
量論比で1つ又はそれ以上、代表的には3つの触媒転化
域に通し、そこで同じ反応によって追加のイオウを生成
する。熱力学は低い温度において反応に有利であるの
で、各々の触媒床では、限られた量の転化を達成するに
すぎない。生成されたイオウは凝縮させて回収し及びガ
スは再加熱して次の触媒床に導入する。代表的に用いら
れる触媒はアルミナ或はボーキサイトである。クラウス
プラントでは、95〜97%の転化効率を達成することがで
き、公害要求条件が指令するならば、クリーンアップ操
作、例えばビーボン(Beavon)に係る米国特許3,752,87
7号(本明細書中に援用する)に記載されている操作を
用いて総括転化率を99.9%+に増大させてもよい。この
操作は、また、ビーボンに係る米国特許4,038,036号に
記載されている通りのアンモニア燃焼クラウスサルファ
ープラントで適用することができ、同米国特許を本明細
書中に援用する。
硫化水素を二酸化イオウに転化するのに要する酸素は
空気によって供給するのが普通である。これは、硫化水
素を酸化するのに要する21容積の酸素当りおよそ79容積
の窒素を導入することになる。窒素はプロセスのために
ならず、実際クラウスサルファープラントにおいて一層
大きくかつ一層費用のかかる設備を使用しなければなら
ないことになる。プラントを通過する窒素の量は純酸素
或は酸素に富んだ空気を採用することによって減少させ
ることができる。しかし、これはクラウス反応炉におい
て一層高い温度を生じ、新しいプラントでは一層費用の
かかる耐火物及びその他の建造材料を必要とし、既存の
プラントについては、プラントの費用のかかる設計及び
運転の変更を必要とする。
空気によって供給するのが普通である。これは、硫化水
素を酸化するのに要する21容積の酸素当りおよそ79容積
の窒素を導入することになる。窒素はプロセスのために
ならず、実際クラウスサルファープラントにおいて一層
大きくかつ一層費用のかかる設備を使用しなければなら
ないことになる。プラントを通過する窒素の量は純酸素
或は酸素に富んだ空気を採用することによって減少させ
ることができる。しかし、これはクラウス反応炉におい
て一層高い温度を生じ、新しいプラントでは一層費用の
かかる耐火物及びその他の建造材料を必要とし、既存の
プラントについては、プラントの費用のかかる設計及び
運転の変更を必要とする。
硫化水素ガス流の組成はプラントごとに変わり得及び
プラントの寿命の間にかなり変わり得る。クラウスプラ
ント供給ガスは、H2Sに加えて、また、酸素と反応し、
従って空気から酸素に富んだ空気〜純酸素までに変更を
行う際にクラウスプラント反応炉内の温度上昇に影響す
る変動量のアンモニア、炭化水素及びその他の化合物を
含有し得る。
プラントの寿命の間にかなり変わり得る。クラウスプラ
ント供給ガスは、H2Sに加えて、また、酸素と反応し、
従って空気から酸素に富んだ空気〜純酸素までに変更を
行う際にクラウスプラント反応炉内の温度上昇に影響す
る変動量のアンモニア、炭化水素及びその他の化合物を
含有し得る。
本発明は、酸素或は酸素に富んだ空気を使用すること
によって生産能力を増大させるために、特に新しいプラ
ントに適用し得るが、また既存のクラウスサルファープ
ラントにも当てられる。
によって生産能力を増大させるために、特に新しいプラ
ントに適用し得るが、また既存のクラウスサルファープ
ラントにも当てられる。
発明の要約 本発明に従えば、供給ガスが硫化水素少なくとも65容
積%、好ましくは約65〜約95容積%を含有する硫化水素
リッチ供給ガス流であるクラウスサルファープラントの
生産能力を、硫化水素を酸素或は空気と酸素との混合物
により構成される酸素リッチガス流であるオキシダント
で2或はそれ以上の段階で熱燃焼させることによって増
大させる。オキシダントの一部だけが、硫化水素を含有
する供給ガスの全部或は一部と共に第1燃焼域における
原料である。オキシダントと硫化水素リッチ供給流との
比は、第1燃焼域における燃焼火炎温度を約2000゜〜約
3600゜F(1093゜〜1982℃)にして存在する炭化水素を
確実に炭素の酸化物に転化させるようなものである。オ
キシダントと硫化水素リッチ供給流とを反応させた混合
物を温度約240゜〜約3000゜F(116゜〜1649℃)に冷却
し及び残留オキシダント流、硫化水素供給ガス流の残留
部分と共に、第1燃焼域からの冷却した燃焼生成物の全
部或は一部と混和して少なくとも1つの追加の燃焼域に
導入する。追加の反応は、酸素リッチ供給ガスの残留部
分中に含有される酸素及び第1燃焼域からの冷却した燃
焼生成物中に含有される可燃性種及び硫化水素リッチ供
給ガスの残留部分中に含有される可燃性種を含んで起
き、それで第2の及びすべての追加の燃焼室における燃
焼火炎温度は約1000゜〜約3600゜F(537゜〜1982℃)に
なる。
積%、好ましくは約65〜約95容積%を含有する硫化水素
リッチ供給ガス流であるクラウスサルファープラントの
生産能力を、硫化水素を酸素或は空気と酸素との混合物
により構成される酸素リッチガス流であるオキシダント
で2或はそれ以上の段階で熱燃焼させることによって増
大させる。オキシダントの一部だけが、硫化水素を含有
する供給ガスの全部或は一部と共に第1燃焼域における
原料である。オキシダントと硫化水素リッチ供給流との
比は、第1燃焼域における燃焼火炎温度を約2000゜〜約
3600゜F(1093゜〜1982℃)にして存在する炭化水素を
確実に炭素の酸化物に転化させるようなものである。オ
キシダントと硫化水素リッチ供給流とを反応させた混合
物を温度約240゜〜約3000゜F(116゜〜1649℃)に冷却
し及び残留オキシダント流、硫化水素供給ガス流の残留
部分と共に、第1燃焼域からの冷却した燃焼生成物の全
部或は一部と混和して少なくとも1つの追加の燃焼域に
導入する。追加の反応は、酸素リッチ供給ガスの残留部
分中に含有される酸素及び第1燃焼域からの冷却した燃
焼生成物中に含有される可燃性種及び硫化水素リッチ供
給ガスの残留部分中に含有される可燃性種を含んで起
き、それで第2の及びすべての追加の燃焼室における燃
焼火炎温度は約1000゜〜約3600゜F(537゜〜1982℃)に
なる。
硫化水素原料が分割され及び相当量の炭化水素を含有
するならば、第2の及びすべての追加の燃焼域において
温度約2000゜〜約3600゜F(1093゜〜1982℃)を用いて
炭化水素を確実に炭素の酸化物に転化させる。
するならば、第2の及びすべての追加の燃焼域において
温度約2000゜〜約3600゜F(1093゜〜1982℃)を用いて
炭化水素を確実に炭素の酸化物に転化させる。
少なくとも2つの燃焼域をシリーズに用い及び燃焼域
内に酸素リッチ流を用いることにより、硫化水素含有ガ
ス流を燃焼域内で選択した温度範囲において処理加工す
ることが可能である。従って、硫化水素の二酸化イオウ
への迅速な転化を最適にし、同時にサルファープラント
の正味のイオウ生産能力の単一の燃焼域を用いて得るこ
とができる生産能力を超えて増大させる。
内に酸素リッチ流を用いることにより、硫化水素含有ガ
ス流を燃焼域内で選択した温度範囲において処理加工す
ることが可能である。従って、硫化水素の二酸化イオウ
への迅速な転化を最適にし、同時にサルファープラント
の正味のイオウ生産能力の単一の燃焼域を用いて得るこ
とができる生産能力を超えて増大させる。
図面の簡単な説明 添付図は発明の実施を行うための系を図解的に示す。
図面の詳細な説明 本明細書中で用いる通りの「硫化水素リッチガス流」
なる用語は、硫化水素少なくとも約65容積%、好ましく
は約65〜95容積%又はそれ以上及びアンモニア約1000容
積ppm未満を含有するガス流を意味する。「アンモニア
リッチガス流」なる用語は硫化水素少なくとも約1容積
%及びアンモニア少なくとも約1000容積ppm又はそれ以
上を含有するガス流を意味する。「酸素リッチガス流」
なる用語は、実質的に純な酸素ガス流或は酸素で約30容
積%或はそれ以上、好ましくは50容積%或はそれ以上の
酸素のレベルにまで濃厚にした空気を意味し、100容積
%程にリッチな酸素にすることができる。酸素リッチガ
ス流は窒素のような不活性ガスに関して乏しいことか
ら、燃焼域内の反応温度は、硫化水素リッチガス流及び
従来のクラウスサルファー回路ユニットを本発明の実施
を存在させずに用いることによって極めて高くなり及び
少なくとも以前のサルファープラントの場合、耐火性ラ
イニングが損なわれる点に達しよう。
なる用語は、硫化水素少なくとも約65容積%、好ましく
は約65〜95容積%又はそれ以上及びアンモニア約1000容
積ppm未満を含有するガス流を意味する。「アンモニア
リッチガス流」なる用語は硫化水素少なくとも約1容積
%及びアンモニア少なくとも約1000容積ppm又はそれ以
上を含有するガス流を意味する。「酸素リッチガス流」
なる用語は、実質的に純な酸素ガス流或は酸素で約30容
積%或はそれ以上、好ましくは50容積%或はそれ以上の
酸素のレベルにまで濃厚にした空気を意味し、100容積
%程にリッチな酸素にすることができる。酸素リッチガ
ス流は窒素のような不活性ガスに関して乏しいことか
ら、燃焼域内の反応温度は、硫化水素リッチガス流及び
従来のクラウスサルファー回路ユニットを本発明の実施
を存在させずに用いることによって極めて高くなり及び
少なくとも以前のサルファープラントの場合、耐火性ラ
イニングが損なわれる点に達しよう。
本発明の実施において、従来のクラウスサルファー回
収ユニットの火炎域への損傷を防ぐために、中間の熱除
去を有する少なくとも2つの燃焼域を用いる。図に示す
通りに、発明を実施するためのクラウスプラントの変種
は、少なくとも1つの熱交換器及び少なくとも第2燃焼
域を含むものであった。
収ユニットの火炎域への損傷を防ぐために、中間の熱除
去を有する少なくとも2つの燃焼域を用いる。図に示す
通りに、発明を実施するためのクラウスプラントの変種
は、少なくとも1つの熱交換器及び少なくとも第2燃焼
域を含むものであった。
燃焼域への流れの間の正確な流量比を保つことにより
及び燃焼域の間に中間熱除去工程を有することによっ
て、燃焼域内の温度を、イオウ生成反応を促進させ及び
燃焼域内の耐火性材料を高温によって損われないように
保護するのに望ましい範囲内で調節することができる。
及び燃焼域の間に中間熱除去工程を有することによっ
て、燃焼域内の温度を、イオウ生成反応を促進させ及び
燃焼域内の耐火性材料を高温によって損われないように
保護するのに望ましい範囲内で調節することができる。
図を参照すれば、ヘッド端部14及び16及び流出端部18
及び20を有する円筒形形状の燃焼域10及び12に、管路22
で硫化水素リッチガス流及び管路24及び26で酸素リッチ
ガス流を供給する。アンモニアリッチガス流を管路60で
60a及び所望ならば60bに通して燃焼域10及び12に供給す
ることができる。酸素の導入量は、イオウを生成する下
記の化学量論反応について硫化水素から二酸化イオウを
生成するのに要する量である: 2H2S+SO2→3S+2H2O また、硫化カルボニル及び二硫化炭素も生成される傾
向にある。
及び20を有する円筒形形状の燃焼域10及び12に、管路22
で硫化水素リッチガス流及び管路24及び26で酸素リッチ
ガス流を供給する。アンモニアリッチガス流を管路60で
60a及び所望ならば60bに通して燃焼域10及び12に供給す
ることができる。酸素の導入量は、イオウを生成する下
記の化学量論反応について硫化水素から二酸化イオウを
生成するのに要する量である: 2H2S+SO2→3S+2H2O また、硫化カルボニル及び二硫化炭素も生成される傾
向にある。
硫化水素リッチガス流22を、所望ならば、流れ22a及
び22bに分割してもよい。分割はプロセス事情によって
決める。本発明の好ましい適用において、分割は、管路
22bにおける流れが少ない或は存在しないようにする。
アンモニアリッチガス流60が存在する場合には、流れ60
a及び60bに分割してよい。分割は、またプロセス事情に
よって決める。本発明の好ましい適用において、分割は
管路60bにおける流れが少ない或は存在しないようにす
る。アンモニアリッチガス流の使用により、いくらかの
水素リッチガス流を燃焼域12に供給する必要を増大させ
るかもしれない。
び22bに分割してもよい。分割はプロセス事情によって
決める。本発明の好ましい適用において、分割は、管路
22bにおける流れが少ない或は存在しないようにする。
アンモニアリッチガス流60が存在する場合には、流れ60
a及び60bに分割してよい。分割は、またプロセス事情に
よって決める。本発明の好ましい適用において、分割は
管路60bにおける流れが少ない或は存在しないようにす
る。アンモニアリッチガス流の使用により、いくらかの
水素リッチガス流を燃焼域12に供給する必要を増大させ
るかもしれない。
プロセスを操作するのに必要な全酸素は上記の化学量
論反応の要求量によって設定されるが、全酸素の分配、
すなわち、流れ24及び26中に含有される酸素は硫化水素
分配及び発熱に応じて広く変えることができる。各々の
流れは、独立に、純酸素或は実質的に純な酸素或は空気
と酸素との混合物から作られる。空気及び酸素は、それ
ぞれ流れ28a及び28b及び流れ30a及び30bを経てプロセス
に導入する。流れ28a、28b、30a及び30bの間としての流
量比はプロセス事情によって設定し、本発明の実施にお
いては、燃焼域10内の燃焼温度を最高3600゜F(1982
℃)及び最低2000゜F(1093℃)の範囲に制限するもの
である。これは、存在する炭化水素を硫化カルボニル或
は二硫化カルボニルに転化させない程度に炭素の酸化物
に酸化させるのを確実にする。第2の或は以降の域は約
1000゜〜約3600゜F(537゜〜1982℃)の範囲において操
作するのがよい。硫化水素の分割供給を用いないなら
ば、かなりの炭化水素は第2の或は以降の燃焼域に行
く。その場合には、タール及び異臭のイオウの生成を避
けるために最低域温度約2000゜F(1093℃)を用いて炭
化水素の燃焼を確実にすべきである。
論反応の要求量によって設定されるが、全酸素の分配、
すなわち、流れ24及び26中に含有される酸素は硫化水素
分配及び発熱に応じて広く変えることができる。各々の
流れは、独立に、純酸素或は実質的に純な酸素或は空気
と酸素との混合物から作られる。空気及び酸素は、それ
ぞれ流れ28a及び28b及び流れ30a及び30bを経てプロセス
に導入する。流れ28a、28b、30a及び30bの間としての流
量比はプロセス事情によって設定し、本発明の実施にお
いては、燃焼域10内の燃焼温度を最高3600゜F(1982
℃)及び最低2000゜F(1093℃)の範囲に制限するもの
である。これは、存在する炭化水素を硫化カルボニル或
は二硫化カルボニルに転化させない程度に炭素の酸化物
に酸化させるのを確実にする。第2の或は以降の域は約
1000゜〜約3600゜F(537゜〜1982℃)の範囲において操
作するのがよい。硫化水素の分割供給を用いないなら
ば、かなりの炭化水素は第2の或は以降の燃焼域に行
く。その場合には、タール及び異臭のイオウの生成を避
けるために最低域温度約2000゜F(1093℃)を用いて炭
化水素の燃焼を確実にすべきである。
火炎域10及び12における温度は、流れ24及び26におけ
る酸素の含量を、流れ22a、22b、60a及び60b及び第1火
炎域10から熱交換器32を通り管路34によって第2の燃焼
域12に流れる流出物中の可燃物に対して適当に設定する
ことによって、所望の範囲内に調節する。流れ24及び26
の酸素/可燃物比を適当に設定することは、火炎域10に
おける可燃物の一部に酸素を与えないことによって火炎
域10内の温度を制限することになる。熱交換器32におけ
る中間の熱除去は流れ34中の可燃物の温度を、可燃物が
流れ26中の酸素と反応する際に、火炎域12における生成
する燃焼温度が所望の温度範囲になるように十分に下げ
る。
る酸素の含量を、流れ22a、22b、60a及び60b及び第1火
炎域10から熱交換器32を通り管路34によって第2の燃焼
域12に流れる流出物中の可燃物に対して適当に設定する
ことによって、所望の範囲内に調節する。流れ24及び26
の酸素/可燃物比を適当に設定することは、火炎域10に
おける可燃物の一部に酸素を与えないことによって火炎
域10内の温度を制限することになる。熱交換器32におけ
る中間の熱除去は流れ34中の可燃物の温度を、可燃物が
流れ26中の酸素と反応する際に、火炎域12における生成
する燃焼温度が所望の温度範囲になるように十分に下げ
る。
当分野において明らかな通りに、中間の熱除去を有す
る追加の燃焼域を用いて同じ結果を有することができ
る。但し、各々における温度を上述した範囲に調節する
適当な手段を取ることを条件とする。
る追加の燃焼域を用いて同じ結果を有することができ
る。但し、各々における温度を上述した範囲に調節する
適当な手段を取ることを条件とする。
流れ34の一部をプロセスから流れ36として、本発明の
実施がプロセスに対し不利な影響を与えずに取り去って
もよいが、本発明の好ましい実施態様では、側流を抜き
出さない。
実施がプロセスに対し不利な影響を与えずに取り去って
もよいが、本発明の好ましい実施態様では、側流を抜き
出さない。
上述した通りに、硫化水素の酸化から生じる二酸化イ
オウの一部は硫化水素と反応してイオウを生成し及び生
成物ガス流38を熱交換器32に通し、そこで凝縮させたイ
オウを回収する。同じことが熱交換器38に当てはまる。
バルクの凝縮が凝縮器40で行なわれた後に、残留ガス流
をヒーター42で再加熱して適した温度にして管路44によ
ってクラウス触媒を収容する触媒転化域46に供給する。
適したクラウス触媒はアルミナ或はボーキサイトにする
ことができる。追加のイオウが生成され及びガス流を第
2凝縮器48に通し、そこでイオウをガス流と分離する。
ガス流を再加熱して追加のクラウス段階に通し、そこで
更にイオウを生成する。3つの触媒クラウス段階を採用
するのが代表的である。残留する未反応の硫化水素及び
ガス流中に残る二酸化イオウを処理加工して、大気に排
出するイオウを少くすることを要求している領域におい
てかかる放出を減少させることができる。採用する好ま
しいプロセスは米国特許3,752,877号に記載されてい
る。
オウの一部は硫化水素と反応してイオウを生成し及び生
成物ガス流38を熱交換器32に通し、そこで凝縮させたイ
オウを回収する。同じことが熱交換器38に当てはまる。
バルクの凝縮が凝縮器40で行なわれた後に、残留ガス流
をヒーター42で再加熱して適した温度にして管路44によ
ってクラウス触媒を収容する触媒転化域46に供給する。
適したクラウス触媒はアルミナ或はボーキサイトにする
ことができる。追加のイオウが生成され及びガス流を第
2凝縮器48に通し、そこでイオウをガス流と分離する。
ガス流を再加熱して追加のクラウス段階に通し、そこで
更にイオウを生成する。3つの触媒クラウス段階を採用
するのが代表的である。残留する未反応の硫化水素及び
ガス流中に残る二酸化イオウを処理加工して、大気に排
出するイオウを少くすることを要求している領域におい
てかかる放出を減少させることができる。採用する好ま
しいプロセスは米国特許3,752,877号に記載されてい
る。
現時点で好ましい実施態様では、硫化水素リッチガス
流と、存在する場合にはアンモニアリッチガス流と、酸
素リッチガス流とを、タンジンシャルバーナー50及び52
によって注入して硫化水素の燃焼を開始する。
流と、存在する場合にはアンモニアリッチガス流と、酸
素リッチガス流とを、タンジンシャルバーナー50及び52
によって注入して硫化水素の燃焼を開始する。
酸素の供給量は、プラントの生産能力及び酸性ガス原
料中のH2Sのパーセントに応じて要求される通りに変え
ることができる。
料中のH2Sのパーセントに応じて要求される通りに変え
ることができる。
酸素リッチガス流の調節は計量器及び流量調節器によ
って独立して行うことができる。火炎域10及び12につい
て温度モニターリング計測器54及び56を用いて使用範囲
を越える高い及び低い温度について警報することができ
る。
って独立して行うことができる。火炎域10及び12につい
て温度モニターリング計測器54及び56を用いて使用範囲
を越える高い及び低い温度について警報することができ
る。
本プロセスは、使用する温度により、サルファープラ
ント供給流中の硫化水素が多い量の炭化水素或はアンモ
ニア等のその他の酸化性成分を含有する場合に、有利に
使用することができる。
ント供給流中の硫化水素が多い量の炭化水素或はアンモ
ニア等のその他の酸化性成分を含有する場合に、有利に
使用することができる。
例 空気で操作する既存のクラウスユニットは硫化水素濃
度約90容積%を有する酸性ガス原料30,829lbs/時間(1
3,984kg/時間)である。空気に代えて純酸素を用いるな
らば、燃焼室の耐火性ライニングは生成する高い反応温
度約4500゜F(2482℃)に耐えない。反応温度を耐火物
の最高温度制限より十分に低い約2975゜F(1635℃)に
下げるために、2つの燃焼ユニットをシリーズに中間熱
除去と共に用いる。酸性ガス供給容量を70,323lbs/時間
(31,898kg/時間)に増大してプラントのイオウ生産能
力を129%増大させる。全ての酸性ガスを分割した酸素
と共に第1燃焼域に供給して燃焼域温度を3,000゜F(16
49℃)より低く保つ場合の主要な流量を下記の表に挙げ
る。
度約90容積%を有する酸性ガス原料30,829lbs/時間(1
3,984kg/時間)である。空気に代えて純酸素を用いるな
らば、燃焼室の耐火性ライニングは生成する高い反応温
度約4500゜F(2482℃)に耐えない。反応温度を耐火物
の最高温度制限より十分に低い約2975゜F(1635℃)に
下げるために、2つの燃焼ユニットをシリーズに中間熱
除去と共に用いる。酸性ガス供給容量を70,323lbs/時間
(31,898kg/時間)に増大してプラントのイオウ生産能
力を129%増大させる。全ての酸性ガスを分割した酸素
と共に第1燃焼域に供給して燃焼域温度を3,000゜F(16
49℃)より低く保つ場合の主要な流量を下記の表に挙げ
る。
Claims (13)
- 【請求項1】硫化水素と二酸化イオウとを反応させてイ
オウを生成するに際し、修正クラウス反応によって硫化
水素の原料を一部二酸化イオウに酸化してイオウを生じ
る反応体を生成する方法において、 a) 第1燃焼域に、少なくとも65容積%の硫化水素を
含有する硫化水素リッチガス流の少なくとも一部、アン
モニアリッチガス流の少なくとも一部及び少なくとも30
容積%の酸素を含有する第1酸素リッチガスを燃焼によ
って燃焼火炎温度1093゜〜1982℃(2000゜〜3600゜F)
において第1二酸化イオウ含有生成物ガス流を達成する
割合で導入し、 b) 第1生成物ガス流を温度116゜〜1649℃(240゜〜
3000゜F)に冷却し、 c) 冷却した第1生成物ガス流を少なくとも30容積%
の酸素を含有する追加の酸素リッチガス流と共に少なく
とも第2燃焼域に導入して追加の硫化水素を燃焼し及び
燃焼火炎温度537゜〜1982℃(1000゜〜3600゜F)におい
て第2二酸化イオウ含有生成物ガス流を生じ、燃焼域に
供給する硫化水素及び酸素の量は、燃焼を完了した際
に、触媒クラウス転化装置に供給するのに適したガス流
とするように釣合わせて残留する硫化水素を燃焼域にお
いて燃焼する間に生成される二酸化イオウと反応させて
イオウの生成を達成することを特徴とするイオウの生成
方法。 - 【請求項2】硫化水素リッチガス流を全て或は実質的に
全て第1燃焼域に導入する請求の範囲第1項記載の方
法。 - 【請求項3】硫化水素リッチガス流が65〜65容積%の硫
化水素を含有し及び酸素リッチガス流が30〜100容積%
の酸素を含有する請求の範囲第1項記載の方法。 - 【請求項4】硫化水素リッチガス流が65〜95容積%の硫
化水素を含有し及び酸素リッチガス流が30〜100容積%
の酸素を含有する請求の範囲第2項記載の方法。 - 【請求項5】硫化水素リッチガス流が65〜95容積%の硫
化水素を含有し及び酸素リッチガス流が30〜100容積%
の酸素を含有する請求の範囲第2項記載の方法。 - 【請求項6】硫化水素リッチガス流が65〜95容積%の硫
化水素を含有し及び酸素リッチガス流が30〜100容積%
の酸素を含有する請求の範囲第3項記載の方法。 - 【請求項7】硫化水素リッチガス流が65〜95容積%の硫
化水素を含有し及び酸素リッチガス流が30〜100容積%
の酸素を含有する請求の範囲第4項記載の方法。 - 【請求項8】硫化水素と二酸化イオウとを反応させてイ
オウを生成するに際し、修正クラウス反応によって硫化
水素の原料を一部二酸化イオウに酸化してイオウを生じ
る反応体を生成する方法において、 a) 第1燃焼域に、少なくとも65容積%の硫化水素を
含有する硫化水素リッチガス流の少なくとも一部、アン
モニアリッチガス流の少なくとも一部及び30〜100容積
%の酸素を含有する酸素リッチガスを燃焼によって燃焼
火炎温度1093゜〜1982℃(2000゜〜3600゜F)において
第1二酸化イオウ含有生成物ガス流を達成する割合で導
入し、 b) 第1生成物ガス流を温度116゜〜1649℃(240゜〜
3000゜F)に冷却し、 c) 冷却した第1生成物ガス流を30〜200容積%の酸
素を含有する追加の酸素リッチガス流と共に第2燃焼域
に導入し及び燃焼火炎温度537゜〜1982℃(1000゜〜360
0゜F)において硫化水素対二酸化イオウのモル比が2:1
である第2生成物ガス流を生じ、 d) 第2生成物ガス流を触媒クラウス転化装置に通し
て生成された二酸化イオウと残留硫化水素とを反応させ
てイオウを生成することを特徴とするイオウの生成方
法。 - 【請求項9】硫化水素リッチガス流を全て或は実質的に
全て第1燃焼域に導入する請求の範囲第8項記載の方
法。 - 【請求項10】硫化水素リッチガス流が65〜95容積%の
硫化水素を含有し及び酸素リッチガス流が30〜100容積
%の酸素を含有する請求の範囲第8項記載の方法。 - 【請求項11】硫化水素リッチガス流が65〜95容積%の
硫化水素を含有し及び酸素リッチガス流が30〜100容積
%の酸素を含有する請求の範囲第9項記載の方法。 - 【請求項12】アンモニアリッチガス流を少なくとも第
1燃焼域に供給する請求の範囲第8項記載の方法。 - 【請求項13】アンモニアリッチガス流を少なくとも第
1燃焼域に供給する請求の範囲第11項記載の方法。
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EP0237217B1 (en) * | 1986-03-07 | 1992-04-01 | The BOC Group plc | Treatment of gases |
DE3735002A1 (de) * | 1987-10-16 | 1989-04-27 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum entfernen von schwefelwasserstoff aus abgas |
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US5266274A (en) * | 1992-10-13 | 1993-11-30 | Tpa, Inc. | Oxygen control system for a sulfur recovery unit |
US5753201A (en) * | 1994-03-28 | 1998-05-19 | Lin; Ping Wha | Method for manufacturing sulfuric acid |
US6287534B1 (en) | 1994-03-28 | 2001-09-11 | Ping Wha Lin | Method for manufacturing sulfuric acid |
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GB9929330D0 (en) | 1999-12-10 | 2000-02-02 | Boc Group Plc | Sulphur recovery |
WO2002020139A1 (en) * | 2000-09-07 | 2002-03-14 | The Boc Group Plc | Process and apparatus for recovering sulphur from a gas stream containing sulphide |
DE60103070T2 (de) * | 2000-09-07 | 2004-11-25 | The Boc Group Plc, Windlesham | Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von schwefel aus schwefelwasserstoff enthaltenden gasströmen |
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US8377402B2 (en) * | 2007-04-04 | 2013-02-19 | Worleyparsons Group, Inc. | Ammonia destruction methods for use in a claus tail gas treating unit |
PL2160665T3 (pl) * | 2007-06-21 | 2013-09-30 | Fluor Tech Corp | Systemy sterowania zwrotnego dopływem powietrza i sposoby dla jednostek odzyskiwania siarki |
US8597581B2 (en) * | 2010-01-04 | 2013-12-03 | General Electric Company | System for maintaining flame stability and temperature in a Claus thermal reactor |
BE1025857B1 (nl) * | 2017-12-29 | 2019-07-30 | Europem Technologies Nv | Een werkwijze en een systeem voor het herwinnen van zwavel uit een zwavelafval |
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FR1603452A (ja) * | 1968-02-02 | 1971-04-19 | ||
US4038036A (en) * | 1974-09-16 | 1977-07-26 | The Ralph M. Parsons Company | Apparatus for the production of sulfur from mixtures of hydrogen sulfide and fixed nitrogen compounds |
AU501445B2 (en) * | 1976-04-09 | 1979-06-21 | Continental Carbon Company | Combustion of waste gases |
GB8605650D0 (en) * | 1986-03-07 | 1986-04-16 | Boc Group Plc | Treatment of gases |
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- 1986-10-03 US US06/914,777 patent/US4780305A/en not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-10-01 DE DE8787906731T patent/DE3775044D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-01 EP EP87906731A patent/EP0287608B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-01 JP JP62505865A patent/JP2594805B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-01 WO PCT/US1987/002549 patent/WO1988002350A1/en active IP Right Grant
- 1987-10-05 CA CA000548579A patent/CA1297269C/en not_active Expired - Lifetime
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DE3775044D1 (de) | 1992-01-16 |
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