JPH05221616A - 硫化水素を元素硫黄に熱分解する方法 - Google Patents
硫化水素を元素硫黄に熱分解する方法Info
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- JPH05221616A JPH05221616A JP4206932A JP20693292A JPH05221616A JP H05221616 A JPH05221616 A JP H05221616A JP 4206932 A JP4206932 A JP 4206932A JP 20693292 A JP20693292 A JP 20693292A JP H05221616 A JPH05221616 A JP H05221616A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガス流内に含まれる二酸化硫黄を有する硫化
水素を元素硫黄に熱分解する方法を提供する。 【構成】 硫化水素を含むガス流（３）が、処理空気
（５、５ａ）を供給される専ら熱的に稼働される反応装
置（１）の後方に接続される廃ガス浄化設備（２）から
出る二酸化硫黄を有するガス流と共に反応装置（１）内
に導入（３ｂ、４）され、発生された蒸気状の硫黄が凝
結器（８）内で凝結され、生成物として回収（９、６）
され、硫黄化合物を大幅に除去されたガス流が引出され
て（１０）、後方に接続される廃ガス浄化設備（２）に
導入されるようになされ、硫黄の収量は附加的な燃料ガ
ス（１１）及び／又は還元ガス及び／又は処理ガスの投
与によって反応装置（１）内で調整される。
水素を元素硫黄に熱分解する方法を提供する。 【構成】 硫化水素を含むガス流（３）が、処理空気
（５、５ａ）を供給される専ら熱的に稼働される反応装
置（１）の後方に接続される廃ガス浄化設備（２）から
出る二酸化硫黄を有するガス流と共に反応装置（１）内
に導入（３ｂ、４）され、発生された蒸気状の硫黄が凝
結器（８）内で凝結され、生成物として回収（９、６）
され、硫黄化合物を大幅に除去されたガス流が引出され
て（１０）、後方に接続される廃ガス浄化設備（２）に
導入されるようになされ、硫黄の収量は附加的な燃料ガ
ス（１１）及び／又は還元ガス及び／又は処理ガスの投
与によって反応装置（１）内で調整される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、硫化水素を含むガス流
が反応装置の後方に接続された廃ガス浄化設備から出る
二酸化硫黄と共に前記反応装置に導入され、発生された
蒸気状の硫黄が冷却によって凝結され、生成物として回
収され、硫黄化合物を殆ど解放されたガス流が引出さ
れ、後方に接続された廃ガス浄化設備に導入されるよう
になされている、ガス流内に含まれた、二酸化硫黄を有
する硫化水素から元素硫黄に熱分解する方法に関する。
が反応装置の後方に接続された廃ガス浄化設備から出る
二酸化硫黄と共に前記反応装置に導入され、発生された
蒸気状の硫黄が冷却によって凝結され、生成物として回
収され、硫黄化合物を殆ど解放されたガス流が引出さ
れ、後方に接続された廃ガス浄化設備に導入されるよう
になされている、ガス流内に含まれた、二酸化硫黄を有
する硫化水素から元素硫黄に熱分解する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原料ガス流を処理する際に屡必要な処理
工程は、実質的にＣＯ２、Ｈ２Ｓ及びメルカプタンであ
ると解しなければならない酸性ガスの分離である。この
ような分離は種々の方法で行われることが出来、例えば
吸着又は洗浄によって行われることが出来る。この場
合、特に有利なのは、二酸化炭素及び硫黄含有酸性ガス
が原料ガス流から分離されて除去される場合である。こ
の為には、化学的及び物理的な洗浄処理が特に適当であ
るが、この場合原料ガス流が著しくＣＯ２を含有してい
る場合に物理的洗浄処理が特に優位を占めるのである。
例えばＨ２Ｓに対する選択的洗浄で発生するＨ２Ｓを豊
富にされた残留ガス部分は浄化されるガス流の硫黄含有
量に従って通常２５乃至９０モル％Ｈ２Ｓを含むのであ
る。
工程は、実質的にＣＯ２、Ｈ２Ｓ及びメルカプタンであ
ると解しなければならない酸性ガスの分離である。この
ような分離は種々の方法で行われることが出来、例えば
吸着又は洗浄によって行われることが出来る。この場
合、特に有利なのは、二酸化炭素及び硫黄含有酸性ガス
が原料ガス流から分離されて除去される場合である。こ
の為には、化学的及び物理的な洗浄処理が特に適当であ
るが、この場合原料ガス流が著しくＣＯ２を含有してい
る場合に物理的洗浄処理が特に優位を占めるのである。
例えばＨ２Ｓに対する選択的洗浄で発生するＨ２Ｓを豊
富にされた残留ガス部分は浄化されるガス流の硫黄含有
量に従って通常２５乃至９０モル％Ｈ２Ｓを含むのであ
る。
【０００３】このようなＨ２Ｓを豊富にされたガス流か
ら硫黄を回収することは既に久しく以前から公知であっ
た。このことは例えば次のクラウス反応
ら硫黄を回収することは既に久しく以前から公知であっ
た。このことは例えば次のクラウス反応
【０００４】
【化１】
【０００５】（但しｘ＝１，・・・・・，８）に基づい
た硫黄回収設備（クラウス設備）によって行われること
が出来る。
た硫黄回収設備（クラウス設備）によって行われること
が出来る。
【０００６】硫黄回収設備に於ては、従来の技術的な尺
度では触媒を利用することが不可避であった。この場
合、触媒の活性能力の利点は低温にて生じるが、低温に
於て更に良好になされる平衡状態によって大なる硫黄の
収量が可能になるのである。適当な投資額によって硫黄
の収量の限界は約９９．５モル％に達するのである。し
かしこの方法の実質的な欠点は、特に最大の収量を設定
されているような方法に於ては、利用される触媒の感度
である。従って比較的屡投入ガス内に存在する、例えば
アンモニア化合物のような一定の化合物が変化を生じ、
これに関連して迅速な触媒の非活性化を生じるようにな
る。場合により存在する酸素痕跡量が硫酸塩化（ｓｕｌ
ｆａｔｉｅｒｕｎｇ）及び触媒非活性化を生じさせるの
である。
度では触媒を利用することが不可避であった。この場
合、触媒の活性能力の利点は低温にて生じるが、低温に
於て更に良好になされる平衡状態によって大なる硫黄の
収量が可能になるのである。適当な投資額によって硫黄
の収量の限界は約９９．５モル％に達するのである。し
かしこの方法の実質的な欠点は、特に最大の収量を設定
されているような方法に於ては、利用される触媒の感度
である。従って比較的屡投入ガス内に存在する、例えば
アンモニア化合物のような一定の化合物が変化を生じ、
これに関連して迅速な触媒の非活性化を生じるようにな
る。場合により存在する酸素痕跡量が硫酸塩化（ｓｕｌ
ｆａｔｉｅｒｕｎｇ）及び触媒非活性化を生じさせるの
である。
【０００７】ドイツ国公開公報３４ ０３ ６５１ に
よりガス流内に含まれている、二酸化硫黄を有する硫化
水素から元素硫黄への触媒による分解方法が公知であ
る。この為に、分解の為に予熱されたガス流が、１２５
乃至４５０℃の温度を正しく保持する触媒床を通して導
かれるようになっている。その際に発生する蒸気状の硫
黄が冷却によって凝結され、硫黄化合物を殆ど解放され
たガス流が排出されるのである。硫黄の収量を最大にす
る為には後で最少限の圧力降下しか生じないような方法
でガス ら冷却される。このような方法によって、硫黄の収量は
殆ど理論的に可能な値になすことが出来るのである。
よりガス流内に含まれている、二酸化硫黄を有する硫化
水素から元素硫黄への触媒による分解方法が公知であ
る。この為に、分解の為に予熱されたガス流が、１２５
乃至４５０℃の温度を正しく保持する触媒床を通して導
かれるようになっている。その際に発生する蒸気状の硫
黄が冷却によって凝結され、硫黄化合物を殆ど解放され
たガス流が排出されるのである。硫黄の収量を最大にす
る為には後で最少限の圧力降下しか生じないような方法
でガス ら冷却される。このような方法によって、硫黄の収量は
殆ど理論的に可能な値になすことが出来るのである。
【０００８】更に、当業者には硫化水素含有ガス流の元
素硫黄への分解が触媒的な方法で行われるクラウスの方
法の多くの変形形態が知られている。
素硫黄への分解が触媒的な方法で行われるクラウスの方
法の多くの変形形態が知られている。
【０００９】触媒的な分解処理方法は、大なる収量を得
る為の前提条件として可能な限り正確な化学量論的保持
を要求する。しかし、実際上は投入ガス量及び投入物の
組成が変動し、調整作業は常に最良な稼働点の廻りを迂
回して、理論的に可能な収量が得られないのである。
る為の前提条件として可能な限り正確な化学量論的保持
を要求する。しかし、実際上は投入ガス量及び投入物の
組成が変動し、調整作業は常に最良な稼働点の廻りを迂
回して、理論的に可能な収量が得られないのである。
【００１０】硫黄を含まされた触媒床は火に対する抵抗
力がなく、その為に投入ガス流が酸素から絶縁されて保
持されなければならない。燃焼開始工程（Ａｎｆａｈｒ
ｖｏｒｇａｎｇ）及び終了工程（Ａｂｆａｈｒｖｏｒｇ
ａｎｇ）は酸性ガスを有して作動されてはならないか
ら、その代りに天然ガスが使用されるのである。この天
然ガスは硫黄回収設備に対して可能な限り酸素の少ない
高温の不活性ガスを提供出来るように丁度化学量論的に
燃焼されるのである。このようにして始めて、酸素の導
入によって内部に蓄積された硫黄が甚だ高温の火炎を発
して瞬間的に燃焼して甚大なる損傷を生じさせ得る恐れ
のある反応装置内に酸素が到達するのが回避されるので
ある。
力がなく、その為に投入ガス流が酸素から絶縁されて保
持されなければならない。燃焼開始工程（Ａｎｆａｈｒ
ｖｏｒｇａｎｇ）及び終了工程（Ａｂｆａｈｒｖｏｒｇ
ａｎｇ）は酸性ガスを有して作動されてはならないか
ら、その代りに天然ガスが使用されるのである。この天
然ガスは硫黄回収設備に対して可能な限り酸素の少ない
高温の不活性ガスを提供出来るように丁度化学量論的に
燃焼されるのである。このようにして始めて、酸素の導
入によって内部に蓄積された硫黄が甚だ高温の火炎を発
して瞬間的に燃焼して甚大なる損傷を生じさせ得る恐れ
のある反応装置内に酸素が到達するのが回避されるので
ある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、冒頭に述べた種類の方法を、硫黄回収設備の投資費
用及び稼働費用を実質的に低下出来ると共にこのような
設備の稼働が処理技術的に簡単化されるように構成する
ことである。更に、有害物質の放出、特に硫黄化合物の
放出だけでなく、特に二酸化炭素の排出を大幅に低減さ
せることが企図されているのである。
は、冒頭に述べた種類の方法を、硫黄回収設備の投資費
用及び稼働費用を実質的に低下出来ると共にこのような
設備の稼働が処理技術的に簡単化されるように構成する
ことである。更に、有害物質の放出、特に硫黄化合物の
放出だけでなく、特に二酸化炭素の排出を大幅に低減さ
せることが企図されているのである。
【００１２】
【課題を解決する為の手段】上述の目的は本発明によ
り、二酸化硫黄を有する、硫化水素含有ガス流の元素硫
黄への分解及び硫黄化合物を殆ど解放されたガス流の回
収を少なくとも１つの専ら熱的に稼働される反応装置内
で行うようになすこれによって解決されるのである。
り、二酸化硫黄を有する、硫化水素含有ガス流の元素硫
黄への分解及び硫黄化合物を殆ど解放されたガス流の回
収を少なくとも１つの専ら熱的に稼働される反応装置内
で行うようになすこれによって解決されるのである。
【００１３】本発明は、従来普通に行われていた硫化水
素含有ガス流の元素硫黄への触媒的な分解の代りに熱的
な分解方法を選択する技術思想に基づいている。
素含有ガス流の元素硫黄への触媒的な分解の代りに熱的
な分解方法を選択する技術思想に基づいている。
【００１４】このように触媒の利用を回避することは硫
黄回収設備の投資費用及び稼働費用を低減するだけでな
く、これの処理技術的に簡単化された稼働を行い得るよ
うになすのである。
黄回収設備の投資費用及び稼働費用を低減するだけでな
く、これの処理技術的に簡単化された稼働を行い得るよ
うになすのである。
【００１５】本発明による方法は投入ガス流に含まれて
いる化学エネルギーの殆ど最良の活用を可能になす。投
入ガス流に含まれている硫化水素は、反応装置の燃焼室
内で８００乃至１６００℃の温度で反応装置の後方に接
続される廃ガス浄化設備から戻される二酸化硫黄と反応
して元素硫黄及び水になされるのである。これによって
硫黄の７０％以上の収量が得られるのである。残留する
変換されない成分の発熱量は本発明による方法では更に
大きく、後で行われる残留硫黄化合物の熱的酸化に於て
附加的な燃焼ガスの導入が全く行われないか、又は実質
的に低減され得るようになるのである。
いる化学エネルギーの殆ど最良の活用を可能になす。投
入ガス流に含まれている硫化水素は、反応装置の燃焼室
内で８００乃至１６００℃の温度で反応装置の後方に接
続される廃ガス浄化設備から戻される二酸化硫黄と反応
して元素硫黄及び水になされるのである。これによって
硫黄の７０％以上の収量が得られるのである。残留する
変換されない成分の発熱量は本発明による方法では更に
大きく、後で行われる残留硫黄化合物の熱的酸化に於て
附加的な燃焼ガスの導入が全く行われないか、又は実質
的に低減され得るようになるのである。
【００１６】元素硫黄の全収量は、反応装置の出口に於
ける比較的少ない硫黄の収量にも拘わらず劣化しない。
何故ならば後方に接続される廃ガス浄化設備内でこれに
対応して多量の二酸化硫黄が回収され、反応装置の前方
に戻されることが出来るからである。
ける比較的少ない硫黄の収量にも拘わらず劣化しない。
何故ならば後方に接続される廃ガス浄化設備内でこれに
対応して多量の二酸化硫黄が回収され、反応装置の前方
に戻されることが出来るからである。
【００１７】 で取扱われる不活性ガス量を著しく減少させる。何故な
らば燃料ガス、通常炭素含有ガスの燃焼によって生じる
二酸化炭素の発生が実質的に低減されるからである。
らば燃料ガス、通常炭素含有ガスの燃焼によって生じる
二酸化炭素の発生が実質的に低減されるからである。
【００１８】このような理由により二酸化硫黄洗浄設備
も小さい寸法になすことが出来るのである。何故ならば
その決定的な特徴、即ち洗浄剤の循環量が不活性ガスの
量に対して一次の近似で比例するからである。
も小さい寸法になすことが出来るのである。何故ならば
その決定的な特徴、即ち洗浄剤の循環量が不活性ガスの
量に対して一次の近似で比例するからである。
【００１９】従来の硫黄回収設備に於ては、低い圧力レ
ベルの大量の蒸気が発生する。何故ならば一方では触媒
の更に好都合な作動範囲の為に低い温度レベルに於て段
階的な触媒作用及び硫黄の凝結が生じ、又他方では硫黄
の固定点（Ｆｅｓｔｐｕｎｋｔ）付近で最大の硫黄の凝
結が生じ、これによって蒸気のレベルが一般に高くても
４．５バール、最低２．０バールになされるからであ
る。これに反して、本発明による方法は実質的に高い温
度、即ち１６００℃までで作動され、これによって通常
のクラウス設備に対して増大された加熱又は過熱された
高圧蒸気を得ることが可能になされるのである。このよ
うな高圧の蒸気は本発明による方法に於ては反応装置の
廃熱ボイラー内のボイラー給水から得られるのである。
ベルの大量の蒸気が発生する。何故ならば一方では触媒
の更に好都合な作動範囲の為に低い温度レベルに於て段
階的な触媒作用及び硫黄の凝結が生じ、又他方では硫黄
の固定点（Ｆｅｓｔｐｕｎｋｔ）付近で最大の硫黄の凝
結が生じ、これによって蒸気のレベルが一般に高くても
４．５バール、最低２．０バールになされるからであ
る。これに反して、本発明による方法は実質的に高い温
度、即ち１６００℃までで作動され、これによって通常
のクラウス設備に対して増大された加熱又は過熱された
高圧蒸気を得ることが可能になされるのである。このよ
うな高圧の蒸気は本発明による方法に於ては反応装置の
廃熱ボイラー内のボイラー給水から得られるのである。
【００２０】硫黄回収設備内では相変わらず低圧蒸気が
発生し、この低圧蒸気は後方に接続される廃ガス浄化設
備内の洗浄剤の再生に利用されるのであるが、低圧蒸気
の量に対する高圧蒸気の量は何倍も改良されるのであ
る。
発生し、この低圧蒸気は後方に接続される廃ガス浄化設
備内の洗浄剤の再生に利用されるのであるが、低圧蒸気
の量に対する高圧蒸気の量は何倍も改良されるのであ
る。
【００２１】触媒の使用を回避したことは又汚損された
ガスの処理を可能になすのである。これによって、さも
なければ必要になる高価な投入ガス流の予備浄化を回避
することが出来、触媒の予備浄化及び流過によって生じ
る圧力損失を回避することが出来るのである。このこと
は公知の方法で必要になる要求される個々の設備部分の
間の圧縮機を節約出来るようになす。
ガスの処理を可能になすのである。これによって、さも
なければ必要になる高価な投入ガス流の予備浄化を回避
することが出来、触媒の予備浄化及び流過によって生じ
る圧力損失を回避することが出来るのである。このこと
は公知の方法で必要になる要求される個々の設備部分の
間の圧縮機を節約出来るようになす。
【００２２】更に触媒を使用することは硫黄回収設備に
於ける不具合な望ましくない副反応を生じさせる。この
場合例としてクラウス設備の熱処理段階（ｔｈｅｒｍｉ
ｓｃｈｅ Ｓｔｕｆｅ）に於けるＣＯＳ／ＣＳ２の発生
がある。一旦発生したＣＯＳ／ＣＳ２は場合によっては
硫黄の収量を極端に劣化させる恐れがある。ＣＯＳ／Ｃ
Ｓ２の分解は触媒作用に於て少なくとも３３０℃以上の
温度レベルに上昇させることによってのみ可能になる
が、しかしこれによってクラウス反応による硫黄の形成
速度が低減されるのである。ＣＯＳ及びＣＳ２は本発明
による方法に於ては何等収量を劣化させる問題物質では
ない。しかも、これらのものは従来の方法に於けると同
様に発生され、特に二酸化硫黄への変換が後方に接続さ
れる廃ガス浄化設備内に於ける燃焼の際に殆ど１００％
行われるのである。
於ける不具合な望ましくない副反応を生じさせる。この
場合例としてクラウス設備の熱処理段階（ｔｈｅｒｍｉ
ｓｃｈｅ Ｓｔｕｆｅ）に於けるＣＯＳ／ＣＳ２の発生
がある。一旦発生したＣＯＳ／ＣＳ２は場合によっては
硫黄の収量を極端に劣化させる恐れがある。ＣＯＳ／Ｃ
Ｓ２の分解は触媒作用に於て少なくとも３３０℃以上の
温度レベルに上昇させることによってのみ可能になる
が、しかしこれによってクラウス反応による硫黄の形成
速度が低減されるのである。ＣＯＳ及びＣＳ２は本発明
による方法に於ては何等収量を劣化させる問題物質では
ない。しかも、これらのものは従来の方法に於けると同
様に発生され、特に二酸化硫黄への変換が後方に接続さ
れる廃ガス浄化設備内に於ける燃焼の際に殆ど１００％
行われるのである。
【００２３】本発明による方法の１つの構成に於ては、
硫化水素含有投入ガス流及び後方に接続される廃ガス浄
化設備から戻される二酸化硫黄に加えて、燃料ガスが反
応装置内に導入される。使用される燃料ガスについて
は、天然ガス、精製ガス又は炭酸水ストリッパーガスが
問題になるのであって、これらのガスは所望の場合反応
装置内に導入される前に適宜の方法で分解されることが
出来る。
硫化水素含有投入ガス流及び後方に接続される廃ガス浄
化設備から戻される二酸化硫黄に加えて、燃料ガスが反
応装置内に導入される。使用される燃料ガスについて
は、天然ガス、精製ガス又は炭酸水ストリッパーガスが
問題になるのであって、これらのガスは所望の場合反応
装置内に導入される前に適宜の方法で分解されることが
出来る。
【００２４】このような附加的な燃料ガスの導入は特に
反応装置の燃焼室内の温度レベルがなお低過ぎる場合に
硫化水素及び二酸化硫黄の元素硫黄への分解を可能にす
る為に利用されるのである。場合によっては、特に投入
ガス内の硫化水素の濃度が低い場合には、反応装置内の
硫黄の収量が投入ガス流内の硫黄含有量の２／３以下に
低下し、反応装置／廃ガス循環設備の循環回路内で二酸
化硫黄が増加する恐れがある。この場合、燃料ガスの化
学量論的以下の燃焼によって高温の還元性のガス雰囲気
が発生され、この雰囲気内に正しい化学量論的な条件で
上述のクラウス反応が行われ得る程多く二酸化硫黄が還
元されるのである。一連の可能な典型的な反応の代りに
次の反応が指摘される。
反応装置の燃焼室内の温度レベルがなお低過ぎる場合に
硫化水素及び二酸化硫黄の元素硫黄への分解を可能にす
る為に利用されるのである。場合によっては、特に投入
ガス内の硫化水素の濃度が低い場合には、反応装置内の
硫黄の収量が投入ガス流内の硫黄含有量の２／３以下に
低下し、反応装置／廃ガス循環設備の循環回路内で二酸
化硫黄が増加する恐れがある。この場合、燃料ガスの化
学量論的以下の燃焼によって高温の還元性のガス雰囲気
が発生され、この雰囲気内に正しい化学量論的な条件で
上述のクラウス反応が行われ得る程多く二酸化硫黄が還
元されるのである。一連の可能な典型的な反応の代りに
次の反応が指摘される。
【００２５】
【化２】
【００２６】本発明による方法の更に他の構成は、反応
装置の第１の段階に於て酸化性雰囲気が調整され、反応
装置の第２の段階で還元性雰囲気が調整され、これによ
ってＮＨ３の燃焼に特に有利になされることを特徴とす
る。何故ならば、高温（＞１３００℃）及びＯ２が余剰
である場合にだけ完全なＮＨ３の変換が達成出来るから
である。反応装置の第２の段階に於ては、Ｈ２Ｓ及びＳ
Ｏ２の供給が行われて、還元性雰囲気が調整されるので
ある。
装置の第１の段階に於て酸化性雰囲気が調整され、反応
装置の第２の段階で還元性雰囲気が調整され、これによ
ってＮＨ３の燃焼に特に有利になされることを特徴とす
る。何故ならば、高温（＞１３００℃）及びＯ２が余剰
である場合にだけ完全なＮＨ３の変換が達成出来るから
である。反応装置の第２の段階に於ては、Ｈ２Ｓ及びＳ
Ｏ２の供給が行われて、還元性雰囲気が調整されるので
ある。
【００２７】本発明による方法の更に他の実施態様は反
応装置内に還元ガスを導入することを企図するものであ
る。これらのガスの殆ど見当のつかない程の群に対して
水素及びメタンが指摘される。
応装置内に還元ガスを導入することを企図するものであ
る。これらのガスの殆ど見当のつかない程の群に対して
水素及びメタンが指摘される。
【００２８】本発明のこの更に他の構成にて行われる反
応装置内への処理空気の導入は簡単な方法で反応装置内
の処理の化学量論的な調整を可能とし、これによって最
終的に元素硫黄の収量が決定されるのである。
応装置内への処理空気の導入は簡単な方法で反応装置内
の処理の化学量論的な調整を可能とし、これによって最
終的に元素硫黄の収量が決定されるのである。
【００２９】本発明による方法の更に他の構成は処理空
気の予熱及びこの処理空気を酸素に富ませることを企図
している。この酸素を富まされた処理空気の酸素濃度は
２１乃至１００モル％、特に３０乃至６０モル％の範囲
にある。
気の予熱及びこの処理空気を酸素に富ませることを企図
している。この酸素を富まされた処理空気の酸素濃度は
２１乃至１００モル％、特に３０乃至６０モル％の範囲
にある。
【００３０】本発明による方法の更に他の構成は、形成
された元素硫黄及び硫黄化合物を解放されたガス流が反
応装置の加熱ボイラー内でボイラー給水によって冷却さ
れることを特徴とする。この場合、処理蒸気の発生及び
最良の過熱が行われるが、この処理蒸気はガス流の加熱
の為であれ、又煤の形成を減少させる為の反応装置の燃
焼室内への導入によることであれ、硫黄回収設備の内部
で膨張されるだけでなく、又膨張タービンによって仕事
をして、これによってエネルギーを得るようにして膨張
されることが出来るのである。反応装置の反応室の温度
は本発明による方法に於ては８００乃至１６００℃の
間、望ましくは９００乃至１３００℃の間にあって、そ
の際炎自体の中は明らかに更に高い温度になっている。
された元素硫黄及び硫黄化合物を解放されたガス流が反
応装置の加熱ボイラー内でボイラー給水によって冷却さ
れることを特徴とする。この場合、処理蒸気の発生及び
最良の過熱が行われるが、この処理蒸気はガス流の加熱
の為であれ、又煤の形成を減少させる為の反応装置の燃
焼室内への導入によることであれ、硫黄回収設備の内部
で膨張されるだけでなく、又膨張タービンによって仕事
をして、これによってエネルギーを得るようにして膨張
されることが出来るのである。反応装置の反応室の温度
は本発明による方法に於ては８００乃至１６００℃の
間、望ましくは９００乃至１３００℃の間にあって、そ
の際炎自体の中は明らかに更に高い温度になっている。
【００３１】
【実施例】以下に於て、本発明による方法が概略的に図
示された実施例によって更に詳しく説明される。
示された実施例によって更に詳しく説明される。
【００３２】別に示さない限り量的な指定は容積％にて
行われる。
行われる。
【００３３】図１に示された専ら熱的に稼働される反応
装置１は実質的に本来的な燃焼室１ａ及び廃熱ボイラー
１ｂより成っている。熱的に稼働される反応装置１及び
後述される凝結器８の後方に接続される廃ガス浄化設備
２はこゝでは概略的にしか示されていない。この廃ガス
浄化設備の構造及び作動方法は実際上元素硫黄の収量、
廃ガス値（Ａｂｇａｓｗｅｒｔｅ）等に対して適当な条
件に設定されるのである。図示の例に於ては、この廃ガ
ス浄化設備は引続く二酸化硫黄洗浄によって硫黄化合物
を著しく除去された反応装置のガス流の事後燃焼より成
っている。
装置１は実質的に本来的な燃焼室１ａ及び廃熱ボイラー
１ｂより成っている。熱的に稼働される反応装置１及び
後述される凝結器８の後方に接続される廃ガス浄化設備
２はこゝでは概略的にしか示されていない。この廃ガス
浄化設備の構造及び作動方法は実際上元素硫黄の収量、
廃ガス値（Ａｂｇａｓｗｅｒｔｅ）等に対して適当な条
件に設定されるのである。図示の例に於ては、この廃ガ
ス浄化設備は引続く二酸化硫黄洗浄によって硫黄化合物
を著しく除去された反応装置のガス流の事後燃焼より成
っている。
【００３４】導管３を通って以下の組成、即ち Ｈ２Ｓ ８９ ＣＯ２ ５ ＣＨ４ ５ その他の成分 １ Ｈ２Ｏ 飽和状態 を有する圧力状態の硫化水素を含む投入物が熱交換器３
ａ内に導入された。
ａ内に導入された。
【００３５】熱交換器３ａ内でこのガス混合物は冷却さ
れる処理蒸気との熱交換により３５０℃に加熱されて導
管３ｂを通って熱的に稼働される反応装置１の燃焼室１
ａ内に導入された。燃焼室温度は１１３０℃で、燃焼は
１．４バールの圧力で行われた。
れる処理蒸気との熱交換により３５０℃に加熱されて導
管３ｂを通って熱的に稼働される反応装置１の燃焼室１
ａ内に導入された。燃焼室温度は１１３０℃で、燃焼は
１．４バールの圧力で行われた。
【００３６】硫黄化合物を含む廃ガスの事後浄化の際に
硫黄凝結器８から得られる大いに凝結された、圧力状態
の二酸化硫黄（二酸化硫黄濃度≒９０モル−％）が導管
４を通って廃ガス設備２から燃焼室１ａ内に導入され
た。燃焼室１ａ内に導入される際の二酸化硫黄の温度は
４５℃であった。又導管５を通って圧力状態の処理空気
が熱交換器５ａに導入され、この中で冷却される処理蒸
気との熱交換によって７０℃に加熱され、導管５ｂによ
って同様に燃焼室１ａ内に導入された。この処理空気の
可能な酸素の豊富化は説明の明瞭化の為に図示されてい
ない。
硫黄凝結器８から得られる大いに凝結された、圧力状態
の二酸化硫黄（二酸化硫黄濃度≒９０モル−％）が導管
４を通って廃ガス設備２から燃焼室１ａ内に導入され
た。燃焼室１ａ内に導入される際の二酸化硫黄の温度は
４５℃であった。又導管５を通って圧力状態の処理空気
が熱交換器５ａに導入され、この中で冷却される処理蒸
気との熱交換によって７０℃に加熱され、導管５ｂによ
って同様に燃焼室１ａ内に導入された。この処理空気の
可能な酸素の豊富化は説明の明瞭化の為に図示されてい
ない。
【００３７】熱的反応装置１の廃熱ボイラー１ｂ内では
冷却によって蒸気状の硫黄の凝結が行われ、これが９
９．９容積％の硫黄濃度及び３００℃の温度を有する生
成物流として導管６によって回収された。廃熱ボイラー
１ｂ内で解放された熱はボイラー給水からの高圧蒸気の
発生及び過熱の為に利用された。このボイラー給水は導
管１６を通って廃熱ボイラー１ｂ内に導入され、過熱さ
れた高圧蒸気として導管１６を通って廃熱ボイラー１ｂ
から排出され、この高圧蒸気は再び導管３及び／又は５
内の流れの加熱に役立つことが出来るのである。
冷却によって蒸気状の硫黄の凝結が行われ、これが９
９．９容積％の硫黄濃度及び３００℃の温度を有する生
成物流として導管６によって回収された。廃熱ボイラー
１ｂ内で解放された熱はボイラー給水からの高圧蒸気の
発生及び過熱の為に利用された。このボイラー給水は導
管１６を通って廃熱ボイラー１ｂ内に導入され、過熱さ
れた高圧蒸気として導管１６を通って廃熱ボイラー１ｂ
から排出され、この高圧蒸気は再び導管３及び／又は５
内の流れの加熱に役立つことが出来るのである。
【００３８】導管７を通って引出されて、一部分硫黄化
合物を解放されたガス流は圧力状態で３００℃の温度で
次の組成即ち ＳＯ２ ６ Ｈ２Ｓ １０ Ｓ６＋ ６ Ｈ２Ｏ ３５ Ｎ２ ３５ ＣＯ２ ４ Ｈ２ ３ その他の成分 １ にて凝結器８に導入された。
合物を解放されたガス流は圧力状態で３００℃の温度で
次の組成即ち ＳＯ２ ６ Ｈ２Ｓ １０ Ｓ６＋ ６ Ｈ２Ｏ ３５ Ｎ２ ３５ ＣＯ２ ４ Ｈ２ ３ その他の成分 １ にて凝結器８に導入された。
【００３９】１４０℃まで冷却した後で、導管９を通っ
て９９．９容積％の硫黄濃度を有する第２の生成物流が
凝結器８から引出されて導管６内の生成物流と合流され
た。
て９９．９容積％の硫黄濃度を有する第２の生成物流が
凝結器８から引出されて導管６内の生成物流と合流され
た。
【００４０】凝結器８内で解放された熱は低圧蒸気を発
生するように導管１７内に凝結器を通って導入されたボ
イラー給水の蒸発に利用された。この低圧蒸気の利用可
能性として廃ガス浄化設備２内のＳＯ２を負荷された洗
浄剤の再生が提案されるのである。
生するように導管１７内に凝結器を通って導入されたボ
イラー給水の蒸発に利用された。この低圧蒸気の利用可
能性として廃ガス浄化設備２内のＳＯ２を負荷された洗
浄剤の再生が提案されるのである。
【００４１】導管１０によって１４０℃の温度及び次の
組成、即ち ＳＯ２ ６ Ｈ２Ｓ １０ Ｈ２Ｏ ３８ Ｎ２ ３７ ＣＯ２ ４ Ｈ２ ３ その他の成分 ２ を有する圧力状態のガスが凝結器８の後方に接続された
廃ガス浄化設備２内に導入された。
組成、即ち ＳＯ２ ６ Ｈ２Ｓ １０ Ｈ２Ｏ ３８ Ｎ２ ３７ ＣＯ２ ４ Ｈ２ ３ その他の成分 ２ を有する圧力状態のガスが凝結器８の後方に接続された
廃ガス浄化設備２内に導入された。
【００４２】導管１０によって廃ガス浄化設備２に導入
されたなお硫黄化合物を含んでいる廃ガスの後燃焼の為
に燃料ガス及び処理空気が必要であった。導管１１内の
圧力状態の燃料ガスは３８℃の温度で次の組成を有して
いた。即ち ＣＨ４ ３５ Ｃ２＋ ３７ Ｎ２ １７ Ｈ２ １０ その他の成分 １
されたなお硫黄化合物を含んでいる廃ガスの後燃焼の為
に燃料ガス及び処理空気が必要であった。導管１１内の
圧力状態の燃料ガスは３８℃の温度で次の組成を有して
いた。即ち ＣＨ４ ３５ Ｃ２＋ ３７ Ｎ２ １７ Ｈ２ １０ その他の成分 １
【００４３】必要な場合には、導管１２及び弁１２ａ通
って導管１１内のこの燃料ガスの一部分が専ら熱的に稼
働される反応装置１の燃焼室１ａ内に導入されることが
出来る。
って導管１１内のこの燃料ガスの一部分が専ら熱的に稼
働される反応装置１の燃焼室１ａ内に導入されることが
出来る。
【００４４】導管１３が圧力状態の処理空気を廃ガス浄
化設備に供給すると共に、導管１４は廃水導管を示し、
導管１５は大気に対する廃ガス導管を示している。導管
１５内の大気中に排出される廃ガスの組成は次の通りで
あった。即ち Ｎ２ ８７ Ｏ２ ２ ＣＯ２ ６ Ｈ２Ｏ ５ ＳＯ２ ＜１００ｐｐｍ
化設備に供給すると共に、導管１４は廃水導管を示し、
導管１５は大気に対する廃ガス導管を示している。導管
１５内の大気中に排出される廃ガスの組成は次の通りで
あった。即ち Ｎ２ ８７ Ｏ２ ２ ＣＯ２ ６ Ｈ２Ｏ ５ ＳＯ２ ＜１００ｐｐｍ
【００４５】本発明は上述のように構成されているか
ら、硫化水素を含むガス流が廃ガス浄化設備から出る二
酸化硫黄と共に前記反応装置に導入され、蒸気状の硫黄
が冷却により凝結され、生成物として回収され、硫黄化
合物を殆ど解放されたガス流が引出されて廃ガス浄化設
備に導入されるようになされて、投資費用及び稼働費用
を実質的に低下出来る硫化水素を元素硫黄に熱分解する
優れた方法が提供されるのである。
ら、硫化水素を含むガス流が廃ガス浄化設備から出る二
酸化硫黄と共に前記反応装置に導入され、蒸気状の硫黄
が冷却により凝結され、生成物として回収され、硫黄化
合物を殆ど解放されたガス流が引出されて廃ガス浄化設
備に導入されるようになされて、投資費用及び稼働費用
を実質的に低下出来る硫化水素を元素硫黄に熱分解する
優れた方法が提供されるのである。
【図１】本発明の方法を実施する為の装置の回路図。
１ 反応装置 １ａ 燃焼室 １ｂ 廃熱ボイラー ２ 廃ガス浄化設備 ３ａ 熱交換器 ５ａ 熱交換器 ８ 凝結器 １２ａ 弁
Claims (12)
- 【請求項１】 硫化水素を含むガス流が、反応装置の後
方に接続された廃ガス浄化設備から出て、前記反応装置
内に導入される二酸化硫黄と共に前記反応装置に導入さ
れ、発生された蒸気状の硫黄が冷却により凝結されて、
生成物として回収され、硫黄化合物を殆ど解放されたガ
ス流が引出され、後方に接続される廃ガス浄化設備に導
入されるようになされている、ガス流内に含まれた、二
酸化硫黄を有する硫化水素を元素硫黄に熱分解する方法
に於て、二酸化硫黄を有する硫化水素含有ガス流の元素
硫黄への分解及び硫黄化合物を殆ど解放されたガス流の
回収が少なくとも１つの専ら熱的に稼働される反応装置
内で行われることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記硫化水素含有ガス流及び前記反応装
置内に戻されて導入される二酸化硫黄に加え、燃焼ガス
が前記反応装置に導入されることを特徴とする請求項１
に記載された方法。 - 【請求項３】 前記導入される燃焼ガスとして天然ガ
ス、精製ガス又は炭酸水ストリッパーガスが問題にされ
ていることを特徴とする請求項２に記載された方法。 - 【請求項４】 前記燃焼ガスが前記反応装置内に導入さ
れる前に分解されることを特徴とする請求項２又は請求
項３の何れかに記載された方法。 - 【請求項５】 前記反応装置の第１の段に酸化雰囲気が
調整され、前記反応装置の第２の段に還元雰囲気が調整
されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何
れか１項に記載された方法。 - 【請求項６】 前記反応装置内に還元ガスが導入される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に
記載された方法。 - 【請求項７】 前記反応装置内に処理空気が導入される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に
記載された方法。 - 【請求項８】 前記処理空気が前記反応装置内に導入さ
れる前に予熱されることを特徴とする請求項７に記載さ
れた方法。 - 【請求項９】 前記処理空気が前記反応装置内に導入さ
れる前に酸素を豊富にされることを特徴とする請求項７
又は請求項８に記載された方法。 - 【請求項１０】 前記酸素を豊富にされた処理空気の酸
素濃度が２１乃至１００モル％、特に３０乃至６０モル
％の範囲になされていることを特徴とする請求項９に記
載された方法。 - 【請求項１１】 前記元素硫黄及び前記硫黄化合物を解
放されたガス流がボイラー給水及びこれより発生する過
熱蒸気によって冷却されることを特徴とする請求項１乃
至請求項１０の何れか１項に記載された方法。 - 【請求項１２】 前記反応装置内の発炎区域以外の温度
が８００乃至１６００℃、特に９００乃至１３００℃の
範囲になされていることを特徴とする請求項１乃至請求
項１１の何れか１項に記載された方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4121290A DE4121290A1 (de) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Verfahren zur thermischen umsetzung von schwefelwasserstoff zu elementarem schwefel |
| DE4121290.8 | 1991-06-27 | ||
| CA002072800A CA2072800A1 (en) | 1991-06-27 | 1992-06-30 | Process for thermal conversion of hydrogen sulfide to elemental sulfur |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05221616A true JPH05221616A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=25675285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4206932A Pending JPH05221616A (ja) | 1991-06-27 | 1992-06-25 | 硫化水素を元素硫黄に熱分解する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5439664A (ja) |
| EP (1) | EP0520317A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05221616A (ja) |
| CA (1) | CA2072800A1 (ja) |
| DE (1) | DE4121290A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6776974B1 (en) | 1999-10-22 | 2004-08-17 | Monsanto Enviro-Chem Systems, Inc. | Process for the production of sulfur |
| US7867459B2 (en) * | 2008-07-15 | 2011-01-11 | Sidney Leroy Born | Compact, tiered sulfur recovery unit |
| CN102227251B (zh) * | 2008-11-28 | 2014-08-27 | 国际壳牌研究有限公司 | 生产纯化天然气的方法 |
| DE102011002320B3 (de) | 2011-04-28 | 2012-06-21 | Knauf Gips Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Strom aus schwefelwasserstoffhaltigen Abgasen |
| EP3066046B2 (en) | 2013-11-08 | 2022-12-28 | Saudi Arabian Oil Company | Sulfur recovery unit and process |
| BR112021006628A2 (pt) | 2018-10-08 | 2021-07-06 | Porocel Int Llc | método de processamento de resíduos contendo enxofre provenientes de refinarias e melhoradores |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1406085A (en) * | 1972-09-15 | 1975-09-10 | Shell Int Research | Process for the recovery of sulphur from hydrogen sulphide and sulphur dioxide |
| DE3212279C2 (de) * | 1982-04-02 | 1985-11-28 | Davy McKee AG, 6000 Frankfurt | Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung H↓2↓S-haltiger Gase |
| DE3415722A1 (de) * | 1984-04-27 | 1985-10-31 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zum entfernen von schwefelwasserstoff aus abgas und zum erzeugen von in schwefel nach dem claus-prozess |
| US4552747A (en) * | 1984-06-20 | 1985-11-12 | Gaa Engineered Systems, Inc. | Temperature moderation of an oxygen enriched Claus sulfur plant |
| US4844881A (en) * | 1986-02-24 | 1989-07-04 | The Boc Group, Inc. | Process for the production of sulfur from hydrogen sulfide using high concentration oxygen and recycle in combination with a scrubbing tower |
| EP0252497A3 (en) * | 1986-07-09 | 1988-05-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Sulfor dioxide injection for claus furnace temperature moderation |
| DE3628358A1 (de) * | 1986-08-21 | 1988-02-25 | Linde Ag | Verfahren zum gewinnen von elementarschwefel |
| NZ222130A (en) * | 1986-12-04 | 1990-06-26 | Dow Chemical Co | Production of sulphur from gaseous sulphur compounds |
| BR8900250A (pt) * | 1988-01-21 | 1989-10-17 | Union Carbide Corp | Processo para a producao de enxofre a partir de um gas de partida contendo sulfeto de hidrogenio |
| US5028409A (en) * | 1988-07-26 | 1991-07-02 | American Combustion, Inc. | Method and apparatus for recovering sulfur from gases containing hydrogen sulfide |
| DE4109891A1 (de) * | 1991-03-26 | 1992-10-01 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum erzeugen von elementarschwefel aus einem h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s enthaltenden gas |
-
1991
- 1991-06-27 DE DE4121290A patent/DE4121290A1/de not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-06-17 EP EP92110236A patent/EP0520317A1/de not_active Withdrawn
- 1992-06-25 JP JP4206932A patent/JPH05221616A/ja active Pending
- 1992-06-29 US US07/905,567 patent/US5439664A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-30 CA CA002072800A patent/CA2072800A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4121290A1 (de) | 1993-01-07 |
| US5439664A (en) | 1995-08-08 |
| CA2072800A1 (en) | 1993-12-31 |
| EP0520317A1 (de) | 1992-12-30 |
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