separación y por lo tanto son económicamente menos atractivas. Otros procesos cáusticos conocidos son descritos, por ejemplo, en la Patente Norteamericana No. 3,920,794 por La Mantia et al Aguí, las soluciones de lavado NaOH y Na2C03 extraen el S02 de las corrientes de gas. Después del paso de adsorción o lavado, se realiza un paso de oxidación para convertir los sulfitos a sulfatos al agregar metales catalíticamente eficaces (por ejemplo, Fe, Cu, Co, Mn, y/o Ni) . Mientras que tal oxidación es relativamente simple y efectiva, se necesitan ser agregadas sales, y puede ser requerido un paso de oxidación secundario si es relativamente alto el nivel de los sulfitos en la solución de lavado después de la adsorción de S02. Para superar por lo menos algunos de estos problemas asociados con las soluciones cáusticas, pueden ser utilizados alcanolaminas (por ejemplo, soluciones acuosas de trietanolamina) para absorber S02 de un gas residual de acuerdo a lo descrito por ejemplo, en la Patente Norteamericana No. 3,904,735 por Atwood et al. Sin embargo, permanecen varias dificultades a pesar de ello. Entre otros aspectos, varias alcanolaminas tienen una selectividad relativamente baja hacia el S02, y tienden a' absorber cantidades significativas de C02. Adicionalmente, por lo menos algunas de las alcanolaminas exhiben pérdidas de evaporación relativamente altas, y frecuentemente promueven la oxidación de S02 a S03 en donde se encuentra presente el oxígeno.
En aun otro proceso adicional no-cáustico conocido, de acuerdo a lo descrito en la Patente Americana No. 4,634,582 por Sliger et al., el S02 es extraído de una corriente de gas residual por absorción en una solución de tiosulfato y politionato acuosa amortiguada, seguido por la regeneración de la solución enriquecida con sulfuro de hidrógeno para formar azufre. El sulfuro de hidrogeno recuperado del paso de regeneración después es introducido al paso de absorción para reducir la concentración de bisulfito en la solución enriquecida. Mientras que tal desulfuración es conceptualmente relativamente simple, el mantenimiento de la solución amortiguada frecuentemente limita la capacidad de tales sistemas en por lo menos algunos casos . Alternativamente, de acuerdo a lo descrito en nuestra Solicitud de Patente Internacional en tramite como la presente (publicada como WO 03/045544), el gas residual que contiene dióxido de azufre es introducido dentro de un generador de gas reductor que es operado usando gas natural, aire, e hidrógeno para suministrar suficiente gas reductor al gas efluente. Las condiciones de operación típicas son seleccionadas de forma que el oxígeno sea extraído sustancialmente por completo del gas residual, las temperaturas de operación generalmente se encontrarán entre aproximadamente entre 537.7 sC(1000aF) y 815.5 aC (1500SF.). El gas alimentado hidrotratado formado comprende sulfuro de hidrógeno, el cual es extraído con el uso de un contactor. Tales configuraciones convenientemente mejoran la desulfuración bajo la mayoría de condiciones. Sin embargo, generalmente se requiere altas temperaturas de operación y gas combustible adicional, lo cual típicamente incrementa el costo y la complejidad de la operación. Aun cuando se conocen varias configuraciones y métodos para reducir las concentraciones de azufre en las corrientes efluentes que contienen oxígeno, todas o la mayoría de todas ellas sufren de una o más desventajas. Por lo tanto, existe todavía una necesidad por proporcionar métodos y configuraciones mejoradas para reducir el contenido de azufre en tales corrientes . SUMARIO DE LA INVENCION La presente invención esta dirigida las configuraciones y métodos para extraer dióxido de azufre de gases residuales que contienen oxígeno en los cuales el oxígeno es extraído catalíticamente con el uso de sulfuro de hidrógeno para formar dióxido de azufre, y en los cuales el dióxido de azufre es convertido catalíticamente a sulfuro de hidrógeno (por ejemplo, empleando hidrógeno o monóxido de carbono) , el cual después es extraído de la corriente de gas con el uso de absorción de solvente. En un aspecto de la materia objeto inventiva, una planta incluye un primer reactor catalítico que recibe un gas efluente que comprende oxígeno y dióxido de azufre, y un segundo gas que comprende H2S . El primer reactor además comprende un catalizador que cataliza una reacción en la cual el oxigenó reacciona con el sulfuro de hidrógeno para formar un gas libre de oxígeno que comprenda agua y dióxido de azufre Un segundo reactor catalítico es acoplado fluidamente al primer reactor catalítico y recibe el gas libre de oxígeno, en donde el segundo reactor catalítico además incluye un catalizador de hidrogenación que cataliza una reacción en la cual el dióxido de azufre del gas libre de oxígeno e hirdrógeno y/o monóxido de carbono reaccionan para formar un gas reducido libre de oxígeno que comprende sulfuro de hidrógeno . En las plantas particularmente contempladas, un separador recibe al gas reducido libre de oxígeno para formar un condesado y un gas que contiene sulfuro de hidrógeno, y además puede incluir un absorbedor que recibe el gas que contiene sulfuro de hidrógeno, en donde un solvente pobre absorbe por lo menos parte del sulfuro de hidrógeno para formar un gas tratado. En cuanto, sin ser una limitante de la materia objeto inventiva, se prefiere en general que el segundo gas comprenda el gas que contiene sulfuro de hidrógeno del separador y/o el gas tratado del absorbedor. En otro aspecto de la materia objeto inventiva, una planta para desulfuración de un gas residual que incluye oxígeno y dióxido de azufre incluye un primer reactor que recibe el gas residual y en el cual es reciclado el sulfuro de hidrógeno proveniente ya sea corriente arriba o corriente abajo del absorbedor y es agregado al gas residual en una cantidad eficaz para agotar catalíticamente el gas residual de oxígeno. Un segundo reactor recibe el gas residual agotado de oxigeno y es agregado hidrógeno al gas residual agotado de oxígeno para reducir catalíticamente el dióxido de azufre a sulfuro de hidrógeno. En aspectos preferidos de las plantas contempladas, un separador recibe el gas residual agotado de oxígeno del segundo reactor para formar un condensado y un gas que contiene sulfuro de hidrógeno, y un absorbedor recibe el gas que contiene sulfuro de hidrógeno del separador, en donde un solvente pobre absorbe por lo menos parte del sulfuro de hidrógeno para formar un gas tratado . Es aun adicionalmente preferido que el sulfuro de hidrógeno que es agregado al gas residual sea derivado de por lo menos uno del gas que contiene sulfuro de hidrógeno del separador y del gas tratado del absorbedor. En un aspecto adicional de la materia objeto inventiva, un método de desulfuración de un gas residual que contiene oxígeno incluye un paso en cual un gas residual es provisto de forma que incluye dióxido de azufre y oxígeno. En otro paso, el gas residual es combinado con sulfuro de hidrógeno en una cantidad suficiente para agitar el gas residual de oxígeno en una reacción catalítica en la cual el sulfuro de hidrógeno es oxidado a dióxido de azufre con ello formar un gas de oxígeno agotado, y en aun otro paso, el gas de oxígeno agotado es reaccionado con hidrógeno para reducir e dióxido de sulfuro a sulfuro de hidrógeno con ello formar un gas reducido de oxígeno agotado. Con respecto a un separador y un absorbedor, se aplican las mismas consideraciones como las proporcionadas anteriormente . Varios objetivos, características, aspectos y ventajas de la presente invención llegarán a ser más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas de la invención, junto con las figuras anexas en las cuales son números iguales representan a componentes iguales . BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una configuración esquemática ejemplar para extraer el dióxido de azufre de gases que contienen oxígeno de conformidad con la materia objeto inventiva. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Los inventores han descubierto que el dióxido de azufre puede ser extraído de los gases efluentes que contienen oxígeno en una forma altamente eficiente sin necesidad de una alta temperatura de operación (por ejemplo, cuando se utiliza fuego directo) . En aspectos especialmente preferidos, las temperaturas para extraer oxígeno y azufre típicamente se encuentran por debajo de 315.5 2C - 482.2 2C (600 aF - 900 aF) , y tanto el oxígeno como el dióxido de azufre son extraídos en reacciones catalíticas separadas con el uso de sulfuro de hidrógeno e hidrógeno respectivamente. En un aspecto particularmente preferido, de acuerdo a lo representado en la Figura 1, una planta incluye una unidad de desulfuración 100 que cuenta con un primer reactor catalítico 110 que es acoplado catalíticamente a un segundo reactor catalítico 120. El efluente del segundo reactor catalítico 120 es separado en el separador 130, el cual proporciona una corriente de gas al absorbedor 140. Más típicamente, un gas residual 102 que contiene oxígeno y dióxido de azufre a una temperatura de, o precalentado a una temperatura de, aproximadamente 204.4 SC - 315- C (400 aF- 600 aF) es mezclado con la corriente de reciclado que contiene sulfuro de hidrógeno 148 (la cual es calentada por el calentador 160 hasta una temperatura aproximada de 204.4 -C -315a C (400 aF- 600aF) ) para formar una corriente mezclada 104 que es introducida dentro del primer reactor catalítico 110. El primer reactor catalítico 110 típicamente incluye un catalizador que cataliza una reacción en la cual el oxígeno del gas residual 102 es sustancialmente consumida por completo (en este caso, al menos 95%, más típicamente por lo menos 98%) para formar dióxido de azufre y agua, los cuales dejan el primer reactor catalítico 110 en una corriente producida libre de oxígeno 112. Se deberá observar que algo del dióxido de azufre en el primer reactor catalítico reaccionará con sulfuro de hidrógeno en una reacción tipo-Claus para formar azufre elemental conforme la temperatura de operación típica del primer reactor catalítico se encuentre en aproximadamente 204.4 SC - 426.7 2C (400 aF - 800 2F) . La corriente producida formada libre de oxígeno 112 después es enfriada al mezclarla con la corriente de reciclado 148 e hidrógeno, y/o una corriente de monóxido de carbono 114 por lo que la temperatura de la corriente combinada 116 se encuentra en el intervalo aproximado de 204.4 SC - 315a C (400 SF- 600aF) . En consecuencia, conforme el segundo reactor catalítico 120 incluya un catalizador que catalice la reducción de dióxido de azufre a sulfuro de hidrógeno, el dióxido de azufre (y al menos parte del azufre elemental) de la corriente producida libre de oxígeno 112 es convertido a sulfuro de. hidrógeno en el segundo catalítico 120. Típicamente, la temperatura del efluente del segundo reactor catalítico generalmente se encuentra entre 315.5 aC - 454.4 aC (600 aF -850 aF) , la cual preferiblemente es controlada al ajustar la cantidad de corriente de reciclado 148 hacia el segundo reactor catalítico 120. La segunda corriente producida 122 deja el segundo reactor catalítico 120, y el calor es extraído de la corriente 122 en el intercambiador 150 (por ejemplo, al convertir agua de alimentación de caldera en vapor) antes de entrar al separador 130. El agua condensada es extraída del segundo efluente de reactor catalítico 122 (el cual incluye gas libre de oxígeno reducido que comprende sulfuro de hidrógeno) en el separador 130 como una corriente 132, y una porción de la corriente de vapor procesada 134 entra en el absorbedor 140 como una corriente 13 A, mientras que otra porción 134B es reciclada hacia el primer convertidor catalítico 110 como una corriente 148. Dependiendo de las características reales del la corriente 102 y del requerimiento específico de extracción de azufre, la corriente 134B pude ser eliminada y reemplazada por una corriente 146 como la corriente de reciclado para el primer convertidor catalítico 110. En tales casos, la corriente completa 134 entra en el absorbedor 140 sin separarse. La corriente de reciclado 148 es impulsada por el propulsor 170, y por lo menos una porción de la corriente de reciclado 148 es calentada por el intercambiador 160 antes de mezclar la corriente de reciclado (calentada) con el gas residual 102 y/o la corriente producida libre de oxígeno 112. El generador 140 preferiblemente es una torre de absorción convencional en la cual una solución de amina absorbe el sulfuro de hidrógeno de la corriente 134 o de la corriente 134A con ello generar una corriente desulfurizada 146, la cual es ventilada a la atmósfera o es reciclada hacia el primer convertidor catalítico 110 como una corriente 148.
Bajo la mayoría de las condiciones de operación, la corriente desulfurizada 146 comprende menos de 10-150 ppmv de sulfuro de hidrógeno . La amina pobre entera al absorbedor conforme la corriente 144 y la solución de amina rica salen del absorbedor como una corriente 142 , la cual es regenerada con el uso de un proceso conocido . Con respecto al gas residual, se deberá reconocer que aun cuando son típicamente preferidos los gases del generador de un proceso S Zorb (proceso de extracción de Azufre con el uso de un sorbente que extrae azufre de una molécula que contiene azufre en una corriente de alimentación que contacta al catalizador (ver por ejemplo, proceso Conoco Phillips 'S Zorb)), numerosos gases alternativos también son considerados apropiados para utilizarse aquí y generalmente se incluyen todos los gases que comprenden oxígeno (preferiblemente menos de 10%) y dióxido de azufre (preferiblemente menos de 5%) . Por lo tanto, los gases residuales contemplados incluyen a los gases de escape FCC, o los gases de escape coker. En algunos de los aspectos preferidos, el gas residual puede contar con una concentración de dióxido de azufre de menos de 2.0%. Por ejemplo, la concentración de dióxido de azufre en las corrientes de gas apropiadas pueden encontrarse entre 1.2 % y 2.0%, y aun inferior. En donde la concentración de dióxido de azufre de un gas alimentado es superior, generalmente se prefiere que la proporción del gas de reciclado para el gas residual se ajustada para que la máxima concentración de dióxido de azufre en la corriente mezclada 104 sea menos de 2% y más típicamente menos de 1.5%. Se deberá reconocer particularmente, sin embargo, que la cantidad de gas de reciclado que es mezclada con el gas residual es seleccionada para que el gas de reciclado proporcione sulfuro de hidrógeno en una cantidad suficiente para el oxígeno contenido en el gas residual que se debe consumir mediante una reacción en el primer reactor que produce (entre otro productos) dióxido de azufre a partir del oxígeno y sulfuro de hidrógeno. Por lo tanto, la composición del gas de reciclado puede variar, y se deberá apreciar que el contenido de sulfuro de hidrógeno del gas de reciclado puede ser regulado al ajustar la proporción de la corriente 134B (rica en sulfuro de hidrógeno) o de la corriente 146 (pobre en sulfuro de hidrógeno) . Sin embargo, en aspectos alternativos, los agentes reductores (por ejemplo, sulfuro de hidrógeno, hidrógeno, etc.) pueden ser suministrados por fuentes diferentes a las corrientes 134B y 146, y las fuentes sulfuro de hidrógeno apropiadas incluyen las corrientes de alimentación de plantas Claus, o corrientes de gas corrosivas de la regeneración de amina. Los primeros reactores catalíticos preferidos incluyen un catalizador que cataliza una reacción en la cual oxígeno de un gas que contiene reacciona con sulfuro de hidrógeno (contenido en el gas o agregado al gas) para formar un gas libre de oxígeno (en este caso, menos de 1%, más típicamente menos de 0.5%, y lo más típicamente menos de 0.1%) que comprende dióxido de azufre. Por lo tanto, los catalizadores contemplados incluyen todos los catalizadores que promueven la oxidación de sulfuro de hidrógeno, y especialmente incluyen varios catalizadores de alúmina, catalizadores de óxido de titanio y catalizadores de vanadio-antimonio . Adicionalmente se deberá apreciar que dependiendo del tipo de catalizador y contenido de oxígeno, la temperatura de reacción en el primer reactor catalítico generalmente se encontrará en el intervalo de entre aproximadamente 204.4 2C a 426.7 2C (400 2F a 800 2F) . Sin embargo, temperaturas más bajas (por ejemplo, entre 148.9 2C a 204.4 2C (300 2F a 400 aF) ) o temperaturas más altas (por ejemplo, entre 426.7 2C a 510 aC (800 aF a 950 2F) ) también son consideradas apropiadas . Las temperaturas de operación apropiadas pueden ser mantenidas al precalentar el gas de reciclado y/o el gas residual (por ejemplo, hasta una temperatura de entre aproximadamente 204.4 2C a 315.6 aC (400 2F a 600 2F) . Típicamente, algo del sulfuro de hidrógeno en el primer reactor catalítico reaccionará con algo del dióxido de azufre en una reacción tipo-Claus para formar agua y azufre elemental . Con respecto al segundo reactor catalítico, se ha contemplado que todos los reactores de hidrogenación conocidos pueden ser empleados para utilizarse en conjunto con las enseñanzas aquí presentadas. Adicionalmente, en general se prefiere que los segundos reactores catalíticos contemplados incluirán a un catalizador de hidrogenación que catalice una reacción en la cual el dióxido de azufre e hidrógeno, y/o monóxido de carbono, reaccionen para formar sulfuro de hidrógeno y agua. Existen numerosos catalizadores de hidrogenación conocidos en el estado previo de la técnica y todos los catalizadores conocidos son considerados apropiados para utilizarse aquí. No obstante, los catalizadores especialmente preferidos incluyen a los catalizadores de molibdeno cobalto, catalizadores de cerio, o catalizadores de zirconia. En consecuencia, el dióxido de azufre del gas libre de oxígeno proporcionado por el primer reactor reaccionará en el segundo reactor con hidrógeno agregado para formar una gas reducido libre de oxígeno que comprende ¾S. El hidrógeno generalmente es agregado al efluente del primer reactor catalítico o directamente al segundo reactor catalítico en una cantidad suficiente para convertir sustancialmente todo (en este caso, al menos 95%, más típicamente al menos 99%) del dióxido de azufre en sulfuro de hidrógeno. Por lo tanto, la cantidad exacta de hidrógeno, y/o monóxido de carbono, variará, sin embargo, se deberá reconocer que una persona experimentada en la técnica será fácilmente capaz de determinar de determinar la cantidad apropiada.
Hidrógeno y/o monóxido de carbono puede ser agregado en diversas formas y de varias fuentes, y las corrientes de hidrógeno contempladas pueden incluir hidrógeno purificado (por ejemplo, de un PSA) , o corrientes enriquecidas en hidrógeno y/o monóxido de carbono (por ejemplo, corrientes de reciclado que contienen hidrógeno) . Con respecto a la temperatura del gasas de oxígeno agotado que entra al segundo reactor catalítico, generalmente se prefiere que el gas de oxígeno agotado sea enfriado hasta un intervalo de temperatura de entre aproximadamente 204.4 2C a 315.6 2C (400 2F a 600 SF) y la concentración de S02 de menos de 2%. Preferiblemente, tal enfriamiento y/o dilución son conseguidos al mezclar el gas de oxígeno agotado 112 del primer reactor catalítico con el gas de reciclado 148 (el cual puede o puede no estar precalentado) . En tales configuraciones, se deberá reconocer especialmente que el agente de enfriamiento/dilución (en este caso, el gas de reciclado) se encuentra libre de oxígeno y puede comprender sulfuro de hidrógeno. Sin embargo, el enfriamiento también puede ser realizado mediante disipadores de calor (por ejemplo, un intercambiador de calor) , y se deberá reconocer que temperaturas más bajas (por ejemplo, entre 148.9 2C a 204.4 2C (300 2F a 400 SF) ) o aún temperaturas más altas (por ejemplo, entre 315.5 2C a 398·.9 2C (600 F a 750 2F) ) también son contempladas. El efluente producido del segundo reactor catalítico (el gas libre de oxígeno que contiene sulfuro de hidrógeno) después es enfriado, preferiblemente en un intercambiador de calor y el condensado es extraído después del enfriarlo en un separador antes de que el gas enfriado sea desulfurizado en un absorbedor con el uso de métodos suficientemente conocidos en la técnica. Típicamente, el absorbedor es un absorbedor de amina que utiliza un solvente basado en amina para extraer el sulfuro de hidrógeno del efluente del segundo reactor catalítico. El solvente rico producido después es procesado con el uso de un proceso de regeneración de solvente suficientemente conocido en la técnica. Alternativamente, un condensador de contacto directo podría ser utilizado para enfriar y extraer el condensado. Por lo tanto, los inventores en general contemplan una planta que comprende un primer reactor catalítico que recibe un gas efluente que comprende oxígeno y dióxido de azufre, y que además recibe un segundo gas que comprende sulfuro de hidrógeno, en donde el primer reactor además incluye un catalizador que cataliza una reacción en la cual el oxígeno reacciona con el sulfuro de hidrógeno para formar un gas libre de oxígeno que comprende agua y dióxido de azufre. Tales plantas también incluyen un segundo reactor catalítico que es acoplado fluidamente al primer reactor y recibe el gas libre de oxígeno. Los segundos reactores catalíticos comprenden un catalizador de hidrogenación que cataliza una reacción en la cual el dióxido de azufre del gas libre de oxígeno e hidrógeno, y/o monóxido de carbono reacciona para formar un gas reducido libre de oxígeno que comprende sulfuro de hidrógeno. Además se deberá apreciar que los reactores primero y segundo podrían ser dispuestos en un recipiente individual compuesto por dos lechos catalizadores separados con espacio suficiente para que el gas se mezcle adentro entre los dos lechos catalíticos separados . Visto desde otra perspectiva, por lo tanto se ha contemplado que una planta para desulfuración de un gas residual que incluye oxígeno y dióxido de azufre, incluirá un primer reactor que recibe el gas residual y en el cual se agrega sulfuro de hidrógeno al gas residual en una cantidad eficaz para agotar catalíticamente el gas residual de oxígeno, y un segundo reactor que recibe el gas residual de oxígeno agotado y en el cual se agrega hidrógeno y/o monóxido de carbono al gas residual de oxígeno agotado para reducir catalíticamente el dióxido de azufre a sulfuro de hidrógeno. En consecuencia, un método de desulfuración de un gas residual que contiene oxígeno cuenta con un paso en el cual es suministrado un gas residual que incluye dióxido de azufre y oxígeno. En otro paso, el gas residual es combinado con sulfuro de hidrógeno en una cantidad suficiente para agotar el gas residual de oxígeno en una reacción catalítica en la cual el sulfuro de hidrógeno es oxidado a dióxido de azufre con ello formar un gas de oxígeno agotado. En aun otro paso, el gas de oxígeno agotado es reaccionado catalíticamente con hidrógeno para reducir el dióxido de azufre a sulfuro de hidrógeno, con ello formar un gas reducido de oxígeno agotado. De esa forma, se han descrito las modalidades y aplicaciones específicas para las configuraciones y métodos para mejorar el tratamiento de gas efluente. No obstante, deberá ser evidente para las personas experimentadas en la técnica que varias modificaciones además de las ya descritas son posibles sin separarse de los conceptos inventivos aquí tratados. La materia objeto inventiva, por lo tanto, no está restringida excepto por el espíritu de las reivindicaciones anexas. Más aún, durante la interpretación tanto de la especificación como de las reivindicaciones, todos los términos deberán ser interpretados de la manera más amplia posible que sea consistente con el contexto. En particular, los términos. "comprende", "que comprende" deberán ser interpretados como referencia para los elementos, componentes, o pasos en una forma no exclusiva, indicando que los elementos, componentes, o pasos referenciados pueden estar presentes, o utilizados, o combinados con otros elementos, componentes, o pasos que no se encuentran expresamente referenciados . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.