NL8301170A - METHOD AND APPARATUS FOR COMBUSTING H2S-CONTAINING GASES - Google Patents
METHOD AND APPARATUS FOR COMBUSTING H2S-CONTAINING GASES Download PDFInfo
- Publication number
- NL8301170A NL8301170A NL8301170A NL8301170A NL8301170A NL 8301170 A NL8301170 A NL 8301170A NL 8301170 A NL8301170 A NL 8301170A NL 8301170 A NL8301170 A NL 8301170A NL 8301170 A NL8301170 A NL 8301170A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- load
- gas
- burner
- sulfur
- air
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
c-, i % m V.O.4703c-, i% m V.O.4703
Werkwijze en inrichting om H^S bevattende gassen te verbranden.Method and device for burning H 2 S-containing gases.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze om bevattende gassen te verbranden met zuurstof en/of lucht onder warming van elementaire zwavel en afscheiden van de gevormde zwavel uit de verbrandingsgassen. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting 5 om deze werkwijze uit te voeren.The invention relates to a method for burning containing gases with oxygen and / or air while heating elemental sulfur and separating the sulfur formed from the combustion gases. The invention also relates to a device 5 for carrying out this method.
De verwerking van zwavelwaterstof bevattende gassen volgens de Claus methode vindt plaats in inrichtingen, die bij 20-100% van hun capaciteit kunnen worden gebruikt. Dikwijls treedt echter de noodzaak op, de inrichting ook in bedrijf te houden bij een belasting van minder dim 20%.The processing of hydrogen sulphide-containing gases according to the Claus method takes place in installations which can be used at 20-100% of their capacity. However, often the necessity arises to keep the device in operation even with a load of less than 20%.
10 Dit kan bijvoorbeeld noodzakelijk worden in een raffinaderij, wanneer tijdelijk een zeer zwavelarme ruwe olie wordt verwerkt en/of wanneer de capaciteit slechts gedeeltelijk wordt benut.This may become necessary, for example, in a refinery, when temporarily processing very low-sulfur crude oil and / or when the capacity is only partially utilized.
De uitvinding heeft tot doel een werkwijze en een inrichting te verschaffen voor omzetten van H^S bevattende gassen onder vorming van 15 elementaire zwavel bij een belasting tussen 100 en 5%, terwijl ook bij geringe belasting een veilige en storingsvrije bedrijfsvoering mogelijk moet zijn. In het bijzonder moet bij een belasting van 5-20% een veilige verbranding van het H^S bevattende gas verkregen worden en een nevelvrije afscheiding van de -gevormde zwavel.The object of the invention is to provide a method and an apparatus for converting H 2 S-containing gases to form elemental sulfur at a load between 100 and 5%, while a safe and trouble-free operation must also be possible under low load. In particular, at a load of 5-20%, a safe combustion of the H 2 S-containing gas must be obtained and a mist-free separation of the formed sulfur.
20 De uitvinding gaat uit van een werkwijze om H^S bevattende gassen te verbranden met lucht en/of zuurstof onder vorming van elementaire zwavel gevolgd door afscheiding van de gevormde zwavel uit de verbrandingsgassen in een met branders uitgeruste verbrandingszone, een daarop aansluitende reactiezone en meerdere koelzones, in welke uit het 25 reactiegas, dat eventueel eerst weer verwarmd is, en na katalytische verdere omzetting tot zwavel, de gevormde zwavel wordt gecondenseerd en afgescheiden. De werkwijze volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat men de H^S bevattende gassen bij grote belasting in hoofdzaak door een of meer hoofdbranders en bij kleine belasting door een by-pass-brander naar 30 de verbrandingszone voert, terwijl men bij geringe belasting bovendien stookgas verbrandt in een afzonderlijke brander en het koelopper-vlak in de koelzones, welke met het reactiegas in aanraking komen kleiner maakt. Doordat het S^S bevattende gas bij kleine belasting naar de ver-brandingskamer wordt gevoerd door een afzonderlijke, speciaal voor deze 830 1 17 0 -2- Λ belastingen aangebrachte by-pass-brander en door de verbranding van stookgas bij deze belastingen een voor verbranden tot zwavel voldoend hoge reactietemperatuur wordt behouden, wordt ook bij een belasting van 5-20% een veilige H^S-omzetting tot elementaire zwavel 5 van meer dan 90% bereikt. Door het verminderen van de koeloppervlakken die met het reactiegas in aanraking komen, bij kleine belasting, wordt de vorming van zwavelnevels in de koelzones vermeden en een nevelvrije condensatie van de zwavel wordt verkregen. Het verminderen van het koel-oppervlak bij geringe belasting heeft bij opnieuw verhitten van het uit 10 de koelzones afgevoerde reactiegas met in serie geschakelde branders verder nog het voordeel, dat men stookgas uitspaart, wanneer men de in serie geschakelde branders stookt met stookgas, respectievelijk de terugwinning van zwavel in het gehele proces groter wordt, wanneer deze in serie geschakelde branders worden gevoed met een zuur gas.The invention is based on a method for burning H 2 S-containing gases with air and / or oxygen to form elemental sulfur, followed by separation of the sulfur formed from the combustion gases in a combustion zone equipped with burners, a subsequent reaction zone and several cooling zones, in which the sulfur formed is condensed and separated from the reaction gas, which is optionally first reheated, and after catalytic further conversion to sulfur. The process according to the invention is characterized in that the H 2 S-containing gases are fed to the combustion zone at high load mainly by one or more main burners and at low load by a by-pass burner, while fuel gas is additionally supplied at low load burns in a separate burner and reduces the cooling area in the cooling zones, which come into contact with the reaction gas. Because the S ^ S-containing gas is fed to the combustion chamber at a small load, by a separate by-pass burner specially arranged for these 830 1 17 0 -2- Λ loads and by the combustion of fuel gas at these loads a Burning until sulfur maintains a sufficiently high reaction temperature, a safe H 2 S conversion to elemental sulfur of more than 90% is achieved even at a load of 5-20%. By reducing the cooling surfaces that come into contact with the reaction gas, at small loads, the formation of sulfur sprays in the cooling zones is avoided and a mist-free condensation of the sulfur is obtained. Reducing the cooling surface at low load has the further advantage of re-heating the reaction gas discharged from the cooling zones with series-connected burners that fuel gas is saved if the series-connected burners are fired with fuel gas or the sulfur recovery in the entire process increases when these series-connected burners are fed with an acid gas.
15 Volgens een voorkeursuitvoering van de uitvinding wordt de omschakeling tussen de bedrijfsvoering met grote belasting en die met kleine belasting uitgevoerd bij een belasting in het gebied van 15-40% en bij voorkeur bij een belasting van omstreeks 25%. Bij grote belasting kan bijvoorbeeld de hoofdbrander 95-20% van de belasting op zich nemen, 20 terwijl de by-pass-brander constant wordt belast met 5% van de nominale belasting. Wanneer hierbij de totale belasting daalt tot 25%, kam de omschakeling zodanig worden uitgevoerd, dat de hoofdbrander wordt uitge-schakeld en alleen de by-pass-brander in bedrijf blijft en dan na het omschakelen niet meer wordt belast met 5% maar met 25% van de nominale 25 belasting.According to a preferred embodiment of the invention, the switch between the high load and the low load operation is performed at a load in the range of 15-40% and preferably at a load of about 25%. For example, at high loads, the main burner can take on 95-20% of the load, 20 while the by-pass burner is constantly loaded with 5% of the rated load. When the total load falls to 25%, the switchover must be carried out in such a way that the main burner is switched off and only the by-pass burner remains in operation, and then after loading it is no longer loaded with 5% but with 25 % of the nominal load 25.
Bij voorkeur schakelt men de stookgasbrander in of uit,afhankelijk van de temperatuur in de reactiezone of de verbrandingszone. Daardoor wordt ook bij kleine belasting de temperatuur in de reactiezone gehouden op de optimale waarde voor de vorming van zwavel, welke tempera-30 tuur bij kleine belasting niet bereikt zóu kunnen worden door verbranding van alleen E^S. Deze door verbranden van stookgas bereikte temperatuur in de reactiezone ligt bij kleine belasting gewoonlijk in het gebied van 900-1150°C. De toevoer van stookgas naar de stookgasbrander wordt doelmatig geregeld door de temperatuur in de reactiezone. In het algemeen 35 wordt deze stookgasverbranding ingeschakeld, wanneer de belasting is ge- 830 1 17 0 <n -3- daald tot 40% of minder en bij voorkeur wanneer die is gedaald tot 25% of minder.Preferably, the fuel gas burner is switched on or off, depending on the temperature in the reaction zone or the combustion zone. As a result, even under a small load, the temperature in the reaction zone is kept at the optimum value for the formation of sulfur, which temperature cannot be reached at low load by combustion of only E 2 S. This temperature in the reaction zone, achieved by combustion of combustion gas, is usually in the range of 900-1150 ° C under low load. The supply of fuel gas to the fuel gas burner is efficiently controlled by the temperature in the reaction zone. Generally, this fuel gas combustion is turned on when the load has fallen to 40% or less, and preferably when it has fallen to 25% or less.
Volgens een voorkeursuitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding schakelt men de belasting van de koelvlaMcen met reactiegas om 5 bij een belasting in het gebied van 40-60%. Bij een dalen van de belasting onder een gekozen waarde in dit gebied worden de met het reactiegas in aanraking komende koelvlakken verminderd. Daardoor vermijdt men, dat de gassnelheid in de koelers te ver daalt en de gecondenseerde elementaire zwavel nevels gaat vormen, welke in gebruikelijke zwavelcon-10 densators slechts moeilijk af te scheiden zouden zijn.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the load of the cooling flasks with reaction gas is switched at a load in the range of 40-60%. When the load falls below a selected value in this range, the cooling surfaces that come into contact with the reaction gas are reduced. This prevents the gas velocity in the coolers from falling too far and causing the condensed elemental sulfur to form mists, which would be difficult to separate in conventional sulfur condensers.
Verder is bij voorkeur gezorgd, dat men de luchttoevoer naar de verbrandingszone door een proceschromatograaf hij grote belasting regelt door instellen van' de luchthoeveelheid naar de hoofdbrander of hoofdbranders ai bij kleine belasting door instellen van de luchthoeveelheid naar de stook-15 gasbranders. De meetgrootheid voor de regeling van de luchttoevoer is de verhouding H2S/S02 in het reactiegas aan de uitgang van de inrichting, dat wil zeggen na de laatste zwavelcondensatie en v<5ór de toevoer van het afvoergas naar een thermische of katalytische naverbranding. Voor de regelingen kunnen aan de hoofdluchtventielen van de luchtleidingen naar 20 de hoofdbranders, bijvoorbeeld naar de stookgasbranders, by-pass-leidin-gen zijn aangebracht met regelventielen, die meer of minder opengaan, afhankelijk van de stuurbevelen, afkomstig uit de chromatograaf. Om met zekerheid de verbranding van de HjS bevattende gassen ook bij een zeer geringe belasting te waarborgen, wordt de procesluchtregeling doelmatig 25 uitgevoerd aan de luchtleiding naar de stookgasbrander. Het is doelmatig, de luchttoevoer naar de by-pass-brander te beperken tot een belasting van 8-25%. Wanneer het opnieuw verwarmen van de reactiegassen na de condensatie van de zwavel plaatsvindt met behulp van in serie geplaatste branders, dan kan men afzien van de luchttoevoer naar de by-pass-brander 30 bij een belasting beneden 8%, terwijl bij een werkwijze zonder in serie geplaatste branders de luchttoevoer naar de by-pass-brander wordt toegepast tot de belasting is gedaald tot 5%. De toevoer van lucht naar de by-pass-brander wordt ingesteld op een constante verhouding tot het H2S bevattende gas, terwijl de regeling, zoals gezegd, plaatsvindt door 35 de luchttoevoer naar de stookgasbrander, welke bij geringe belasting in ieder geval in bedrijf is.Furthermore, it is preferably ensured that the air supply to the combustion zone is controlled by a process chromatograph which controls a large load by adjusting the air quantity to the main burner or main burners, and at a small load by adjusting the air quantity to the combustion gas burners. The measured variable for the regulation of the air supply is the ratio H2S / SO2 in the reaction gas at the outlet of the device, that is after the last sulfur condensation and before the supply of the exhaust gas to a thermal or catalytic afterburning. For the controls, by-pass lines may be provided on the main air valves from the air lines to the main burners, for example to the fuel gas burners, with control valves opening more or less depending on the control commands from the chromatograph. In order to guarantee with certainty the combustion of the HjS-containing gases even with a very low load, the process air control is expediently carried out on the air line to the fuel gas burner. It is advisable to limit the air supply to the by-pass burner to a load of 8-25%. If reheating of the reaction gases after the condensation of the sulfur takes place using series-mounted burners, then the air supply to the by-pass burner 30 can be dispensed with at a load below 8%, while in a process without series-mounted burners the air supply to the by-pass burner is applied until the load has fallen to 5%. The supply of air to the by-pass burner is set at a constant ratio to the H2S-containing gas, while, as stated, the control is effected by the air supply to the fuel gas burner, which is in any case operating at low load.
8301170 * » -4-8301170 * »-4-
De inrichting om de werkwijze volgens de uitvinding uit te voeren,omvat een verbrandingsoven, die is voorzien van een verbrandingskamer, een reac-tiekamer en branders voor bevattend gas en stookgas, een koeler voor reactiegassen en ten minste een zwavelcondensator /afscheider.The apparatus for carrying out the method according to the invention comprises an incinerator, which is provided with a combustion chamber, a reaction chamber and burners for containing gas and fuel gas, a cooler for reaction gases and at least one sulfur condenser / separator.
5 Volgens de uitvinding is de inrichting gekenmerkt, doordat in de wand van de branderkamer ten minste een hoofdbrander is aangebracht voor werken bij grote belasting en een by-pass-brander en een stookgasbrander voor werken bij kleine belasting, terwijl de koelvlakken van de zwavel-condensatör/afschelder . onderverdeeld zijn en een gedeelte van de 10 koel vlakken afgesloten kan worden. Terwijl een stookgasbrander bij deAccording to the invention, the device is characterized in that at least one main burner is arranged in the wall of the combustion chamber for working under heavy loads and a by-pass burner and a fuel gas burner for working under small loads, while the cooling surfaces of the sulfur condenser / separator. be divided and part of the 10 cooling surfaces can be closed. While a fuel gas burner at the
Claus-oven tot dusver uitsluitend werd gebruikt voor het opstarten, dient hij bij de werkwijze volgens de uitvinding ertoe, het dalen van de reactietemperatuur bij kleine belasting te vermijden, welke op zal treden door geringe warmteontwikkeling uit de verbranding van ^S. Bij ge-15 ringe belasting heeft deze stookgasbrander dus ook tijdens normaal bedrijf een functie. Het uitschakelen van een gedeelte van de koel vlakken zorgt, dat bij geringe belasting in de koelhuizen de massasnelheid niet daalt beneden een gekozen waarde, zodat vorming van zwavelnevels in de gasfase vermeden wordt. Wanneer de zwavelcondensator'/afscheider -is 20 voorzien van een pijpenbundel, die door een koelmiddel omstroomd wordt, zijn volgens de uitvinding afzonderlijke gastoevoerstompen aangebracht voor de centrale buizen en voor de buizen van de buitenring van de pijpenbundel, terwijl in de gasleiding naar de centrale pijpen een af-sluitorgaan is aangebracht. Met dit afsluitorgaan kunnen de centrale 25 pijpen bij geringe belasting worden afgesloten. Het afsluiten van deze centrale (binnenste)buizen, maakt, dat de centrale (afgsloten)buizen worden omstroomd door een koelmiddel met passende temperatuur (water), zodat vast worden van de zwavel in deze buizen, die niet door reactiegas worden doorstroomd, wordt verhinderd.Claus furnace has hitherto only been used for start-up, in the process according to the invention it serves to avoid the drop of the reaction temperature at a small load, which will occur due to low heat development from the combustion of S. With a low load, this fuel gas burner therefore also has a function during normal operation. Switching off a part of the cooling surfaces ensures that the mass velocity does not drop below a selected value under low load in the cooling houses, so that formation of sulfur sprays in the gas phase is avoided. According to the invention, when the sulfur condenser / separator 20 is provided with a pipe bundle, which is circulated by a coolant, separate gas supply stubs are provided for the central pipes and for the pipes of the outer ring of the pipe bundle, while in the gas conduit to the central pipe pipes, a sealing member is provided. With this closing member, the central pipes can be closed at low load. The closing of these central (inner) pipes causes the central (closed) pipes to be circulated by a coolant of appropriate temperature (water), so that the sulfur in these pipes, which are not flowed through reaction gas, is prevented from solidifying. .
30 De uitvinding wordt nader beschreven aan de hand van de teke ning. Daarin zijn: fig. 1 een schematische voorstelling van de verbrandingsoven met de branders voor zuur gas en voor stookgas.The invention is described in more detail with reference to the drawing. Fig. 1 is a schematic representation of the incinerator with the burners for sour gas and for fuel gas.
Fig. 2 een vergrote weergave van een gedeelte van de verbran-35 dingsoven met de gastoevoerleidingen en de bijbehorende regelinrichtin-gen; 830 1 1 7 0 -5- fig. 3 een schematische voorstelling van de na de verbrandingszone geschakelde gedeelten van de inrichting volgens de uitvinding en fig. 4 een vergrote weergave van een zwavelcondensator zoals in de inrichting volgens de uitvinding worden toegepast.Fig. 2 is an enlarged view of a portion of the combustion furnace with the gas supply lines and associated control devices; Fig. 3 is a schematic representation of the parts of the device according to the invention switched after the combustion zone and Fig. 4 shows an enlarged view of a sulfur condenser as used in the device according to the invention.
5 Zoals fig. 1 toont omvat de verbrandingsoven l,een verbrandingskamer la en een reactiakamer 1 b waaraan de eerste trap van de procesgaskoeler lc is aangesloten. Tussen de kamers la en lb is een vernauwing aangebracht door een stuwwand ld. Het door leiding 2 aangevoerde zure gas kan door leiding 2a naar de hoofdbrander 3 worden gevoerd, die is voor-10 zien van meerdere mondstukken. Het zure gas kan verder door de by-pass leiding 2b naar een by-pass brander 4 worden gevoerd. Verder is de verbrandingskamer la voorzien van een centrale stookgasbrander 5, waaraan door leiding 6 stookgas wordt toegevoerd.As shown in Fig. 1, the combustion oven 1 comprises a combustion chamber 1a and a reaction chamber 1b to which the first stage of the process gas cooler 1c is connected. A narrowing is provided between the chambers 1a and 1b by a dam wall 1d. The sour gas supplied through line 2 can be fed through line 2a to the main burner 3, which is provided with several nozzles. The sour gas can further be passed through the by-pass line 2b to a by-pass burner 4. Furthermore, the combustion chamber 1a is provided with a central fuel gas burner 5, to which fuel gas is supplied through line 6.
Zoals in fig. 2 is te zien bevatten de leidingen 2a en 2b voor het 15 zure gas en de stookgasleiding regelventielen 8a, 8b en 9, waarvan de betekenis hieronder wordt beschreven. Zuurstof of lucht wordt naar de branders gevoerd vanuit de leiding 7 door de deelleidingen 7a, 7b, 7c, waarin eveneens regelventielen 10a, 10b en 10c zijn aangebracht. De toevoer van het zure gas naar de in serie geschakelde branders wordt 20 uitgevoerd door leiding 2c.As can be seen in Fig. 2, the pipes 2a and 2b for the sour gas and the fuel gas pipe contain control valves 8a, 8b and 9, the meaning of which is described below. Oxygen or air is supplied to the burners from the line 7 through the sub-lines 7a, 7b, 7c, in which control valves 10a, 10b and 10c are also arranged. The supply of the sour gas to the series-connected burners is effected through line 2c.
Zoals uit fig. 2 blijkt zijn de ventielen 8a, 8b, 9 en 10a, 10b en 10c geïntegreerd in een regelsysteem door welke een geregelde toevoer van het zure gas, stookgas en lucht naar de branders 3-5 mogelijk is.As can be seen from Fig. 2, the valves 8a, 8b, 9 and 10a, 10b and 10c are integrated in a control system through which a controlled supply of the sour gas, fuel gas and air to the burners 3-5 is possible.
De bediening van het stookgasventiel 9 wordt geregeld door een tempera-25 tuurvoeler 11 in de reactiekamer lb van de oven en evenzo wordt het luchtventiel 10.c in de bijbehorende leiding 7c door een verhoudingsrege-laar geregeld. De regeling van de verbrandingslucht wordt uitgevoerd door een proceschromatograaf (niet getekend) welke de verhouding H^S/ SOg in het reactiegas aan de uitgang, dat wil zeggen na de laatste zwa-30 velcondensatie, bepaalt voordat het gas treedt in een thermische of katalytische naverbranding. Deze procesvariabele wordt bij een belasting tussen 25 en 100% gebruikt om de hoeveelheid verbrandingslucht te regelen, die door leiding 7a stroomt met behulp van een ventiel 12 in een by-pass leiding 13 naar ventiel 10a. Bij een belasting kleiner dan 25% 35 wordt door de proceschromatograaf door de bedieningsleiding 14 de toevoer van verbrandingslucht naar de stookgasbrander 5 geregeld met behulp 8301170 . -6- 9 van ventiel 15, dat is aangebracht in een by-pass 16 op het luchtventiel 10c.The operation of the fuel gas valve 9 is controlled by a temperature sensor 11 in the reaction chamber 1b of the oven, and likewise the air valve 10.c in the associated pipe 7c is controlled by a ratio controller. Combustion air is controlled by a process chromatograph (not shown) which determines the ratio of H 2 S / SOg in the reaction reaction gas, ie after the last sulfur condensation, before the gas enters a thermal or catalytic afterburning. This process variable is used at a load between 25 and 100% to control the amount of combustion air flowing through line 7a using a valve 12 in a bypass line 13 to valve 10a. At a load of less than 25% 35, the process chromatograph through the control line 14 controls the supply of combustion air to the fuel gas burner 5 using 8301170. -6- 9 of valve 15, which is arranged in a by-pass 16 on the air valve 10c.
Volgens fig. 3 stroomt het reactiegas uit de oven 1 eerst door een eerste reactiegaskoeler 1c, waarin het wordt afgekoeld tot een 5 temperatuur, die minstens 10-20°C ligt boven het zwavel-dauwpunt van het gas, en zodat condensatie van zwavel zo goed mogelijk wordt vermeden. Daarbij verloopt de gaskoeling onder vorming van stoom met middelmatige druk. Het reactiegas wordt daarna in een koeler/condensator/afscheider 20 afgekoeld tot een temperatuur beneden het zwavel-dauwpunt.According to Fig. 3, the reaction gas from the furnace 1 first flows through a first reaction gas cooler 1c, in which it is cooled to a temperature which is at least 10-20 ° C above the sulfur dew point of the gas, and so that condensation of sulfur is is best avoided. The gas cooling takes place under the formation of steam with medium pressure. The reaction gas is then cooled in a cooler / condenser / separator 20 to a temperature below the sulfur dew point.
10 Daarbij wordt een aanzienlijk gedeelte van de verwarmde zwavel afgescheiden. De temperatuur van het af gekoelde reactiegas ligt bijvoorbeeld tussen 180 en 220 °C. Vervolgens wordt het gas in de verbrandingskamer 21 met behulp van in serie geschakelde branders verhit tot bijvoorbeeld 220-300°C. Daartoe worden in de verbrandingskamer 21 door een leiding 22 15 toegevoerd zuur gas verbrand met lucht die toegevoerd wordt door leiding 23. Dit gas wordt dan aan een Claus-contact 24 verder omgezet en vervolgens in de koeler/condensator 25 bevrijd van de gevormde zwavel. Het tot 140-180°C afgekoelde gas wordt dan in een volgende verbrandings-, kamer 26 opnieuw door verbranden van - zuur gas uit de leiding 27 en 20 lucht uit de leiding 28 verhit, bijvoorbeeld tot 180-250°C, opnieuw verder omgezet in aanraking met de Claus-contact 29 en tenslotte af gekoeld in de koeler/condensator 30 om alle zwavel te condenseren. Na af-koelen tot 120-150°C en afscheiden van de zwavel stroomt het gas naar een derde en eventueel een vierde Claus-contact en/of naar een naver-25 brandingsinrichting.A considerable part of the heated sulfur is thereby separated off. For example, the temperature of the cooled reaction gas is between 180 and 220 ° C. The gas in the combustion chamber 21 is then heated to, for example, 220-300 ° C by means of burners connected in series. To this end, sour gas supplied through a line 22 in the combustion chamber 21 is burned with air supplied through line 23. This gas is then further converted at a Claus contact 24 and then freed from the sulfur formed in the cooler / condenser 25. The gas cooled to 140-180 ° C is then reheated in a subsequent combustion chamber 26 by burning acid gas from the line 27 and air from the line 28, for example to 180-250 ° C, again converted. in contact with the Claus contact 29 and finally cooled in the cooler / condenser 30 to condense all sulfur. After cooling to 120-150 ° C and separating the sulfur, the gas flows to a third and optionally a fourth Claus contact and / or to an afterburner.
De in fig. 3 getoonde koeler/afscheider 20, 25, 30 is in fig. 4 op vergrote schaal te zien. Deze is voorzien van een tussen pijpplaten aangebrachte pijpenbundel, waarvan de centrale buizen 34 door een buis-stomp 38b van gas kunnen worden voorzien, terwijl de buizen 35, in de 30 ringruimte rondom de centrale buizen 34 met gas kunnen worden voorzien door een buisstomp 38a. De gastoevoer naar de condensator 30 wordt uitgevoerd door leiding 32, waarbij de centrale pijpen 34 door leiding 32b met een afsluitorgaan 33 worden voorzien, terwijl de buizen 35 in de ringruimte worden gevoed via de zijleiding 32a. Aan de afvoerkant van 35 de pijpenbundel bevindt zich de afscheider, waaraan de gevormde zwavel-druppels worden afgescheiden. De vloeibare zwavel verzamelt zich in de 8301170 % -7- «, val 39 en kan vandaaruit worden afgevoerd door leiding 37. Het reactie-gas verlaat de afscheider door leiding 31. Deze constructie maakt het mogelijk, het koeloppervlak te beperken tot de buizen 35 in de ring-ruimte door de leiding 32b te sluiten, wanneer de last is gedaald tot 5 een gekozen waarde, bijvoorbeeld tot 50%.The cooler / separator 20, 25, 30 shown in Figure 3 is shown in an enlarged scale in Figure 4. It is provided with a tube bundle arranged between tube plates, of which the central tubes 34 can be gas-filled by a tube stub 38b, while the tubes 35 can be gas-filled in the annular space around the central tubes 34 by a tube stub 38a . The gas supply to the condenser 30 is conducted through line 32, with the central pipes 34 being supplied with a shut-off member 33 through line 32b, while the tubes 35 are fed into the annulus through the side line 32a. On the discharge side of the pipe bundle is the separator, on which the sulfur droplets formed are separated. The liquid sulfur collects in the 8301170% -7- «, trap 39 and can be discharged from there through line 37. The reaction gas leaves the separator through line 31. This construction makes it possible to limit the cooling surface to the tubes 35 in the annulus by closing conduit 32b when the load has fallen to a selected value, for example, to 50%.
Bedrij fsvoeringen.Business linings.
1. Bedrijf bij een belasting van 100 tot 25%.1. Operation at a load of 100 to 25%.
5% van het HjS bevattende gas wordt naar de by-pass-brander 4 gevoerd en daar zonder verbrandingslucht in de verbrandingszone la 10 gevoerd. De overige 20 tot 95% worden onder regeling van de druk met de voor het proces benodigde hoeveelheid lucht in de hoofdbrander 3 verbrand , terwijl de hoeveelheid zuur gas die nodig is voor de in serie geschakelde branders 21 en 26 van deze hoeveelheid kan worden afgetrokken. De bij dit type bedrijf niet gebruikte stookgasbrander wordt ge-15 spoeld met een gedeelte van de verbrandingslucht of met een inert gas om indringen van zwaveldampen in de branders te verhinderen. Bij dalen van de reactietemperatuur, gewoonlijk ongeveer 1000°C, in de verbran-dingskamer la of de reactiekamer lb wordt de stookgas -brander 5a aangestoken en het spoelen wordt gestopt. De proceschromatograaf regelt 20 de hoeveelheid lucht die naar de hoofdbrander 3 wordt gevoerd.5% of the HjS-containing gas is fed to the by-pass burner 4 and fed there into the combustion zone 1a 10 without combustion air. The remaining 20 to 95% are burned in the main burner 3 under pressure control with the amount of air required for the process, while the amount of sour gas required for the burners 21 and 26 connected in series can be subtracted from this amount. The fuel gas burner not used in this type of operation is purged with a portion of the combustion air or with an inert gas to prevent the penetration of sulfur vapors into the burners. When the reaction temperature drops, usually about 1000 ° C, in the combustion chamber 1a or the reaction chamber 1b, the fuel gas burner 5a is ignited and the purging is stopped. The process chromatograph controls the amount of air that is fed to the main burner 3.
2. Bedrijf bij een belasting van 25 tot 5%.2. Operation at a load of 25 to 5%.
Wanneer een belasting van 25% wordt bereikt, dat wil zeggen 20% zuur gas naar de hoofdbrander 3 en 5% naar de by-pass-brander 4, dan wordt de hoofdbrander 3 uitgeschakeld en gespoeld met een inert gas. 25 De hoeveelheid zuur gas wordt onder regelen van de druk in de by-pass-brander 4 verbrand met de voor het proces nodige hoeveelheid lucht. Wanneer de stookgasbrander 5 niet in bedrijf was, dan wordt hij nu aangestoken om een bedrijfszeker. bedrijf te garanderen tot aan een belasting van 5%. De regeling van de hoeveelheid proceslucht door de proceschro-30 matograaf vindt plaats door ventiel 15 in de by-pass 16 naar het luchtventiel 10c van de luchtleiding 7c naar de brander 5.When a load of 25% is reached, i.e. 20% acid gas to the main burner 3 and 5% to the by-pass burner 4, the main burner 3 is turned off and purged with an inert gas. The amount of acid gas is burned with the amount of air required for the process under control of the pressure in the by-pass burner 4. When the fuel gas burner 5 was not in operation, it is now lit for a reliable operation. company up to a tax of 5%. The amount of process air is controlled by the process chromatograph through valve 15 in the by-pass 16 to the air valve 10c from the air line 7c to the burner 5.
3. Belasting van 25-5% onder gebruik van de in serie geschakelde branders met zuur gas.3. Load 25-5% using the series connected burners with sour gas.
De verbranding van het zure gas in de in serie geschakelde 35 branders 21, 26 en eventueel andere vindt plaats in het gebied tussen 8301170 -8- c de stoechiometrische hoeveelheid lucht voor verbranding tot SO^ ( Λ = 0,9 tot 0,95) en de hoeveelheid nodig voor verbranding tot zwavel om zodoende een overmaat zuurstof te vermijden. Om ook te vermijden,· dat de hoeveelheid lucht in verhouding tot de hoeveelheid zuur gas in de 5 by-pass-brander 4 te klein wordt om de vlam in stand te houden, wordt deze verhouding op de laagste waarde ingesteld zodat de by-pass brander 4 onder-stoechiometrisch werkt. De fijnregeling van de hoeveelheid proceslucht verloopt zoals onder 2 is besproken. Bij het bereiken van een zeer kleine hoeveelheid zuur gas, bijvoorbeeld 10-15% (afhankelijk 10 van de concentratie van het zuur gas en van de hoeveelheid zuur gas, die naar de in serie geschakelde branders wordt gevoerd) wordt de luchttoevoer naar de by-pass brander 4 uitgeschakeld. De regeling van de lucht verloopt als tevoren via de verbrandingslucht voor het stookgas. De omzetting in elementaire zwavel vindt dan in hoofdzaak plaats in de reac-15 tiezone 1b van de verbrandingsoven 1.The combustion of the sour gas in the series-connected burners 21, 26 and possibly others takes place in the region between 8301170 -8- c the stoichiometric amount of air for combustion to SO2 (Λ = 0.9 to 0.95) and the amount needed for combustion to sulfur to avoid excess oxygen. In order to also avoid that the amount of air in relation to the amount of acid gas in the 5 by-pass burner 4 becomes too small to maintain the flame, this ratio is set to the lowest value so that the by-pass burner 4 operates under stoichiometric. The fine-tuning of the amount of process air proceeds as discussed under 2. When a very small amount of acid gas is reached, for example 10-15% (depending on the concentration of the acid gas and the amount of acid gas that is fed to the burners connected in series), the air supply to the by- pass burner 4 switched off. The air is regulated as before via the combustion air for the fuel gas. The conversion to elemental sulfur then mainly takes place in the reaction zone 1b of the incinerator 1.
Bij de werkwijze volgens de uitvinding kunnen de variaties van de belasting berusten op veranderen van de hoeveelheid toegevoerd gas, maar ook op variaties in de H2S concentratie in dat gas.In the method according to the invention, the variations of the load can be based on changing the amount of gas supplied, but also on variations in the H2S concentration in that gas.
83 0 1 1 7 083 0 1 1 7 0
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3212279 | 1982-04-02 | ||
| DE19823212279 DE3212279C2 (en) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | Method and device for the combustion of H 2 S-containing gases |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8301170A true NL8301170A (en) | 1983-11-01 |
Family
ID=6160057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8301170A NL8301170A (en) | 1982-04-02 | 1983-03-31 | METHOD AND APPARATUS FOR COMBUSTING H2S-CONTAINING GASES |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1219430A (en) |
| DE (1) | DE3212279C2 (en) |
| FR (1) | FR2524456B1 (en) |
| GB (1) | GB2117749B (en) |
| NL (1) | NL8301170A (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3770184D1 (en) * | 1986-03-07 | 1991-06-27 | Boc Group Plc | TREATMENT OF GAS FLOWS. |
| DE3919908A1 (en) * | 1988-12-22 | 1990-12-20 | Krupp Koppers Gmbh | Improving claus reactor output - by adding ammonia to hydrogen sulphide feed gas before initial partial combustion stage |
| DE3843295A1 (en) * | 1988-12-22 | 1990-06-28 | Krupp Koppers Gmbh | Process for operating a Claus plant |
| DE4121290A1 (en) * | 1991-06-27 | 1993-01-07 | Linde Ag | PROCESS FOR THE THERMAL IMPLEMENTATION OF SULFUR HYDROGEN TO ELEMENTARY SULFUR |
| DE10233818B4 (en) * | 2002-07-25 | 2007-05-24 | Uhde Gmbh | Waste heat boiler for a Claus plant |
| FI119915B2 (en) | 2003-10-03 | 2011-06-15 | Metsae Botnia Ab Oy | Removal of sulfur from the smell gases of a cellulose factory |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB686469A (en) * | 1950-03-14 | 1953-01-28 | Koppers Gmbh Heinrich | A process and apparatus for the recovery of sulphur from hydrogen sulphide |
| GB769995A (en) * | 1953-12-02 | 1957-03-13 | Gas Council | Improvements in or relating to the recovery of sulphur from gases containing hydrogen sulphide |
| BE545986A (en) * | 1956-03-06 | |||
| GB1054128A (en) * | 1963-08-14 | |||
| US3592602A (en) * | 1969-02-10 | 1971-07-13 | Pan American Petroleum Corp | High turn-down ratio design for sulfur plants |
| FR2118365A5 (en) * | 1970-12-18 | 1972-07-28 | Aquitaine Petrole | |
| GB1406085A (en) * | 1972-09-15 | 1975-09-10 | Shell Int Research | Process for the recovery of sulphur from hydrogen sulphide and sulphur dioxide |
| US3860697A (en) * | 1973-04-23 | 1975-01-14 | Amoco Prod Co | Method for recovery of elemental sulfur from low hydrogen sulfide sulfur plant feed gas |
-
1982
- 1982-04-02 DE DE19823212279 patent/DE3212279C2/en not_active Expired
-
1983
- 1983-03-30 GB GB08308792A patent/GB2117749B/en not_active Expired
- 1983-03-31 NL NL8301170A patent/NL8301170A/en not_active Application Discontinuation
- 1983-03-31 CA CA000425036A patent/CA1219430A/en not_active Expired
- 1983-04-01 FR FR8305470A patent/FR2524456B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2117749B (en) | 1986-05-14 |
| FR2524456A1 (en) | 1983-10-07 |
| CA1219430A (en) | 1987-03-24 |
| DE3212279C2 (en) | 1985-11-28 |
| GB8308792D0 (en) | 1983-05-11 |
| FR2524456B1 (en) | 1985-07-26 |
| DE3212279A1 (en) | 1983-10-13 |
| GB2117749A (en) | 1983-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4650414A (en) | Regenerative heat exchanger apparatus and method of operating the same | |
| US4182246A (en) | Incineration method and system | |
| RU2111180C1 (en) | Method of operating regenerative glass-melting furnace and regenerative glass-melting furnace | |
| Suzukawa et al. | Heat transfer improvement and NOx reduction by highly preheated air combustion | |
| US4276835A (en) | method for processing sewage sludge | |
| NL8301170A (en) | METHOD AND APPARATUS FOR COMBUSTING H2S-CONTAINING GASES | |
| KR101342852B1 (en) | Vertical Low NOx Boiler | |
| US4315904A (en) | Process for removing hydrogen sulphide and sulphur dioxide from claus tail gases | |
| CA1292391C (en) | Deodorization and cleaning of medium temperature wet off-gases derived from burning of wet waste sludge | |
| US4453474A (en) | Method for controlling temperatures in the afterburner and combustion hearths of a multiple hearth furnace | |
| US4487754A (en) | System and process for producing and recovering elemental sulfur | |
| US4481890A (en) | Method for controlling temperatures in the afterburner and combustion hearths of a multiple hearth furnace | |
| US4391208A (en) | Method for controlling temperatures in the afterburner and combustion hearths of a multiple hearth furnace | |
| US5188804A (en) | Regenerative bed incinerator and method of operating same | |
| US7033544B2 (en) | Determination of supplemental fuel requirement and instantaneous control thereof involving regenerative thermal oxidation | |
| JP3478009B2 (en) | Heating furnace with regenerative burner | |
| CA1124486A (en) | Sulfur plant heatup process | |
| US4730578A (en) | Method for operating a heating boiler plant and apparatus suitable therefor | |
| US5286459A (en) | Multiple chamber fume incinerator with heat recovery | |
| AU621059B2 (en) | A method and apparatus for waste disposal | |
| NL8204456A (en) | HEATING SYSTEM FOR REGENERATIVELY HEATING A COOKING OVEN BATTERY WITH DOUBLE HEATING FUMES. | |
| Williams | Fuels, Furnaces, and Fired Equipment | |
| Lell et al. | Process for the combustion of H 2 S containing gases | |
| NO160694B (en) | SLIPEBAAND-MAGAZINE. | |
| JPS6150670A (en) | Method and apparatus for controlling atmosphere of paint drying and baking furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| DNT | Communications of changes of names of applicants whose applications have been laid open to public inspection |
Free format text: ZIMMER AKTIENGESELLSCHAFT |
|
| BV | The patent application has lapsed |