NO137542B - Fremgangsm}te og apparat for utvinning av svovel fra hydrogensulfid og svoveldioxyd - Google Patents
Fremgangsm}te og apparat for utvinning av svovel fra hydrogensulfid og svoveldioxyd Download PDFInfo
- Publication number
- NO137542B NO137542B NO3580/73A NO358073A NO137542B NO 137542 B NO137542 B NO 137542B NO 3580/73 A NO3580/73 A NO 3580/73A NO 358073 A NO358073 A NO 358073A NO 137542 B NO137542 B NO 137542B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- reaction zone
- sulfur dioxide
- heat reaction
- hydrogen sulphide
- sulfur
- Prior art date
Links
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 156
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 69
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 59
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims description 44
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 132
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 87
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 37
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 11
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 6
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 6
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001273 butane Substances 0.000 claims description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
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
-
- 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
-
- 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
- C01B17/0417—Combustion reactors
-
- 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
- C01B17/0456—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 the hydrogen sulfide-containing gas being a Claus process tail gas
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og apparat for ut-
vinning av svovel fra hydrogensulfid og svoveldioxyd.
Utvinning av elementært svovel fra hydrogensulfidholdige
gasser ved hjelp av Claus-reaksjonen er velkjent, og forskjellige prosesser hvori denne reaksjon utnyttes, er i kommersiell bruk.
Ifolge en slik prosess utfores Claus-reaksjonen i en varmereaksjonssone og én eller flere katalytiske reaksjonssoner, idet svovel utvinnes efter hver sone ved avkjoling av gassene og kon-densering av den dannede svoveldamp. I varmereaksjonssonen forbrennes hydrogensulfidet delvis for dannelse av gasser inneholdende hydrogensulfid og svoveldioxyd i det vesentlige i stokiometriske mengder for utvinning av svovel ved hjelp av Claus-reaksjonen, og en vesentlig mengde svoveldamp dannes. Når de har forlatt varmereaks jonssonen, avkjbles gassene, og hovedmengden av svoveldampen kondenseres og utvinnes. Gassene blir derefter gjenoppvarmet og ledet inn i én eller flere katalytiske reaksjonssoner hvori ytterligere svoveldamp dannes og derefter utvinnes ved kondensasjon.
Ved denne type Claus-prosess har den for Claus-reaksjonen nodvendige stokiometriske mengde svoveldioxyd tidligere blitt fullstendig eller i det vesentlige fullstendig dannet ved delvis forbrenning av hydrogensulfid. Når en liten mengde svoveldioxyd tilfores fra en annen kilde, har den således tilforte mengde svoveldioxyd ikke vært tilstrekkelig til i vesentlig grad å nedsette utbyttet av svoveldamp dannet i varmereaksj onssonen.
Fremgangsmåter for avsvovling av industrirokgasser er nylig blitt foreslått, og ved disse dannes store mengder svoveldioxyd-Jioldige gasser som det byr på visse problemer å ta hånd om. Hvis
store mengder svovelsyre er nodvendige-, kan svovelinnholdet i slike gasser med fordel omdannes til svovelsyre, men som oftest er
slike store mengder ikke nodvendige, og det er derfor mer fordelaktig å utvinne svovelet i form■av elementært svovel fra gassene. Hvis det foreligger et anlegg hvori den ovenfor beskrevne Claus-prosess utfores, ville det være sterkt onskelig å omdanne de svoveldioxydholdige gasser i et slikt anlegg under utvinning av gassenes svovelinnhold i form av elementært svovel. På denne måte kan nødvendigheten av å bygge et ytterligere svovelutvinningsan-legg unngås. I praksis innebærer dette visse vanskeligheter hva gjelder utbyttet av svovelutvinningen og en stabil drift.
Det tas derfor ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte av Claus-typen som muliggjor en effektiv utvinning av elementært svovel fra store mengder svoveldioxydholdige gasser.
Det tas ved. oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe en•fremgangs-måte av Claus-typen som kan gjennomfores stabilt og hvor en vesentlig mengde av det for Claus-reaksjonen nodvendige svoveldioxyd innfores i varmereaksjonssonen fra en utvendig kilde.
Oppfinnelsen angår derfor en fremgangsmåte ved utvinning av svovel fra hydrogensulfid og svoveldioxyd, hvor en hydrogensulfidholdig gass forbrennes delvis med en oxygenholdig gass i en varmereaks jonssone ved en temperatur av minst 700°C samtidig som en svoveldioxydholdig 'gass innfores fra en utvendig-kilde, hvorefter svovel som er blitt dannet i varmereaksjonssonen, fjernes fra gassblandingen som forlater varmereaksjonssonen, og den erholdte gassblanding overfores til minst en katalytisk reaksjonssone for dannelse av ytterligere svovel som derefter fjernes,, og fremgangsmåten er særpreget ved at den svoveldioxydholdige gass innfores i varmereaks jonssonen i en slik mengde at molprosenten av svoveldioxyd som er blitt innfort fra den utvendige kilde , i forhold til' svoveldioxydet som er blitt dannet ved delvis forbrenning, vil utgjore minst 25%, idet ytterligere varme tilfores til varmereaksjonssonen for opprettholdelse av en temperatur på minst 700°C ved forbrenning av et brensel i varmereaksjonssonen, og den mengde'oxygenholdig gass som innfores i varmereaksjonssonen, reguleres slik at den er tilstrekkelig for fullstendig forbrenning av brenslet og for forbrenning av. den nodvendige mengde hydrogensulfid..
Med uttrykket "varmereaksjonssone" som anvendt heri er ment en sone hvori en hydrogensulfidholdig gass forbrennes delvis under dannelse av en gassformig blanding av hydrogensulfid og svoveldioxyd, idet oppholdstiden for en slik blanding i en slik sone er tilstrekkelig til at vesentlige■mengder svovel vil dannes ved Claus-reaksjonen. De hovedreaksjoner som finner sted i varmereaksjonssonen i et Claus-anlegg, kan representeres ved hjelp av de folgende reaksjonsligninger:
Likevektstilstanden bestemmes sluttelig av reaksjonen (2) som er endoterm ved hoye temperaturer.
For å oppnå hoye svovelutbytter er det nodvendig å opprettholde en hoy temperatur i varmereaksjonssonen og samtidig gi hydrogensulfidet og svoveldioxydet tilstrekkelig tid til å nå likevektstilstanden ifolge reaksjonsligningen (2). Hvis disse'betingelser opp-fylles, kan svovelutbytter på ca. 70% av det i tilforselsmaterialet til varmereaksjonssonen tilstedeværende svovel oppnås.
Hvis ikke-brennbare materialer innfores i varmereaksjonssonen, vil den i gassene tilstedeværende mengde hydrogensulfid som må forbrennes, avta med derav folgende nedsatt temperatur for gassene i varmereaksjonssonen. Hvis det ikke-brennbare materiale utgjores av svoveldioxyd, blir gassenes temperatur i varmereaksjo- ssonen ennu lavere fordi mindre hydrogensulfid behover å forbrennes for å tilveiebringe svoveldioxyd for svoveldannelsen, og det tilfores derfor mindre varme fra den sterkt eksoterme reaksjon ifolge reaksjonsligningen (1).
Ifolge oppfinnelsen innfores svoveldioxydholdig .gass i varmereaks jonssonen fra en utvendig kilde i en slik mengde at molprosenten av således innfort svoveldioxyd i forhold til svoveldioxyd dannet ved den delvise forbrenning av hydrogensulfid, blir minst
25%. Da innføringen av store mengder svoveldioxydholdig gass har denvirkning at gassenes temperatur vil senkes til et slikt lavt nivå at i det vesentlige ingen svoveldannelse vil finne sted i overensstemmelse med ligningen (2) i lopet av den begrensede tid som gassene befinner seg i varmereaksjonssonen, tilfores ifolge oppfinnelsen ytterligere varme til varmereaksjonssonen for å opprettholde en hoy temperatur i denne. På denne måte fås hoye svovelutbytter selv om store mengder svoveldioxyd Innfores i varmereaks jonssonen.
For å oppnå hoye svovelutbytter i varmereaksjonssonen tilfores en slik mengde ytterligere varme at det i varmereaksjonssonen vil opprettholdes en temperatur på minst 700°C. Det er foretrukket å tilfore en slik ytterligere mengde varme at temperaturen i varmereaks jonssonen vil ligge mellom 900°C og 1<!>+00°C.
Ifolge oppfinnelsen tilfores varme til varmereaksjonssonen ved forbrenning av et brensel i sonen. Dette byr på den fordel at det ikke er nodvendig med ytterligere oppvarmingsut-styr, og metoden er derfor okonomisk. Den i varmereaksjonssonen innforte mengde oxygenholdig gass reguleres slik at den blir tilstrekkelig for fullstendig forbrenning av brenslet og for forbrenning av den nodvendige mengde hydrogensulfid.
Den fullstendige forbrenning av alt brensel som innfores i varmereaksjonssonen, er nodvendig for å hindre sotdannelse som vil fore til en uonsket dannelse og utvinning av sort svovel og for-giftning av katalysatoren i katalysatorreaksjonssonen eller -sonene.
Den mengde hydrogensulfid som må forbrennes i varmereaksjonssonen, og derfor den mengde oxygen som må innfores, er avhengig a<y>den anvendte type brensel og den mengde svoveldioxyd som innfores fra en utvendig kilde. Mengden av svoveldioxyd dannet ved forbrenning av hydrogensulfid plus mengden av svoveldioxyd som innfores fra en utvendig kilde, bor fortrinnsvis være slik at molforholdet mellom hydrogensulfid og svoveldioxyd i gassene i varmereaksjonssonen blir i det vesentlige 2:1 (dvs. de stokiometriske mengder for reaksjonen ifolge reaksjonsligningen (2)). På denne måte kan hoye svovelutbytter oppnås i varmereaksjonssonen.
Selv om tilforselen av oxygenholdig gass til varmereaksjonssonen som oftest reguleres slik at molforholdet mellom hydrogensulfid og svoveldioxyd i gassene i varmereaks,ionssonen blir i det vesentlige 2:1, er dette ikke av avgjorende betydning. Hvis det f.eks. bestemmes at en del av den hydrogensulfidholdige gass eller en del av den svovel-r dioxydholdige gass eller begge bor ledes forbi varmereaksjonssonen
og direkte til den katalytiske reaksjonssone, kan molforholdet mellom hydrogensulfid og svoveldioxyd i gassene som forlater varmereaksjonssonen, avvike sterkt fra forholdet 2:1 for at molforholdet mellom hydrogensulfid og svoveldioxyd i gassene som ledes til den katalytiske reaksjonssone (dvs. gassene fra varmereaksjonssonen plus de forbiledede gasser) skal bli i det vesentlige 2:1. Utbyttet av svovel dannet i varmereaksjonssonen nedsettes hvis en slik forbi-ledning benyttes, men hvis den forbiledede mengde er liten, vil virk-ningen for den samlede svovelutvinning ved fremgangsmåten ikke være betydelig»
Brenslet kan innfores i varmereaksjonssonen adskilt fra de andre gasser. Det er da fordelaktig å innfore brenslet direkte efter eller i umiddelbar nærhet av den flamme som dannes ved den delvise forbrenning av den hydrogensulfidholdige gass. Dette er imidlertid ikke av avgjorende betydning, og brenslet kan innfores i en hvilken som helst del eller deler av varmereaksjonssonen. Brenslet kan også innfores i varmereaksjonssonen i blanding med én eller flere av de andre gasser. Det kan derfor blandes med den svoveldioxydholdige gass eller til og med den oxygenholdige gass for det innfores i varmereaksjonssonen. Det foretrekkes imidlertid spesielt å innfore brenslet i varmereaksjonssonen i blanding med den hydrogensulfidholdige gass. Dette byr på den fordel at den ved forbrenning av den gassformige blanding dannede flamme er meget varm og holder seg stabil selv i nærvær av store mengder svoveldioxyd. ■
Et hvilket som helst egnet brensel kan forbrennes i varmereaks jonssonen. Brenslet kan være en gass, en væske eller et fast stoff. Et flytende brensel bor forbrennes i en atomiseringsbrenner, og et fast brensel bor finpulveriseres for det - forbrennes for å sikre en fullstendig forbrenning. Det foretrekkes imidlertid å anvende et gassformig brensel på grunn av at dette er lettere håndterbart og fordi det da ikke er nodvendig med et spesielt brennerutstyr. Et spesielt foretrukket brensel utgjores av en hydrocarbongass med en i det vesentlige konstant sammensetning da dette letter kontrollen av temperaturen i varmereaks jonssonen,, Grunnen til dette er at hvis det benyttes en gass med en sammensetning som varierer kontinuerlig når fremgangsmåten utfores, vil varmeverdien for gassene også variere og vanskeliggjøre en kontroll av temperaturen. Methan, ethan, propan, . butan, pentan eller en blanding av to eller flere av disse gasser i faste forholdsvise-mengder kan derfor med fordel anvendes.
Den brenselmengde som innfores i varmereaksjonssonen, er avhengig bl.a. av den mengde svoveldioxydholdig gass som innfores i denne sone, den temperatur ved hvilken det er onsket å gjennomfore fremgangsmåten, og den anvendte brenseltype. Hvis det benyttes en hydrocarbongass, vil mengden som regel ikke være over 25 mol% av hydrogensulfidinnholdet i den hydrogensulfidholdige gass som innfores i varmereaksjonssonen. Den i varmereaksjonssonen innforte mengde hydrokarbongass er fortrinnsvis 1-10 mol% av hydrogensulfidinnholdet i den hydrogensulf idholdige gass som innfor<t>es i varmereaks jonssonen.
Den svoveldioxydholdige gass kan innfores i varmereaksj onssonen adskilt fra eller blandet med den hydrogensulfidholdige gass eller den oxygenholdige gass. Uavhengig av hvilken av disse metoder som benyttes er det imidlertid viktig å ta i betraktning at den ved den delvise forbrenning av den hydrogensulfidholdige gass dannede flamme ikke bor bli ustabil og at flammens temperatur ikke bor bli for lav. Den sistnevnte forholdsregel er. av ytterligere viktighet når brenslet innfores, i varmereaksjonssonen i blanding med den hydrogensulf idholdige gass, fordi brenslet ikke .vil .forbrennes fullstendig og sotdannelse vil forekomme hvis flammetemperaturen er for lav.
Ifolge en foretrukken utforelsesform av den foreliggende fremgangsmåte innfores den svoveldioxydholdige gass i varmereaksjonssonen ved å fordele gassen rundt den gassflamme som dannes ved den delvise forbrenning av den hydrogensulfidholdige gass. Dette er fordelaktig fordi flammen holder seg stabil og flammens temperatur ikke synker til lave nivåer. Fordelingen av den svoveldioxydholdige gass rundt gassflammen kan oppnås ved hjelp av et hvilket som helst egnet middel. Det anvendes .imidlertid fortrinnsvis en ringfordeler med munnstykker for dette formål.
Den foreliggende fremgangsmåte er spesielt egnet for utvinning av svovel fra svoveldioxydholdig gass dannet"ved avsvovling av rbkgasser. For å bekjempe forurensningen av atmosfæren på grunn av industrielle rbkgasser er det blitt et stadig viktigere mål å fjerne svoveldioxyd fra rokgassene. En av de fremgangsmåter som er blitt foreslått for å oppnå dette, går ut på å utvinne svoveldioxyd i form av en svoveldioxydrik gass som inneholder ca. 90 volum- svoveldioxyd, idet resten utgjores av vann. Den foreliggende fremgangsmåte er meget vel egnet for behandling av en slik gass.
I praksis vil den mengde svoveldioxydholdig. gass som innfores
i varmereaksjonssonen, være begrenset i forhold til den Innforte mengde hydrogensulfidholdige gasscDen forholdsvise mengde av svoveldioxydholdig gass bor derfor ikke være så liten at temperaturen i varmareaksjonssonen jkke vil senkes betydelig da tilforselen av ytterligere varme til varmereaksjonssonen da ikke vil være nodvendig. På den annen side er mengden av svoveldioxydholdig gass vanligvis ikke så hoy at det ikke er nodvendig med en delvis forbrenning av hydrogensulfid for dannelse av svoveldioxyd for utvinningen av svovel„ Molforholdet mellom hydrogensulfid og svoveldioxyd i de i varmereaksjonssonen innforte gasser bor derfor i alminnelighet ligge mellom 10:1
og 2:1, fortrinnsvis mellom 5:1 og 3:1.
Når molforholdet mellom hydrogensulfid og svoveldioxyd i gassene som innfores i varmereaks-jonssonen er lavere enn 2:1, forbrennes brenslet delvis for å tilveiebringe hydrogen for reduksjon av en viss mengde av svoveldioxydet og for å oppnå stokiometriske mengder av hydrogensulfid og svoveldioxyd for utvinningen av svovel. Brenslet benyttes da ikke bare for tilveiebringelse av varme, men også for tilveiebringelse av hydrogen for reduksjon av svoveldioxyd.
Oppfinnelsen angår også et apparat for utforelse av den fore-
liggende fremgangsmåte, omfattende
(a) en reaktor med ett eller flere innlop for hydrpgensulfid-holdig gass, svoveldioxydholdig gass, oxygenholdig gass og brensel og med anordning for forbrenning av hydrogensulfid og brensel,
(b) en kondensator for svovel og
(c) en eller flere katalytiske reaktorer med hver sin efter-
stilte kondensator for svovel, og apparatet er særpreget ved at innlbpet for den svoveldioxydholdige gass utgjores av en ringfordeler med munnstykker anordnet rundt forbrenningsanordningen. Ringfordeleren i apparatet ifolge oppfinnelsen har munn- ' stykker i en slik stilling at gassen vil fordeles rundt flammen
som dannes ved den delvise forbrenning av den hydrogensulfidholdige gass. En hvilken som helst egnet brenner kan benyttes som anordning . for, forbrenning av hydrogensulfid og brensel. Det kan spesielt nevnes at en hoyintensitetsbrenner med omhvirvlingskammer er meget' vel egnet.
En utforelsesform av den foreliggende fremgangsmåte under an-vendelse av det foreliggende apparat for utvinning av svovel fra hydrogensulfid og .svoveldioxyd er beskrevet nedenfor- under henvisning til tegningene. Hjelpeutstyr, som ventiler, pumper, kontrollinstru-menter og lignende, er ikke vist på tegningene.
Av tegningene representerer fig. 1 en skjematisk gjengivelse
av en fremgangsmåte for utvinning av svovel fra hydrogensulfid og svoveldioxyd, og
fig. 2, 3°g skjematiske gjengivelser av 3 mulige typer reaktorer som kan anvendes for utforelse av den foreliggende fremgangsmåte.
På fig. 1 ledes en blanding av en hydrogensulfidholdig gass og et gassformig brensel gjennom en ledning 1 til en reaktor 2 hvori blandingen forbrennes. Oxygenholdig gass innfores i reaktoren 2 via en ledning 3?°g svoveldioxydholdig gass innfores i reaktoren 2 via en ledning h og en ringfordeler 5. Denne tjener til jevnt å fordele den svoveldioxydholdige gass rundt flammen som dannes ved forbrenning av den hydrogensulfidholdige gass og det gassformige brensel. De varme gasser ledes ut av reaktoren 2 via en ledning 6 og inn i en varmeveksler 7. Kjolemiddel ledes inn i varmeveksleren 7 via en ledning 8 og ut via en ledning 9. Svovel kondenseres fra gassene i varmeveksleren 7 og utvinnes via en ledning 10o De avkjolte gasser blir derefter oppvarmet og via ledningen 11 ledet gjennom to katalytiske reaktorer 12 som er anordnet efter hverandre. Efter å ha passert gjennom den forste katalytiske reaktor avkjoles gassene i et kjoleapparat (ikke vist) for å kondensere ut det dannede svovel, og gjenoppvarmes derefter for de ledes til den annen reaktor. Efter at de har passert gjennom den annen reaktor, avkjoles gassene på ny i en kondensator (ikke vist) for å kondensere ut svovel. Dette utvinnes via en ledning 13. Avlopsgassene fra de katalytiske reaktorer ledes via en ledning lh til en forbrenningsovn (ikke vist) for de slippes ut i atmosfæren.
På fig. 2, 3 og *+• er tilsvarende deler for de tre reaktorer be-tegnet med de samme henvisningstall. Tallet 21 betegner således hydrogensulfid- og brenselinnlopet til reaktoren, 22 reaktorens ild-faste foring, 23 reaktorens innlbp for oxygenholdig gass, 2m- reaktorens innlop for svoveldioxydholdig gass, 25 fordelingsanordningen som anvendes for fordeling av den svoveldioxydholdige gass inne i reaktoren, 25a og 25b fordelingsanordningens munnstykker og 26 reaktorens utlop.
På fig. 2 er vist en vanlig brenner hvori fordelingsanordningen for den svoveldioxydholdige gass utgjores av en ringfordeler anordnet inne i innlbpsavdelingen for den oxygenholdige gass. Den svoveldioxydholdige gass innfores gjennom munnstykkene rundt den ved for-brenningen av hydrogensulfid og brensel dannede flamme.
På fig. 3 innfores den svoveldioxydholdige gass i reaktoren
via munnstykker som er anbragt henimot midten av reaktoren. Disse munnstykker kan væare anordnet vinkelrett på reaktorveggene, som vist ved munnstykket 25a, eller skråvinklet i forhold til reaktorveggene, som vist ved munnstykket 25b.
På fig. h er vist en reaktor med en hbyintensitetsbrenner. Den. svoveldioxydholdige gass innfores via et enkelt fordeling skammer 25 gjennom munnstykker som kan være vinkelrett anordnet i forhold til reaktorveggene, som vist ved munnstykket 25a, eller skråvinklet i forhold til disse, som vist ved munnstykket 25b.
Eksempel
En blanding av en hydrogensulfidholdig gass og butan/pentan ble forbrent ved atmosfæretrykk i en hovedreaktor. Den hydrogensulfidholdige gass hadde et hydrogensulfidinnhold av 88,0 mol$, og den mengde butan/pentan som ble blandet med den hydrogensulfidholdige gass, var ^-,6 mol%. Blandingen ble tilfort til hovedreaktoren i en mengde.av 27,2 m<J>/min.,
Luft ble innfort i hovedreaktoren i en mengde av 69,5 m-ymin»
og en svoveldioxydholdig gass med et svoveldioxydinnhold av 91,5 mol% ble innfort i hovedreaktoren via en ringfordeler i en mengde av
*f,8 m<J>/min. Gassenes gjennomsnittstemperatur i hovedreaktoren var 1255°C og deres oppholdstid 0,5 s. Molforholdet mellom hydrogensulfid og svoveldioxyd i gassene var i det vesentlige 2:1.
Gassene ble overfort fra hovedreaktoren til en varmeveksler hvori de ble avkjblt til en temperatur av 205°C. Svovel ble kondensert fra gassene i en mengde av 2*+,5 kg/min. Den prosentuelt utvundne mengde svovel i forhold til det samlede svovelinnhold i tilforselsmaterialet til hovedreaktoren var 63,0%.
Gassene ble derefter overfort til to katalytiske reaktorer som var anbragt'efter hverandre. For de ble ledet inn i hver reaktor, ble gassene oppvarmet til 250/220°C, og efter at de hadde forlatt hver katalytisk reaktor, ble de avkjolt til ^O/l^O^C for å kondensere ut svovel. Katalysatoren utgjordes av aktivert naturlig bauxitt.
Den samlede mengde svovel som ble kondensert fra gassene fra de to katalytiske reaktorer, var 12,0 kg/min. Det prosentuelle svovel" - utbytte i de katalytiske reaktorer i forhold til det samlede svovelinnhold i tilforselsmaterialet til hovedreaktoren var 3^, 9%.
Avlopsgassene fra den siste katalytiske reaktor inneholdt 0,8 mol% hydrogensulfid og 0,<*>+ mol% svoveldioxyd. Disse gasser ble forbrent i en ovn til en gass med et hydrogensulfid-innhold på under 20 ppm, og gassen ble sluppet ut i atmosfæren.
Det fremgår av dette eksempel at den samlede utvundne mengde svovel var 93,9% av det svovelinnhold som var tilstede i tilforsels-strommene til hovedreaktoren, idet 63,0% av svovelet ble utvunnet i varmeveksleren og 30,9% fra gassene fra de katalytiske reaktorer.
Claims (13)
1. Fremgangsmåte ved utvinning av svovel fra hydrogensulfid og svoveldioxyd, hvor en hydrogensulfidholdig gass forbrennes delvis med en oxygenholdig gass i en varmereaksjonssone ved en temperatur av minst 700°C samtidig som en svoveldioxydholdig gass innføres fra en utvendig kilde, hvorefter svovel som er blitt dannet i varmereaksjonssonen, fjernes fra gassblandingen som forlater varmereaks jonssonen, og den erholdte gassblanding overføres til minst en katalytisk reaksjonssone for dannelse av ytterligere svovel som derefter fjernes,karakterisert vedat den svoveldioxydholdige gass innføres i varmereaksjonssonen i en slik mengde at molprosenten av svoveldioxyd som er blitt innført fra den utvendige kilde, i forhold til svoveldioxydet som er blitt dannet ved delvis forbrenning, vil utgjøre minst 25%, idet ytterligere varme tilføres til varmereaksjonssonen for opprettholdelse av en temperatur på minst 700°C ved forbrenning av et brensel i varmereaks jonssonen, og den mengde oxygenholdig gass ,som innføres i varmereaksjonssonen, reguleres slik at den er tilstrekkelig for fullstendig forbrenning av brenslet og for forbrenning av den nød-vendige mengde hydrogensulfid.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at det i varmereaksjonssonen opprettholdes en temperatur på mellom 900°C og 1400°C.
3. " Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisertved at brenslet innføres i varmereaksjonssonen i form av en blanding med den hydrogensulfidholdige gass.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisertved at det i varmereaksjonssonen innføres en mengde brensel som ikke utgjør over 25 mol% av hydrogensulfidinnholdet i den hydrogensulf idholdige gass som innføres i varmereaksjonssonen.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4,karakterisertved at det som brensel anvendes en hydrocarbongass med en i det vesentlige konstant sammensetning.
<6.>Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisertved at det som hydrocarbongass anvendes methan, ethan, propan, butan, pentan eller en blanding av to eller flere av disse gasser.
i
7. Fremgangsmåte ifølge krav 5 eller 6,,karakterisert vedat det i varmereaksjonssonen innføres en mengde hydrocarbongass som utgjør 1-10 mol% av hydrogensulfidinnholdet i den hydrogensulfidholdige gass som innføres i varmereaksjonssonen.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-7,karakterisertved at den svoveldioxydholdige gass innføres i varmereaksjonssonen ved at den fordeles rundt den gassflamme som dannes ved den delvise forbrenning av den hydrogensulfidholdige gass.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisertved at den svoveldioxydholdige gass fordeles rundt gassflammen ved hjelp av en ringfordeler med munnstykker.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1-9,karakterisertved at det i varmereaksjonssonen innføres gasser hvori molforholdet mellom hydrogensulfid og svoveldioxyd er 10:1.-2:1.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 1-10,karakterisertved at det i varmereaksjonssonen innføres gasser hvori molforholdet mellom hydrogensulfid og svoveldioxyd er 5:1-3:1.
12. Apparat for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1-11, omfattende (a) en reaktor (2) med ett eller flere innløp (1,3,4;21,23 , 24) for hydrogensulfidholdig gass, svoveldioxydholdig gass, oxygenholdig gass og brensel og med anordning for forbrenning av hydrogensulfid og brensel, (b) en kondensator (7) for svovel og (c) én eller flere katalytiske reaktorer (12) med hver sin efter-
stilte kondensator for svovel,
karakterisert vedat innløpet for den svoveldioxydholdige gass utgjøres av en ringfordeler (5;25) med munnstykker (25a,25b) anordnet rundt forbrenningsanordningen.
13. Apparat ifølge krav 12,karakterisert vedat anordningen for forbrenning av hydrogensulfid og brensel ut-gjøres av en høyintensitetsbrenner med omhvirvlingskammer.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB4292072A GB1406085A (en) | 1972-09-15 | 1972-09-15 | Process for the recovery of sulphur from hydrogen sulphide and sulphur dioxide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO137542B true NO137542B (no) | 1977-12-05 |
| NO137542C NO137542C (no) | 1978-03-15 |
Family
ID=10426555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO3580/73A NO137542C (no) | 1972-09-15 | 1973-09-13 | Fremgangsmaate og apparat for utvinning av svovel fra hydrogensulfid og svoveldioxyd |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3851050A (no) |
| JP (1) | JPS4969564A (no) |
| AT (1) | AT327225B (no) |
| AU (1) | AU474293B2 (no) |
| BE (1) | BE804461A (no) |
| CA (1) | CA987073A (no) |
| CH (1) | CH594561A5 (no) |
| CS (1) | CS164798B2 (no) |
| DD (1) | DD106615A5 (no) |
| DE (1) | DE2346247A1 (no) |
| DK (1) | DK135228B (no) |
| ES (1) | ES418724A1 (no) |
| FR (1) | FR2200192B1 (no) |
| GB (1) | GB1406085A (no) |
| IT (1) | IT998606B (no) |
| MY (1) | MY7600116A (no) |
| NL (1) | NL7312613A (no) |
| NO (1) | NO137542C (no) |
| SE (1) | SE396586B (no) |
| SU (1) | SU731888A3 (no) |
| ZA (1) | ZA737303B (no) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7605736A (nl) * | 1976-05-28 | 1977-11-30 | Shell Int Research | Werkwijze voor de verwijdering van zwaveloxiden uit een gas. |
| DE3212279C2 (de) * | 1982-04-02 | 1985-11-28 | Davy McKee AG, 6000 Frankfurt | Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung H↓2↓S-haltiger Gase |
| US4632043A (en) * | 1985-01-09 | 1986-12-30 | Amoco Corporation | Method of treating low-quality acid gas and furnace therefor |
| US4798716A (en) * | 1986-04-29 | 1989-01-17 | Amoco Corporation | Sulfur recovery plant and process using oxygen |
| DE3642858A1 (de) * | 1986-12-16 | 1988-06-30 | Davy Mckee Ag | Verfahren zur simultanen erzeugung von elementarem schwefel aus h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s-haltigen gasen und so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-haltigen gasen |
| US4798530A (en) * | 1987-04-21 | 1989-01-17 | Sestrap Arvo M | Nozzle assembly for hot air torch |
| DE3735002A1 (de) * | 1987-10-16 | 1989-04-27 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum entfernen von schwefelwasserstoff aus abgas |
| US4849203A (en) * | 1987-12-07 | 1989-07-18 | Amoco Corporation | Sulfur recovery plant and process using oxygen |
| US4830838A (en) * | 1988-11-01 | 1989-05-16 | The Dow Chemical Company | Removal of hydrogen sulfide from fluid streams with minimum production of solids |
| US5508013A (en) * | 1991-04-25 | 1996-04-16 | Elf Aquitaine Production | Process for the production of sulphur from at least one sour gas containing hydrogen sulphide and a fuel effluent and thermal reactor |
| DE4121290A1 (de) * | 1991-06-27 | 1993-01-07 | Linde Ag | Verfahren zur thermischen umsetzung von schwefelwasserstoff zu elementarem schwefel |
| US7888381B2 (en) * | 2005-06-14 | 2011-02-15 | Bristol-Myers Squibb Company | Modulators of glucocorticoid receptor, AP-1, and/or NF-κB activity, and use thereof |
| US8795625B2 (en) * | 2012-09-27 | 2014-08-05 | Strom W. Smith | Sulfur recovery process |
| US8617509B1 (en) * | 2013-03-31 | 2013-12-31 | Mahin Rameshni | Thermal reduction of sulfur dioxide to sulfur in a single reaction furnace |
| FR3030302B1 (fr) * | 2014-12-23 | 2018-08-10 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Reduction thermique de soufre |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1276659A (en) * | 1968-10-09 | 1972-06-07 | Exxon Research Engineering Co | Improvements in the recovery of sulphur |
-
1972
- 1972-09-15 GB GB4292072A patent/GB1406085A/en not_active Expired
-
1973
- 1973-06-18 CA CA174,235A patent/CA987073A/en not_active Expired
- 1973-09-05 BE BE1005338A patent/BE804461A/xx unknown
- 1973-09-06 US US00394711A patent/US3851050A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-09-13 DE DE19732346247 patent/DE2346247A1/de not_active Withdrawn
- 1973-09-13 FR FR7332892A patent/FR2200192B1/fr not_active Expired
- 1973-09-13 SE SE7312519A patent/SE396586B/xx unknown
- 1973-09-13 NO NO3580/73A patent/NO137542C/no unknown
- 1973-09-13 DD DD173458A patent/DD106615A5/xx unknown
- 1973-09-13 CH CH1313173A patent/CH594561A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-09-13 ES ES418724A patent/ES418724A1/es not_active Expired
- 1973-09-13 AT AT792473A patent/AT327225B/de not_active IP Right Cessation
- 1973-09-13 DK DK501973AA patent/DK135228B/da not_active IP Right Cessation
- 1973-09-13 AU AU60304/73A patent/AU474293B2/en not_active Expired
- 1973-09-13 SU SU731961801A patent/SU731888A3/ru active
- 1973-09-13 NL NL7312613A patent/NL7312613A/xx not_active Application Discontinuation
- 1973-09-13 ZA ZA737303A patent/ZA737303B/xx unknown
- 1973-09-13 CS CS6350*7A patent/CS164798B2/cs unknown
- 1973-09-13 IT IT28900/73A patent/IT998606B/it active
- 1973-09-13 JP JP48102741A patent/JPS4969564A/ja active Pending
-
1976
- 1976-12-31 MY MY1976116A patent/MY7600116A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD106615A5 (no) | 1974-06-20 |
| AU6030473A (en) | 1975-03-13 |
| ATA792473A (de) | 1975-04-15 |
| CH594561A5 (no) | 1978-01-13 |
| GB1406085A (en) | 1975-09-10 |
| DK135228C (no) | 1977-09-19 |
| US3851050A (en) | 1974-11-26 |
| DK135228B (da) | 1977-03-21 |
| DE2346247A1 (de) | 1974-03-21 |
| NL7312613A (no) | 1974-03-19 |
| SU731888A3 (ru) | 1980-04-30 |
| CS164798B2 (no) | 1975-11-28 |
| JPS4969564A (no) | 1974-07-05 |
| BE804461A (nl) | 1974-03-05 |
| AU474293B2 (en) | 1976-07-15 |
| ZA737303B (en) | 1974-11-27 |
| IT998606B (it) | 1976-02-20 |
| AT327225B (de) | 1976-01-26 |
| FR2200192B1 (no) | 1976-10-01 |
| MY7600116A (en) | 1976-12-31 |
| ES418724A1 (es) | 1976-10-01 |
| CA987073A (en) | 1976-04-13 |
| NO137542C (no) | 1978-03-15 |
| SE396586B (sv) | 1977-09-26 |
| FR2200192A1 (no) | 1974-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO137542B (no) | Fremgangsm}te og apparat for utvinning av svovel fra hydrogensulfid og svoveldioxyd | |
| US6287535B1 (en) | Treatment of combustible gas streams | |
| KR100221263B1 (ko) | 기체의 처리방법 | |
| NO861068L (no) | Oksygenanriket claus-system med svovelsyreinjeksjon. | |
| CA2841739C (en) | A process for incinerating nh3 and a nh3 incinerator | |
| US5028409A (en) | Method and apparatus for recovering sulfur from gases containing hydrogen sulfide | |
| EP0199507B1 (en) | Treatment of gases | |
| US4331630A (en) | Apparatus for incineration of sulfur plant tail gas | |
| US6531109B2 (en) | Treatment of a combustible gas stream | |
| US7354564B2 (en) | Partial oxidation of hydrogen sulphide | |
| US9005566B2 (en) | Staged combustion of sulfureous combustible effluents with recovery of the sulfur in the claus process | |
| EP0252497A2 (en) | Sulfor dioxide injection for claus furnace temperature moderation | |
| CA1043541A (en) | Method for bringing a hydrogen sulphide-burning plant into stand-by position | |
| US4293525A (en) | Apparatus for recovering sulfur from gases containing hydrogen sulfide | |
| US3399970A (en) | Recovery of sulfur from sour gas by the split-flow process | |
| US4241040A (en) | Incineration of sulfur plant tail gas | |
| WO1989012023A1 (en) | Method and apparatus for recovering sulfer from gases containing hydrogen sulfide | |
| EP0701967A1 (en) | A method of forming sulphur | |
| KR960010777B1 (ko) | 암모니아-함유 공급기체에 대한 황회수 방법 | |
| KR890001965B1 (ko) | 물에 의한 온도조절을 통해 황화수소 개스스트림으로부터 황을 회수하는 공정 | |
| NO136455B (no) | ||
| MXPA01010057A (en) | Treatment of combustible gas streams containing hydrogen sulphide |