WO2001030691A1 - Method for incinerating sour water stripper gas - Google Patents

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WO2001030691A1
WO2001030691A1 PCT/EP2000/010575 EP0010575W WO0130691A1 WO 2001030691 A1 WO2001030691 A1 WO 2001030691A1 EP 0010575 W EP0010575 W EP 0010575W WO 0130691 A1 WO0130691 A1 WO 0130691A1
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oxygen
combustion
preheated
sour
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PCT/EP2000/010575
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Edwin Kniep
Rainer Kalthoff
Michael Bayertz
Christoph Sievering
Detlef Gorka
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Ruhr Oel Gmbh
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    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404Preparation 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
    • C01B17/0413Preparation 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
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Definitions

  • the invention relates to a method for the combustion of acid water stripping gas, the combustion taking place in a combustion chamber equipped with a burner with the supply of an oxygen-containing gas.
  • the invention further relates to an apparatus for performing the method.
  • Fossil fuels such as natural gas, coal, oil sands, oil shale and petroleum contain organic and inorganic sulfur compounds that are produced as gaseous, sulfur-containing products when processed. It is necessary to remove these sulfur compounds or to convert them into harmless sulfur compounds. Desulphurization takes place with the help of gaseous hydrogen (H 2 ). The organic sulfur compounds are converted into hydrogen sulfide. The gases containing hydrogen sulfide originating from such sources are separated from the hydrocarbons still present in a gas cleaning installation, a so-called "amine treater". The gas containing hydrogen sulfide (also called acid gas or Claus gas) coming from the amine scrubbers can contain up to 90% by volume of hydrogen sulfide.
  • amine treater gas containing hydrogen sulfide (also called acid gas or Claus gas) coming from the amine scrubbers can contain up to 90% by volume of hydrogen sulfide.
  • contaminated water which is referred to as "acid water” is another waste product of the oil refineries.
  • the “acidic water” contains, among other things, ammonia and hydrogen sulfide in dissolved form.
  • SWS gas sulfur dioxide
  • a process is used to remove the hydrogen sulfide, in which the hydrogen sulfide is converted into elemental sulfur.
  • the most frequently used direct conversion process is the Claus process, which was developed in 1883. This process relies on a dry one waited Claus procedure. This process is based on a dry oxidation process.
  • the various process variants developed are based on the same basic chemical reactions, using thermal and catalytic reactors.
  • the thermal reactor consists of a combustion chamber with a burner, a waste heat boiler.
  • the catalytic reaction part is carried out in two or three stages.
  • the individual stages each have a heater, a catalyst bed and a sulfur condenser.
  • reaction 2 The actual Claus reaction, in which elemental sulfur and water vapor are formed, is reaction 2.
  • the sulfur dioxide produced from the partial combustion of hydrogen sulfide reacts with the remaining hydrogen sulfide.
  • Elemental sulfur and water are also formed in the combustion chamber by thermal decomposition of hydrogen sulfide.
  • sour gas and SWS gas such as hydrogen, methane, higher hydrocarbons, ammonia, water vapor, carbon dioxide
  • gases which essentially only contain hydrogen sulfide a method is used in which a part of the amount of hydrogen sulfide is burned by the burner by means of combustion air to sulfur dioxide at a temperature of 900 to 1300 ° C. The remaining hydrogen sulfide is converted at temperatures between 180 ° C and 400 ° C in the catalytic reactors with the sulfur dioxide formed from the combustion to elemental sulfur and water.
  • the reaction is optimal when the hydrogen sulfide / sulfur dioxide ratio is 2: 1.
  • the elemental sulfur formed in the combustion chamber is separated in the waste heat boiler after the process gas has cooled.
  • the process gas is adjusted to the required reaction temperatures of the catalytic stages on the one hand by appropriate switching of the sulfur condenser or by upstream heaters.
  • the 5 sulfur formed by the Claus reaction is separated in sulfur condensers.
  • the feed gases contain different hydrogen sulfide concentrations
  • two main variants can be distinguished in the combustion process: the main flow operation for hydrogen sulfide concentrations greater than 50 vol.%
  • the secondary flow operation for hydrogen sulfide concentrations between 30 and 50 vol.% can be distinguished in the combustion process: the main flow operation for hydrogen sulfide concentrations greater than 50 vol.%
  • the secondary flow operation for hydrogen sulfide concentrations between 30 and 50 vol.% can be distinguished in the combustion process: the main flow operation for hydrogen sulfide concentrations greater than 50 vol.%
  • the secondary flow operation for hydrogen sulfide concentrations between 30 and 50 vol.%.
  • the gas flow is split in the secondary flow mode since the hydrogen sulfide gas has only a low calorific value.
  • Part of the hydrogen sulfide gas is burned with the combustion air in the combustion chamber and the sulfur dioxide gas that is produced is mixed with the remaining hydrogen sulfide gas and converted into elemental sulfur and water in the reactor.
  • the catalytic part is constructed analogously to the main current operation.
  • the bypass operation can no longer be used due to the low calorific value.
  • the bypass operation requires an ammonia-free feed gas, since otherwise the catalysts would be contaminated with ammonium salts.
  • the combustion air can be partially or completely replaced by oxygen.
  • oxygen By using oxygen, the proportion of inert gas is reduced or eliminated entirely.
  • the throughput of acid water stripping gas and Claus gas can be increased.
  • low-hydrogen sulfide feed gases with a low calorific value and high ammonia content can also be processed in a mainstream reactor.
  • BESTATIGUNGSKOPIE DE 197 18 261 A1 describes how the throughput and the degree of conversion of hydrogen sulfide to elemental sulfur can be improved.
  • oxygen or oxygen-containing gas is blown into the combustion chamber at high speed, as a result of which the mixture between the oxygen, the combustion air and the hydrogen sulfide-containing process gas is increased due to the high turbulence.
  • oxygen is not only used as an oxidizing agent, but also to increase the mixing energy. By increasing the mixing energy, the combustion density and thus the throughput of hydrogen sulfide can be increased.
  • a typical incinerator is the Lurgi oxygen Claus burner.
  • the Claus gas and the ammonia-containing acid water stripping gas are processed in this burner via separate burner muffles.
  • the sour water stripper gas is burned with air in a central burner muffle.
  • the Claus gas is burned with oxygen and air as the oxidation medium with several double-concentric individual burners, which are arranged around the burner muffle.
  • a single burner consists of a central oxygen nozzle, a concentric Claus gas nozzle and a double-concentric air nozzle. This arrangement creates individual oxygen / hydrogen sulfide flames, which are enveloped by colder air / hydrogen sulfide flames. This allows the temperature in the combustion chamber to be controlled.
  • the sour gas / SWS gas ratio must be at least 3: 1 in order to ensure adequate cooling of the separate SWS gas burner muffle with the amount of air required to convert the sour gas. This results in a disadvantageous limitation of the capacity for processing SWS gas in the Claus plants. Another disadvantage of processes with additional O 2 addition is the high cost of oxygen, as well as the then higher minimum load of the Clausaniage compared to pure air operation.
  • the technical object of the invention was therefore to increase the throughput in the combustion of SWS gas without increasing the minimum load of the Claus plant.
  • the technical problem is solved by a method for the combustion of acid water stripping gas, the combustion taking place in a combustion chamber equipped with at least one burner with the supply of an oxygen-containing gas, and wherein at least one of the gas flows and / or partial gas flows and / or gas flows of gas mixtures of two or more gases are preheated before combustion.
  • a burner in the sense of the invention can be understood to mean a single nozzle, a burner with two or more nozzles, an arrangement of burners, a burner ring and variations thereof.
  • the acid water stripping gas is burned in a mixture with acid gas.
  • the sour gas is also preheated.
  • the ammonia with the oxygen-containing gas is completely burned to nitrogen and water.
  • the hydrogen sulfide gas is reacted as follows. Part of the hydrogen sulfide reacts with the gas containing oxygen to form sulfur dioxide. The remaining hydrogen sulfide is reacted with the sulfur dioxide formed in a molecular ratio of 2: 1 to form elemental sulfur and water.
  • the sour gas / SWS gas ratio can therefore now also be less than 3: 1. This increases the working window for sour water stripper gas processing. Another advantage results from the fact that preheating the feed gases is less expensive than feeding in O 2 to increase the combustion chamber temperature.
  • the combustion takes place at a temperature above 1300 ° C., particularly preferably at 1,350 to 1,500 ° C.
  • the implementation Combustion in this temperature range ensures the complete decomposition of ammonia, whereby lower temperatures require longer dwell times.
  • the temperature of the preheated gas or the preheated gas mixture is at least 200 ° C.
  • the combustion temperature can be increased to the required values. Precise control of the combustion temperature can be achieved through the specific preheating of the individual gas flows.
  • air, oxygen-enriched air or pure oxygen is used as the oxygen-containing gas.
  • oxygen-containing gas air, oxygen-enriched air or pure oxygen is used as the oxygen-containing gas.
  • the combustion process can be additionally controlled via the concentration of oxygen in the oxygen-containing gas.
  • the combustion chamber temperature can be increased by adding an oxygen-containing gas if necessary above the temperature values achieved by preheating.
  • part of the sour water stripping gas is not preheated and burned with preheated air in a central burner muffle.
  • the remaining part of the sour water stripper gas is mixed with the sour gas and preheated to over 200 ° C, whereby this preheated sour gas / sour water stripper gas mixture is fed into the individual burners arranged concentrically around the central burner muffle and burned together with air, whereby these are fed to the individual burners Air is also preheated to over 200 ° C.
  • non-preheated oxygen gas can be fed into the individual burners.
  • the preheating is carried out using means selected from the group consisting of high-pressure steam, electric heaters, in-line burners and heat exchangers.
  • the technical problem is solved by means of a device for carrying out the method, the device containing at least one burner and / or a burner muffle, means for heating the gases being provided on at least one of the gas feed lines.
  • additional individual burners are arranged around the central burner muffle, which contain at least one nozzle for oxygen-containing gas and at least one nozzle for acid gas or an acid gas / acid water stripping gas mixture.
  • This device also contains means for heating the gases on at least one of the gas feed lines.
  • means for heating the gases are provided on all gas supply lines.
  • the means for heating the gases are high-pressure steam heating means, electric heaters, in-line burners or heat exchangers.
  • the combustion temperature during the combustion of the ammonia-containing SWS gas can be increased to above 1300 ° C, preferably to 1350 to 1500 ° C, by preheating the supplied gases to over 200 ° C, for example by means of high pressure steam ,
  • the high combustion temperatures when using this preheating have a positive effect on the thermal cracking and complete combustion of ammonia.
  • the method described above for the combustion of acid water stripping gas can be carried out, the thermal decomposition of ammonia with oxygen already taking place completely with the stoichiometric addition of air to the SWS gas.
  • the means for heating the feed gases enable the combustion chamber temperature to be increased for the complete thermal decomposition of ammonia. Due to the reduction in the amount of air required, an increase in the processing capacity of acid water stripping gas is achieved with the device according to the invention.
  • the sour gas / SWS gas ratio in the combustion carried out in the device is no longer dependent on the amount of sour gas due to the preheating of the feed gases.
  • Part of the SWS gas is burned with air in a central burner muffle.
  • This air flow which is fed to the central burner muffle, is a mixture of preheated air and non-preheated air.
  • the remaining part of the SWS gas is mixed with the sour gas and preheated to approx. 290 ° C.
  • This preheated sour gas / SWS gas mixture is fed into the individual burners arranged concentrically around the central burner muffle and burned together with air, which is preheated to 285 ° C and also fed to the individual burners.
  • non-preheated oxygen gas can also be supplied to the individual burners.
  • Table 1 lists the parameters of seven different modes of operation of the sour gas / SWS gas combustion method according to the invention.
  • the sour gas / SWS gas mixture is preheated to 290 ° C and the air destined for the individual burners to 285 ° C.
  • Columns A and B indicate which sour gas or SWS gas quantities are burned in total.
  • Column C shows the amounts of the gas stream that carry a sour gas / SWS gas mixture. This mixture is preheated to 290 ° C.
  • Column D shows the ammonia content of the sour gas / SWS gas mixture.
  • Column E shows the amounts of the non-preheated SWS gas component that is burned separately from the sour gas in the central burner muffle.
  • Column F shows the quantities of combustion air used. In some variants, pure oxygen is also added

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Abstract

The invention relates to a method for incinerating sour water stripper gas whereby incineration occurs in a combustion chamber provided with at least one burner and an oxygen-containing gas feed. At least one of the gas flows and/or partial gas flows and/or gas flows of gas mixtures of two or more gases are pre-warmed prior to combustion. The invention also relates to a device for carrying out said method containing at least one burner and/or a burner muffle, whereby means for heating the gas are provided for at least one of the gas supply lines.

Description

Verfahren zur Verbrennung von Sauerwasserstrippergas Process for the combustion of acid water stripping gas
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbrennung von Sauerwasserstrippergas, wobei die Verbrennung in einer mit einem Brenner ausgerüsteten Brennkammer unter Zuführung eines Sauerstoff enthaltenden Gases stattfindet. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the combustion of acid water stripping gas, the combustion taking place in a combustion chamber equipped with a burner with the supply of an oxygen-containing gas. The invention further relates to an apparatus for performing the method.
Fossile Brennstoffe wie Erdgas, Kohle, Ölsand, Ölschiefer und Erdöl enthalten organische und anorganische Schwefelverbindungen, die bei deren Verarbeitung als gasförmige, schwefelhaltige Produkte anfallen. Es ist erforderlich diese Schwefelverbindungen zu entfernen oder in unschädliche Schwefeiverbindungen umzuwandeln. Die Entschwefelung erfolgt mit Hilfe von gasförmigem Wasserstoff (H2). Die organischen Schwefelverbindungen werden dabei in Schwefelwasserstoff umgewandelt. Die aus derartigen Quellen stammenden Schwefelwasserstoff enthaltenden Gase werden von den noch vorhandenen Kohlenwasserstoffen in einer Gasreinigungsanlage, einem sogenannten "Amin-Treater" getrennt. Das aus den Aminwäschern kommende schwefelwasserstoffhaltige Gas (auch Sauergas oder Claus-Gas genannt) kann bis zu 90 Vol.-% Schwefelwasserstoff enthalten.Fossil fuels such as natural gas, coal, oil sands, oil shale and petroleum contain organic and inorganic sulfur compounds that are produced as gaseous, sulfur-containing products when processed. It is necessary to remove these sulfur compounds or to convert them into harmless sulfur compounds. Desulphurization takes place with the help of gaseous hydrogen (H 2 ). The organic sulfur compounds are converted into hydrogen sulfide. The gases containing hydrogen sulfide originating from such sources are separated from the hydrocarbons still present in a gas cleaning installation, a so-called "amine treater". The gas containing hydrogen sulfide (also called acid gas or Claus gas) coming from the amine scrubbers can contain up to 90% by volume of hydrogen sulfide.
Da zahlreiche Raffineriegase und Flüssigkeiten während ihrer Behandlung mit Wasser und/oder Dampf in Berührung kommen, ergibt sich als weiteres Abfallprodukt der Ölraffinerien verschmutztes Wasser, das als "saures Wasser" bezeichnet wird. Das "saure Wasser" enthält unter anderem Ammoniak und Schwefelwasserstoff in gelöster Form. Beim Strippen dieses verunreinigten Wassers erhält man eine Gasmischung (das Sauerwasserstripper-Gas = SWS-Gas), die Ammoniak und Schwefelwasserstoff enthält.Since numerous refinery gases and liquids come into contact with water and / or steam during their treatment, contaminated water, which is referred to as "acid water", is another waste product of the oil refineries. The "acidic water" contains, among other things, ammonia and hydrogen sulfide in dissolved form. When this contaminated water is stripped, a gas mixture (the acid water stripper gas = SWS gas) is obtained which contains ammonia and hydrogen sulfide.
Zur Entfernung des Schwefelwasserstoffes wird ein Verfahren verwendet, bei dem der Schwefelwasserstoff in elementaren Schwefel umgewandelt wird. Das am häufigsten genutzte direkte Umwandlungsverfahren ist das bereits 1883 entwickelte Claus-Verfahren. Dieses Verfahren beruht auf einem trockenen ckelte Claus-Verfahren. Dieses Verfahren beruht auf einem trockenen Oxidati- onsprozeß. Die verschiedenen entwickelten Prozeßvarianten beruhen auf denselben chemischen Grundreaktionen, wobei thermische und katalytische Reaktoren verwendet werden.A process is used to remove the hydrogen sulfide, in which the hydrogen sulfide is converted into elemental sulfur. The most frequently used direct conversion process is the Claus process, which was developed in 1883. This process relies on a dry one waited Claus procedure. This process is based on a dry oxidation process. The various process variants developed are based on the same basic chemical reactions, using thermal and catalytic reactors.
Der thermische Reaktor besteht aus einer Brennkammer mit einem Brenner, einem Abhitzekessel. Der katalytische Reaktionsteil ist zwei- oder dreistufig ausgeführt. Die einzelnen Stufen weisen jeweils einen Erhitzer, ein Katalysatorbett und einen Schwefelkondensator auf.The thermal reactor consists of a combustion chamber with a burner, a waste heat boiler. The catalytic reaction part is carried out in two or three stages. The individual stages each have a heater, a catalyst bed and a sulfur condenser.
Im folgenden werden die wesentlichen chemischen Grundreaktionen angeführt, die in der Brennkammer und in den katalytischen Reaktoren ablaufen:The main chemical reactions that take place in the combustion chamber and in the catalytic reactors are listed below:
1. 6 H2S + 3 O2 2 SO2 + 4 H2S + 2 H2O 2. 2 SO2 + 4 H2S 6 S + 4 H,01. 6 H 2 S + 3 O 2 2 SO 2 + 4 H 2 S + 2 H 2 O 2. 2 SO 2 + 4 H 2 S 6 S + 4 H, 0
Gesamt: 6 H2S + 3 O2 → 6 S + 6 H2OTotal: 6 H 2 S + 3 O 2 → 6 S + 6 H 2 O
Die eigentliche Claus-Reaktion, bei der elementarer Schwefel und Wasserdampf gebildet werden, ist die Reaktion 2. Hierbei reagiert das aus der Teiiverbrennung von Schwefelwasserstoff entstandene Schwefeldioxid mit dem restlichen Schwefelwasserstoff. In der Brennkammer wird zudem durch thermische Spaltung von Schwefelwasserstoff elementarer Schwefel und Wasser gebildet.The actual Claus reaction, in which elemental sulfur and water vapor are formed, is reaction 2. Here, the sulfur dioxide produced from the partial combustion of hydrogen sulfide reacts with the remaining hydrogen sulfide. Elemental sulfur and water are also formed in the combustion chamber by thermal decomposition of hydrogen sulfide.
Weitere im Sauergas und SWS-Gas enthaltene Begleitgase, wie zum Beispiel Wasserstoff, Methan, höhere Kohlenwasserstoffe, Ammoniak, Wasserdampf, Kohlendioxid, reagieren entsprechend ihren Konzentrationen in einer Vielzahl von Nebenreaktionen. Bei Gasen, die im wesentlichen nur Schwefelwasserstoff enthalten, wird ein Verfahren angewandt, bei dem ein Teil der Schwefelwasserstoffmenge, durch den Brenner mittels Verbrennungsluft zu Schwefeldioxid bei einer Temperatur von 900 bis 1300 °C verbrannt wird. Der verbleibende Schwefelwasserstoff wird bei Tem- s peraturen zwischen 180° C und 400° C in den katalytischen Reaktoren mit dem aus der Verbrennung gebildeten Schwefeldioxid zu elementarem Schwefel und Wasser umgesetzt. Die Reaktion ist optimal, wenn das Schwefelwasserstoff/Schwefeldioxid-Verhältnis 2 : 1 beträgt.Other accompanying gases contained in sour gas and SWS gas, such as hydrogen, methane, higher hydrocarbons, ammonia, water vapor, carbon dioxide, react in a variety of side reactions according to their concentrations. For gases which essentially only contain hydrogen sulfide, a method is used in which a part of the amount of hydrogen sulfide is burned by the burner by means of combustion air to sulfur dioxide at a temperature of 900 to 1300 ° C. The remaining hydrogen sulfide is converted at temperatures between 180 ° C and 400 ° C in the catalytic reactors with the sulfur dioxide formed from the combustion to elemental sulfur and water. The reaction is optimal when the hydrogen sulfide / sulfur dioxide ratio is 2: 1.
o Der in der Brennkammer gebildete elementare Schwefel wird nach Abkühlung des Prozeßgases im Abhitzekessel abgeschieden. Vor Eintritt in die nachfolgenden katalytischen Reaktoren wird das Prozeßgas zum einen durch entsprechende Schaltung des Schwefelkondensators bzw. durch vorgeschaltete Erhitzer auf die erforderlichen Reaktionstemperaturen der katalytischen Stufen eingestellt. Der 5 durch die Clausreaktion gebildete Schwefel wird in Schwefelkondensatoren abgeschieden.o The elemental sulfur formed in the combustion chamber is separated in the waste heat boiler after the process gas has cooled. Before entering the subsequent catalytic reactors, the process gas is adjusted to the required reaction temperatures of the catalytic stages on the one hand by appropriate switching of the sulfur condenser or by upstream heaters. The 5 sulfur formed by the Claus reaction is separated in sulfur condensers.
Da die Einsatzgase unterschiedliche Schwefelwasserstoffkonzentrationen enthalten, können bei den Verbrennungsverfahren zwei Hauptvarianten unterschieden 0 werden: der Hauptstrombetrieb für Schwefelwasserstoffkonzentrationen größer 50 Vol.-% und der Nebenstrombetrieb für Schwefelwasserstoffkonzentrationen zwischen 30 und 50 Vol.-%.Since the feed gases contain different hydrogen sulfide concentrations, two main variants can be distinguished in the combustion process: the main flow operation for hydrogen sulfide concentrations greater than 50 vol.% And the secondary flow operation for hydrogen sulfide concentrations between 30 and 50 vol.%.
Beim Hauptstrombetrieb wird die gesamte Schwefelwasserstoffmenge mit der 5 Verbrennungsluft in der Brennkammer teilverbrannt. Durch die thermische Spaltung des Schwefelwasserstoffes in der Brennkammer wird bereits ein großer Anteil des Schwefels im Abhitzekessel der thermischen Stufe abgeschieden. In nachgeschalteten katalytischen Stufen erfolgt eine weitere Umsetzung des Schwefelwasserstoffs zu Schwefel. Das Abgas aus der Feinreinigungsstufe wird 0 zur Umwandlung von H2S zu SO2 über eine thermische Nachverbrennung geführt.During main power operation, the entire amount of hydrogen sulfide is partially burned with the combustion air in the combustion chamber. Due to the thermal splitting of the hydrogen sulfide in the combustion chamber, a large proportion of the sulfur is already separated in the waste heat boiler of the thermal stage. In subsequent catalytic stages, the hydrogen sulfide is converted further to sulfur. The exhaust gas from the fine cleaning stage is led to the conversion of H 2 S to SO 2 via thermal afterburning.
BE lm Nebenstrombetrieb wird der Gasstrom aufgeteilt, da das Schwefelwasserstoffgas nur einen geringen Heizwert besitzt. Ein Teil des Schwefeiwasserstoffgases wird mit der Verbrennungsluft in der Brennkammer verbrannt und das entstande- ne Schwefeldioxidgas wird mit dem restlichen Schwefelwasserstoffgas vermischt und im Reaktor zu elementarem Schwefel und Wasser umgesetzt. Der katalytische Teil ist analog zum Hauptstrombetrieb aufgebaut.BE The gas flow is split in the secondary flow mode since the hydrogen sulfide gas has only a low calorific value. Part of the hydrogen sulfide gas is burned with the combustion air in the combustion chamber and the sulfur dioxide gas that is produced is mixed with the remaining hydrogen sulfide gas and converted into elemental sulfur and water in the reactor. The catalytic part is constructed analogously to the main current operation.
Beträgt die Schwefelwasserstoffkonzentration der Einsatzgase weniger als 30 Vol.-% ist aufgrund des geringen Heizwertes auch der Nebenstrombetrieb nicht mehr einsetzbar. Zudem erfordert der Nebenstrombetrieb ein ammoniakfreies Einsatzgas, da ansonsten die Katalysatoren mit Ammoniumsalzen kontaminiert würden.If the hydrogen sulfide concentration of the feed gases is less than 30% by volume, the bypass operation can no longer be used due to the low calorific value. In addition, the bypass operation requires an ammonia-free feed gas, since otherwise the catalysts would be contaminated with ammonium salts.
Bei der Verbrennung von Sauerwasserstrippergas, das bis 50 % Ammoniak enthalten kann, muß das Sauerwasserstrippergas getrennt vom Sauergas (H2S-Gas = Claus-Gas) in der Brennkammer verbrannt werden, um durch höhere Reaktionstemperaturen eine thermische Zersetzung von NH3 gemäß folgender Gleichung zu gewährleisten: 2 NH3 + 3/2 O2 → N2 + 3 H2OWhen burning acid water stripping gas, which may contain up to 50% ammonia, the acid water stripping gas must be burned separately from the acid gas (H 2 S gas = Claus gas) in the combustion chamber in order to cause thermal decomposition of NH 3 by higher reaction temperatures according to the following equation to ensure: 2 NH 3 + 3/2 O 2 → N 2 + 3 H 2 O
Um größere Mengen schwefelwasserstoffhaltiger Gase verbrennen zu können, kann die Verbrennungsluft teilweise oder vollständig durch Sauerstoff ersetzt wer- den. Durch den Einsatz von Sauerstoff wird der Inertgasanteil verringert oder ganz eliminiert. Mit diesem Verfahren kann der Durchsatz von Sauerwasserstrippergas und Claus-Gas erhöht werden. Weiterhin können schwefelwasserstoffarme Einsatzgase mit geringem Heizwert und hohem Ammoniakgehalt auch in einem Hauptstromreaktor verarbeitet werden.In order to be able to burn larger quantities of gases containing hydrogen sulfide, the combustion air can be partially or completely replaced by oxygen. By using oxygen, the proportion of inert gas is reduced or eliminated entirely. With this method, the throughput of acid water stripping gas and Claus gas can be increased. In addition, low-hydrogen sulfide feed gases with a low calorific value and high ammonia content can also be processed in a mainstream reactor.
BESTATIGUNGSKOPIE In der DE 197 18 261 A1 wird beschrieben, wie die Durchsatzleistung und der Umsetzungsgrad von Schwefelwasserstoff zu elementarem Schwefel verbessert werden kann. Bei diesem Verfahren wird Sauerstoff oder sauerstoffhaltiges Gas mit hoher Geschwindigkeit in die Brennkammer eingeblasen, wodurch die Mi- schung zwischen dem Sauerstoff, der Verbrennungsluft und dem schwefelwas- serstoffhaltigen Prozeßgas aufgrund der hohen Turbulenz erhöht wird. In diesem Verfahren wird der Sauerstoff nicht nur als Oxidationsmittel verwendet, sondern auch zur Steigerung der Mischungsenergie eingesetzt. Durch die Steigerung der Mischungsenergie kann die Verbrennungsdichte und damit der Durchsatz von Schwefelwasserstoff erhöht werden. Der Einsatz von Sauerstoff wirkt sich positiv auf die thermische Spaltung und vollständige Verbrennung von höheren Kohlenwasserstoffen und von Ammoniak aus, wobei insbesondere für eine vollständige Ammoniakverbrennung eine Mindesttemperatur von 1.350° C eingehalten wird, (siehe auch Ullmann's Encyclopedia, 6th ed. 1999, The Lurgi Multipurpose Claus- Oxygen Burner).BESTATIGUNGSKOPIE DE 197 18 261 A1 describes how the throughput and the degree of conversion of hydrogen sulfide to elemental sulfur can be improved. In this method, oxygen or oxygen-containing gas is blown into the combustion chamber at high speed, as a result of which the mixture between the oxygen, the combustion air and the hydrogen sulfide-containing process gas is increased due to the high turbulence. In this process, oxygen is not only used as an oxidizing agent, but also to increase the mixing energy. By increasing the mixing energy, the combustion density and thus the throughput of hydrogen sulfide can be increased. The use of oxygen has a positive effect on the thermal cracking and complete combustion of higher hydrocarbons and ammonia, whereby a minimum temperature of 1,350 ° C is maintained, especially for complete ammonia combustion (see also Ullmann's Encyclopedia, 6 th ed. 1999, The Lurgi Multipurpose Claus-Oxygen Burner).
Eine typische Verbrennungsanlage ist der Lurgi-Sauerstoff-Clausbrenner. In diesem Brenner wird das Claus-Gas und das ammoniakhaltige Sauerwasserstrippergas über separate Brennermuffeln verarbeitet. Das Sauerwasserstrippergas wird mit Luft in einer zentralen Brennermuffel verbrannt. Das Claus-Gas wird mit Sauerstoff und Luft als Oxidationsmedium mit mehreren doppelkonzentrischen Einzelbrennern, die um die Brennermuffel angeordnet sind, verbrannt. Ein Einzelbrenner besteht aus einer zentralen Sauerstoffdüse, einer konzentrischen Claus- Gas-Düse und einer doppelkonzentrischen Luftdüse. Durch diese Anordnung ent- stehen einzelne Sauerstoff/Schwefelwasserstoffflammen, die von kälteren Luft/Schwefelwasserstoffflammen umhüllt werden. Dadurch kann die Temperatur in der Brennkammer kontrolliert werden.A typical incinerator is the Lurgi oxygen Claus burner. The Claus gas and the ammonia-containing acid water stripping gas are processed in this burner via separate burner muffles. The sour water stripper gas is burned with air in a central burner muffle. The Claus gas is burned with oxygen and air as the oxidation medium with several double-concentric individual burners, which are arranged around the burner muffle. A single burner consists of a central oxygen nozzle, a concentric Claus gas nozzle and a double-concentric air nozzle. This arrangement creates individual oxygen / hydrogen sulfide flames, which are enveloped by colder air / hydrogen sulfide flames. This allows the temperature in the combustion chamber to be controlled.
Die Nachteile der Verbrennungsverfahren des Standes der Technik ergeben sich daraus, daß die zentrale Brennermuffel zur vollständigen Ammoniakzerstörung mitThe disadvantages of the combustion processes of the prior art result from the fact that the central burner muffle contributes to the complete destruction of ammonia
BESTATIGUN KOPIE Luftüberschuß (z.B. SWS-Gas : Luft = 1 : 3) betrieben werden muß, um Ammoniak vollständig zu zersetzen. Dieser Luftüberschuß widerspricht jedoch der Prozeßführung bezüglich der Clausreaktion, da durch die verstärkte Luftzufuhr ein SO2-Überschuß entsteht und das optimale H2S/SO2-Verhältnis von 2 : 1 je nach Auslastung der Anlage mit Sauergas nicht mehr erreicht werden kann. Außerdem muß bei den Verfahren des Standes der Technik das Sauergas/SWS-Gas- Verhältnis mindestens 3 : 1 betragen, um mit der zur Umsetzung des Sauergases benötigte Luftmenge eine ausreichende Kühlung der separaten SWS-Gas- Brennermuffel zu gewährleisten. Daraus ergibt sich eine nachteilige Begrenzung der Kapazität zur Verarbeitung von SWS-Gas in den Claus-Anlagen. Ein weiterer Nachteil bei Verfahren mit zusätzlicher O2-Zugabe sind die hohen Kosten für den Sauerstoff, sowie die dann erforderliche höhere Mindestlast der Clausaniage gegenüber einem reinen Luftbetrieb.CONFIRMATION COPY Excess air (eg SWS gas: air = 1: 3) must be operated in order to completely decompose ammonia. However, this excess of air contradicts the process control with regard to the Claus reaction, since the increased air supply results in an SO 2 excess and the optimal H 2 S / SO 2 ratio of 2: 1 can no longer be achieved depending on the utilization of the system with acid gas. In addition, in the methods of the prior art, the sour gas / SWS gas ratio must be at least 3: 1 in order to ensure adequate cooling of the separate SWS gas burner muffle with the amount of air required to convert the sour gas. This results in a disadvantageous limitation of the capacity for processing SWS gas in the Claus plants. Another disadvantage of processes with additional O 2 addition is the high cost of oxygen, as well as the then higher minimum load of the Clausaniage compared to pure air operation.
Die technische Aufgabe der Erfindung war es daher, die Durchsatzleistung bei der Verbrennung von SWS-Gas zu erhöhen, ohne die Mindestlast der Clausanlage zu erhöhen.The technical object of the invention was therefore to increase the throughput in the combustion of SWS gas without increasing the minimum load of the Claus plant.
Die technische Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Verbrennung von Sauerwasserstrippergas, wobei die Verbrennung in einer mit mindestens einem Brenner ausgerüsteten Brennkammer unter Zuführung eines Sauerstoff enthaltenden Gases stattfindet, und wobei mindestens einer der Gasströme und/oder Teilgasströme und/oder Gasströme von Gasgemischen von zwei oder mehr Gasen vor der Verbrennung vorgewärmt wird.The technical problem is solved by a method for the combustion of acid water stripping gas, the combustion taking place in a combustion chamber equipped with at least one burner with the supply of an oxygen-containing gas, and wherein at least one of the gas flows and / or partial gas flows and / or gas flows of gas mixtures of two or more gases are preheated before combustion.
Unter einem Brenner im Sinne der Erfindung kann eine Einzeldüse, ein Brenner mit zwei oder mehreren Düsen, eine Anordnung von Brennern, ein Brennerring und Variationen derselben verstanden werden.A burner in the sense of the invention can be understood to mean a single nozzle, a burner with two or more nozzles, an arrangement of burners, a burner ring and variations thereof.
BES In einem bevorzugten Verfahren wird das Sauerwasserstrippergas im Gemisch mit Sauergas verbrannt. In einem besonders bevorzugten Verfahren wird das Sauergas ebenfalls vorgewärmt.BES In a preferred process, the acid water stripping gas is burned in a mixture with acid gas. In a particularly preferred process, the sour gas is also preheated.
Bei diesen Verfahren wird das Ammoniak mit dem Sauerstoff enthaltenden Gas vollständig zu Stickstoff und Wasser verbrannt. Das Schwefelwasserstoffgas wird wie folgt umgesetzt. Ein Teil des Schwefelwasserstoffs reagiert mit dem Sauerstoff enthaltenden Gas zu Schwefeldioxid. Der restliche Schwefelwasserstoff wird mit dem entstandenen Schwefeldioxid in einem molekularen Verhältnis von 2 : 1 unter Bildung von elementarem Schwefel und Wasser umgesetzt.In these processes, the ammonia with the oxygen-containing gas is completely burned to nitrogen and water. The hydrogen sulfide gas is reacted as follows. Part of the hydrogen sulfide reacts with the gas containing oxygen to form sulfur dioxide. The remaining hydrogen sulfide is reacted with the sulfur dioxide formed in a molecular ratio of 2: 1 to form elemental sulfur and water.
Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß durch die Vorwärmung der Einsatzgase die thermische Zersetzung von Ammoniak bereits bei stöchiometri- scher Luftzugabe zum SWS-Gas auch in der Hauptbrennkammer vollständig er- folgt, so daß kein Ammoniak zu den Claus-Reaktoren durchbricht. Die Erhöhung der Brennkammertemperatur zur vollständigen thermischen Zersetzung von Ammoniak kann dabei allein durch die Vorwärmung einzelner oder mehrerer Prozeßgase erreicht werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden keine ü- berstöchiometrischen Mengen an Luft benötigt, da die thermische Zersetzung von NH3 oberhalb einer Mindesttemperatur keinen Sauerstoffüberschuß bei der Verbrennung von SWS-Gas mehr erfordert. Die Verarbeitungskapazität von Sauerwasserstrippergas kann erhöht werden, weil das Sauergas/SWS-Gas-Verhältnis nun nicht mehr begrenzend ist. Das Sauergas/SWS-Gas-Verhältnis kann daher nun auch kleiner als 3 : 1 sein. Dadurch vergrößert sich das Arbeitsfenster der Sauerwasserstrippergasverarbeitung. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß die Vorwärmung der Einsatzgase kostengünstiger ist als die Einspeisung von O2 zur Erhöung der Brennkammertemperatur.It was surprisingly found that the preheating of the feed gases leads to the thermal decomposition of ammonia even in the main combustion chamber even with the stoichiometric addition of air to the SWS gas, so that no ammonia breaks through to the Claus reactors. The increase in the combustion chamber temperature for the complete thermal decomposition of ammonia can be achieved simply by preheating one or more process gases. In the process according to the invention, no superstoichiometric amounts of air are required, since the thermal decomposition of NH 3 above a minimum temperature no longer requires an excess of oxygen when burning SWS gas. The processing capacity of sour water stripping gas can be increased because the sour gas / SWS gas ratio is no longer limiting. The sour gas / SWS gas ratio can therefore now also be less than 3: 1. This increases the working window for sour water stripper gas processing. Another advantage results from the fact that preheating the feed gases is less expensive than feeding in O 2 to increase the combustion chamber temperature.
In einem bevorzugten Verfahren erfolgt die Verbrennung bei einer Temperatur oberhalb von 1300 °C, besonders bevorzugt bei 1.350 bis 1.500 °C. Die Durchfüh- rung der Verbrennung in diesem Temperaturbereich gewährleistet die vollständige Zersetzung von Ammoniak, wobei geringere Temperaturen höhere Verweiizeiten benötigen.In a preferred process, the combustion takes place at a temperature above 1300 ° C., particularly preferably at 1,350 to 1,500 ° C. The implementation Combustion in this temperature range ensures the complete decomposition of ammonia, whereby lower temperatures require longer dwell times.
In einem weiteren besonders bevorzugten Verfahren beträgt die Temperatur des vorgewärmten Gases oder des vorgewärmten Gasgemisches mindestens 200 °C. Mit diesem Verfahren läßt sich die Verbrennungstemperatur auf die erforderlichen Werte erhöhen. Durch die gezielte Vorwärmung der einzelnen Gasströme kann eine exakte Kontrolle der Verbrennungstemperatur erreicht werden.In a further particularly preferred method, the temperature of the preheated gas or the preheated gas mixture is at least 200 ° C. With this method the combustion temperature can be increased to the required values. Precise control of the combustion temperature can be achieved through the specific preheating of the individual gas flows.
In einem besonders bevorzugten Verfahren wird als sauerstoffhaltiges Gas Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder reiner Sauerstoff verwendet. Dies ist besonders vorteilhaft, weil über die Konzentration des Sauerstoffes in dem sauerstoffhaitigen Gas der Verbrennungsvorgang zusätzlich gesteuert werden kann. So kann die Brennkammertemperatur durch Zugabe eines sauerstoffhaitigen Gases bei Bedarf über die mittels der Vorwärmung erreichten Temperaturwerte erhöht werden.In a particularly preferred process, air, oxygen-enriched air or pure oxygen is used as the oxygen-containing gas. This is particularly advantageous because the combustion process can be additionally controlled via the concentration of oxygen in the oxygen-containing gas. For example, the combustion chamber temperature can be increased by adding an oxygen-containing gas if necessary above the temperature values achieved by preheating.
In einem besonders bevorzugten Verfahren wird ein Teil des Sauerwasserstrip- per-Gases nicht vorgewärmt und mit vorgewärmter Luft in einer zentralen Brennermuffel verbrannt. Der restliche Teil des Sauerwasserstripper-Gases wird mit dem Sauergas vermischt und auf über 200 °C vorgewärmt, wobei dieses vorgewärmte Sauergas/Sauerwasserstrippergas-Gemisch in die konzentrisch um die zentrale Brennermuffel angeordneten Einzelbrenner geführt und zusammen mit Luft verbrannt wird, wobei diese den Einzelbrennern zugeführte Luft ebenfalls auf über 200 °C vorgewärmt wird. Zusätzlich kann nicht vorgewärmtes Sauerstoffgas in die Einzelbrenner zugeführt werden.In a particularly preferred method, part of the sour water stripping gas is not preheated and burned with preheated air in a central burner muffle. The remaining part of the sour water stripper gas is mixed with the sour gas and preheated to over 200 ° C, whereby this preheated sour gas / sour water stripper gas mixture is fed into the individual burners arranged concentrically around the central burner muffle and burned together with air, whereby these are fed to the individual burners Air is also preheated to over 200 ° C. In addition, non-preheated oxygen gas can be fed into the individual burners.
BESTATIGUNGSKOPIE In einem ganz besonders bevorzugten Verfahren erfolgt die Vorwärmung mit Mitteln ausgewählt aus der Gruppe Hochdruckwasserdampf, Elektroerhitzer, in-iine- Burner und Wärmetauscher.BESTATIGUNGSKOPIE In a very particularly preferred method, the preheating is carried out using means selected from the group consisting of high-pressure steam, electric heaters, in-line burners and heat exchangers.
Weiterhin wird die technische Aufgabe mittels einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gelöst, wobei die Vorrichtung mindestens einen Brenner und/oder eine Brennermuffel enthält, wobei Mittel zum Aufheizen der Gase an mindestens einer der Gaszuleitungen vorgesehen sind.Furthermore, the technical problem is solved by means of a device for carrying out the method, the device containing at least one burner and / or a burner muffle, means for heating the gases being provided on at least one of the gas feed lines.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind um die zentrale Brennermuffel herum zusätzlich Einzelbrenner angeordnet, die mindestens eine Düse für sauerstoffhal- tiges Gas und mindestens eine Düse für Sauergas oder ein Sauer- gas/Sauerwasserstrippergas-Gemisch enthalten. Auch diese Vorrichtung enthält Mittel zum Aufheizen der Gase an mindestens einer der Gaszuleitungen.In a preferred embodiment, additional individual burners are arranged around the central burner muffle, which contain at least one nozzle for oxygen-containing gas and at least one nozzle for acid gas or an acid gas / acid water stripping gas mixture. This device also contains means for heating the gases on at least one of the gas feed lines.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind Mittel zum Aufheizen der Gase an allen Gaszuleitungen vorgesehen.In a particularly preferred embodiment, means for heating the gases are provided on all gas supply lines.
In einer ganz besonders bevorzugten Vorrichtung sind die Mittel zum Heizen der Gase Hochdruckdampfheizmittel, Elektroerhitzer, in-line-Burner oder Wärmetauscher.In a very particularly preferred device, the means for heating the gases are high-pressure steam heating means, electric heaters, in-line burners or heat exchangers.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen darin, daß die Verbrennungstemperatur bei der Verbrennung des ammoniakhaltigen SWS-Gases auf über 1300 °C, bevorzugt auf 1350 bis 1500 °C gesteigert werden kann, indem die zugeleiteten Gase beispielsweise mittels Hochdruckdampf auf über 200 °C vorgewärmt werden. Die hohen Verbrennungstemperaturen bei dem Einsatz dieser Vorwärmung wirken sich positiv auf die thermische Spaltung und vollständige Verbrennung von Ammoniak aus.The advantages of the device according to the invention are that the combustion temperature during the combustion of the ammonia-containing SWS gas can be increased to above 1300 ° C, preferably to 1350 to 1500 ° C, by preheating the supplied gases to over 200 ° C, for example by means of high pressure steam , The high combustion temperatures when using this preheating have a positive effect on the thermal cracking and complete combustion of ammonia.
BESTATIGUNGSKOPIE In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das oben beschriebene Verfahren zur Verbrennung von Sauerwasserstrippergas durchgeführt werden, wobei die thermische Zersetzung von Ammoniak mit Sauerstoff bereits bei stöchiometrischer Luftzugabe zum SWS-Gas vollständig erfolgt. Die Mittel zum Heizen der Einsatz- gase ermöglichen die Erhöhung der Brennkammertemperatur zur vollständigen thermischen Zersetzung von Ammoniak. Aufgrund der Verringerung der benötigten Luftmengen wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Erhöhung der Verarbeitungskapazität von Sauerwasserstrippergas erreicht. Das Sauergas/SWS-Gas-Verhältnis in dem in der Vorrichtung durchgeführten Verbrennung ist aufgrund der Vorwärmung der Einsatzgase nun nicht mehr von der Sauergasmenge abhängig.BESTATIGUNGSKOPIE In the device according to the invention, the method described above for the combustion of acid water stripping gas can be carried out, the thermal decomposition of ammonia with oxygen already taking place completely with the stoichiometric addition of air to the SWS gas. The means for heating the feed gases enable the combustion chamber temperature to be increased for the complete thermal decomposition of ammonia. Due to the reduction in the amount of air required, an increase in the processing capacity of acid water stripping gas is achieved with the device according to the invention. The sour gas / SWS gas ratio in the combustion carried out in the device is no longer dependent on the amount of sour gas due to the preheating of the feed gases.
BESTATIGUNGSKOPIE BeispieleBESTATIGUNGSKOPIE Examples
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern:The following examples are intended to illustrate the invention:
Das erfindungsgemäße Verfahren wird prinzipiell wie das in dem oben beschriebenen Verfahren im Lurgi-Sauerstoff-Clausbrenner durchgeführt. Die Abwandlungen werden wie folgt erläutert:The process according to the invention is carried out in principle like that in the process described above in the Lurgi oxygen Claus burner. The modifications are explained as follows:
Ein Teil des SWS-Gases wird mit Luft in einer zentralen Brennermuffel verbrannt. Dieser Luftstrom, der der zentralen Brennermuffel zugeführt wird, ist ein Gemisch aus vorgewärmter Luft und nicht vorgewärmter Luft. Der restliche Teil des SWS- Gases wird mit dem Sauergas vermischt und auf ca. 290 °C vorgewärmt. Dieses vorgewärmte Sauergas/SWS-Gas-Gemisch wird in die konzentrisch um die zentrale Brennermuffel angeordneten Einzelbrenner geführt und zusammen mit Luft verbrannt, die auf 285 °C vorgewärmt, ebenfalls den Einzelbrennern zugeführt wird. Zusätzlich kann den Einzelbrennern auch nicht vorgewärmtes Sauerstoffgas zugeführt werden.Part of the SWS gas is burned with air in a central burner muffle. This air flow, which is fed to the central burner muffle, is a mixture of preheated air and non-preheated air. The remaining part of the SWS gas is mixed with the sour gas and preheated to approx. 290 ° C. This preheated sour gas / SWS gas mixture is fed into the individual burners arranged concentrically around the central burner muffle and burned together with air, which is preheated to 285 ° C and also fed to the individual burners. In addition, non-preheated oxygen gas can also be supplied to the individual burners.
In der Tabelle 1 sind die Parameter von sieben verschiedenen Fahrweisen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Sauergas/SWS-Gas-Verbrennung aufgelistet. Dabei wird in jedem Fall das Sauergas/SWS-Gas-Gemisch auf 290 °C und die für die Einzelbrenner bestimmte Luft auf 285 °C vorgewärmt. In Spalte A und B wird jeweils angegeben welche Sauergas bzw. SWS-Gas-Mengen insgesamt verbrannt werden. Aus Spalte C ist sind die Mengen des Gasstromes zu entnehmen, das ein Sauergas/SWS-Gas-Gemisch führt. Dieses Gemisch wird auf 290 °C vorgewärmt. Aus Spalte D kann der Ammoniakgehalt des Sauergas/SWS-Gas- Gemisches entnommen werden. Spalte E gibt die Mengen des nicht vorgewärmten SWS-Gas-Anteils an, der getrennt vom Sauergas in der zentralen Brennermuffel verbrannt wird. In Spalte F werden die Mengen der verwendeten Verbren- nungsluft aufgeführt. In einigen Varianten wird zusätzlich reiner Sauerstoff zuge-Table 1 lists the parameters of seven different modes of operation of the sour gas / SWS gas combustion method according to the invention. In each case, the sour gas / SWS gas mixture is preheated to 290 ° C and the air destined for the individual burners to 285 ° C. Columns A and B indicate which sour gas or SWS gas quantities are burned in total. Column C shows the amounts of the gas stream that carry a sour gas / SWS gas mixture. This mixture is preheated to 290 ° C. Column D shows the ammonia content of the sour gas / SWS gas mixture. Column E shows the amounts of the non-preheated SWS gas component that is burned separately from the sour gas in the central burner muffle. Column F shows the quantities of combustion air used. In some variants, pure oxygen is also added
B führt (Spalte G). Aus Spalte H können die sich ergebenden Temperaturen der Claus-Brennkammer und aus Spalte I die Mengen des Prozeßgases vor Eintritt in den Reaktor 1 entnommen werden. In Spalte J sind die jeweiligen Schwefelausbeuten angegeben.B leads (column G). From column H the resulting temperatures of the Claus combustion chamber and from column I the quantities of the process gas before entering reactor 1 can be seen. Column J shows the respective sulfur yields.
BE T IBE T I
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* [tato] = Tagestonnen [t/d] SWS-Gas = Sauerwasserstrippergas * [tato] = tons per day [t / d] SWS-Gas = sour water stripping gas

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Verbrennung von Sauerwasserstrippergas, wobei die Verbrennung in einer mit mindestens einem Brenner ausgerüsteten Brennkammer unter Zuführung eines Sauerstoff enthaltenden Gases stattfindet und wobei mindestens einer der Gasströme und/oder Teilgasströme und/oder Gasströme von Gasgemischen von zwei oder mehr Gasen vor der Verbrennung vorgewärmt wird.1. A process for the combustion of acid water stripping gas, the combustion taking place in a combustion chamber equipped with at least one burner with the supply of an oxygen-containing gas and wherein at least one of the gas streams and / or partial gas streams and / or gas streams of gas mixtures of two or more gases prior to the combustion is preheated.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Sauerwasserstrippergas und Sauergas verbrannt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a mixture of acid water stripping gas and acid gas is burned.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauergas vor der Verbrennung vorgewärmt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the acid gas is preheated before combustion.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung bei einer Temperatur oberhalb von 1300 °C erfolgt.4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the combustion takes place at a temperature above 1300 ° C.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung bei einer Temperatur von 1350 °C bis 1500 °C erfolgt.5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that the combustion takes place at a temperature of 1350 ° C to 1500 ° C.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des vorgewärmten Gases oder des Gasgemisches mindes- tens 200 °C beträgt.6. Process according to claims 1 to 5, characterized in that the temperature of the preheated gas or the gas mixture is at least 200 ° C.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Sauerstoff enthaltendes Gas Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft o- der reiner Sauerstoff verwendet wird.7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that air is used as oxygen-containing gas, air enriched with oxygen or pure oxygen.
BESTATIGUNGSKOPIE BESTATIGUNGSKOPIE
8. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Sauerwasserstripper-Gases nicht vorgewärmt wird und mit vorgewärmter Luft in einer zentralen Brennermuffel verbrannt wird und der8. The method according to claims 2 to 7, characterized in that a part of the acid water stripper gas is not preheated and is burned with preheated air in a central burner muffle and the
5 restliche Teil des Sauerwasserstripper-Gases mit dem Sauergas vermischt und auf über 200 °C vorgewärmt wird, wobei dieses vorgewärmte Sauer- gas/Sauerwasserstrippergas-Gemisch in die konzentrisch um die zentrale Brennermuffel angeordneten Einzelbrenner geführt und zusammen mit Luft verbrannt wird, wobei diese den Einzelbrennern zugeführte Luft auf über ιo 200 °C vorgewärmt wird.5 remaining part of the sour water stripper gas is mixed with the sour gas and preheated to over 200 ° C., this preheated sour gas / sour water stripper gas mixture being fed into the individual burners arranged concentrically around the central burner muffle and being burned together with air, whereby this Air supplied to individual burners is preheated to above 200 ° C.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Einzelbrenner zusätzlich Sauerstoffgas zugeführt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that oxygen gas is additionally fed into the individual burners.
15 10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmung mit Hochdruckwasserdampf, mit Elektroerhitzern, in-line- Bumern oder Wärmetauschern erfolgt.15 10. The method according to claims 1 to 9, characterized in that the preheating is carried out with high pressure steam, with electric heaters, in-line bumpers or heat exchangers.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 20 10, enthaltend mindestens einen Brenner und/oder eine Brennermuffel, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Heizen der Gase an mindestens einer der Gaszuleitungen vorgesehen sind.11. Device for performing the method according to claims 1 to 20 10, containing at least one burner and / or a burner muffle, characterized in that means for heating the gases are provided on at least one of the gas supply lines.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 25 10, enthaltend einen Brenner mit einer zentralen Brennermuffel, in der12. Device for performing the method according to claims 1 to 25 10, containing a burner with a central burner muffle, in the
Sauerwasserstrippergas und Sauerstoff enthaltendes Gas verbrannt wird, wobei um die zentrale Brennermuffel herum Einzeibrenner angeordnet sind, die mindestens eine Düse für sauerstoffhaltiges Gas und mindestens eine Düse für Sauergas oder ein Sauergas/Sauerwasserstrippergas- 30 Gemisch enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Heizen derSauerwasserstrippergas and oxygen-containing gas is burned, single burners are arranged around the central burner muffle, which contain at least one nozzle for oxygen-containing gas and at least one nozzle for sour gas or a sour gas / Sauerwasserstrippergas- 30 mixture, characterized in that means for heating the
Gase an mindestens einer der Gaszuleitungen vorgesehen sind. Gases are provided on at least one of the gas feed lines.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Heizen der Gase an allen Gaszuleitungen vorgesehen sind.13. The apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that means for heating the gases are provided on all gas supply lines.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Heizen der Gase ausgewählt sind aus der Gruppe Hochdruckdampfheizmittel, Elektroerhitzer, in-line-Burner und Wärmetauscher.14. Device according to claims 11 to 13, characterized in that the means for heating the gases are selected from the group of high pressure steam heating means, electric heaters, in-line burners and heat exchangers.
BESTATIGUN PIE CONFIRMATION PIE
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