DE3903294C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfah
ren zur Reinigung von schwefelwasserstoffhaltigen Ga
sen.
Die Erfindung kann bei der Entgiftung von Naturga
sen mit hoher Schwefelwasserstoffkonzentration, Gase
missionen von Betrieben der erdölverarbeitenden und
der Kokereiindustrie Anwendung finden.
Bekannt ist ein Verfahren zur Reinigung von Kohlen
wasserstoffgasen vom Schwefelwasserstoff durch hetero
gen-katalytische Oxydation von Schwefelwasserstoff.
Der verwendete Katalysator enthält Aluminium-, Eisen-,
Titan- und Zinkoxide. Die Oxidation erfolgt bei einer
Temperatur von 220-260°C (US-PS 45 19 992). Das
Verfahren gestattet es, einen Reinigungsgrad des Aus
gangsgases von 99,0-99,6 Masse-% zu erzielen, doch ist
dieses Verfahren nur zur Reinigung von Gasen geeignet,
in denen der Schwefelwasserstoffgehalt nicht mehr als
3 Volumen-% beträgt.
Bekannt ist ein Verfahren zur Reinigung von schwefel
wasserstoffhaltigen Gasen, in denen die Konzentra
tion von Schwefelwasserstoff 4-25 Volumen-% beträgt
(DE 33 32 563 A1). Gemäß diesem Verfahren werden
schwefelwasserstoffhaltige Gase der erwähnten Konzen
tration mit festen Katalysatoren oxydiert, die ein Ge
misch von Nickel-, Titan- und Aluminiumoxiden darstel
len. Die Oxydation erfolgt mit Sauerstoff, der in
einer Menge eingesetzt wird, welche 100% vom gemäß der
Stöchiometrie der Reaktion H2S + 1/2 O2 → S + H2O
erforderlichen Sauerstoff beträgt. Bei der Oxydation
mit dem erwähnten Katalysator bei einer
Temperatur von 265°C wird das Ausgangsgas vom Schwe
felwasserstoff unter Gewinnung von Elementarschwefel
(die Schwefelausbeute beträgt dabei 93,4%) gereinigt.
Der nach der Oxydation entstandene gasförmige Schwefel,
Wasserdämpfe und das nichtausreagierte schwefelwasser
stoffhaltige Gas wird zur Kondensation von Schwefel
und Wasser geleitet, wonach das schwefelwasserstoffhal
tige Gas, das in etwa 0,11 Volumen-% H2S, 0,22 Volumen-
% SO2, 89,00 Volumen-% CO2, 10,67 Volumen-% H2O ein
schließt, einer wiederholten Oxydation mit Schwefeldi
oxid bis zur Entstehung von Elementarschwefel mit einem
festen titanhaltigen Katalysator bei einer Temperatur
von 205°C unterzogen wird. Im Ergebnis erreicht der
Gesamtgewinnungsgrad von Schwefel in Form von elemen
tarem Schwefel 98%, wobei das gereinigte Gas bis zu
1 g/Nm3 an staubförmigem Schwefel enthält.
Das bekannte Verfahren ist zur Reinigung von schwe
felwasserstoffhaltigen Gasen mit einer maximalen Schwe
felwasserstoffkonzentration von nicht mehr als 25 Vo
lumen-% geeignet. Die Anwendung von Gasen mit einer hö
heren Schwefelwasserstoffkonzentration bewirkt eine ver
stärkte adiabatische Erwärmung der Katalysatorschicht,
wodurch die Schwefeldioxidbildungsreaktion (bei einer
Temperatur von über 350°C) beschleunigt wird und (bei
einer Temperatur von über 500°C) das Verkoken und
Kracken von Kohlenwasserstoffkomponenten (bei deren
Vorhandensein im Ausgangsgas) stattfindet. Der Reini
gungsgrad beträgt bei der Anwendung dieses Verfahrens
97,37% bei einer Schwefelwasserstoffkonzentration im
Ausgangsgas von 11 Volumen-%, wobei im gereinigten Gas
Schwefelwasserstoff in einer Menge von ∼2000 mg/Nm3
und Schwefeldioxid in einer Menge von 2000 mg/Nm3 ent
halten sind.
Aus Fischer Herbert: "Das Claus-Verfahren und seine Modifika
tionen" in "Chemie-Ing. Techn.", 1967, Nr. 9/10, S. 515 bis
520, ist ein Verfahren zur Hochreinigung von Ausgangsgasen mit
hoher H₂S-Konzentration bekannt, bei dem mit tonerdereichen
Katalysatoren gearbeitet wird.
Aus der US-PS 37 81 445, DE 26 14 307 A1 und DE 25 37 451 A1
ist einmal die Verwendung einer Wirbelschicht und auch die
zweistufige Oxidation von Schwefelwasserstoff bei der Reini
gung H₂S-förmiger Gasströme bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Reinigung
von schwefelwasserstoffhaltigen Gasen durch Oxidation von
Schwefelwasserstoff unter solchen Bedingungen zu entwickeln,
daß eine Hochreinigung von Ausgangsgasen mit hoher Schwefel
wasserstoffkonzentration gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß dem geltenden
Hauptanspruch gelöst.
Der Fachmann für die Gasreinigung kann dem obengenannten Stand
der Technik weder einzeln noch in der Zusammenschau einen
Hinweis auf die vorteilhafte Verwendung eines magnesiumchro
mathaltigen Al₂O₃-Katalysators in einer Wirbelschicht als
erster von zwei Oxidationsstufen entnehmen.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, Gase mit
einer hohen Schwefelwasserstoffkonzentration (30-50
Volumen-%) bei einem hohen Reinigungsgrad - von über
99% - zu reinigen, wobei der Schwefelwasserstoffgehalt
im gereinigten Gas einen Wert in der Größenordnung von
10-20 mg/Nm3 erreicht. Darüber hinaus ist dieses Ver
fahren zur Reinigung von Gasen mit einem Staubgehalt
von bis 1,0 Masse-% geeignet.
Erfindungsgemäß empfiehlt es sich,
daß die Oxydation in der ersten Stufe bei einer Tempera
tur von 250-350°C erfolgen würde, was die Effekti
vität des eingesetzten Katalysators eine lange Zeit auf
rechtzuerhalten und eine Hochreinigung des Ausgangs
gases vorzunehmen erlaubt.
Zweckmäßigerweise wird gemäß dem erfindungsgemäßen Ver
fahren in der ersten Oxydationsstufe ein Katalysator
angewendet, dessen Granalien eine sphärische Form be
sitzen, was den mechanischen Verschleiß des Katalysa
tors zu verringern und die Lebensdauer des sphärischen
Katalysators gegenüber einem Katalysator, dessen Gra
nalien beispielsweise ring- und stielförmig ausgebil
det sind, zu verlängern.
Erfindungsgemäß wird zweckmäßiger
weise zur stabilen Funktion des Katalysators während
einer längeren Zeit in der ersten Oxydationsstufe ein
granulierter Katalysator mit einer Festigkeit von nicht
weniger als 165 kg/cm2 eingesetzt.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfin
dung sind aus der nachfolgenden ausführlichen Beschrei
bung des Verfahrens zur Reinigung von schwefelwasser
stoffhaltigen Gasen anhand konkreter Ausführungsbeispie
le dieses Verfahrens zu entnehmen.
Die Erfindung bezieht sich auf die Rei
nigung von solchen schwefelwasserstoffhaltigen Gasen
wie beispielsweise hochschwefelhaltige Gase, die beim
Freiblasen und Testen von Gassonden ausgestoßen werden
(und 30 Volumen-% H2S, 25-30 Volumen-% CO2, 30-35
Volumen-% CH4, 4-5 Volumen-% Kohlenwasserstoffe C1-C5,
2-5 Volumen-% Feuchtigkeit und/oder Staub enthalten),
von Erdölbegleitgasen (mit einem Gehalt von 40-45 Vo
lumen-% H2S, 20-25 Volumen-% CO2, 20-25 Volumen-% CH4,
5-7 Volumen-% Kohlenwasserstoffen C₁-C₅, 2-5 Vo
lumen-% Feuchtigkeit), von Hydroraffinationsgasen (mit
einem Gehalt von 30-50 Volumen-% H2S, 15-20 Volumen-
% CO2, 20-25 Volumen-% CH4, 6-7 Volumen-% Kohlenwas
serstoffen C1-C5, 2-5 Volumen-% Feuchtigkeit), von
"sauren" Gasen (mit einem Gehalt von 40-50 Volumen-%
H2S, 40-50 Volumen-% CO2, 3-5 Volumen-% CH4, 1-2
Volumen-% Kohlenwasserstoffen C1-C5, 2-5 Volumen-%
Feuchtigkeit).
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung von schwe
felwasserstoffhaltigen Gasen beruht auf der heterogen-
katalytischen Oxydation von Schwefelwasserstoff mit
Sauerstoff. Erfindungsgemäß erfolgt
die in zwei Stufen durchgeführte Oxydation des Ausgangs
gases mit Sauerstoff, der nur der ersten Oxydationsstu
fe in einer Menge von 100-110% vom zur Oxydation von
Schwefelwasserstoff zu Elementarschwefel erforderlichen
Sauerstoff zugeführt wird:
H2S + 1/2 O2 → S + H2O.
Erfindungsgemäß erfolgt die Oxy
dation von Schwefelwasserstoff im Ausgangsgas in der
ersten Verfahrensstufe in einer Wirbelschicht des gra
nulierten Katalysators, der von 10,0 bis 20,0 Masse-%
an auf Aluminiumoxid aufgetragenem Magnesiumchromat
enthält.
Als Träger für den eingesetzten Katalysator können
Aluminiumoxide verschiedener Modifikationen angewendet
werden (γ-Al2O3, α-Al2O3, R-Al2O3).
Es wurde festgestellt, daß bei einem Gehalt an Ma
gnesiumchromat im Katalysator von weniger als 10,0 Mas
se-% keine erforderliche Geschwindigkeit der Reaktion
der selektiven Schwefelwasserstoffoxydation wegen un
genügender Konzentration aktiver katalytischer Zentren
auf der Oberfläche des Aluminiumoxidträgers gewährleis
tet werden kann.
Der Gehalt an Magnesiumchromat im Katalysator von
über 20,0 Masse-% ist unzweckmäßig, weil die Katalysa
toraktivität dabei nur sehr wenig ansteigt.
Die Darstellung des erwähnten Katalysators wie auch
anderer Katalysatoren ähnlichen Typs kann nach belie
bigen bekannen Verfahren erfolgen.
Erfindungsgemäß erfolgt die Aus
gangsgasoxydation in der ersten Stufe in einer Wirbel
schicht des erwähnten granulierten Katalysators, was
die Reinigungsmöglichkeit von Gasen mit hoher Schwefel
wasserstoffkonzentration (von bis 50 Volumen-%) in zwei
Stufen gewährleistet, was bisher wegen der Entstehung
in der Oxydationszone von Schwefeldi- und trioxiden
sowie von Verkokungs- und Krackprodukten von Kohlen
wasserstoffkomponenten von zu reinigenden Gasen un
durchführbar war. Das Aufrechterhalten des granulier
ten Katalysators in fluidisiertem Zustand einer Wir
belschicht erlaubt es, eine gleichmäßige Temperatur
der Katalysatorschicht in einer beliebigen Stelle der
selben zu erreichen. In dieser Weise kann die Ausgangs
gasoxydation in der ersten Stufe unter in bezug auf die
Temperatur optimalen Bedingungen durchgeführt werden,
indem die überschüssige Wärme auf eine beliebige bekann
te Weise (beispielsweise mit Hilfe von Kühlschlangen
und -mänteln) effektiv abgeleitet wird.
Die Ausgangsgasoxydation in der ersten Stufe kann
bei einer Temperatur von bis 380°C vorgenommen werden.
Allerdings ist es zweckmäßiger, die Oxydationstempera
tur in einer Höhe von 250-350°C zu halten, wodurch
die Katalysatoreffektivität eine längere Zeit aufrecht
erhalten und eine höhere Reinigung gewährleistet wird.
Es wurde festgestellt, daß bei einer Temperatur von
weniger als 250°C eine Kondensation von Schwefeldämp
fen am Katalysator stattfindet, was die Aktivität des
selben herabsetzt, während bei einer Temperatur von
über 350°C eine Reaktion der homogenen Oxydation von
Schwefelwasserstoff zu Schwefeldioxid mit einer merk
lichen Geschwindigkeit abläuft. Der Ablauf einer sol
chen Reaktion verschlechtert die Reinigungswerte.
Dadurch, daß die Ausgangsgasreinigung in der er
sten Stufe in einer Wirbelschicht des eingesetzten Kata
lysators erfolgt, soll die Katalysatorfestigkeit zweck
mäßigerweise nicht weniger als 165 kg/cm2 betragen. Die
angestellten Untersuchungen haben ergeben, daß bei ei
ner Katalysatorfestigkeit von 165 kg/cm2 die mechani
sche Verschleißrate des Katalysators je Tag 0,3% be
trägt, was einen stabilen Katalysatorbetrieb im Laufe
von hunderten Betriebsstunden gewährleistet.
Die Granalien des eingesetzten Katalysators können
beispielsweise ring- bzw. stielförmig ausgebildet sein.
Bevorzugt ist aber die sphärische Form der Katalysator
granalien. Unter Bedingungen einer Wirbelschicht des
eingesetzten Katalysators ist die mechanische Ver
schleißrate von sphärischen Katalysatorgranalien um den
Faktor 20 und mehr kleiner als bei den Granalien einer
beliebigen anderen Form bei im übrigen gleichen Bedin
gungen.
Wie es bereits erwähnt wurde, verläuft die Aus
gangsgasoxydation mit Sauerstoff, wobei der ersten Oxy
dationsstufe eine Sauerstoffmenge von 100-110% vom
zur Oxydation von Schwefelwasserstoff zu Elementarschwe
fel erforderlichen Sauerstoff zugeführt wird. Die durch
geführten Versuche haben ergeben, daß beim Zuführen in
die Wirbelschicht des vorerwähnten granulierten Kata
lysators einer Sauerstoffmenge von weniger als die ge
nannten 100% ein "Durchspringen" eines Teils von Schwe
felwasserstoff durch den Katalysator zu verzeichnen
ist, während beim Zuführen einer Sauerstoffmenge von
über 110% die Ablaufgeschwindikeit der unumkehrbaren
Schwefeldioxidbildungsreaktion jäh zunimmt, wobei
Schwefeldioxid ein unerwünschtes Produkt bei der Reini
gung ist.
Die erste Oxydationsstufe kann in einem Reaktor be
kannten Typs durchgeführt werden, der ein vertikales
zylindrisches Gefäß darstellen kann, welches in seinem
unteren Teil einen Gasverteilungsrost besitzt. Der
Durchmesser und die Höhe des Reaktors sind so gewählt,
daß beim Zuführen der vorberechneten Menge von Aus
gangsgas und Sauerstoff der in das Gefäß eingebrachte
Katalysators in einen fluidisierten Zustand gebracht
würde.
Nach der Durchführung der ersten Ausgangsgasreini
gungsstufe unter den Bedingungen des vorliegenden
Verfahrens bildet sich Schwefel in einer Menge von 2,3-
3,2 S/g · Kat in einer Stunde, wobei das beim Oxidieren
entstehende Dampf-Gas-Gemisch vorwiegend nicht mehr
als 0,5 Volumen-% Schwefelwasserstoff, 0,1-0,7 Volu
men-% Sauerstoff, Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid, Was
ser- und Schwefeldämpfe und anfallenden flüssigen Schwe
fel enthält. Nach der Kondensation von Schwefel und
Wasser wird das Gasgemisch, das nicht mehr als 0,5 Vo
lumen-% Schwefelwasserstoff und nicht mehr als 0,7 Vo
lumen-% Sauerstoff sowie Kohlenwasserstoffe, Kohlendi
oxidgas sowie staubförmigen Schwefel (bis 1,0 Masse-%)
enthält, der zweiten Katalysatorschicht zur Oxydation
während der zweiten Oxydationsstufe zugeführt.
Als Katalysator können in der zweiten Oxydations
stufe bekannte Mehrkomponenten-Katalysatoren, darunter
auch ein Katalysator, der nach seiner Zusammensetzung
dem in der ersten Oxydationsstufe eingesetzten Kataly
sator ähnlich ist, bzw. ein Katalysator angewendet wer
den, der Titandioxid bzw. Vanadiumpentoxid einschließt.
Zweckmäßigerweise besitzt der in der zweiten Oxydations
stufe eingesetzte Katalysator eine spezifische Ober
fläche von 200-250 m2/g, während seine Aktivität in
der Reaktion der Oxydation von Schwefelwasserstoff zu
Schwefel nicht weniger als 5 · 10-3 mmol/l · sek bei 155°C
beträgt.
Die Oxydation der zweiten Stufe erfolgt bei einer
Temperatur von 140-155°C. Es ist bekannt, daß Schwe
fel im Temperaturintervall von 140-155°C die höchste
Fließfähigkeit und die geringste Zähigkeit besitzt. Die
Durchführung der Oxydation innerhalb des angegebenen
Temperaturintervalls gestattet es, den beim katalyti
schen Oxydieren anfallenden Schwefel ununterbrochen aus
der Katalysatorschicht abzuleiten. Darüber hinaus ge
währleistet die Aufrechterhaltung der Tempratur der
zweiten Oxydationsstufe in der angegebenen Höhe eine
ausreichende Oxydationsgeschwindigkeit des in der er
sten Stufe nicht reagierten Schwefelwasserstoff zu
Elementarschwefel und sichert auch das Auffangen des
staubförmigen Schwefels.
Dank der Durchführung der ersten und zweiten Oxy
dationsstufen unter im vorstehenden genannten Bedingun
gen kann ein Gas gewonnen werden, das nur 10-20 mg/Nm3
Schwefelwasserstoff enthält. Dieses Gas kann als Brenn
stoff verwendet bzw. in die Atmosphäre ausgestoßen wer
den, ohne daß dabei die gültigen sanitären Normen ver
letzt würden.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: H2S -
30 Volumen-%, CO2 - 30 Volumen-%, CH4 - 35 Volumen-%, Koh
lenwasserstoffe C2-C5 - 5 Volumen-% in einer Menge von
5 l/h der Katalysatorwirbelschicht zugeführt. Gleichzei
tig wird der Katalysatorschicht Sauerstoff in einer
Menge von 100% vom für die nachstehend angeführte Reak
tion erforderlichen Sauerstoff zugeführt:
H2S + 1/2 O2 → S + H2O
Die Menge des für die Oxydation des Schwefelwasser
stoffs zu elementarem Schwefel erforderlichen Sauer
stoffs wird nach der folgenden Formel berechnet:
VO₂ = 0,5 · Vr · C/100,
wo bedeuten:
VO₂ - Sauerstoffmenge, die zur Oxydation von Schwefel wasserstoff zu Elementarschwefel (l/h) erforderlich ist;
0,5 - stöchiometrischer Sauerstoffkoeffizient in der vorne angeführten Reaktion:
VO₂ - Sauerstoffmenge, die zur Oxydation von Schwefel wasserstoff zu Elementarschwefel (l/h) erforderlich ist;
0,5 - stöchiometrischer Sauerstoffkoeffizient in der vorne angeführten Reaktion:
H2S + 0,5 O2 → S + H2O;
Vr - Menge des schwefelwasserstoffhaltigen Gases (l/h);
C - Schwefelwasserstoffkonzentration, Volumen-%.
C - Schwefelwasserstoffkonzentration, Volumen-%.
Im vorliegenden Beispiel beträgt die Menge des der
Katalysatorwirbelschicht zugeführten Sauerstoffs 0,75
l/h. Die Wirbelschicht besteht aus sphärischen Grana
lien mit einer Festigkeit von 165 kg/cm2 und einer Zu
sammensetzung: 10 Masse-% MgCr₂O4, Al2O3 der Rest.
Die Ausgangsgasreinigung wird bei einer
Temperatur von 250°C und einer Volumengeschwindigkeit
von Ausgangsgas und Sauerstoff von 3600 h-1 durchge
führt. Dank der selektiven
Schwefelwasserstoffoxydation beträgt der Reinigungsgrad
des Gases von H2S 99%, wobei die Selektivität 99% aus
macht. Der aus der Katalysatorwirbelschicht austreten
de Gasstrom, der Schwefelwasserstoff (bis zu 0,3 Volu
men-%), Sauerstoff (bis zu 0,15 Volumen-%), Kohlendioxid,
Kohlenwasserstoffe C1-C5, Wasser- und Schwefeldämpfe,
die sich an der Reaktion nicht beteiligten, sowie flüs
sigen Schwefel in einer Menge von bis 30 Masse-% enthält,
wird zur Kondensation zum Sammeln von flüssigem Schwe
fel und Wasser geleitet. Das nach der Kondensation an
kommende Gas enthält 0,8 Volumen-% H2S, 0,15 Volumen-%
O2 sowie auch CO2, Kohlenwasserstoffe C1-C5, staub
förmigen Schwefel bis 1,0 Masse-%. Dieses Gas wird der
anderen Katalysatorschicht mit einer Zusammensetzung
Al2O3 + V2O5 zugeführt. In der zweiten Katalysatorschicht
findet bei einer Temperaturschicht von 140°C eine zu
sätzliche Oxydation von Schwefelwasserstoff zu Elemen
tarschwefel sowie das Auffangen von staubförmigem Schwe
fel statt. Das aus der zweiten Katalysatorschicht austre
tende Gas enthält Schwefelwasserstoff in einer Menge von
19,5 mg/Nm3 und staubfömigen Schwefel in einer Menge
von 13 mg/Nm3. Somit kann das gereinigte Gas als brenn
bares Handelsgas Anwendung finden bzw. in die Atmosphä
re abgeleitet werden.
Die Analyse von gasförmigen Ausgangsstoffen und Oxy
dationsreaktionsprodukten wird in einem Chromatografen
mit zwei parallelen Säulen durchgeführt. Die Sorptions
mittel sind dabei Zeolithe NaX und Porapac Q. Das Trä
gergas ist Helium. Die Geschwindigkeit des Trägergases
beträgt 30 ml/min. Die Arbeitstemperatur der Sorptions
mittel in den Säulen ist die folgende: Zeolithe NaX-
20°C, Porapac Q-140-150°C.
Der Gehalt an staubförmigem Schwefel in gereinig
tem Gas wird anhand der Gewichtsdifferenz des Drei
schichtwattefilters vor und nach der Reaktion bestimmt.
In dieser Weise gewinnt man dank der
Oxydation brennbares Handelsgas mit einem Schwe
felwasserstoffgehalt unter 20 mg/Nm3, einem Schwefel
gehalt unter 20 mg/Nm3 sowie Schwefel in einer Menge
von 2,16 g Schwefel/g Katalysator in einer Stunde.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: H2S-
40 Volumen-%, CO2 - 30 Volumen-%, Kohlenwasserstoffe C1-
C5 der Rest - wird in einer Menge von 5 l/h der Kata
lysatorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig wird der
Katalysatorschicht Sauerstoff in einer Menge von 1 l/h
zugeführt, was 100% vom theoretisch erforderlichen Sau
erstoff entspricht. Die Berechnung der Sauerstoffmen
ge wird nach der im Beispiel 1 angeführten Formel vor
genommen. Die Zusammensetzung und Festigkeit des Kata
lysators sowie die Oxydationsdurchführungsbedingungen
sind den im Beispiel 1 angegebenen ähnlich. Der aus
der Katalysatorwirbelschicht austretende Gasstrom ent
hält 0,2 Volumen-% H2S, 0,1 Volumen-% O2 sowie CO2, Koh
lenwasserstoffe C1-C5, Wasser- und Schwefeldämpfe
sowie flüssigen Schwefel in einer Menge von 40 Masse-%.
Nach der durchgeführten Kondensation wird der sukzessiv
liegenden Katalysatorschicht mit einer Zusammensetzung:
Al2O3 + V2O5 das aus der Katalysatorwirbelschicht kom
mende Gasgemisch mit einer Zusammensetzung: 0,2 Volu
men-% H2S, 0,1 Volumen-% O2, CO2, Kohlenwasserstoffe
C1-C5 sowie staubförmiger Schwefel in einer Menge
von bis 10 Masse-% zugeführt. In der Katalysatorschicht
wird unter den dem Beispiel 1 ähnlichen Bedingungen
eine zusätzliche Schwefelwasserstoffoxydation und das
Auffangen des staubförmigen Schwefels vorgenommen.
Die Analyse der gasförmigen Stoffe und des staub
förmigen Schwefels wird unter den dem Beispiel 1 ähn
lichen Bedingungen durchgeführt.
Dank der katalytischen
Oxydation gewinnt man brennbares Gas, das 18,0 mg/Nm3
Schwefelwasserstoff, 14,0 mg/Nm3 staubförmigen Schwe
fel sowie Schwefel in einer Menge von 2,7 g Schwefel/g
Katalysator in einer Stunde enthält.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: H2S-
50 Volumen-%, CO2 - 30 Volumen-%, Kohlenwasserstoffe C1-
C5 der Rest - wird in einer Menge von 5 l/h der Kataly
satorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig wird der Ka
talysatorschicht Sauerstoff in einer Menge von 1,25 l/h
zugeführt, was 100% vom theoretisch erforderlichen Sau
erstoff entspricht. Die Berechnung der Sauerstoffmen
ge wird nach einer im Beispiel 1 angeführten Formel vor
genommen. Die Zusammensetzung und Festigkeit des Kataly
sators sowie die Oxydationsbedingungen sind den Bedin
gungen nach Beispiel 1 ähnlich. Man führt die Kondensa
tion und das Sammeln von flüssigem Schwefel und Feuchtig
keit durch, die bei der Schwefelwasserstoffoxydations
reaktion gewonnen wurden, die in der Katalysatorwirbel
schicht stattgefunden hat. Der sukzessiv liegenden Kata
lysatorschicht mit einer Zusammensetzung: Al2O3 + V2O5
wird das aus der Katalysatorwirbelschicht kommende Gas
zugeführt, das 0,28 Volumen-% H2S, 0,11 Volumen-% O2,
Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffe C1-C5 sowie staubför
migen Schwefel in einer Menge von bis 1 Masse-% enthält.
In der Katalysatorschicht mit der Zusammensetzung:
Al2O3 + V2O5 findet unter den dem Beispiel 1 ähnlichen
Bedingungen eine zusätzliche Oxydation von Schwefelwas
serstoff zu Elementarschwefel sowie das Auffangen von
staubförmigem Schwefel statt.
Die quantitative Analyse von gasförmigen Stoffen
sowie von staubförmigem Schwefel wird unter den dem
Beispiel 1 ähnlichen Bedingungen durchgeführt.
Dank der katalytischen Oxydation des Ausgangsgases
gewinnt man brennbares Gas, das 16 mg/Nm3 Schwefelwas
serstoff und staubförmigen Schwefel in einer Menge von
15 mg/Nm3 sowie Schwefel in einer Menge von 3,35 g
Schwefel/g Katalysator der ersten Oxydationsstufe in
einer Stunde enthält.
Das "saure" Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung:
50 Volumen-% H2S, 50 Volumen-% CO2
wird in einer Menge von 5 l/h der
Katalysatorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig wird
der Katalysatorschicht Sauerstoff in einer Menge von
1,25 l/h zugeführt, was 100% vom gemäß der gültigen
Stöchiometrie theoretisch erforderlichen Sauerstoff
entspricht. Die Berechnung der Sauerstoffmenge erfolgt
nach einer im Beispiel 1 angeführten Formel. Die Zu
sammensetzung und Festigkeit des Katalysators sowie
die Oxydationsbedingungen sind den im Beispiel 1 ange
führten ähnlich. Man führt die Kondensation und das
Sammeln von Schwefel und Wasser durch, die beim kataly
tischen Oxydieren von Schwefelwasserstoff entstehen,
das in der Katalysatorwirbelschicht durchgeführt wird.
Danach wird der suksessiv liegenden Katalysatorschicht
mit einer Zusammensetzung: Al2O3 + V2O5 das aus der
Katalysatorwirbelschicht kommende Gas zugeführt, das
0,22 Volumen-% H2S, 0,11 Volumen-% O2, Kohlendioxid so
wie staubförmigen Schwefel in einer Menge von 1,0 Masse-%
enthält. In der Katalysatorschicht mit der Zusammen
setzung: Al2O3 + V2O5 wird unter dem Beispiel 1 ähn
lichen Bedingungen eine zusätzliche Oxydation von Schwe
felwasserstoff zu Elementarschwefel sowie das Auf
fangen von staubförmigem Schwefel vorgenommen.
Die quantitative Analyse von gasförmigen Oxydations
produkten und staubförmigem Schwefel wird unter den dem
Beispiel 1 ähnlichen Bedingungen durchgeführt.
Dank der katalytischen Oxydation des Ausgangsgases
gewinnt man Kohlendioxidgas (CO2) mit einem Schwefel
wasserstoffgehalt von 17,0 mg/Nm3 und einem Gehalt an
staubförmigem Schwefel von 16,0 mg/Nm3 sowie Schwefel
in einer Menge von 3,35 g Schwefel/g Katalysator
(MgCr2O4/Al2O3) in einer Stunde.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: 40 Vo
lumen-% H2S, 30 Volumen-% CO2, gesättigte Kohlenwasser
stoffe C1-C5 der Rest - wird in einer Menge von 5 l/h
der Katalysatorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig
wird der Katalysatorschicht Sauerstoff in einer Menge
von 1,0 l/h zugeführt, was 100% vom theoretisch erfor
derlichen Sauerstoff entspricht. Die Sauerstoffmenge
wird nach einer Formel berechnet, die der im Beispiel
1 angeführten Formel ähnlich ist. Die Wirbelschicht
besteht aus sphärischen Katalysatorgranalien mit einer
Festigkeit von 165 kg/cm2 und einer Zusammensetzung
von 20 Masse-% MgCr2O4 und restlichem Al2O3. Die Oxy
dationsbedingungen in der Katalysatorwirbelschicht
sind den Bedingungen nach Beispiel 1 ähnlich. Man führt
die Kondensation und das Sammeln von Wasser und flüs
sigem Schwefel durch, die in der Katalysatorwirbel
schicht bei der Reaktion der Oxydation von Schwefelwas
serstoff zu Elementarschwefel entstehen, wonach der
sukzessiv liegenden Katalysatorschicht mit einer Zu
sammensetzung: Al2O3 + V2O5 das aus der Katalysator
wirbelschicht kommende Gas zugeführt wird, das 0,22
Volumen-% H2S, 0,11 Volumen-% O2, Kohlenwasserstofff C1-
C5, Kohlendioxid sowie staubförmigen Schwefel in
einer Menge von bis 1,0 Masse-% enthält. In dieser Ka
talysatorschicht mit der Zusammensetzung Al2O3 + V2O5
findet eine zusätzliche Oxydation von Schwefelwasser
stoff zu Elementarschwefel sowie das Auffangen von
staubförmigem Schwefel statt.
Die Analyse der Produkte der zweistufigen Oxydation
erfolgt ähnlich dem Beispiel 1.
Danach gewinnt man brenn
bares Gas, das 18,0 mg/Nm3 Schwefelwasserstoff, 16,0
mg/Nm3 staubförmigen Schwefel sowie Schwefel in einer
Menge von 2,7 g Schwefel/g MgCr2O4/Al2O3 in einer
Stunde enthält.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: 40 Volu
men-% H2S, 30 Volumen-% CO2, gesättigte Kohlenwasserstof
fe C1-C5 der Rest - werden in einer Menge von 5 l/h
der Katalysatorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig
wird der Katalysatorwirbelschicht Sauerstoff in einer
Menge von 1,05 l/h zugeführt, was 105% vom gemäß der
Stöchiometrie theoretisch erforderlichen Sauerstoff
beträgt. Die Sauerstoffmenge wird nach einer Formel
berechnet, die der im Beispiel 1 angeführten Formel ähn
lich ist. Die Zusammensetzung und Festigkeit des Kata
lysators sowie die Oxydationsbedingungen sind den Wer
ten und Bedingungen nach Beispiel 1 ähnlich. Man führt
die Kondensation und das Sammeln von Wasser und flüs
sigem Schwefel durch, die nach
der selektiven Oxydation von Schwefelwasserstoff
zu Elementarschwefel entstehen. Danach wird der suk
zessiv liegenden Katalysatorschicht mit einer Zusammen
setzung: Al2O3 + V2O5 das aus der Katalysastorwirbel
schicht kommende Gas zugeführt, das 0,22 Volumen-% H2S,
0,25 Volumen-% O2, gesättigte Kohlenwasserstoffe C1-C5,
Feuchtigkeitsspuren, CO2 sowie staubförmigen Schwefel
in einer Menge von 1 Masse-% enthält. In dieser Kataly
satorschicht Al2O3 + V2O5 findet eine zusätzliche Oxy
dation von Schwefel zu Elementarschwefel sowie das
Auffangen von staubförmigem Schwefel statt.
Die Analyse der Produkte der zweistufigen Oxydati
on erfolgt ähnlich dem Beispiel 1.
Danach gewinnt man brenn
bares Gas, das 12,0 mg/Nm3 Schwefelwasserstoff und 18
mg/Nm3 staubförmigen Schwefel sowie Schwefel in einer
Menge von 2,7 g Schwefel/g MgCr2O4/Al2O3 in einer
Stunde enthält.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: 20 Volu
men-% H2S, 30 Volumen-% CO2, gesättigte Kohlenwasserstoffe
C1-C5 der Rest - wird in einer Menge von 5 l/h der
Katalysatorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig wird
der Katalysatorwirbelschicht Sauerstoff in einer Menge
von 0,5 l/h zugeführt, was 100% vom gemäß der Stöchio
metrie theoretisch erforderlichen Sauerstoff entspricht.
Hier und in den nachfolgenden Beispielen wird die Sauer
stoffmenge nach der im Beispiel 1 angeführten Formel
berechnet. Die Wirbelschicht besteht aus einem Kataly
sator, dessen Granalien eine sphärische Form aufweisen
und eine Festigkeit von 165 kg/cm2 besitzen. Die Zusam
mensetzung dieses Katalysators sieht so aus: 15 Masse-%
MgCr2O4, Al2O3 der Rest. Die Bedingungen der katalyti
schen Oxydation des Ausgangsgases in der Wirbelschicht
sind denen von Beispiel 1 ähnlich. Man führt die Konden
sation und das Sammeln von Wasser und flüssigem Schwe
fel durch, die in der Katalysatorwirbelschicht bei der
Schwefelwasserstoffoxydationsreaktion entstehen. Danach
wird der sukzessiv liegenden Katalysatorschicht mit ei
ner Zusammensetzung: Al2O3 + V2O5 das aus der Kataly
satorwirbelschicht kommende Gas zugeführt, das 0,26
Volumen-% H2S, 0,3 Volumen-% O2, CO2, gesättigte Kohlen
wasserstoffe, Feuchtigkeitsspuren sowie staubförmigen
Schwefel in einer Menge von 1 Masse-% enthält. In dieser
Katalysatorschicht Al2O3 + V2O5 findet eine zusätzliche
Oxydation von Schwefelwasserstoff zu Elementarschwefel
und das Auffangen von staubförmigem Schwefel statt.
Die Analyse der Produkte der zweistufigen Oxydation
erfolgt ähnlich dem Beispiel 1.
Danach erhält man brenn
bares Gas, das 15,0 mg/Nm3 Schwefelwasserstoff und
19,0 mg/Nm3 staubförmigen Schwefel sowie Schwefel in
einer Menge von 2,7 g Schwefel/g MgCr2O4/Al2O3 in
einer Stunde enthält.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: 40 Volu
men-% H2S, 30 Volumen-% CO2, Kohlenwasserstoffe C1-C5
der Rest - wird in einer Menge von 5 l/h der Kataly
satorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig wird der
Katalysatorschicht Sauerstoff in einer Menge von 1,00
l/h zugeführt, was 100% vom gemäß der Stöchiometrie
theoretisch erforderlichen Sauerstoff beträgt. Die
Wirbelschicht besteht aus einem Katalysator, dessen
Granalien eine sphärische Form aufweisen und eine Fe
stigkeit von 320 kg/cm2 besitzen, ihre Zusammensetzung
ist: MgCr2O4 - 15 Masse-%, Al2O3 der Rest. Die Bedin
gungen der katalytischen Oxydation des Ausgangsgases
in der Wirbelschicht sind denen von Beispiel 7 ähnlich.
Man führt die Kondensation und das Sammeln von Wasser
und flüssigem Schwefel durch, die in der Wirbelschicht
bei der selektiven Schwefelwasserstoff
oxydation entstehen. Danach wird der sukzessiv liegen
den Katalysatorschicht mit einer Zusammensetzung:
Al2O3 + V2O5 das aus der Wirbelschicht kommende Gas
zugeführt, daß 0,3 Volumen-% H2S, 0,15 Volumen-% O2, CO2,
Kohlenwasserstoffe C1-C5, Feuchtigkeitsspuren sowie
staubförmigen Schwefel in einer Menge von bis 1 Masse-%
enthält. In dieser Katalysatorschicht mit der Zusam
mensetzung Al2O3 + V2O5 findet eine zusätzliche Oxy
dation von Schwefelwasserstoff zu Elementarschwefel
und das Auffangen von staubförmigem Schwefel unter
dem Beispiel 1 ähnlichen Bedingungen statt.
Im Ergebnis der dem Beispiel 1 ähnlich vorgenomme
nen Analyse erhält man
brennbares Gas, das 15 mg/Nm3 Schwefelwasserstoff,
19,0 mg/Nm3 staubförmigen Schwefel sowie Schwefel in
einer Menge von 2,7 g/g MgCr2O4/Al2O3 in einer Stunde
enthält.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: 40 Volu
men-% H2S, 30 Volumen-% CO2, Kohlenwasserstoffe C1-C5
der Rest - wird in einer Menge von 5,0 l/h der Kataly
satorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig wird der
Katalysatorwirbelschicht Sauerstoff in einer Menge von
1,05 l/h zugeführt, was 105% vom gemäß der Stöchiome
trie theoretisch erforderlichen Sauerstoff beträgt. Die
Wirbelschicht besteht aus einem Katalysator, dessen
Granalien eine sphärische Form aufweisen, eine Festig
keit von 520 kg/cm2 besitzen und eine Zusammensetzung:
MgCr2O4 - 15 Masse-%, Al2O3 der Rest - haben. Danach
führt man die Kondensation und das Sammeln von Wasser
und flüssigem Medium durch, die in der Katalysatorwir
belschicht bei der selektiven Schwefel
wasserstoffoxydation entstehen. Dann wird der sukzessiv
liegenden Schicht des Al2O3 + V2O5-Katalysators das
aus der Katalysatorwirbelschicht kommende Gas zugeführt,
das 0,28 Volumen-% H2S, 0,34 Volumen-% O2, CO2, Kohlen
wasserstoffe C1-C5, Feuchtigkeitsspuren sowie staub
förmigen Schwefel in einer Menge von bis 1 Masse-% ent
hält. In dieser Katalysatorschicht mit der Zusammenset
zung Al2O3+V2O5 findet unter den dem Beispiel 1 ähnlichen
Bedingungen eine Schwefelwasserstoffoxydation und das
Auffangen von staubförmigem Schwefel statt.
Die Analyse der Produkte der zweistufigen kataly
tischen Oxydation erfolgt gemäß einer Methodik, die
der im Beispiel 1 angeführten ähnlich ist.
Nach der durchgeführten zweistufigen katalytischen
Oxydation erhält man brennbares Gas, das 16,0 mg/Nm3
H2S, 13,0 mg/Nm3 staubförmigen Schwefel sowie Schwefel
in einer Menge von 2,7 g/g MgCr2O4 + Al2O3 in einer
Stunde enthält.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: 40 Volu
men-% H2S, 30 Volumen-% CO2, Kohlenwasserstoffe C1-C5
der Rest - wird in einer Menge von 5,0 l/h der Kataly
satorwirbelschicht zugeführt.
Gleichzeitig wird der Katalysatorwirbelschicht Sau
erstoff in einer Menge von 1,05 l/h zugeführt, was 105%
vom gemäß der Stöchiometrie theoretisch erforderlichen
Sauerstoff beträgt. Die Zusammensetzung und Festigkeit
des Katalysators sowie die Bedingungen zur Durchführung
der katalytischen Oxydation in der Wirbelschicht sind
den Werten und Bedingungen nach Beispiel 8 ähnlich. Da
nach führt man die Kondensation und das Sammeln von
Wasser und flüssigem Schwefel durch, die in der Kataly
satorwirbelschicht bei der selektiven Schwe
felwasserstoffoxydation entstehen. Dann wird der sukzes
siv liegenden Katalysatorschicht mit einer Zusammenset
zung: Al2O3 + V2O5 das aus der Katalysatorwirbelschicht
kommende Gas zugeführt, das 0,24 Volumen-% H2S, 0,25 Vo
lumen-% O2, CO2, Kohlenwasserstoffe C1-C5, Feuchtig
keitsspuren sowie staubförmigen Schwefel in einer Menge
von bis 1 Masse-% enthält. In der Katalysatorschicht mit
der Zusammensetzung Al2O3 + V2O5 findet bei einer Tem
peratur von 147°C eine zusätzliche Oxydation von Schwe
felwasserstoff zu Elementarschwefel sowie das Auffangen
von staubförmigem Schwefel statt.
Die Analyse der Produkte der zweistufigen kataly
tischen Ausgangsgasoxydation erfolgt nach einer Me
thodik, die der Methodik nach Beispiel 1 ähnlich ist.
Nach der zweistufigen Oxydation er
hält man brennbares Gas, das 15,0 mg/Nm3 H2S, 16,0
mg/Nm3 staubförmigen Schwefel sowie Schwefel in einer
Menge von 2,7 g Schwefel/g MgCr2O4-Al2O3 in einer
Stunde enthält.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: 40 Volu
men-% H2S, 30 Volumen-% CO2, Kohlenwasserstoffe C1-C5
der Rest - wird in einer Menge von 5,0 l/h der Kataly
satorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig wird der
Katalysatorwirbelschicht Sauerstoff in einer Menge von
1,0 l/h zugeführt, was 100% vom gemäß der Stöchiome
trie theoretisch erforderlichen Sauerstoff enthält. Die
Zusammensetzung und Festigkeit des Katalysators sowie
die Bedingungen zur Durchführung der katalytischen
Oxydation in der Katalysatorwirbelschicht sind den
Werten und Bedingungen nach Beispiel 1 ähnlich. Danach
führt man die Kondensation und das Sammeln von Wasser
und flüssigem Schwefel durch, die in der Katalysator
wirbelschicht bei der selektiven Schwefel
wasserstoffoxydation entstehen. Dann wird der sukzes
siv liegenden Katalysatorschicht mit einer Zusammen
setzung: MgCr2O4 - 10 Masse-%, Al2O3 der Rest das aus
der Katalysatorwirbelschicht kommende Gas zugeführt,
das 0,3 Volumen-% H2S, 0,15 Volumen-% O2, CO2, Kohlen
wasserstoffe C1-C5, Feuchtigkeitsspuren sowie staub
förmigen Schwefel in einer Menge von 1 Masse-% enthält.
In der Katalysatorschicht mit der Zusammensetzung
MgCr2O4/Al2O3 findet unter dem Beispiel 10 ähnlichen
Bedingungen die Oxydation von Schwefelwasserstoff zu
Elementarschwefel sowie das Auffangen von staubförmi
gem Schwefel statt.
Die Analyse der Produkte der zweistufigen Oxyda
tion erfolgt nach einer Methodik, der der im Beispiel
1 angeführten ähnlich ist.
Danach erhält
man brennbares Gas, das 18,0 mg/Nm3 H2S, 17,0
mg/Nm3 staubförmigen Schwefel sowie Schwefel in einer
Menge von 2,7 g Schwefel/g MgCr2O4-Al2O3 in einer
Stunde enthält.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: 40 Volu
men-% H2S, 30 Volumen-% CO2, Kohlenwasserstoffe C1-C5
der Rest - wird in einer Menge von 5,0 l/h der Kataly
satorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig wird der
Katalysatorwirbelschicht Sauerstoff in einer Menge von
1,0 l/h zugeführt, was 100% vom gemäß der Stöchiome
trie theoretisch erforderlichen Sauerstoff beträgt. Die
Zusammensetzung und Festigkeit des Katalysators sind
den Werten nach Beispiel 1 ähnlich. Die Temperatur der
Katalysatorwirbelschicht beträgt 300°C, die Gasstrom
volumengeschwindigkeit - 3600 h-1. Danach führt man
die Kondensation und das Sammeln von Wasser und flüs
sigem Schwefel durch, die in der Katalysatorwirbel
schicht bei der selektiven Schwefelwasser
stoffoxydation entstehen. Dann wird der sukzessiv lie
genden Katalysatorschicht mit einer Zusammensetzung:
Al2O3 + V2O5 das aus der Katalysatorwirbelschicht kom
mende Gas zugeführt, das 0,26 Volumen-% H2S, 0,13 Volu
men-% O2, CO2, Kohlenwasserstoffe C1-C5, Feuchtigkeits
spuren sowie staubförmigen Schwefel in einer Menge von
1 Masse-% enthält. In der Katalysatorschicht mit der
Zusammensetzung Al2O3 + V2O5 findet unter dem Beispiel
10 ähnlichen Bedingungen die Schwefelwasserstoffoxyda
tion und das Auffangen von staubförmigem Schwefel statt.
Die Analyse der Produkte der zweistufigen kataly
tischen Ausgangsgasoxydation wird nach einer Methodik
durchgeführt, die der im Beispiel 1 angeführten ähn
lich ist.
Danach erhält
man brennbares Gas, das 12,0 mg/Nm3 H2S, 19,0
mg/Nm3 staubförmigen Schwefel sowie Schwefel in einer
Menge von 2,7 g Schwefel/g MgCr2O4-Al2O3 in einer Stun
de enthält.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: 40 Volu
men-% H2S, 30 Volumen-% CO2, Kohlenwasserstoffe C1-C5
der Rest - wird in einer Menge von 5,0 l/h der Kataly
satorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig wird der
Katalysatorwirbelschicht Sauerstoff in einer Menge von
1,0 l/h zugeführt, was 100% vom gemäß der Stöchiometrie
theoretisch erforderlichen Sauerstoff beträgt. Die Zu
sammensetzung und Festigkeit des Katalysators, der in
Form einer Wirbelschicht zum Einsatz gelangt, sind den
Werten nach Beispiel 1 ähnlich. Die Temperatur der Ka
talysatorwirbelschicht beträgt 350°C, die Gasstromvo
lumengeschwindigkeit - 3600 h-1. Danach führt man die
Kondensation und das Sammeln von Wasser und flüssigem
Schwefel durch, die bei der selektiven
Schwefelwasserstoffoxydation entstehen. Dann wird der
sukzessiv liegenden Katalysatorschicht mit einer Zusam
mensetzung: Al2O3 + V2O5 das aus der Katalysatorwirbel
schicht kommende Gas zugeführt, das 0,2 Volumen-% H2S,
0,1 Volumen-% O2, CO2, Kohlenwasserstoffe C1-C5, Feuch
tigkeitsspuren sowie staubförmigen Schwefel in einer
Menge von bis 1 Masse-% enthält. In der Katalysator
schicht mit der Zusammensetzung Al2O3 + V2O5 findet un
ter den dem Beispiel 10 ähnlichen Bedingungen die Schwe
felwasserstoffoxydation und das Auffangen von staubför
migem Schwefel statt.
Die Analyse der Produkte der zweistufigen kataly
tischen Ausgangsgasoxydation erfolgt nach einer Me
thodik, die der im Beispiel 1 angeführten ähnlich ist.
Danach erhält
man brennbares Gas, das 11,0 mg/Nm3 H2S, 13,0 mg/Nm3
staubförmgen Schwefel sowie Schwefel in einer Menge von 2,7 g
Schwefel/g MgCr2O4-Al2O3 in einer Stunde enthält.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: 40 Volu
men-% H2S, 30 Volumen-% CO2, Kohlenwasserstoffe C1-C5
der Rest - wird in einer Menge von 5,0 l/h der Kataly
satorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig wird der
Katalysatorwirbelschicht Sauerstoff in einer Menge von
1,0 l/h zugeführt, was 100% vom gemäß der Stöchiomet
rie theoretisch erforderlichen Sauerstoff beträgt. Die
Zusammensetzung und Festigkeit des Katalysators sind
den Werten nach Beispiel 1 ähnlich. Die Temperatur der
Katalysatorschicht beträgt 220°C, die Gasstromvolumen
geschwindigkeit - 3600 h-1. Danach führt man die Kon
densation und das Sammeln von Wasser und flüssigem
Schwefel durch, die bei der selektiven
Schwefelwasserstoffoxydation entstehen. Dann wird der
sukzessiv liegenden Katalysatorschicht mit einer Zu
sammensetzng: Al2O3 + V2O5 das aus der Katalysator
wirbelschicht kommende Gas zugeführt, das 0,44 Volumen-
% H2S, 0,22 Volumen-% O2, CO2, Kohlenwasserstoffe C1-
C5, Feuchtigkeitsspuren sowie staubförmigen Schwefel
in einer Menge von bis 1 Masse-% enthält. In der Kata
lysatorschicht mit der Zusammensetzung Al2O3 + V2O5
findet unter den dem Beispiel 10 ähnlichen Bedingungen
die Oxydation von Schwefelwasserstoff zu Elementar
schwefel sowie das Auffangen von staubförmigem Schwe
fel statt.
Die Analyse der Produkte der zweistufigen kataly
tischen Ausgangsgasoxydation erfolgt nach einer Me
thodik, die der im Beispiel 1 angeführten ähnlich ist.
Danach erhält
man brennbares Gas, das 26,0 mg/Nm3 H2S, 18,0
mg/Nm3 staubförmigen Schwefel sowie Schwefel in einer
Menge von 2,7 g Schwefel/g MgCr2O4-Al2O3 in einer
Stunde enthält.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: 40 Volu
men-% H2S, 30 Volumen-% CO2, Kohlenwasserstoffe C1-C5
der Rest - wird in einer Menge von 5,0 l/h der Kataly
satorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig wird der
Katalysatorwirbelschicht Sauerstoff in einer Menge
von 1,0 l/h zugeführt, was 100% vom gemäß der Stöchio
metrie theoretisch erforderlichen Sauerstoff beträgt.
Die Zusammensetzung und Festigkeit des Katalysators
sind den im Beispiel 7 angeführten Werten ähnlich. Die
Temperatur der Katalysatorwirbelschicht beträgt 380°C,
die Gasstromvolumengeschwindigkeit - 3600 h-1. Danach
führt man die Kondensation und das Sammeln von Wasser
und flüssigem Schwefel durch, die in der Katalysator
wirbelschicht bei der selektiven Schwe
felwasserstoffoxydation entstehen. Dann wird der suk
zessiv liegenden Katalysatorschicht mit einer Zusammen
setzung: Al2O3 + V2O5 Gas zugeführt, das 0,4 Volumen-%
H2S, 0,2 Volumen-% SO2, CO2, gesättigte Kohlenwasser
stoffe C1-C5, Feuchtigkeitsspuren sowie staubförmigen
Schwefel in einer Menge von bis 1 Masse-% enthält und
aus der Katalysatorwirbelschicht kommt. In der Kataly
satorschicht mit der Zusammensetzung Al2O3 + V2O5 fin
det unter den dem Beispiel 10 ähnlichen Bedingungen die
Umsetzung des Schwefelwasserstoffs mit dem Schwefeldi
oxid unter Bildung von Elementarschwefel sowie das Auf
fangen von Schwefel statt.
Die Analyse der Produkte der zweistufigen kataly
tischen Ausgangsgasoxydation erfolgt nach einer Me
thodik, die der im Beispiel 1 angeführten ähnlich ist.
Danach erhält man brennbares Gas, das 23,0 mg/Nm3
H2S, 12,0 mg/Nm3 SO2, 15,0 mg/Nm3 staubförmigen Schwe
fel sowie Schwefel in einer Menge von 2,69 g Schwefel/
g MgCr2O4-Al2O3 in einer Stunde enthält.
Das Ausgangsgas mit einer Zusammensetzung: 40 Volu
men-% H2S, 30 Volumen-% CO2, gesättigte Kohlenwasserstof
fe C1-C5 der Rest - wird in einer Menge von 5,0 l/h
der Katalysatorwirbelschicht zugeführt. Gleichzeitig
wird der Katalysatorwirbelschicht Sauerstoff in einer
Menge von 1,0 l/h zugeführt, was 100% vom gemäß der
Stöchiometrie theoretisch erforderlichen Sauerstoff be
trägt. Die Katalysatorwirbelschicht besteht aus "stiel"-
förmigen Granalien; die Katalysatorfestigkeit beträgt
320 kg/cm2, die Zusammensetzung sieht so aus: MgCr2O4-
20 Masse-%, Al2O3 - der Rest. Die Bedingungen zur Durch
führung einer Oxydation in der erwähnten Wirbelschicht
sind den Bedingungen nach Beispiel 12 ähnlich.
Danach führt man die Kondensation und das Sammeln
von Wasser und flüssigem Schwefel durch, die in der Ka
talysatorwirbelschicht bei der selektiven
Schwefelwasserstoffoxydation entstehen. Dann wird der
sukzessiv liegenden Katalysatorschicht mit einer Zusam
mensetzung: Al2O3 + V2O5 das aus der Katalysatorwirbel
schicht kommende Gas zugeführt, das 0,3 Volumen-% H2S,
0,15 Volumen-% O2, CO2, gesättigte Kohlenwasserstoffe
C1-C5, Feuchtigkeitsspuren sowie staubförmigen Schwe
fel in einer Menge von bis 1 Masse-% enthält. In der
Katalysatorschicht mit der Zusammensetzung Al2O3 + V2O5
findet die Oxydation von H2S zu Elementarschwefel sowie
das Auffangen von Schwefel statt.
Danach er
hält man brennbares Gas, das 18,0 mg/Nm3 H2S, 15,0
mg/Nm3 staubförmigen Schwefel sowie Schwefel in einer
Menge von 2,7 g Schwefel/g MgCr2O4-Al2O3 in einer
Stunde enthält.
Die Analyse der Produkte der zweistufigen kataly
tischen Oxydation erfolgt nach einer Methodik, die
der im Beispiel 1 angeführten ähnlich ist.
Die Zusammensetzung des Ausgangsgases, die Bedin
gungen zur Durchführung einer Oxydation in einer Kata
lysatorwirbelschicht und der verwendete Katalysator,
die Zusammensetzung des aus der Katalysatorwirbelschicht
in die zweite Katalysatorschicht kommenden Gases sind
den Werten und Bedingungen nach Beispiel 8 ähnlich. In
der sukzessiv liegenden Katalysatorschicht mit einer
Zusammensetzung: Al2O3 + TiO2 findet unter dem Bei
spiel 8 ähnlichen Bedingungen die Schwefelwasserstoff
oxydation sowie das Auffangen von Elementarschwefel
statt.
Die Analyse der Produkte der zweistufigen kataly
tischen Oxydation erfolgt nach einer Methodik, die
der im Beispiel 1 angeführten ähnlich ist.
Danach er
hält man brennbares Gas, das 18,0 mg/Nm3 H2S, 16,0
mg/Nm3 staubförmigen Schwefel sowie Schwefel in einer
Menge von 2,7 g Schwefel/g MgCr2O4-Al2O3 in einer
Stunde enthält.
Claims (4)
1. Verfahren zur Reinigung von schwefelwasserstoff
haltigen Gasen durch heterogen-katalytische Oxydation
von Schwefelwasserstoff in zwei Stufen mit sukzessiver
Entfernung von in jeder Oxydationsstufe entstandenem
Elementarschwefel, dadurch gekennzeich
net, daß die Oxydation mit Sauerstoff vorgenom
men wird, der der ersten Oxydationsstufe in einer Men
ge von 100-110% vom zur Oxydation von Schwefelwasser
stoff zu Elementarschwefel stöchiometrisch erforderli
chen Schwefelwasserstoff zugeführt wird, wobei die
Oxydation in der ersten Stufe in einer Wirbelschicht
von granuliertem Katalysator erfolgt, der 10-20 Mas
se-% Magnesiumchromat auf Aluminiumoxid enthält,
während in der zweiten Oxydationsstufe Schwefelwasser
stoff und Sauerstoff, sofern sie in der ersten Oxyda
tionsstufe nicht reagiert haben, bei einer Temperatur
von 140-155°C bis zur Entstehung von Elementarschwe
fel miteinander umgesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Oxydation in der er
sten Stufe bei einer Temperatur von 250-350°C er
folgt.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1-2, dadurch
gekennzeichnet, daß in der ersten Oxyda
tionsstufe ein Katalysator verwendet wird, dessen Gra
nalien eine sphärische Form besitzen.
4. Verfahren nach einem beliebigen von den Ansprü
chen 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß in der ersten Oxydationsstufe ein granulierter Ka
talysator mit einer Festigkeit von nicht weniger als
165 kg/cm2 verwendet wird.
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