DE3903294C2

DE3903294C2 -

Info

Publication number: DE3903294C2
Application number: DE3903294A
Authority: DE
Inventors: Zinfer Risatovic Ismagilov; Kirill Iliic Zamaraev; Sergej Rifovic Novosibirsk Su Chairulin; Tofik Gasan-Oglij Baku Su Alchazov; Foat Risatovic Ufa Su Ismagilov; Aleksei Alekseevic Ivanov; Georgij Borisovic Barannik; Michail Anatolievic Novosibirsk Su Kerzentsev; Valentin Vasilievic Astrachan Su Nemkov; Valentin Nikolaevic Novosibirsk Su Parmon
Original assignee: Boreskov Institute of Catalysis Siberian Branch of Russian Academy of Sciences
Current assignee: Boreskov Institute of Catalysis Siberian Branch of Russian Academy of Sciences
Priority date: 1988-02-09
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1991-09-19
Also published as: US4886649A; JPH01246112A; JP2598508B2; FR2626784B1; FR2626784A1; DE3903294A1; CA1307906C

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.

Beispiel 1

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:

V_O₂ = 0,5 · V_r · C/100,

wo bedeuten:
V_O₂ - 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;

V_r - Menge des schwefelwasserstoffhaltigen Gases (l/h);
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.

Beispiel 2

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.

Beispiel 3

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.

Beispiel 4

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.

Beispiel 5

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.

Beispiel 6

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.

Beispiel 7

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.

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.

Beispiel 8

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.

Beispiel 9

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.

Beispiel 10

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.

Beispiel 11

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.

Beispiel 12

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.

Beispiel 13

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.

Beispiel 14

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.

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.

Beispiel 15

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.

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.

Beispiel 16

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.

Beispiel 17

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.

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

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.