DE2708860A1 - Kaltbettadsorption fuer die claus- abgasreinigung - Google Patents
Kaltbettadsorption fuer die claus- abgasreinigungInfo
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Description
STANDARD 0IL COMPANY, Chicago, Illinois / USA Kaltbettadsorption für die Claus-Abgasreinigung
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur weiteren Entfernung von Schwefel aus dem Abgas einer herkömmlichen Claus-Anlage
unter Verwendung eines Kaltbettadsorptionsverfahrens,
bei dem man zur Erzielung einer spezifischen Verbesserung zu jedem Zeitpunkt den Blei-Claus-Reaktor einer Reihe von derartigen
Reaktoren bei hinreichend hoher Temperatur hält, um eine Hydrolyse von COS und C:;? zu beschleunigen und dann einen Teil
oder sämtliche heißen Abgase dieses Blei-Reaktors verwendet, um den mit Schwefel verunroinigten Kaltbettadsorptionskatalysator
zu regenerieren, indem man den heißen Strom durch den verunreinigten
Reaktor leitet, den abgelagerten Schwefel entfernt und dann den Strom zu der Cluus-Anlage an einer Stelle zurückführt,
die im wesentlichen unmittelbar stromabwärts von derjenigen
liegt, bei der er ursprünglich abgezogen worden ist. Ein derartiges
Verfahren ist insbesondere für die Aufrechterhaltung ultrahoher Schwefelumwaml lungsraten im Industriemaßstab wertvoll
.
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Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren einer katalytischen Umwandlung von in einem Gasstrom vorliegendem
H2S und SO2 in elementaren Schwefel und die anschließende
Entfernung des Schwefels. Spezieller gesagt betrifft sie die Entfernung von Schwefel aus dem Abgas einer herkömmlichen
Claus-Anlage unter Verwendung eines Kaltbettadsorptionsverfahrens.
Das verbesserte Verfahren ist insbesondere bei dem Typ neuer Anlagen anwendbar, um eine höhere Umwandlung in elementaren
Schwefel zu erhalten, als sie früher erforderlich war. Es kann auch angewendet werden, um bei einer bereits bestehenden
Claus-Anlage, die eine Reihe von Claus-Reaktoren enthält, den eingeschränkten derzeitigen Anforderungen hinsichtlich der
SOg-Emission-Standards zu entsprechen.
Bei dem sogenannten Kaltbett-Adsorptionsverfahren (KBA), die in ihrer typischen Ausführungsform in den US-Patentschriften
3 702 8B4t 3 758 676 und 3 749 762 beschrieben sind, erniedrigt
sich der Gehalt an Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid von Gasströmen einer Claus-Anlage durch Umwandlung in elementaren
Schwefel in Gegenwart eines Katalysators vom Claus-Typ bei einer Temperatur zwischen ca. 132 und 1490C (270 und 3000P).
Da die Claus-Reaktion eine reversible exotherme Reaktion darstellt und da das chemische Verfahren, das im Reaktor stattfindet,
annähernd als eine chemische Gleiehgewichtsreaktion angesehen werden kann, besitzen die mit dem KBA-Reaktor verbundenen
niedrigeren Temperaturen prinzipiell zwei Vorteile gegenbüer einem Claus-Reaktor mit höherer Temperatur, wobei
jeder derselben zu niedrigeren Reaktanten-Konzentrationen und zu einer wirksameren Entfernung von Schwefel führte. So begünstigt
insbesondere die Temperaturabhängigkeit der thermodynamisehen Gleichgewichtskonstante einer exothermen Reaktion
niedrigerere Reaktantenkonzentrationen, wenn die Temperatur abnimmt. Da der spezielle Temperaturbereich des KBA-Reaktors
unterhalb des Taupunkts von Schwefel liegt, tritt eine physikalische Abscheidung des Reaktionsprodukts (Schwefel) in
Form einer adsorbierten Phase auf. Diese Abscheidung setzt
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die Konzentration des Schwefels in der gasförmigen Reaktionsmischung herab und reduziert somit weiter die Gleichgewichtskonzentrationen der Reaktanten (H2S und SO2). Dies stellt jedoch
keinen Vorteil dar, insoweit als der auf dem Katalysatorbett abgeschiedene Schwefel letztlich den Ablauf der katalytischen
Reaktion behindert. So muß der KBA-Reaktor im Gegensatz zum Hochtemperatur-Claus-Reaktor periodisch regeneriert werden,
indem man den abgeschiedenen Schwefel mit einem heißen Abstreifgas verdampft und anschließend auf die gewünschte Arbeitstemperatur
zurückkühlt.
Es wurden verschiedene Methoden zur Durchführung des Gesamt-KBA-Verfahrens
empfohlen einschließlich der erforderlichen Regenerierung
und Kühlung des Katalysatorbettes. Beispielsweise wird in der ÜS-Patentschrift 3 702 884 ein Paar von KBA-Einheiten
zusätzlich zu einer Claus-Anlage verwendet, wobei einer der Reaktoren in einer Reinigungsstufe arbeitet, während der
andere regeneriert und mit einem Abstrom innerhalb einer Recyclisierung
gekühlt wird. Gewöhnlich umfaßt die Abstromregenerierung einen Kondensor, ein Gebläse und einen Erhitzer, um
das bereits in der KBA-Einheit vorliegende Gas zusammen mit Nachfüllgas zu recyclisieren, das lediglich zur Kompensierung
von Volumenänderungen, die mit dem Kühlen des Gases verbunden sind, zugefügt wird. Es wird hierbei in dem Erhitzer eine
große Menge an Brenngas verbraucht, um das Recyclisierungsgas auf die für die Regenerierung erforderliche relativ hohe Temperatur
zu erhitzen. In den US-Patentschriften 3 758 676 und
3 749 762 sind kompliziertere Verfahren beschrieben, die zumindest drei katalytische Reaktoren umfassen, wobei das hohe
Temperaturniveau des Abstreifgases, das zur Regenerierung erforderlich
ist, durch die Claus-Reaktion in dem Regenerierungsreaktor erreicht wird und sämtliche Reaktoren kontinuierlich
beströmt werden, wobei sie entweder in Form einer Claus-Reinigung, einer KBA-Reinigung oder einer KBA-Regenerierung oder
bei einer Kühlungsstufe in Betrieb sind. Bei beiden dieser Verfahren werden die Regenerierungs- und Kühlstufen durch
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Änderung der relatiyen Standorte der Reaktoren in dem Gesamtschema
sowie durch Kontrolle der Temperatur erreicht, wobei jedoch sämtliche Reaktoren beströmt werden. Es tritt kein
Recyclisierungsabstrom auf, wie im Fall der US-Patentschrift 3 702 884·. Alle drei Verfahren können, wenn sie in geeigneter
Weise geplant und konstruiert sind, eine so hohe Schwefelentfernung wie eine solche von 99 $>
erreichen. Bei einem Versuch jedoch, diese hohen Umwandlungsraten aufrecht zu erhalten,
spielen Schwefelverluste auf der Grundlage von COS, CS2 und
elementarem Schwefel eine beträchtlichere Rolle. Insbesondere wird die Hydrolyse vom COS und CSp kritisch und bedarf einer
objektiveren Betrachtung. Eine eingehendere Erörterung dieser Zusammenhänge findet sich in "the Gas Processors Association1',
53rd Annual Convention, 25.bis 27. März 1974, Denver, Colorado, von C. S. Goddin, E. B. Hunt und J. W. Palm unter dem Titel
"Amoco CBA Process for Improving Claus Plant Recovery", deren Offenbarung vorliegend durch Bezugnahme mit eingeschlossen ist.
Versucht man bei einer bestehenden Claus-Anlage durch Zugabe eines KBA-Reaktors stromabwärts höhere Umwandlungsraten zu
erreichen und aufrecht zu erhalten, so komplizieren verschiedene pragmatische Betrachtungen die Situation. Beispielsweise
kann es, wenn die bereits bestehende Claus-Anlage bei maximaler Kapazität arbeitet, erforderlich sein, die Raumgeschwindigkeiten
und die Bruttokapazität der Claus-Einheit ständig auf dem früheren Niveau aufrecht zu erhalten, um den Anforderungen
der speziellen Anlage gerecht zu werden. Jedoch kann gleichzeitig das Konzept einer Verwendung eines in dem System vorhandenen
Stroms dieser Claus-Anlage v/irtschaftlich erforderlich,
jedoch mit der Aufrechterhaltung der Bruttokapazität unvereinbar sein. Angesichts dieser Probleme wurde ein spezielles Verfahren
zur Durchführung eines KBA-Verfahrens stromabwärts einer bereits existierenden Claus-Anlage aufgefunden, das im
wesentlichen die Kapazität der Claus-Anlage bewahrt und eine Optimierung der Hydrolyse von CO2 und CS2 zuläßt, wobei auf
diese Weise hohe Umwandlungsraten beibehalten werden und außer-
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dem der wirtschaftliche Vorteil einer Verwendung eines in dem System vorliegenden Stroms zur Durchführung der Regenerierung
der mit Schwefel verunreinigten KBA-Reaktoren erzielt wird. Ein derartiges Verfahren kann auch vorteilhafterweise bei der
Auslegung neuer Anlagen verwendet werden, sowie auch bei solchen Situationen, wo herkömmliche Claus-Reaktoren ursprünglich
installiert wurden und später nach Bedarf KBA-Reaktoren zugefügt wurden.
Erfindungsgemäß wurde ein Verfahren zur katalytischen Umwandlung
eines Sulfid enthaltenden Gasstroms aufgefunden, bei dem dieser Strom einer Oxydationsstufe unterzogen wird, um eine Reaktionsmischung zu bilden, in der Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid
in einem Molverhältnis von ca. 2 : 1 vorliegen und der Schwefelgehalt dieser Reaktionsmischung erheblich herabgesetzt
wird, indem man zuerst diese Mischung durch eine Reihe von zumindest zwei Claus-Reaktoren, die mit Kondensoren für flüssigen
Schwefel in Verbindung stehen, leitet und dann den erhaltenen Claus-Abstrom durch eine KBA-Reinigungsanlage führt, die
zumindest zwei untereinander austauschbare KBA-Reaktoren enthält, wobei dieser Claus-Abstrom zu jeder Zeit durch zumindest
einen dieser KBA-Reaktoren gelangt, der zuvor regeneriert worden ist, um den Schwefel während einer Zeit umzuwandeln
und zu kondensieren, die ausreicht, um den anderen austauschbaren KBA-Reaktor durch thermische Entfernung von abgelagertem
Schwefel und anschließende Kühlung des von Schwefel befreiten KBA-Reaktors zu regenerieren. Eine Verbesserung dieses Verfahrens
wird dadurch erreicht, daß man
, (lead Claus reactor);
(a) die Reaktionsbedingungen eines Blei-Claus-Reaktors*derart
hält, daß die Abflußtemperatur aus diesem Reaktor ca. 316 bis
4270C (600 bis 8000F) beträgt, um so die Hydrolyse von COS und
CSp zu ermöglichen;
(b) periodisch ca. 5 bis 100 # des Abstroms aus dem Blei-Claus-Reaktor
zu dem KBA-Reaktor abzweigt, der abgeschiedenen
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Schwefel auf dem Katalysatorbett dieses KBA-Reaktors enthält,
wobei der abgeschiedene Schwefel verdampft und entfernt und das KBA-Katalysatorbett regeneriert wird;
(c) den Abstrom aus dem KBA-Reaktor, der während der Regenerierungsperiode
regeneriert wird, zu einer Stelle stromabwärts dieses Blei-Claus-Reaktors und stromabwärts von der Stelle,
von der aus der Strom abgezweigt worden ist, jedoch stromaufwärts in Bezug auf die nachfolgenden Claus-Reaktoren zurückführt
und
(d) den von Schwefel befreiten KBA-Reaktor vor der Rückführung zur Reinigungsstufe £ur weiteren Entfernung von Schwefel aus
dem Abstrom dieser Claus-Reaktoren kühlt.
Primäres Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren
für eine Kombination einer herkömmlichen Claus-Anlage mit einer KBA-Anlage in derartiger Weise zur Verfügung zu stellen, daß
die Gesamtschwefelentfernung bei gleichseitig außerordentlich hohen Umwandlungsraten erfolgen kann. Ein weiteres Ziel ist
es, ein derartiges Verfahren hinreichend flexibel zu gestalten, derart daß die KBA-Reaktoren zu einer bereits existierenden
Claus-Anlage zugefügt werden können, die eine Reihe von Reaktoren enthält, ohne daß eine schwerwiegendere Änderung der
maximalen Kapazität der Claus-Anlage herbeigeführt wird und derart, daß man bereits im System vorliegende Ströme zur Regenerierung
von mit Schwefel verunreinigten KBA-Reaktoren verwenden kann. Im Zusammenhang mit diesen beiden Zielen werden
Vorkehrungen getroffen zur Herabsetzung der Bedeutung von Schwefelverlusten aufgrund einer vollständigen Hydrolyse von COS
und
Bei sämtlichen Ausführungsformen der Erfindung wird ein Strom eines heißen Abgases aus einer der Claus-Blei-Konverter einer
Reihe von Claus-Reaktoren als in dem System vorhandenes Regenerierungsgas zur Entfernung von auf den KBA-Reaktoren abgela
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gerten Schwefel verwendet. Bei einer Ausführungsform wird der
schwefelreiche Abstrom des KBA-Reaktors während dieser Regenerierungsstufe zu der Einlaßseite des Schwefelkondensors
stromabwärts von dem Claus-Bleikonverter und stromaufwärts von dem nächsten Claus-Konverter zurückgeführt. Bei einer weiteren
Ausführung wird dieses Rückführgas aus der Regenerierung dem Einlaß eines Wärmeaustauschers unmittelbar stromaufwärts
von dem vorstehend genannten Schwefelkondensor zugeführt. Bei einer anderen Ausführungsform gelangt der schwefelreiche Abstrom
eines KBA-Reaktors während dieser Regenerierungsstufe zu einem Kondensor für die Entfernung von Schwefel und wird
dann auf die geeignete Temperatur vor seiner Rückführung zu dem Einlaß des zweiten Claus-Konverters zurückerhitzt. Bei
weiteren Ausführungsformen wird das heiße Regenerierungsgas und/oder das Kühlgas durch den KBA-Reaktor während der Regenerierung
und/oder Kühlung in eine Richtung geleitet, die entgegengesetzt ist zu derjenigen, die verwendet wird, wenn der
KBA-Reaktor das Abgas der Claus-Anlage reinigt. Bei einer anderen Ausführungsform werden drei KBA-Reaktoren derart verwendet,
daß 2 dieser drei ständig in Form einer parallelen Reinigung des Abgases arbeiten, während der dritte regeneriert und dann
gekühlt wird. Weitere Ziele und Ausführungen werden an Hand der folgenden Beschreibung näher erläutert.
Figur 1 und 2 sind Fließdiagramme, die das grundlegende KBA-Verfahren
für eine verbesserte Claus-Anlagenausbeute, wie es durch die vorstehenden literaturstellen veranschaulicht wurde,
die durch Bezugnahme vorliegend mit eingeschlossen sein sollen, veranschaulicht. Als solches stellen sie ein aus dem Stand der
Technik bekanntes Verfahren dar.
Figur 5 und Figur 4 stellen vereinfachte Fließschema dar, die
zwei Ausführungsformen des verbesserten KBA-Verfahrens der Erfindung
verans chauli chen.
Figur 5 stellt ein detaillierteres Fließschema dar, das veran-
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-P-
schaulicht, wie die grundlegende Verbesserung gemäß der Erfindung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die ein Paar von
KBA-Reaktoren stromabwärts einer herkömmlichen Zwei-Reaktoren-Claus-Anlage umfaßt, durchgeführt werden kann.
Das verbesserte Verfahren zur Aufrochterhaltung außerordentlich hoher Umwandlungsraten des Schwefels unter Verwendung eines
KBA-Verfahrens zur Reinigung des Abstroms einer Claus-Anlage
gemäß der Erfindung kann am besten unter Bezugnahme auf die genannten Zeichnungen erläutert werden.
Pigur 1 und Figur 2 sind vereinfachte Fließschemata, die die Bedingungen während der Regenerierungs- und Kühlperioden des
EBA-Zyklus veranschaulichen. Diese Darstellungen sind direkt der bekannten Literatur entnommen und stellen das dar, was aus
dem Stand der Technik bekannt ist. Sie sind insoweit vereinfacht, als sie nicht sämtliche Ventile und Rohre für das cyclische
Verfahren zeigen. Jedoch veranschaulichen sie den Stand der Technik insbesondere insoweit, als sie beschreiben, wie das
KBA-Verfahren zur Reinigung eines Abgases aus einer herkömmlichen Zwei-Reaktor-Claus-Anlage angepaßt werden kann.
Figur 1 zeigt die Bedingungen, die vorliegen, wenn der KBA-Reaktor
1 regeneriert wird und der KBA-Reaktor 2 sich in der Reinigungsstufe befindet. Das Abgas aus dem Claus-Reaktor 2 wird
auf 1270C (26O0F) in dem Kondensor 3 gekühlt und dem KBA-Reaktor
2 zur Reinigung zugeführt. Während der Reinigung wird im wesentlichen sämtlicher gebildeter Schwefel auf dem Katalysator
adsorbiert. Untersuchungen haben ergeben, daß eine überraschend hohe Schwefelbeladung ohne beträchtliche Abnahme der Katalysatoraktivität
toleriert werden kann, was Reinigungsperioden von 8 Stunden oder mehr zuläßt. Das aus der Reinigungsstufe abströmende
Gas besitzt einen niedrigen Schwefelgehalt und kann direkt dem Verascher bzw. Verbrenner zugeführt werden. Während
sich der KBA-Reaktor 2 in der Reinigungsstufe befindet, kann der KBA-Reaktor 1 beispielsweise mit einem- Strom von 232 bis
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2880C (450 bis 55O0F) der der Beschickung zum Claus-Reaktor 1
entnommen worden ist, regeneriert werden. Zu Beginn der Regenerierung ist der Reaktor kalt und das Erhitzen erfolgt nicht nur
durch die merkliche Wärme der Beschickung, sondern auch durch die Wärme der Claus-Reaktion, die bei der niedrigen anfänglichen
Abstromtemperatur im wesentlichen vollständig ist. Da sich der Konverter erwärmt, nehmen die Temperatur und der Schwefelgehalt
des Reaktorabstroms zu, bis ein Temperaturniveau erreicht wird,
bei dem die Schwefelmenge aus dem Katalysator verdampft wird. Eine Beendigung der Schwefelentfernung macht sich aufgrund eines
merklichen Anstiegs der Abstromtemperatur bemerkbar. Die Regenerierungsperiode wird fortgesetzt, bis die Abstromtemperatur
316 bis 3710C (600 bis 7000P) beträgt, entsprechend der adiabatischen
Claus-Reaktionstemperatur der Beschickung. Der Regenerierungsabstrom wird über den Kondensor 4 zu dem Einlaß des
Claus-Reaktors 1 zurückgeführt. Dieser Reaktor wird bei einer
hinreichend hohen Auslaßtemperatur betrieben, um eine im wesentlichen vollständige Hydrolyse von COS und CS2 zu erhalten.
Ist die Regenerierung der KBA 1 vollständig, so werden die Ventile
umgeschaltet bzw. geschlossen, um mit der Kühlung des heißen Reaktors zu beginnen, wie es in Figur 2 gezeigt ist.
Während dieser Periode wird ein Abgas mit einer Temperatur von 1270C (2600F) vom Kondensor 3 zur KBA 1 und dann zur KBA 2 über
den Kondensor 4 zur endgültigen Reinigung abgezweigt. Nach Beendigung der Kühlung wird der Abstrom aus dem Kondensor 4 direkt
zur Veraschung geführt und die Regenerierung der KBA 2 wird begonnen (in Figur 1 oder 2 nicht gezeigt).
Figur 3 und Figur 4 stellen vereinfachte Diagramme dar, die zwei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen,
wobei der Abstrom aus dem KBA-Reaktor 1 stromaufwärts des Kondensors 2 zurückgeführt wird. Diese Zeichnungen sind zu Vergleichszwecken
in einem Format analog demjenigen der bekannten Verfahren von Figur 1 und Figur 2 dargestellt, mit Ausnahme
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dessen, daß die zur Regenerierung erforderlichen Ventile In
einer einzigen Barstellung überlagert sind. Somit muß der Leser
selbst das geeignete öffnen und Schließen der jeweiligen Ventile ermitteln, um die Strömungsrichtungen, die im Hinblick auf die
beiden Figuren in der Beschreibung des Standes der Technik veranschaulicht werden, genauer zu verfolgen.
Sowohl Figur 3 als auch Figur 4 veranschaulichen die grundlegende Verbesserung gemäß der Erfindung insoweit, als der gesamte
Schwefel enthaltende Strom zunächst durch den Claus-Reaktor 1 geleitet wird, der im System vorhandene Strom,der für die Regenerierung des KBA-Reaktors verwendet wird, aus dem Abstrom
des Claus-Reaktors 1 entnommen wird und nach Durchleiten des Regenerierungsgasstroms durch den mit Schwefel beladenen ΚΕΑ-Reaktor zu einer Stelle zurückgeführt wird, die im wesentlichen
äquivalent ist zu derjenigen, an der er ursprünglich entnommen wurde.
Im einzelnen ist, wenn man sämtliches Gras durch den Claus-Reaktor 1 leitet, während dieser bei einer Einlaßtemperatur
von ca. 232 bis ca. 3430C (450 bis 65O0F) bei Raumgeschwindigkeiten zwischen 16 und 80 kg Mol Gesamtgas je Stunde je cm5
(1 bis 5 pound moles per hour per cubic feet) gehalten wird, derart, daß die Abstromtemperatur aus diesem Reaktor ständig
bei 316 bis 4270C (600 bis 80O0F) beträgt, der Hydrolysegrad
von COS und CS2 in Relation zu bisher bekannten Verfahren auf
genügend hohen Werten aufrechterhalten werden kann, derart, daß die Nettoentfernung bzw. tatsächliche Entfernung des Schwefels in der Gesamtanlage den gegenwärtig erwünschten außerordentlich hohen Umwandlungsraten entspricht. Weiterhin werden,
wenn man den im System vorhandenen Strom für die Regenerierung des KBA-Reaktors von einer Stelle stromabwärts von dem zuvor
genannten Claus-Reaktor 1 entnimmt und den Abstrom von dem KBA-Reaktor während der Regenerierung einer Stelle unmittelbar
stromabwärts von derjenigen, von der der Regenerierungsstrom entnommen wird, zurückführt, die mit dem Beginn und der Been-
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digung der Regenerierung verbundenen induzierten Strömungs-, Temperatur- und/oder Druckänderungen und deren Einfluß auf
den Grad der Schwefelumwandlung auf ein Minimum herabgesetzt. Dies ist in erster Linie darauf zurückzuführen, daß die Entnahme
des Regenerierungsgasstromes isoliert und daher unabhängig von dem ersten Claus-Reaktor ist, der bei einem Temperaturbereich
gehalten wird, welcher die Hydrolyse von COS und CS2 auf einen optimalen Wert bringt. Dies führt zu zwei
überragenden Vorteilen. Erstens beeinflußt die Regenerierung der KBA-Reaktoren nicht die Hydrolyse von COS und CS2. Zweitens
können die Fließgeschwindigkeit und. die Temperatur des Beschickungsgases zum Claus-Reaktor 1 ständig konstant bei
optimalen Bedingungen gehalten werden und werden nicht durch die Hinzufügung der KBA-Reaktoren nachteilig in Mitleidenschaft
gezogen.
Wie bereits festgestellt, wird die Abflußtemperatur des Claus-Reaktors
1 hoch genug gehalten, um die Regenerierung in der zur Verfügung stehenden Zeit durchzuführen und auch hoch genug,
um den erforderlichen Grad der Hydrolyse von COS und CS2
zu erreichen. Obgleich die notwendige Abflußtemperatur normalerweise im Bereich von ca. 516 bis 4270C (600 bis 80O0F)
liegt, kann sie von Anlage zu Anlage in Abhängigkeit von der vorliegenden Konzentration an umzuwandelndem COS und CS2, sowie
in Abhängigkeit von dem Gehalt in dem gasförmigen Abstrom variieren.
Das Grundverfahren der Ausführung von Figur 3 ist analog demjenigen
von Figur 4 insoweit als das Beschickungsgas (Gas für die Rückerhitzung und Abstrom aus dem Abwärmeerhitzer) in den
Claus-Reaktor 1 eintritt und katalytisch bearbeitet wird. Der zur Regenerierung in dem System vorhandene Strom wird aus dem
Abfluß des Claus-Reaktors 1 entfernt, indem man das Ventil 8 öffnet und den gewünschten Anteil des Abstroms über die
Leitung 9 zu dem geeigneten KBA-Reaktor 1 oder 2 führt, indem man das Ventil 10 öffnet und das Ventil 12 schließt oder
indem man das Ventil 12 öffnet und das Ventil 10 schließt.
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Wird der KBA-Reaktor 1 regeneriert, wobei das Ventil 10 geöffnet
und das Ventil 12 geschlossen ist, so wird der Abstrom aus der Claus-Anlage dem KBA-Reaktor 2 zugeführt, indem man
das Ventil 14 schließt und das Ventil 16 öffnet. Ähnlich wird,
wenn der KBA-Reaktor 2 regeneriert wird, der Abstrom aus der Claus-Anlage dem KBA-Reaktor 1 zur Reinigung mit Hilfe des geöffneten
Ventils 14t wobei das Ventil 16 geschlossen ist, zugeführt.
Während der Regenerierung des KBA-Reaktors 1 sind die Ventile 18 und 20 geschlossen, während die Ventile 22 und 24
geöffnet sind, wodurch der Abstrom aus dem KBA-Reaktor 1 über die Leitung 17 zu einer Stelle stromabwärts, von derjenigen,
an der der Regenerierungsgasstrom entnommen wird, und stromaufwärts vom Claus-Reaktor 2 zurückgeführt werden kann. Ähnlich
wird der Abstrom aus dem KBA-Reaktor 2 über das geöffnete Ventil 24 durch den Kondensor 5 dem Verascher zugeführt. Nach
Beendigung der Regenerierung und geeigneten Kühlung (nicht in Figur 3 oder Figur 4 gezeigt, jedoch im einzelnen in Figur 5
beschrieben) des zuvor schwefelbeladenen KBA-Reaktors 1 wird der regenerierte KBA-Reaktor 1 erneut für die Reinigungsstufe
herangezogen und die Regenerierung des KBA-Reaktors 2 begonnen. Wiederum werden hierbei die Ventile 10, 16, 22 und 24 geschlossen
und die Ventile 12, 14, 18 und 20 geöffnet. Auf diese Weise wird das Gesamtverfahren von Figur 3 und Figur 4 mit
KBA-Reaktoren durchgeführt bzw. kontinuierlich fortgesetzt, die alternieren!für die Reinigungs- und Regenerierungsstufen
des Verfahrens eingesetzt werden.
Die Unterschiede zwischen Figur 3 und Figur 4 sind dargestellt, um verschiedene alternative Ausführungsformen zu veranschaulichen,
wobei jede derselben prinzipiell Vorteile besitzt, die für die Verwendung in Abhängigkeit von einer speziellen Claus-Anlage,
eines speziellen Beschickungsgases, spezieller Arbeitsbedingungen und dergleichen geeignet bzw. von Vorteil sein
können, wobei jedoch alle die grundlegende erfindungsgemäße Verbesserung zur Anwendung bringen. In Figur 3 gelangt der
Abstrom aus dem Regenerierungs-KBA-Reaktor zu dem Kondensor
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und wird dann mit Hilfe des Gebläses über Leitung 17 zu dem Einlaß
des Kondensors stromabwärts von dem Claus-Reaktor 1 und stromaufwärts vom Claus-Reaktor 2 zurückgeführt. In Fig. 4 ist der
Wärmeaustausch bzw. Wiedererwarmungsaustausch mit dem Claus-Reaktor-Abstrom
1 nicht enthalten und der Abstrom aus dem Regenerierungs-KBA-Reaktor wird zu dem Einlaß des Kondensors zurückgeführt,
der stromabwärts des Claus-Reaktors 1 liegt. Figur 4 besitzt den Vorteil, daß das Mischen von zwei Strömen zur Bildung
eines dritten Stroms, der flüssigen Schwefel enthält,unterbleibt,
was zu einer besseren Homogenität vor dem Eintritt in den Claus-Reaktor 2 führt. Ein weiterer Unterschied, der in
Figur 4- im Vergleich zu Figur 3 zum Ausdruck kommt, ist die Eliminierung
des Kondensors stromabwärts vom KBA-Reaktor. Die Verwendung eines Rückerhitzungsaustauschers (in Figur 3) führt zu
einer Einschränkung der Menge des gasförmigen Abstroms aus dem Claus-Reaktor 1, der zur Regenerierung im Bereich von ca. 5 bis
75 % verwendet wird. Im Gegensatz hierzu können in der Ausführungsform gemäß Figur 4 100 % des gasförmigen Abstroms aus dem
Claus-Reaktor 1 zur schnellen Regenerierung verwendet werden unter der Voraussetzung, daß eine unabhängige Wärmequelle (wie
Hochdruckwasserdampf) für den Rückerhitzer verfügbar ist. Bei der Durchführung der speziellen Ausführungsform von entweder
Figur 4- oder Figur 3 ist die Zusammensetzung des Abstroms aus
beiden KBA-Reaktoren kritisch und muß kontinuierlich verfolgt werden (in der Zeichnung nicht gezeigt). Der Abstrom beider KBA-Reaktoren
wird zum zweiten Claus-Reaktor nicht nur während der Regenerierung zurückgeführt, sondern auch während der Kühlstufe,
wenn Produkte der umgekehrten Claus-Reaktion in dem Abstrom vorliegen.
Zu allen anderen Zeitpunkten kann der gasförmige Abstrom von beiden KBA-Reaktoren direkt dem Verascher zugeführt werden.
Weitere Ausführungsforraen der Erfindung würden ein Fließschema analog demjenigen von Figur 3 umfassen mit Ausnahme dessen, daß
das Gas aus dem Gebläse zu dem Einlaß der kalten Seite des Rückerhit zungsaustauschers zurückgeführt werden kann. Alternativ
kann der Abstrom aus dem Gebläse einem getrennten Rückerhitzer
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zugeführt und dann direkt dem Einlaß des Claus-Reaktors 2 zugeleitet
werden. Die Auswahl einer speziellen Methode für die Rückführung des Gases aus dem Claus-Reaktor, der regeneriert
wird, hängt von verschiedenen Variablen ab, wie: dem im Kondensor 2 zu erzeugenden Dampfdruck, dem Druck und der Temperatur
des Dampfes oder anderer heißer Fluids, die für die Verwendung in den Rückerhitzern verfügbar sind, dein Fließgeschwindigkeitsbereich
für die gasförmige Anlagenbeschickung während des Verfahrens und davon, ob die KBA-Reaktoren für eine bereits
bestehende Einheit oder eine neue Einheit vorgesehen sind und dergleichen. Der Fachmann ist ohne weiteres in der Lage, Überlegungen
anzustellen, um die Ausführungsform zu wählen, die zu optimalen Werten der Energiewahrung und Ausrüstungskosten für
eine spezielle Kombination an Anlagenbedingungen führt.
Verschiedene andere spezielle Ausführungsformen mit weiteren speziellen Vorteilen fallen ebenfalls in den Bereich der Erfindung.
Beispielsweise können verschiedene Strömungsarten zur
Regenerierung der KBA-Reaktoren verwendet werden. Das heiße Regenerierungsgas kann durch den Regenerierungs-KBA-Reaktor
in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen, wenn der KBA-Reaktor bei der Reinigungsstufe verwendet wird, geleitet werden.
Insbesondere wird, wenn die Regenerierung stromaufwärts durch den KBA-Reaktor gerichtet ist, und der Abstrom aus der Claus-Anlage
stromabwärts gerichtet ist., das Ausgangsende des KBA-Reaktors vollständiger während der Schwefelentfernung regeneriert,
Dies führt zu einem niedrigeren Schwefelgehalt, wenn der Abstrom aus der Claus-Anlage behandelt wird und gestattet eine höhere
Schwefelbeladung des KBA-Katalysators vor der nächsten erforderlichen
Regenerierung. Es verbessert auch die Claus-Umwandlung während der Regenerierung, da kein flüssiger Schwefel das Bett
verlassen kann und das Claus-Gleichgewicht während längerer Zeit bei ca. 282°C (54-O0F) gehalten werden kann. Ähnlich kann die erforderliche
Kühlung des KBA-Bettes nach der Regenerierung stromaufwärts anstelle stromabwärts durchgeführt werden. Dies würde
den niedrigeren Teil des Bettes um ca. 6 bis 170C (10 bis 3O°F)
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vorkühlen, wodurch sich das endgültige Claus-Gleichgewicht anfänglich
bei einer niedrigeren Temperatur einstellen kann und die Durchschnittszeit für die KBA-Schwefelrückgewinnung verbessert
werden kann. Natürlich können verschiedene Kombinationen dieser alternativen Strömungen während der Regenerierung, Kühlung
und Reinigung den Erfordernissen entsprechend verwendet werden. Es können verschiedene Reaktoranordnungen unter Verwendung
von mehr als zwei Claus-Reaktoren und/oder mehr als zwei KBA-Reaktoren verwendet werden. Beispielsweise können drei etwas
kleinere KBA-Reaktoren, in denen einer regeneriert wird, während die anderen beiden parallel arbeiten, um den Abstrom der Claus-Anlage
zu behandeln, wirtschaftlicher sein. Weiterhin können sich gemäß dem vorliegenden Verfahren die Kühl- und Regenerierungszeitzyklen
überlappen, wodurch die Kühlung am Einlaß des Regenerierungsbettes beginnen kann^bevor der Auslaß des Bettes
die Maximaltemperatur erreicht. Hierdurch wird die verbliebene Wärme von dem Katalysator am Einlaß verwendet, um den Auslaß
des Bettes zu regenerieren, wodurch das erforderliche Volumen des Regenerierungsgases und/oder die e rf aiderliehe Zykluszeit
für die Regenerierung und Kühlung herabgesetzt werden.
Nachdem verschiedene Ausführungsformen und deren Unterschiede bzw. Vorteile gegenüber dem Stand der Tecianik beschrieben worden
sind, stellt nun Figur 5 im einzelnen eine Ausführung der Erfindung gemäß dem Industriemaßstab dar* die eine grundlegende
Zwei-Reaktor-Claus-Anlage und anschließend ein Zwei-Reaktor-KBA-Verfahren umfaßt.
In Figur 5 tritt das Beschickungsgas, das eine Mischung von p
und ILjS enthält, zuerst über die Leitung 28 in den Claus-Reaktor
26 ein, in dem die Mischung katalytisch teilweise zu elementarem Schwefel und Wasserdampf umgewandelt wird- Der heiße Abstrom aus
diesem ersten Claus-Reaktor 26 tritt über die Leitung 50 aus und
wird in zwei annähernd volumengleiche Strähne in den Leitungen 32 bzw. J4- aufgespalten. Die heißen Gase iLn Leitung 32 gelangen
durch den Wärmeaustauscher 36 von links nach rechts, wobei sie
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über Leitungen 38 austreten. Die heißen Gase in der Leitung
werden während der Regenerierung eines der Reaktoren 76 oder dem jeweiligen Reaktor zugeführt, indem man das Ventil 42
schließt und über die Leitung 40 und dann die Leitung 68 oder 70 beschickt, indem man entweder Ventil 72 oder Ventil 74 öffnet.
Während der Kühlperiode einer der KBA-Reaktoren gelangen die heißen Gase in der Leitung 34 über die Leitung 44 und das
geöffnete Ventil 42, wobei die Ventile 72 und 74 geschlossen
sind, so daß sie mit dem Abstrom in der Leitung 38 aus dem Wärmeaustauscher vor dem Eintritt in den Schwefelkondensor 46 über
Leitung 48 vereinigt werden. In dem Schwefelkondensor 46 werden die heißen Gase auf eine Temperatur unterhalb des Taupunkts des
Schwefels abgekühlt, wodurch eine Kondensation und eine Abscheidung von flüssigem Schwefel hervorgerufen wird. Der geschmolzene
Schwefel wird dann über die Leitungen 50 und 66 entfernt und einer geeigneten Lagerung zugeführt. Die erhaltenen gekühlten
und vom Schwefel befreiten Gase werden dann dem Wärmeaustauscher 36 über die Leitung 52 zugeführt, worin die zuvor heißen Gase
in der Leitung 32 die vom Schwefel befreiten Gase auf eine geeignete Temperatur für die weitere herkömmliche Reaktion vom
Claus-Typ wieder erhitzt werden. Diese wiedererhitzten Gase gelangen dann über eine Leitung 54 zu dem zweiten Claus-Reaktor
56, in dem eine weitere katalytische Umwandlung von I^S und SO2
zu Schwefel und Wasserdampf stattfindet. Der Abstrom aus diesem zweiten Claus-Reaktor 56 tritt durch die Leitung 58 aus und gelangt
zu einem zweiten Schwefelkondensor 60, in dem eine zweite Kühlung und Abscheidung von Schwefel stattfindet. Der flüssige
Schwefel wird dann über die Leitungen 62 und 66 entfernt und einer Lagerung zugeführt. Der gekühlte Dampf wird über die Leitung
64 entnommen und der KBA-Einheit des Gesamtverfahrens zugeführt, womit der Teil des Verfahrens vom herkömmlichen Zwei-Reaktor-Claus-Typ
vervollständigt wird.
Der Teil der KBA-Reinigung des Gesamtverfahrens, wie er in Figur
5 veranschaulicht wird, umfaßt ein Paar von KBA-Reaktoren 76 und 78, wobei einer derselben in einer Reinigungsstufe arbei-
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tet, derart, daß die aus dem vorherigen Claus-Teil der Anlage abströmenden Gase katalytisch behandelt werden, wobei eine weitere
Entfernung des Schwefels erfolgt. Während einer der beiden KBA-Reaktoren in der Reinigungsstufe arbeitet, erfolgt im anderen
KBA-Reaktor eine Regenerierungs- und Kühlstufe. Am Ende
dieser Regenerierung und Kühlung werden die Rollen der beiden Reaktoren vertauscht und der vorherige Reinigungsreaktor wird
regeneriert, während der frisch regenerierte Reaktor als Reinigungskatalysatorbett
dient. Grundsätzlich wird dieses Ziel erreicht, indem man die geeigneten Gasströme dem geeigneten KBA-Reaktor
zuführt.
Somit werden, wenn der KBA-Reaktor 76 in der Reinigungsendstufe
arbeitet, die gekühlten Abgase aus der Claus-Anlage, die in der Leitung 64 vorliegen, dem Reaktor 76 über das geöffnete Ventil
80 und über die Leitung 82 zugeführt, worin eine weitere Umwandlung
von HpS und SOo bei einer Temperatur von ca. 121 bis 149°C
(250 bis 3000P) erfolgt, was zu einer besseren Umwandlung als
auch physikalischen Adsorption des gebildeten Schwefels auf dem Katalysatorbett führt. Das relativ schwefelfreie Abgas verläßt
dann den KBA-Reaktor 76 über die Leitung 84 durch das geöffnete
Ventil 86 und die Leitungen 88 und 90 und gelangt zum Verascher. Während der KBA-Reaktor 76 in der Reinigungsstufe arbeitet,
bleiben die Ventile 72, 92, 94, 96, 98 und 104 geschlossen, um den gewünschten Strömungsverlauf zu ermöglichen. Unterdessen
wird der KBA-Reaktor 78 regeneriert und gekühlt.
Die Regenerierung des KBA-Reaktors 78 erreicht man, indem man
den Teil der heißen Abgase aus dem Claus-Reaktor 76 , die in den Leitungen 34, 40 und 70 vorliegen, über das geöffnete Ventil 74
und über die Leitung 102 dem durch Schwefel verunreinigten Reaktor 78 zuführt. Während dieser Regenerierungsstufe erwärmen die
heißen, in den Reaktor 78 eintretenden Gase zunächst das mit Schwefel verunreinigte Katalysatorbett, bis eine Verdampfung des
Schwefels einsetzt und dann der abgeschiedene Schwefel den Reaktor 78 über die Leitung 100 durch das geöffnete Ventil 108 ver-
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läßt und dem Schwefelkondensor 114 über die Leitung 116 zugeführt wird. Der Schwefelkondensor 114 kühlt dann das Gas und
kondensiert den Schwefel, der aus dem KBA-Beaktor 78 abgestreift
wird. Der erhaltene flüssige Schwefel wird dann über die Leitungen 118 und 66 einer Lagerung zugeführt. Die gekühlten Abgase
werden zu der Claus-Anlage für eine weitere Behandlung über die Leitungen 120, das Gebläse 122, das geöffnete Ventil 128 und
die Leitung 124 zugeführt. Die gewünschte Strömung während der
Regenerierung des KBA-Reaktors 78 erreicht man, indem man die
Ventile 72, 104, 112, 110, 98, 92, 126, 94, 142 und 42 geschlossen
hält.
Nach dem Erhitzen des Bettes und der Entfernung des abgeschiedenen
Schwefels aus dem KBA-Beaktor 78 beginnt das Kühlverfahren, indem man die Ventile 74, 108 und 128 schließt, während
die Ventile 42, 110, 112 und 142 geöffnet werden und das Ventil 126 teilweise geöffnet wird. Der Strömungsverlauf dieser
Kühlstufe beinhaltet das Abziehen der Gase, die in dem KBA-Reaktor
78 nach der Regenerierung vorliegen, über die Leitungen 102 und 1J0 und das Leiten derselben durch das geöffnete Ventil 112
und deren Zufuhr zu dem Schwefelkondensor 114 über die Leitungen 132 und 116. Während dieser Kühlstufe dient der Schwefelkondensor
114 überwiegend als Gaskühler in der Weise, daß praktisch kein Schwefel kondensiert wird. Die gekühlten Gase aus der Einheit
114 werden über die Leitung 120 entfernt und durch das Gebläse 122 zu dem KBA-Beaktor 78 über die Leitungen 134 und 136,
das geöffnete Ventil 110 und die Leitung 100 zurückgeführt, wodurch
der Bezyklisierungskreislauf geschlossen und die Kühlung
des KBA-Reaktors 78 bewirkt wird. Während dieser Kühlstufe werden zwei zusätzliche Ströme verwendet. Zuerst wird ein kontrollierter
Abzweigstrom eines Abgases aus dem KBA-Reaktor 76, der in der Leitung 90 vorliegt, zu dem Rezyklisierungsstrom zugegeben,
indem man ihn durch das teilweise geöffnete Ventil 126 leitet und der Einlaßseite des Gebläses 122 über die Leitung
zuführt. Auf diese Weise ist nicht nur die Gasmenge, die bei der Rezyklisierungsstufe vorliegt, für eine geeignete Arbeitsweise
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einstellbar, sondern, da das Abgas eine hohe Konzentration an Wasserdampf enthält, und langsam unter kontrollierten Bedingungen
zugegeben wird, auch eine allmähliche Ergänzung des Wasserdampfes in dem Rezyklisierungskuhlgas möglich. Somit wird
die Geschwindigkeit der Rehydratation des Katalysatorbettes in dem KBA-Reaktor 78 derart kontrolliert, daß nachteilige Wirkungen
einer raschen Rehydratation minimal gehalten werden. Ein zweiter Strom rezirkulierender Gase wird über die Leitung 138
und das geöffnete Ventil 142 entnommen und dem KBA-Reaktor 76 über die Leitung 64 und 82 und das geöffnete Ventil 80 zugeführt.
Auf diese Weise werden der Schwefelwasserstoff und das Schwefeldioxid, die bei der umgekehrten Claus-Reaktion in dem
heißen Teil des Katalysatorbettes gebildet werden, aus dem Rezyklisierungskühlsystem
entfernt und die Nettowanderung bzw. tatsächliche Wanderung von verbliebenem Schwefel zu der Einlaßseite
des Katalysatorbettes wird durch die Verdünnung der Rezyklisierungsgase
mit einem Abgas mit niedrigem Schwefelgehalt vermindert.
Nach der Regenerierung und Kühlung des KBA-Reaktors 78 wird
dieser nun für die Reinigungsstufe des Verfahrens eingesetzt und der KBA-Reaktor 76 beginnt mit der Regenerierung, indem man
die Ventile 42, 80, 86, 110, 112, 126 und 142 schließt und die Ventile 72, 92, 98, 104 und 128 öffnet. Somit werden die Rollen
der beiden KBA-Reaktoren im wesentlichen in der Weise ausgetauscht,
daß der Abstrom aus der Claus-Anlage in der Leitung nun über den KBA-Reaktor 68 gelangt, bevor er dem Verascher
über die Leitungen 100, 102, 106 und 90 zugeführt wird und die heißen Gase in der Leitung 40 werden nun verwendet, um den KBA-Reaktor
76 zu regenerieren. Die Regenerierung erfolgt in einer Weise analog zu der vorstehend beschriebenen Regenerierung des
Reaktors 78 mit Ausnahme dessen, daß die Strömungsabfolge die Leitungen 40, 68, 84, 82, 144 und 116 umfaßt. Nach der Entfernung
des abgeschiedenen Schwefels aus dem KBA-Reaktor 76 wird die Rezyklisierungskühlstufe
durchgeführt, indem man die Ventile 72 und 128 schließt und die Ventile 42, 94, 96 und 142 öffnet und
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das Ventil 126 teilweise öffnet. Die Strömungsrichtung für die Kühlung des Reaktors 76 umfaßt das Abziehen der Gase aus dem
Reaktor 76 über die Leitungen 84, 146, 132 und 116, das Kühlen dieser Gase in dem Kondensor 114 und die Freigabe der gekühlten Gase über die Leitung 120 und die Zufuhr zu dem Einlaß des Gebläses 122 sowie das anschließende Zurückführen der gekühlten
Gase zu dem Reaktor 76 über die Leitungen 134, 136 und 82. Wiederum werden der Abgasstrom in der Leitung 140 und der Abstrom in der Leitung 138 in einer Weise analog zu der vorstehend beschriebenen Kühlung des Reaktors 78 verwendet.
Reaktor 76 über die Leitungen 84, 146, 132 und 116, das Kühlen dieser Gase in dem Kondensor 114 und die Freigabe der gekühlten Gase über die Leitung 120 und die Zufuhr zu dem Einlaß des Gebläses 122 sowie das anschließende Zurückführen der gekühlten
Gase zu dem Reaktor 76 über die Leitungen 134, 136 und 82. Wiederum werden der Abgasstrom in der Leitung 140 und der Abstrom in der Leitung 138 in einer Weise analog zu der vorstehend beschriebenen Kühlung des Reaktors 78 verwendet.
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ei te
Claims (16)
- Patentansprüchei> Verfahren zur katalytischen Umwandlung eines Gasstromes, der Schwefelwasserstoff enthält, bei dem dieser Strom einer Oxidationsstufe unterzogen wird, um eine Reaktionsmischung zu bilden, in der Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid in einem Molverhältnis von ca. 2:1 vorliegen, wobei der Schwefelgehalt dieser Reaktionsmischung erheblich herabgesetzt wird, indem man diese Mischung zuerst durch eine Reihe von zumindest zwei Claus-Reaktoren, die mit zwei Kondensoren zur Bildung von flüssigem Schwefel verbunden sind, leitet und dann den erhaltenen Claus-Abstrom durch eine KBA-Reinigungsstufe führt, die zumindest zwei wechselseitig austauschbare KBA-Reaktoren beinhaltet, worin dieser Claus-Abstrom zu Jeder Zeit über zumindest einen der genannten KBA-Reaktoren gelangt, die hinreichend regeneriert sind, um während einer ausreichenden Zeit eine weitere Umwandlung und eine Kondensierung des Schwefels zu ermöglichen, derart, daß der andere wechselseitig austauschbare KBA-Reaktor regeneriert werden kann, indem man den abgeschiedenen Schwefel thermisch entfernt und anschließend den vom Schwefel befreiten KBA-Reaktor kühlt, dadurch gekennzeichnet, daß man(a) die Reaktionsbedingungen des Claus-Bleireaktors derart hält, daß die Abstromtemperatur dieses Reaktors im Bereich von 316 bis 427°C (600 bis 8000F) liegt, um somit die Hydrolyse von COS und CS2 zu ermöglichen;(b) periodisch einen Strom aus diesem Abstrom des Claus-Bleireaktors abzweigt und dem KBA-Reaktor zuführt, der auf seinem Katalysatorbett abgelagerten Schwefel enthält, wobei dieser abgelagerte Schwefel verdampft und entfernt wird und das KBA-Katalysatorbett regeneriert wird;(c) den Abstrom aus diesem KBA-Reaktor, der während der Regenerierungszeit regeneriert worden ist, einer Stelle stromabwärts von diesem Claus-Bleireaktor und stromab-709836/0870ORIGINAL INSPECTEDwärts von der Stelle, wo dieser Strom abgezweigt worden ist, jedoch stromaufwärts in Bezug auf den folgenden zweiten Claus-Reaktor zurückführt, und(d) den vom Schwefel befreiten KBA-Reaktor, bevor dieser wieder für die Reinigungsstufe eingesetzt wird, zur weiteren Entfernung von Schwefel aus dem Abstrom aus dem Claus-Reaktor kühlt.
- 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstrom der KBA-Regenerierung dem Einlaß eines Kondensors zugeführt wird, der stromabwärts von dem Claus-Bleireaktor und stromaufwärts von dem zweiten Claus-Reaktor liegt.
- 3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstrom der KBA-Regenerierung einem Kondensor zur Schwefelentfernung und dann einem Gebläse vor seiner Rückführung zugeführt wird.
- 4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der abgezweigte Strom ca. 5 bis 75 % des Abstroms aus dem Claus-Reaktor beträgt.
- 5. Verfahren gemäß Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstrom aus der KBA-Regenerierung zu dem Auslaß der heißen Seite eines Ruckerhitzungsaustauschers, der stromaufwärts eines weiteren Kondensors, stromabwärts des Claus-Bleireaktors und stromaufwärts des zweiten Claus-Reaktors liegt, zurückgeführt wird.
- 6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstrom der KBA-Regenerierung einem Kondensor zur weiteren Schwefelentfernung zuströmt und dann zu dem Einlaß der kalten Seite eines Ruckerhitzungsaustauschers, der stromaufwärts von dem zweiten Claus-Reaktor liegt, zurückgeführt wird.709836/0870
- 7· Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des abgezweigten Stroms durch den KBA-Reaktor während der Entfernung des abgeschiedenen Schwefels entgegengesetzt ist zu dem Strömungsfluß des Abgases aus der Claus-Anlage während der katalytischen Umwandlung und Abscheidung des Schwefels durch den KBA-Reaktor.
- 8. Verfahren gemäß Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des abgezweigten Stroms während der Entfernung des abgeschiedenen Schwefels stromaufwärts erfolgt und die Strömungsrichtung des Abgases aus der Claus-Anlage stromabwärts erfolgt.
- 9. Verfahren gemäß Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des abgezweigten Stroms während der Entfernung des abgeschiedenen Schwefels stromabwärts erfolgt und die Strömungsrichtung des Abgases aus der Claus-Anlage stromaufwärts erfolgt.
- 10. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des Kühlgases durch den KBA-Reaktor nach der Entfernung des abgeschiedenen Schwefels in dem KBA-Reaktor entgegengesetzt verläuft zu der Strömungsrichtung des Abgases aus der Claus-Anlage während der katalytischen Umwandlung und Abscheidung des Schwefels durch den KBA-Reaktor.
- 11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des Kühlgases stromaufwärts erfolgt und die Strömungsrichtung des Abgases aus der Claus-Anlage stromabwärts erfolgt.
- 12. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des Kühlgases stromabwärts und die Strömungsrichtung des Abgases aus der Claus-Anlage stromaufwärts erfolgt.709836/0870
- 13· Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des abgezweigten Stroms und des Kühlgases durch den KBA-Reaktor die gleiche ist und sich die Zeit für den Kühl- und Regenerierungszyklus überlappen, derart, daß die Kühlung am Einlaß des KBA-Reaktors vor Beendigung der Regenerierung beginnen kann.
- 14. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei KBA-Reaktoren stromabwärts von der Claus-Anlage vorliegen, wobei zwei KBA-Reaktoren parallel zur Reinigung des Abstroms aus der Claus-Anlage arbeiten, während der dritte KBA-Reaktor regeneriert wird.
- 15· Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Notwendigkeit eines Kondensors stromabwärts vom KBA-Reaktor ausgeschaltet wird, indem man während der Regenerierung und der Kühlung des KBA-Reaktors und während der Zeit, zu der die Produkte der umgekehrten Claus-Reaktion in dem KBA-Abstrom vorliegen, den Fluß des KBA-Regenerierungs- und Kühlabstroms einer Stelle stromaufwärts von zumindest einem Kondensor und Claus-Reaktor in Reihe zuführt und zu allen anderen Zeitpunkten den KBA-Abstrom einem Verascher zuführt, ohne daß man über einen Kondensor gelangt.
- 16. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstrora aus der KBA-Regenerierung zu dem Einlaß eines Kondensors zurückgeführt wird, der stromabwärts des Claus-Bleireaktors und stromaufwärts des zweiten Claus-Reaktors liegt und die Strömungsrichtung des abgezweigten Stroms durch den KBA-Reaktor während der Regenerierung und die Strömungsrichtung des Kühlgases durch den KBA-Reaktor nach der Regenerierung entgegengesetzt verläuft zu der Strömungsrichtung des Abgases aus der Claus-Anlage während der katalytischen Umwandlung und Abscheidung von Schwefel durch diesen KBA-Reaktor.709836/087017· Verfahren gemäß Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Abstrom aus der KBA-Regenerierung dem Auslaß der heißen
Seite des Rückerhitzungsaustauschers zugeführt wird und dann zu dem Einlaß eines Kondensors strömt, der stromabwärts von dem Claus-Bleireaktor liegt und stromaufwärts von dem zweiten Claus-Reaktor.709836/0870
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