专利名称：克劳斯装置的操作方法
主专利(专利申请P3843295)涉及一种克劳斯装置的操作方法，其中先使含H2S的原料气体部分燃烧，然后在一个两级或多级克劳斯反应器中继续反应，其中，在一个或两个并列安装的带废热锅炉的燃烧炉中，依赖于与原料气一起加入的硫化氢的流量实现原料气的最佳部分燃烧，此后气体在一个单个的克劳斯反应器中进一步处理，该反应器的生产能力按预料的最大硫流量设定。
在主专利的方法中，规定在克劳斯反应器后形成的残余气体要进行催化加氢，由此使所有仍含在残余气体中的硫化物成为硫化氢。其中用加热用煤气作为加氢的氢载体。此外，也一起使用残余气体中的氢，这种氢当原料气中所含的氮化物发生催化分解时在燃烧炉的催化剂层中产生。一般情况下，残余气体中的含氢量根本不足以使所含的硫化物完全氢化，因此，在主专利的方法中，引入加热气体作氢载体是必不可少的。
因此，本发明涉及主专利方法的一种构成形式，一方面，由这种方法可使残余气体的催化加氢更加经济合算，另一方面可同时解决含氨废气的环境保护问题。
按照本发明，通过在进入燃烧炉之前向原料气体中混入一种含氨的废气，即可完成上述任务。
向原料气体掺入的含氨废气可以是来自任何来源的一种废气，例如是来自废水汽提的含氨蒸汽混合物。与原料气相混合的废气量取决于其氨含量，每Nm3(标准立方米)原料气最多可掺入-Nm3废气。由这种方式加入的氨与原料气中所含的氮化物一起在燃烧炉的催化剂层进行催化分解，由此相应地提高了用这种方式所产生的氢气量。这种提高的氢气量从而可供残余气体催化加氢使用，因此，可相应减少为此目的从其它来源加入的氢气，或者必要时甚至可以完全停止。
下面借助于附图
所示的流程图进一步说明本发明方法的其它细节。
该流程图与主专利流程图的区别仅仅在于，在管路1进入燃烧炉3和6的燃烧器2和5之前，经管42向原料气体中混入一种含氨的废气。如果原料气体所带入的硫化氢流量大于燃烧炉3的预定容量，就要由管1将一部分原料气与含氨废气的混合气分流，经管4送入第二燃烧炉6的燃烧器5。由管7和8向燃烧器2和5供给所需的燃烧空气，由管9分出的管10和11用来向燃烧器2和5供应必要的燃烧气，例如焦炉气或部分氧化气。燃烧炉3和6中都设有催化剂层3a及6a，用来分解原料气中存在的氮化物以及由废气所带入的氨。这里的催化剂层3a和6a中装有对此适用的市售催化剂，它们例如含有镍为催化活性物质。
氨和其余氮化物催化分解时生成的氢气留在气体中。经过燃烧炉3之后，这种热的气体经由管12进入废热锅炉13，在此气体冷却到温度为270℃，以使接着经管14进入收集管15，管15将气体送往克劳斯反应器16的第一级。如果同样开动了第二燃烧炉6，那里处理的气体分流由管17抽出，在所属的废热锅炉18中相应地冷却，此后经管19同样引入收集管15，这样，气体的两股分流合在一起送入克劳斯反应器16。气体经管20由克劳斯反应器16的第一级抽出，并经换热器21到达废热锅炉22的第一烟道，在此冷却到温度为154℃。然后，经管23将气体送入克劳斯反应器16的第二级。其中，气体在其间连接的换热器21中得到少许重新加热。气体又经管24由克劳斯反应器16引出，送往废热锅炉22的第二烟道，在此又冷却到温度为154℃。由于绝大部分硫已从废热锅炉22后面的气体中除去，所以，这种多次也称为克劳斯残余气体的气体仅含有少量未转化的H2S和SO2。由于这些杂质，这种残余气体还不能直接排入大气。因而，首先经管25将其送入换热器26，然后经管27到达氢化反应器29，其中，气体先在其间连接的加热器28中加热到大约280℃。在气化反应器29中，所有含在残余气体中的硫化物都经催化加氢成为硫化氢。其中，首先用残余气体本身所含的氢气为用于加氢的氢载体。由于本发明将含氨废气混入原料气，相应地提高了残余气体中的氢气含量。如果这样还不足以使残余气体仍存在的所有硫化物完全氢化，可以经管9向氢反应器29加入另外的含氢气体，例如燃气。对于硫化物的催化加氢，这里使用市售的加氢催化剂，它们含有例如镍为活性成分。加氢后的残余气体经管30由加氢反应器抽出。如前所述，由于这种残余气体仅含有H2S作为含硫组分，可用一步H2S洗涤对其继续处理。如果克劳斯装置与一台煤气化或煤焦化设备联用，可将该残余气体例如与那里产生的粗煤气在H2S洗涤步骤前相混合。
在废热锅炉13、18和22中气体冷却时所分离的硫经管31、32、33和34抽出，各管汇入收集总管35，由管35将硫送去进一步加工处理。管36用来为废热锅炉22提供锅炉贮水，而那里产生的蒸汽则由管37抽出。废热锅炉13由管38供给必要的锅炉贮水。由该管分出支管39，向废热锅炉18供给锅炉贮水。通过管40和41抽出在废热锅炉13和18中产生的蒸汽，其中管41中的蒸汽与管40中的蒸汽相合并。
下面用实施例说明本发明方法的工作方式含53%(Vol)H2S的原料气体以1210Nm3/n的流量由管1进入工艺。经管42向该气流混入流量为240Nm3/h的含18%(Vol)NH3的废气。然后在前面已述的条件下处理该混合气体。形成的残余气体中氢含量很高，以致于只需要经管9向加氢反应器29导入仅59Nm3燃气。与主专利的方法相比，残余气体加氢时节省了79%的费用。同时解决了加入的含氨废气的环境污染问题。
权利要求
1.克劳斯装置的操作方法，其中先使含H2S的原料气体部分燃烧，然后在一个两级或多级克劳斯反应器中继续反应，其中，在一个或两个并列安装的带废热锅炉的燃烧炉中，依赖于与原料气一起加入的硫化氢的流量实现原料气的最佳部分燃烧，此后气体在一个单独的克劳斯反应器中进一步处理，该反应器的生产能力按预计的最大硫流量设定，(按照专利申请P3843295)，本发明的特征在于，在进入燃烧炉之前，向原料气体中混入一种含氨的废气。
2.权利要求1所述的方法，其特征在于，与原料气体相混合的含氨废气的量最多为每Nm3原料掺入1Nm3废气。
全文摘要
本发明涉及一种主专利(专利申请P3843295)所述方法的构成形式。这里提出，在原料气进入燃烧炉之前向其中混入一种含氨废气。
文档编号C01BGK1048201SQ90102210
公开日1991年1月2日 申请日期1990年6月10日 优先权日1989年6月19日
发明者乌尔里希·梅斯尔 申请人:克鲁普科普斯有限公司