[发明专利]通过Claus尾气的部分或完全催化氧化来生产单质硫的方法

权利要求书

1.一种用于由包含15vol％、20vol％、30vol％、40vol％或50vol％至99vol％或100vol％的H₂S的原料气和硫酸的料流生产单质硫的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供包含一定量的所述原料气、一定量的硫酸、一定量的氧气和任选的一定量的燃料的Claus反应炉进料流，其中氧气的量相对于Claus反应是亚化学计量的；

b.将所述Claus反应炉进料流引导至在高温例如高于900℃下运行的反应炉，提供Claus转化器进料气；

c.将所述Claus转化器进料气冷却，以提供经冷却的Claus转化器进料气，并任选地从气体中取出单质硫；

d.引导所述经冷却的Claus转化器进料气与在Claus反应中有催化活性的材料接触；

e.任选地通过冷却来自所述在Claus反应中有催化活性的材料的流出物而取出Claus尾气和单质硫；

f.将包含所述Claus尾气、氧气和任选的燃料的料流作为原料气引导至用于硫氧化的装置，以提供SO₂转化器进料气；

g.引导所述SO₂转化器进料气与在将SO₂氧化成SO₃中有催化活性的材料接触，提供富含SO₃的气体；

h.通过将SO₃吸收到硫酸中或将SO₃水合，将所述富含SO₃的气体转化为浓硫酸，冷却和冷凝硫酸；

i.将所生产的硫酸的至少一部分再循环到Claus反应炉，

其特征在于，在硫氧化中有催化活性的材料的存在下，将Claus尾气中一定量的可燃物在低于400℃的入口温度下氧化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述浓硫酸的浓度为至少80w/w％或90w/w％的H₂SO₄。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中浓硫酸的料流中硫的量高于从所述方法中取出的单质硫的总量的1％、3％或5％并且低于从所述方法中取出的单质硫的总量的17％、21％或25％。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中将一定量例如少于40％或50％的Claus尾气引导至焚化炉，从而提供经燃烧的Claus尾气，将其与另外量的Claus尾气例如剩余量的Claus尾气合并。

5.根据权利要求4所述的方法，其中将合并的经燃烧的Claus尾气和另外量的Claus尾气在至少2vol％的O₂的存在下引导至温度超过400℃的均相反应区并提供至少0.5秒的停留时间。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述均相反应区中安装有湍流增强器。

7.根据权利要求5和6所述的方法，其中在所述均相反应区的出口处提供产生蒸汽的热交换器。

8.根据权利要求4、5、6或7所述的方法，其中控制引导至焚化炉的Claus尾气的量，使得来自用于硫氧化的装置的催化部分中的Claus尾气中剩余可燃物的氧化的温度升高保持低于100℃、150℃或200℃。

9.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中不将Claus尾气引导至非催化氧化装置。

10.根据权利要求9所述的方法，其中将一定量的燃料和氧化剂引导至焚化炉，其中在操作期间可以重新设置所述方法，以将所有所述Claus尾气引导至焚化炉。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中通过用一定量的再循环的经氧化的Claus尾气和/或一定量的氧化剂来稀释Claus尾气催化氧化反应器进料气，使Claus尾气催化氧化反应器中的温度升高保持低于100℃、150℃或200℃。