[发明专利]用于生产硫和硫酸的方法和工艺设备

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硫的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供包含所述原料气、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Claus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.在任选的预热后，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尾气的料流引导至Claus尾气处理，

其特征在于，引导至所述Claus反应炉的所述硫酸为液滴的形式，其中液滴尺寸分布的特征在于，液滴的质量的90％的直径为小于500μm、200μm或100μm。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将至少一定量的硫酸通过至少一个气动喷嘴引导至所述Claus反应炉，所述气动喷嘴接收硫酸和雾化介质。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述雾化介质是压缩空气，并且流量为25Nm³空气/吨酸或50Nm³空气/吨酸至200Nm³空气/吨酸或500Nm³空气/吨酸。

4.根据权利要求1所述的方法，其中将至少一定量的硫酸通过至少一个液压喷嘴引导至所述Claus反应炉。

5.根据权利要求1、2、3或4的方法，其中在Claus反应炉中的平均工艺气体停留时间为小于5秒，更优选小于2秒。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的方法，其中所述Claus反应炉包括湍流增强器。

7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的方法，其中所述Claus反应炉包括撞击装置。

8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的方法，其中所述Claus尾气处理包括以下步骤：

g.将包含所述Claus尾气、氧气和燃料的料流作为原料气引导至在高于900℃的温度下运行的Claus尾气燃烧器或用于氧化的催化装置，以提供SO₂转化器进料气；

h.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，

i.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；

j.将所生产的硫酸的至少一部分再循环到Claus反应炉。

9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的方法，其中一定量的硫酸来自除了Claus尾气处理以外的源。

10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的方法，其中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％。