DE2304280A1

DE2304280A1 - METHOD OF REGENERATING A BAUXITE CATALYST

Info

Publication number: DE2304280A1
Application number: DE2304280A
Authority: DE
Inventors: Coleman Riley Ferguson
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1972-02-02
Filing date: 1973-01-30
Publication date: 1973-08-09
Also published as: FR2170174A1; BE794949A; IT978721B; NL7301340A; CA995649A; AU5160973A; JPS4888093A; FR2170174B1; ZA73575B; GB1407332A; AU464348B2

Description

Patentassessor Hamburg, den 29. Jan.1973Patent assessor Hamburg, January 29, 1973

Dr. G. Schupf ner „_2Κ/_Το Dr. G. Schupf ner " _2Κ / _Το

Deutsche Texaco AG /έΌ/ue Deutsche Texaco AG / έΌ / ue

2000 Hamburg 76 T 73 018 D (D 72,786-F)2000 Hamburg 76 T 73 018 D (D 72.786-F)

Sechslingspforte 2Sextuple gate 2

TEIkGO DETTELOPMENT CORPORATION TEIkGO DETTELOPMENT CORPORATION

135 East 42nd Street New York, N.T. 10017135 East 42nd Street New York, N.T. 10017

U.S.A.UNITED STATES.

Verfahren zur Regenerierung eines .Bauxit-KatalysatorsProcess for the regeneration of a bauxite catalyst

Das Gebiet der Erfindung ist die Gewinnung von elemetarem Schwefel durch ein Verfahren, bei dem Schwefelwasserstoff zunächst mit Luft zu Schwefeldioxid verbrannt, dieses mit weiterem Schwefelwasserstoff vermischt und das Gemisch schließlich bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Konversionskatalysators zu Wasser und elementarem Schwefel umgesetzt wird. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung und zur Wiederherstellung der verlorenen katalytischen Aktivität des Konversionskatalysators, der bei diesem Schwefelgewinnungsverfahren verwendet wird.The field of the invention is the extraction of elements Sulfur through a process in which hydrogen sulfide is first burned with air to form sulfur dioxide, this with mixed more hydrogen sulfide and the mixture finally at elevated temperature in the presence of a Conversion catalyst is converted to water and elemental sulfur. The invention relates to a method for Regeneration and restoration of the lost catalytic activity of the conversion catalyst, the is used in this sulfur recovery process.

Es sind bereits Verfahren zur Umwandlung von Schwefelwasserstoff in elementaren Schwefel bekannt. Diese Verfahren werden in der Technik benutzt, und zwar gewöhnlich in Erdölraffinerien und ähnlichen Betrieben, in denenProcesses for converting hydrogen sulfide into elemental sulfur are already known. These procedures are used in the art, usually in petroleum refineries and similar operations in which

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erhebliche Mengen H₂S zur Umwandlung in Schwefel zur Verfügung stehen. Durch die Anwendung dieser Schwefelgewinnungsverfahren wird H₂S in einer umweltfreundlichen Weise beseitigt und Schwefel gewonnen.considerable amounts of H ₂ S are available for conversion into sulfur. By using these sulfur recovery processes, H ₂ S is removed and sulfur is recovered in an environmentally friendly manner.

Rohöle und viele -Erdgasströme enthalten' beträchtliche Anteile Schwefel in Gestalt von organischen Schwefelverbindungen und Schwefelwasserstoff. Bei den Erdöl-Raffinierverfahren, wie katalytisches Cracken, Hydrocracken und Hydrotreating, werden die - organischen Schwefelverbindungen großteils in H₂S umgewandelt. In einer Raffinerie taucht H₂S in den Strömen der niederen Kohlenwasserstoffe auf. Eine Verwendung dieser Kohlenwasserstoffströme setzt die Entfernung des darin enthaltenen H₂S voraus. Selbst da, wo man diese niederen Kohlenwasserstoffe als Heizgase einsetzt oder in eine Fackelanlage schickt, ist eine -vorherige Entfernung des H₂S erwünscht, um die Verschmutzung der Luft mit SO₂ zu unterbinden. Auch Erdgas und Flüssiggase muß man von H₂S befreien, um sie verkäuflich zu machen. Aus diesen niederen Kohlenwasserstoffen wird H₂S gewöhnlich abgetrennt, indem man sie in der Gas- oder Flüssigphase mit selektiven Absorptionsmitteln behandelt, etwa Monoäthanolamin. Aus dem Amin-Absorptionsmittel wird der H₂S anschließend durch Abstreifen, vorzugsweise mit Dampf, zurückgewonnen. Der so erhaltene Schwefelwasserstoff liegt in hoher Konzentration vor und kann kleine Anteile niederer Kohlenwasserstoffe enthalten. Die Beseitigung dieses H₂S ohne Umweltverschmutzung ist möglich durch Umwandlung in elementaren Schwefel. Schwefel trägt nicht nur zur Reinhaltung der Atmosphäre bei,sondern ist ein wertvolles Handelsprodukt.Crude oils and many natural gas streams contain considerable amounts of sulfur in the form of organic sulfur compounds and hydrogen sulfide. In petroleum refining processes such as catalytic cracking, hydrocracking and hydrotreating, the organic sulfur compounds are largely converted into H ₂ S. In a refinery, H ₂ S appears in the streams of lower hydrocarbons. Use of these hydrocarbon streams requires the removal of the H ₂ S contained therein. Even where these lower hydrocarbons are used as heating gases or sent into a flare system, removal of the H ₂ S beforehand is desirable in order to prevent _{the air from being polluted with SO 2.} _{H 2} S must also be removed from natural gas and liquefied gases in order to make them marketable. _{H 2} S is usually separated from these lower hydrocarbons by treating them in the gas or liquid phase with selective absorbents, such as monoethanolamine. _{The H 2} S is then recovered from the amine absorbent by stripping, preferably with steam. The hydrogen sulfide obtained in this way is present in high concentration and can contain small proportions of lower hydrocarbons. The elimination of this H ₂ S without pollution is possible by converting it into elemental sulfur. Sulfur not only helps keep the atmosphere clean, it is also a valuable commercial product.

Schwefelwasserstoff läßt sich mit molekularem Sauerstoff zu einem Gemisch verbrennen, in dem das Molverhältnis von Schwefelwasserstoff zu Schwefeldioxid etwa 2 : 1 beträgt.Hydrogen sulfide can be combined with molecular oxygen burn to a mixture in which the molar ratio of hydrogen sulfide to sulfur dioxide is about 2: 1.

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Dieses Molverhältnis ist das stöchiometrisch notwendige, wenn man H₂S mit SO₂ zu Schwefel und Wasser umsetzen will. Die Verbrennung läßt sich in der Weise ausführen, daß man den Schwefelwasserstoffstrom in zwei Teilströme unterteilt, den ersten Teilstrom mit Sauerstoff im wesentlichen vollständig zu SO₂ umsetzt, den S0₂-Teilstrom mit dem zweiten H₂S-TeUstrom in dem erforderlichen 2 : 1 -Molverhältnis vermischt und das Hpß/ßOp-Gemisch dann bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Konversionskatalysators zu elementarem Schwefel und Wasser umsetzt. Es ist jedoch auch möglich, den gesamten Schwefelwasserstoffstrom in Gegenwart einer begrenzten Säuerstoffmenge so zu verbrennen, daß nur ein Teil des H₂S zu SO₂ umgesetzt wird und das H₂S/ S0₂-Gemisch im gewünschten Mischungsverhältnis unmittelbar erhalten wird. Auch dieses Gemisch kann man dann zu elementarem Schwefel umsetzen.This molar ratio is the stoichiometrically necessary if you _{want to convert H 2} S with SO ₂ to sulfur and water. The combustion can be carried out in such a way that the hydrogen sulfide stream is divided into two substreams, the first _{substream is essentially completely converted with oxygen to SO 2} , the S0 ₂ substream with the second H ₂ S stream in the required 2: 1 -Mol ratio mixed and the Hpß / ßOp mixture then converted to elemental sulfur and water at an elevated temperature in the presence of a conversion catalyst. However, it is also possible to burn the entire hydrogen sulfide stream in the presence of a limited amount of oxygen so that only part of the H ₂ S is converted to SO ₂ and the H ₂ S / S0 ₂ mixture is obtained immediately in the desired mixing ratio. This mixture can then also be converted into elemental sulfur.

Bei beiden Ausführungsformen dieses Schwefelgewinnungsverfahrens kann der H₂S-Strom kleine Anteile von Kohlenwasserstoffverbindungen enthalten, die sich bei der Verbrennung nicht vollständig in Kohlenoxide umwandeln lassen. Solche nicht-umgesetzten Kohlenwasserstoffe können am Umwandlungskatalysator zu kohlenstoffhaltigen oder koksartigen Ablagerungen führen. Wenn sich solche koksartigen Ablagerungen ansammeln, wird die katalytische'Aktivität des Umwandlungskatalysators beeinträchtigt. Wachsen solche Ablagerungen auf dem Katalysator zu stark an, kann die Umsetzung in solchem Maße behindert werden, daß sich das Schwefelgewinnungsverfahren nicht mehr wirtschaftlich durchführen läßt. Zu diesem Zeitpunkt wird daher das Schwefelgewinnungsverfahren abgebrochen, der verbrauchte Katalysator durch frischen ersetzt und das Schwefelgewinnungsverfahren erneut in Gang gesetzt.In both embodiments of this sulfur recovery process, the H ₂ S stream can contain small proportions of hydrocarbon compounds which cannot be completely converted into carbon oxides during combustion. Such unreacted hydrocarbons can lead to carbonaceous or coke-like deposits on the conversion catalyst. When such coke-like deposits accumulate, the catalytic activity of the conversion catalyst is impaired. If such deposits grow too strongly on the catalyst, the reaction can be hindered to such an extent that the sulfur recovery process can no longer be carried out economically. At this point in time, the sulfur recovery process is terminated, the used catalyst is replaced by a fresh one, and the sulfur recovery process is restarted.

In den technischen Schwefelgewinnungsanlagen verwendet man gewöhnlich einen Umsetzungskatalysator, der aus Bauxit inIn the technical sulfur recovery plants one usually uses a conversion catalyst, which is made of bauxite in

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pelletisierter Form besteht. Diese Bauxit-Katalysatoren beschleunigen die gewünschte Umsetzung, die Schwefel aus HgS und SOg erzeugt, und sind verhältnismäßig preiswert. Im normalen Betrieb einer Schwefelgewinnungsanlage ist die nutzbare Lebensdauer des Bauxit-Katalysators verhältnismäßig groß. Bei den bisher bekannten Schwefelgewinnungsverfahren war es daher üblich, die Anlage so lange zu betreiben, bis die Kokeablagerungen die katalytische Aktivität des Bauxit-Katalysators unter die Wirtschaftlichkeitsgrenze herabgesetzt hatten. Sann wurde das Schwefelgewinnungsverfahren unterbrochen, der verbrauchte Bauxit-Katalysator ausgebaut und verworfen und durch frischen Bauxit-Katalysator ersetzt. Da beim normalen Betrieb solcher Schwefelgewinnungsan]&en die Lebensdauer des Bauxit-Katalysators ziemlich groß und sein Preis verhältnismäßig niedrig ist, waren die Unkosten für den Ersatz-des verbrauchten Katalysators durch frischen im aligemeinen tragbar ohne einen Versuch, den verbrauchten Katalysator zu regenerieren. Wird (jedoch die Lebensdauer des Katalysators abnormal verkürzt, etwa durch Störungen im Schwefelgewinnungsverfahren, die erhebliche Anteile der Kohlenwasserstoffe . in den Bauxit-Katalysator gelangen lassen, oder wenn die Beseitigung des verbrauchten Bauxit-Katalysators ohne Umweltverschmutzung schwierig ist, können die mit dem Ersatz des verbrauchten Bauxit-Katalysators verbundenen Unkosten sehr beträchtlich werden.pelletized form. These bauxite catalysts accelerate the desired conversion, which produces sulfur from HgS and SOg, and are relatively inexpensive. In normal operation of a sulfur recovery plant is the useful life of the bauxite catalyst is relatively long. In the previously known sulfur recovery processes it was therefore customary to operate the plant until the coke deposits had the catalytic activity of the bauxite catalyst below the economic limit. Then became the sulfur recovery process interrupted, the used bauxite catalyst removed and discarded and replaced with fresh Replaced bauxite catalyst. Since in normal operation of such sulfur recovery plants the life of the bauxite catalyst quite large and its price is relatively low, the cost of replacing the consumed one was Catalyst by fresh in general portable without attempting to regenerate the spent catalyst. If (however, the life of the catalytic converter is abnormally shortened, e.g. due to malfunctions in the sulfur recovery process, the significant proportions of hydrocarbons. get into the bauxite catalyst, or if the Eliminating the spent bauxite catalyst without pollution is difficult, which can be done with the replacement of the spent bauxite catalyst can become very substantial.

Bei einem technischen Schwefelgewinnungsverfahren können große Mengen von geschmolzenem Schwefel in den Behältern und damit verbundenen Bohrleitungen anwesend sein. Die Konversionsreaktion kann dann nicht nur in Gegenwart des Bauxit-Katalysators,sondern auch unkatalysiert in den Behältern und Rohrleitungen stattfinden, die das H Gemisch vom HgS-Brenner in die den Bauxit enthaltende Konversionszone fortleiten. Geschmolzener Schwefel kannIn an industrial sulfur recovery process, large amounts of molten sulfur can be left in the tanks and associated drilling lines must be present. The conversion reaction can then not only take place in the presence of the Bauxite catalyst, but also uncatalyzed in the Containers and pipelines take place, which the H mixture from the HgS burner into the one containing the bauxite Forward conversion zone. Molten sulfur can

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daher in allen Teilen der Anlage anwesend sein. Stellt man eine solche Schwefelgewinnungsaniage ab, ist es notwendig, den geschmolzenen Schwefel aus dem System zu entfernen. Denn wenn man ihn nicht entfernt, erstarrt der geschmolzene Schwefel in den Rohrleitungen und der Konversionszone und kann die Leitungen verstopfen und in der Konversionszone eine feste Masse aus Bauxit-Katalysator und festem Schwefel erzeugen, falls man den flüssigen Schwefel erstarren läßt, müssen die verstopften Leitungen im allgemeinen von Hand oder durch äußere Beheizung freigemacht werden,und die Konversionszone muß durch Ausbau der erstarrten Hasse mit Hacke und Schaufel wieder betriebsbereit gemacht werden. Es ist deshalb üblich, die Anlage mit. heißen Gasen durchzuspülen, um vor dem Abschalten allen flüssigen Schwefel zu entfernen, und die Anlage dann unter den Schmelzpunkt von Schwefel abkühlen zu lassen. Das Spülen geschieht gewöhnlich durch Abstellen der HgS-Zufuhr in die Anlage und durch Verbrennen von Heizgas und Luft im HpS-Brenner zu einem heißen inerten Spülgas, das man dann durch die Bohrleitungen und die Konversionszone leitet. Dabei wird die Verbrennung des Heizgases in der Weise geregelt, daß das erhaltene Spülgas einen geringen Sauerstoff Überschuß von etwa 0,5-1 VoI·-# enthält. Der Sauerstoff Überschuß gewährleistet, daß die Kohlenwasserstoffe des Heizgases im wesentlichen vollständig zu Kohlenoxiden verbrannt werden und aller" Schwefel, der durch die physikalische Einwirkung des durch die Anlage strömenden Spülgases nicht beseitigt wurde, zu SOp verbrannt wird. Das Spülgas wird mit einer Temperatur von etwa 204 - 316°C und einen Zeitraum von etwa 8-12 Stunden durch die Schwefelgewinnungsanlage geleitet. In diesem Zeitraum wird erfahrungsgemäß im weantlichen der gesamte Schwefel, der auf diese Weise aus der Anlage entfernt werden kann, beseitigt. Nach Beendigung der Spülperiode wird dann die Verbrennung von Heizgas eingestellt und die Schwefelgewinnungsanlage abkühlen gelassen. Wendet man diese Maßnahme des Absteilenstherefore be present in all parts of the system. If you turn off such a sulfur recovery plant, it is necessary to remove the molten sulfur from the system. Because if you don't remove it, the molten sulfur solidifies in the pipelines and the conversion zone and can clog the pipes and a solid mass of bauxite catalyst and solid sulfur in the conversion zone if the liquid sulfur is allowed to solidify, the clogged lines must generally be cleared by hand or by external heating, and the conversion zone must be cleared by removing the frozen hatch with hoe and Be made ready for use again. It is therefore usual to use the plant. flushing hot gases to remove all liquid sulfur before switching off, and then let the plant cool below the melting point of sulfur. Rinsing is usually done through Shut off the HgS supply to the system and burn it from heating gas and air in the HpS burner to a hot, inert flushing gas, which is then passed through the drilling pipes and the conversion zone directs. The combustion of the heating gas is regulated in such a way that the purge gas obtained is a contains a slight excess of oxygen of about 0.5-1 VolI · - #. The excess of oxygen ensures that the hydrocarbons of the fuel gas are essentially completely burned to form carbon oxides and all of the "sulfur" that passes through the physical effect of the purge gas flowing through the system has not been eliminated, is burned to SOp. The purge gas is at a temperature of about 204-316 ° C and passed through the sulfur recovery plant for about 8-12 hours. Experience shows that during this period essentially eliminates all of the sulfur that can be removed from the system in this way. After the flushing period has ended, the combustion of heating gas is stopped and the sulfur recovery system is stopped let cool down. If you apply this measure of the leveling

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der Schwefelgewinnungsanlage an, findet praktisch keinerlei Regenerierung des Bauxit-Katalysators in der Konversionszöne statt. Daher muß der Bauxit-Katalysator, falls er mit koksartigen Ablagerungen verunreinigt ist, aus der Anlage ausgebaut und durch frischen Katalysator ersetzt werden. Es ist bereits versucht worden, den Bauxit-Katalysator zu regenerieren und ihm seine katalytische Aktivität zurückzugeben. Bei diesem Versuch wurde am Ende der Spülperiode Luft in die Schwefelgewinnungsanlage eingeleitet und die Katalysatorbetten auf einer Temperatur oberhalb von etwa 204°C belassenem eine Selb* ent zündung des auf dem * Bauxit abgelagerten Kokses in .Gang zu setzen. Der Zweck des LuftZusatzes bestand darin, den Bauxit durch Ausbrennen der Koksablagerungen zu regenerieren. Dieser Versuch hatte insofern begrenzten Erfolg, als dem Bauxit-Katalysator eine gewisse katalytische Aktivität zurückgegegen wurde. Dabei überschritten die Auslaßtemperaturen an der Konversionszone jedoch rasch eine Temperatur von 593°C· Das Regenerierverfahren mußte bei etwa 593°O abgebrochen werden, ehe sich Schaden an den Gefäßen, Rohrleitungen und der damit verbundenen Ausrüstungen infolge zu hoher Temperaturen einstellten. ,the sulfur recovery plant, there is practically no regeneration of the bauxite catalyst in the conversion zone instead of. Therefore, if the bauxite catalyst is contaminated with coke-like deposits, the The system must be removed and replaced with a fresh catalyst. Attempts have already been made to the bauxite catalyst to regenerate and give it back its catalytic activity. In this experiment, at the end of the flushing period Air is introduced into the sulfur recovery plant and the catalyst beds are at a temperature above about 204 ° C left spontaneous ignition of the * To put bauxite deposited coke in gear. The purpose of the air addition was to burn out the bauxite to regenerate the coke deposits. This attempt has had limited success in that of the bauxite catalyst some catalytic activity was countered. This exceeded the outlet temperatures at the conversion zone but quickly a temperature of 593 ° C · That The regeneration process had to be terminated at about 593 ° E before damage to the vessels, pipelines and the resulting related equipment stopped due to excessive temperatures. ,

Die Erfindung sieht daher ein Verbessertes Verfahren zur "in situⁿ-Regenerierung eines Bauxit-Katalysators, der durch koksartige Ablagerungen verunreinigt ist, in einem Schwefelrückgewinnungsverfahren vor.The invention therefore provides an improved method for the "in situ ^n- regeneration of a bauxite catalyst contaminated by coke-like deposits in a sulfur recovery process.

Nach dem Verfahren der Erfindung leitet man durch die Konvers ions zone, die den mit Koksablagerungen und flüssigem Schwefel/verunreinigten Bauxit-Katalysator enthält, ein Spülgas.in der gleichen Richtung, die beim Schwefelgewinnungsverfahren eingehalten wird, wobei das Spülgas ein Produkt der Verbrennung von Heizgas und Luft ist und etwa 0,5 - 1 Vol.-% Sauerstoff enthält und im wesentlichen freiAccording to the method of the invention one passes through the conversion zone, which is with coke deposits and liquid Contains sulfur / contaminated bauxite catalyst, a purge gas in the same direction that is used in the sulfur recovery process is complied with, the flushing gas being a product of the combustion of heating gas and air and about Contains 0.5 - 1% by volume of oxygen and is essentially free

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von Kohlenwasserstoffen ist, bei einer Temperatur von etwa 204 - 538°C und einem Zeitraum von etwa 8-12 Stunden, um geschmolzenen Schwefel aus der Konversions zone zu entfernen, unterbricht dann den Spülvorgang und trennt die Konversionszone von der restlichen Schwefelgewinnungsanlage ab, läßt auf den Bauxit-Katalysator in der Konversions zone molekularen Sauerstoff und Inertgas im Gegenstrom zu der während des Schwefelgewinnungsverfahrens eingehaltenen Strömungsrichtung bei einer Temperatur von etwa 204 - 3^6^OC einwirken, um die Koksablagerungen vom Bauxit-Katalysator auszubrennen und einen Teil des in der Konversionszone vorhandenen Schwefels zu SOp zu verbrennen und weitere Teile des in der Konversionszone vorhandenen Schwefels durch die physikalische Einwirkung von Sauerstoff und Inertgas aus der Konvers ions ζ one zu vertreiben. Die Temperatur in der Konversionszone wird vorzugsweise dadurch in dem gewünschten Temperaturbereich gehalten, daß man das Verhältnis von Sauerstoff zu Inertgas regelt, die während der Regenerierperiode durch die Konversionszone geleitet werden. Der Sauerstoff wird am einfachsten in Form von Luft der Konversionszone zugeführt und dieser Luft wird Inertgas zugesetzt, um über die Sauerstoffkonzentration im Gasgemisch die gewünschte Regeneriertemperatur einzuhalten.of hydrocarbons, at a temperature of about 204 - 538 ° C and a period of about 8-12 hours to remove molten sulfur from the conversion zone, then interrupts the flushing process and separates the conversion zone from the rest of the sulfur recovery plant, leaves on the bauxite catalyst in the conversion zone, molecular oxygen and inert gas act in countercurrent to the direction of flow maintained during the sulfur recovery process at a temperature of about 204 - 3 ^ 6 ^O C in order to burn out the coke deposits from the bauxite catalyst and part of the in the conversion zone to burn existing sulfur to SOp and to expel further parts of the sulfur present in the conversion zone by the physical action of oxygen and inert gas from the conversion ζ one. The temperature in the conversion zone is preferably kept in the desired temperature range by regulating the ratio of oxygen to inert gas which are passed through the conversion zone during the regeneration period. The easiest way to supply the oxygen to the conversion zone is in the form of air, and inert gas is added to this air in order to maintain the desired regeneration temperature via the oxygen concentration in the gas mixture.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Regenerierung eines Bauxit-Katalysators, der zur Herstellung von elementarem Schwefel durch Teilverbrennung eines Schwefelwasserstoffstroms mit Luft zu einem Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid im Molverhältnis von etwa 2:1 enthaltenden Gasgemisch und Umsetzung dieses Gasgemischs in einer Konversionszone in Gegenwart des Bauxit-Katalysators zu Schwefel und Wasser verwendet wird und auf dem durch Kohlenwasserstoffe, die in den Ausgangsstoffen enthalten sind, koksartige Ablagerungen, die die katalytische Aktivität desThe invention therefore relates to a method for regeneration of a bauxite catalyst, which is used to produce elemental sulfur through partial combustion of a hydrogen sulfide stream with air to a hydrogen sulfide and sulfur dioxide containing in a molar ratio of about 2: 1 Gas mixture and conversion of this gas mixture to sulfur in a conversion zone in the presence of the bauxite catalyst and water is used and coke-like by hydrocarbons contained in the raw materials Deposits that affect the catalytic activity of the

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Bauxit-Katalysators vermindern, gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daßBauxite catalyst decrease, are formed, thereby marked that

a) die Anlage zur Schwefelgewinnung mit einem Spülgas, das etwa 0,5 - 1 % Sauerstoff enthält, bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Schwefels gespült und dadurch Schwefel, der sich in der Anlage angesammelt hat, entfernt wird,a) the sulfur recovery system is purged with a purge gas containing about 0.5 - 1 % oxygen at a temperature above the melting point of sulfur, thereby removing sulfur that has accumulated in the system,

b) eine Konversionszone, die mit koksartigen Ablagerungen verunreinigten Bauxit-Katalysator enthält, von der restlichen Anlage abgeteilt wird undb) a conversion zone covered with coke-like deposits Contains contaminated bauxite catalyst, is separated from the rest of the system and

c) in dieser abgeteilten Konversionszone die koksartigen Ablagerungen auf dem Bauxit-Katalysator bei einer Temperatur oberhalb der Selbstentzündungstemperatur der koksartigen Ablagerungen mit molekularem Sauerstoff in Gegenwart eines Inertgases ausgebrannt werden.c) the coke-like ones in this partitioned off conversion zone Deposits on the bauxite catalyst at a temperature above the auto-ignition temperature the coke-like deposits with molecular oxygen burned out in the presence of an inert gas.

Zu den Fortschritten des Verfahrens der Erfindung zählt die Eegenerierung des Bauxit-Konversionskatalysators unter Wiederherstellung eines großen Teils seiner katalytischen Aktivität sowie das Festhalten der Eegeneriertemperatur in einem Bereich, in dem Überhitzungsschäden an den Rohrleitungen, Gefäßen und damit verbundenen Einrichtungen der Schwefelgewinnungsanlage nicht eintreten* Durch die Regenerierung des Bauxit-Katalysators werden die Unkosten einer Beschickung mit frischem Katalysator eingespart und die Probleme und Unkosten einer Beseitigung des verbrauchten Katalysators, der eine Umweltgefahr darstellen kann, vermieden. Advances in the method of the invention include the regeneration of the bauxite conversion catalyst with restoration of a large part of its catalytic Activity as well as maintaining the generator temperature in an area in which overheating damage to the pipelines, Do not enter vessels and associated facilities of the sulfur recovery system * Due to regeneration of the bauxite catalyst, the cost of charging fresh catalyst and the The problems and expense of disposing of the spent catalyst, which can pose an environmental hazard, are avoided.

Das Verfahren der Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung weiter erläutert. Die Zeichnung ist ein Fließschema eines Schwefelgewinnungs-The method of the invention is explained further using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing. The drawing is a flow diagram of a sulfur recovery

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Verfahrens durch Umwandlung von Schwefelwasserstoff in elementaren Schwefel und zeigt die Strömungsrichtung während des normalen Betriebs der Anlage und die beim Regenerierverfahren der Erfindung angewandte Strömungsrichtung. Process by converting hydrogen sulfide into elemental sulfur and showing the direction of flow during normal operation of the plant and the direction of flow used in the regeneration process of the invention.

In der Spülperiode des erfindungsgemäßen Regenerierverfahrens wird zunächst ein Inertgas mit einer. Temperatur über dem Schmelzpunkt von Schwefel durch die Rohrleitungen und Gefäße der Schwefelgewinnungsanlage geleitet, um elementaren Schwefel daraus zu entfernen, ehe man mit der Ausbrennperiode beginnt, in der der Konversionskatalysator regeneriert wird. Das heiße Spülgas wird durch die Schwefelgewinnungsanlage in der gleichen Strömungsrichtung umgewälzt, wie das beim normalen Betrieb der Anlage geschieht. Dadurch werden erhebliche Mengen von elementarem Schwefel, die sich in der Anlage sammeln können, durch die physikalische Einwirkung der strömenden Spülgase beseitigt. Als Spülgas kann man jedes Gas verwenden, das im wesentlichen gegen elementaren Schwefel inert ist, z. B. Stickstoff und Kohlendioxid. Das Spülgas wird bevorzugt durch Verbrennung von Heizgas, etwa Methan und dgl·, mit Luft in dem Schwefelwasserstoff brenner erzeugt. Dadurch erhält man das Spülgas mit hoher Temperatur zu Beginn der Schrittfolge des Schwefelgewinnungsverfahrens und kann es in normaler Strömungsrichtung durch die Anlage leiten. Bei der Verbrennung des Heizgases wird vorzugsweise ein kleiner Luftüberschuß verwendet, damit das erzeugte Spülgas etwa 0,5-1 Vol.-% Sauerstoff enthalt. Dieser Sauerstoffüberschuß gewährleistet, daß die Kohlenwasserstoffe in dem Heizgas zu Kohlenoxiden verbrennen und während der Spülperiode keine zusätzlichen Koksablagerungen auf dem Konversionskatalysator sich bilden. Der überschüssige Sauerstoff verbrennt auch den Schwefel, der sich an toten Stellen in der Anlage ansammeln kann und verhindert dadurch eine Verstopfung des Systems, wenn esIn the purging period of the regeneration process according to the invention, an inert gas is first used with a. temperature above the melting point of sulfur through the pipelines and vessels of the sulfur recovery plant to remove elemental sulfur therefrom before using the The burnout period begins in which the conversion catalyst is regenerated. The hot purge gas is passed through the sulfur recovery plant circulated in the same direction of flow as occurs during normal operation of the system. This eliminates significant amounts of elemental sulfur that can collect in the plant through the physical Effect of the flowing purge gases eliminated. Any gas can be used as the flushing gas, which essentially is inert to elemental sulfur, e.g. B. nitrogen and carbon dioxide. The purge gas is preferred by incineration of heating gas, such as methane and the like, with air in the hydrogen sulfide burner generated. This gives the purge gas at a high temperature at the beginning of the sequence of steps Sulfur recovery process and can pass it through the plant in the normal direction of flow. When burning of the heating gas, a small excess of air is preferably used so that the purge gas generated is about 0.5-1% by volume Contains oxygen. This excess oxygen ensures that the hydrocarbons in the heating gas become carbon oxides burn and no additional coke deposits form on the conversion catalyst during the flushing period. The excess oxygen also burns the sulfur, which can accumulate in dead spots in the system and thereby preventing the system from clogging when it

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auf eine Temperatur unter der Schmelztemperatur von Schwefel abgekühlt wird. Das Durchströmen mit heißem Spülgas wird solange fortgesetzt, bis der flüssige Schwefel in der Anlage, der sich durch die Einwirkung der strömenden Spülgase beseitigen läßt, entfernt ist. Ein Zeitraum von etwa 8 - 12 Stunden reicht zur Entfernung des Schwefels, der sich von den strömenden Spülgasen vertreiben läßt,aus.to a temperature below the melting temperature of sulfur is cooled. The flow of hot purging gas is continued until the liquid sulfur in the system, which can be eliminated by the action of the flowing purge gases is removed. A period of about 8 - 12 hours are sufficient to remove the sulfur that can be expelled by the flowing flushing gases.

Nach Beendigung der Spülperiode wird der Zufluß von Luft und Heizgas zum B^S-Brenner abgestellt und die Konversionszone—(η) , die denBauxife-Konversionskatalysator enthält bzw. enthalten, wird bzw. werden von der übrigen Anlage abgetrennt .After the flushing period has ended, the flow of air and heating gas to the B ^ S burner is shut off and the conversion zone - (η), which contains the bauxife conversion catalyst, or contained, is or will be separated from the rest of the system.

In der nachfolgenden Regenerierperiode wird ein Regeneriergas, das Luft und Inertgas enthält, in einer Strömungsrichtung, die der normalen *) entgegengesetzt ist, durch die Konversionszone geleitet. Dieser Gegenstrombetrieb hat sich insofern als besonders vorteilhaft erwiesen, als erhebliche Mengen von flüssigem Schwefel, die in der Konversionszone nach dem Ende der Spülperiode zurückbleiben und vom Spülgas nicht ausgetrieben werden, durch die physikalische Einwirkung des Regeneriergasstroms beseitigt werden können. Um zu verhindern, daß flüssiger Schwefel, der während der Regenerierperiode ausgetrieben wird, in das Rohrleitungssystem der Schwefelgewinnungsanlage gedruckt wird, trennt man die Konversionszone von der übrigen Anlage während der Regenerierperiode ab. Für das Entweichen von flüssigem Schwefel und Abgas aus der Konversionszone während der Regenerierperiode sind Entlüftungseinrichtungen vorgesehen. In der Regenerierperiode brennen die Koksablagerungen, die sich auf dem Bauxit angesammelt haben, aus. Ferner wird in der Regenerierperiode der in der Konversionszone vorhandene Schwefel, sofern er nicht; durch die Einwirkung des Regeneriergassfcroms ausgetrieben *) RichtungIn the following regeneration period, a regeneration gas, which contains air and inert gas, is passed through in a flow direction which is opposite to the normal *) headed the conversion zone. This countercurrent operation has proven to be particularly advantageous in that considerable amounts of liquid sulfur are contained in the conversion zone remain behind after the end of the purge period and are not expelled by the purge gas, by the physical effects of the regeneration gas flow can be eliminated. To prevent liquid sulfur, which is expelled during the regeneration period, printed into the pipeline system of the sulfur recovery plant the conversion zone is separated from the rest of the system during the regeneration period. For the escape of liquid sulfur and waste gas from the conversion zone during the regeneration period are venting devices intended. During the regeneration period, the coke deposits that have accumulated on the bauxite burn have off. Furthermore, the sulfur present in the conversion zone is used in the regeneration period, provided that it is not; expelled by the action of the regeneration gas *) Direction

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wurde, verbrannt und aus der Konversionszone abgeführt. Dadurch wird der Bauxit-Konversionskatalysator an seiner Oberfläche und den Poren von Koks ablagerungen und Schwefel befreit und erhält seine katalytische Aktivität zurück.was burned and discharged from the conversion zone. This causes the bauxite conversion catalyst to stick to its Coke deposits and sulfur are removed from the surface and the pores, and its catalytic activity is restored.

Das Regeneriergas, das in der Regenerierperiode in die Konversionszone eintritt, enthält molekularen Sauerstoff und Inertgas. Der Sauerstoff wird vorzugsweise inK»rm von Luft zugeführt· Die (Temperatur in der Konversionszone wird während der Regenerierperiode unterhalb einer Temperatur gehalten, bei der Überhitzungsschaden an dem Metall, aus dem die Konversionszone besteht, oder dem Bauxit-Katalysator eintreten würden. Während der Regenerierperiode wird die Temperatur des Abgasstroms aus der Konversionszone vorzugsweise im Bereich von etwa 260 - 316⁰C gehalten. Die Temperatur in der Konversions zone kann 'am einfachsten dadurch gesteuert werden, daß man die Sauerstoffkonzentration in dem in die Konversionszone geleiteten Regeneriergas entsprechend einstellt. Die Sauerstoffkonzentration im Regeneriergas läßt sich einfach kontrollieren, indem man Luft mit einer bestimmten Geschwindigkeit in die Konversionszone einleitet und ihr soviel Inertgas zusetzt, daß der Sauerstoffgehalt des Gasgemischs innerhalb des notwendigen Konzentrationsbereichs liegt. Das Inertgas und die Verbrennungsgase, die die Konversionszone in der Regenerierperiode verlassen, führen die beim Ausbrennen der Koksablagerungen und des Schwefels entstandene Wärme ab. Die Temperatur in der Konversionszone läßt sich daher im gewünschten Bereich halten, in dem man die Inertgaszufuhr entsprechend einregelt. Als Inertgas kann man alle Gase, die gegen eine Reaktion mit Schwefel und Koksablagerungen im wesentlichen inert sind, verwenden, z. B. Stickstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf. Verwendet man Wasserdampf als Inertgas, muß dafür gesorgt werden, daß überall in der Konversionszone die Temperatur über dem Taupunkt des DampfsThe regeneration gas that enters the conversion zone during the regeneration period contains molecular oxygen and inert gas. The oxygen is preferably supplied in the form of air. The temperature in the conversion zone is kept during the regeneration period below a temperature at which overheating damage to the metal of which the conversion zone is made or to the bauxite catalyst would occur. During the regeneration period the temperature of the exhaust stream from the conversion zone is preferably in the range of about 260 -.. retained 316 ⁰ C. the temperature in the conversion zone 'can most simply be controlled by adjusting the oxygen concentration in the fed into the conversion zone regeneration gas according to the oxygen concentration The regeneration gas can be easily controlled by introducing air into the conversion zone at a certain rate and adding so much inert gas that the oxygen content of the gas mixture is within the necessary concentration range Left in the regeneration period, dissipate the heat generated by the burning out of the coke deposits and the sulfur. The temperature in the conversion zone can therefore be kept in the desired range by adjusting the supply of inert gas accordingly. All gases which are essentially inert to reaction with sulfur and coke deposits can be used as the inert gas, e.g. B. nitrogen, carbon dioxide and water vapor. If steam is used as the inert gas, it must be ensured that the temperature throughout the conversion zone is above the dew point of the steam

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gehalten wird. Andernfalls würde der Wasserdampf in der Konversionszone kondensieren, was einen nachteiligen Einfluß auf den Bauxit-Katalysator ausüben könnte.is held. Otherwise the water vapor would condense in the conversion zone, which would have an adverse effect could exercise on the bauxite catalyst.

In der Regenerierperiode müssen die Temperaturen in der Konversionszone - so hoch sein, daß eine Selbstentzündung von Koks- und/oder Schwefel-Ablagerungen auf dem Bauxit-Katalysator^ möglich ist. Für diesen Zweck si<nd Temperaturen über etwa 2352°C ausreichend. Da das Inertgas die in der Regenerierperiode freigesetzte Wärme aus der Konversionszone abführen soll, ist es zweckmäßig, der Konversionszone das Inertgas mit einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur, vorzugsweise fiaumtemperatur, zuzuführen. EOlglich müssen die Temperaturen in der Konversionszone genügend hoch sein, damit die Selbstentzündung von Schwefel- und/oder Koksablagerungen eintreten kann. Nach dem Zünden der Schwefeloder Koksablagerungen wird die Temperatur in der Konversionszone durch die freiwerdende Verbrennungwärme so hoch gehalten, daß das Ausbrennen weiterer Ablagerungen fortschreiten kann. Die Temperatur in der Konversionszone läßt sich auch bis zur Selbstentzündungstemperatur erhöhen, wenn man das in die Konversionszone eingeleitete Regeneriergas entsprechend vorheizt. Nach dem Zünden der Koksablagerungen kann man dann die Rücklaufgastemperatur bis auf etwa Raumtemperatur herabsetzen, um in der Regenerierperiode die Wärme aus der Konversionszone abzuführen. Es wird Jedoch bevorzugt, mit dem Regenerieren, bald nach dem Ende der Spülperiode zu beginnen, weil sich dann der Bauxit-Katalysator noch auf einer Temperatur über der SeIbstentzündungs_r temperatur der Koksablagerungen befindet. Daher kann man das Regeneriergas mit etwa Raumtemperatur ohne Vorheizung unmittelbar in die Konversionszone leiten, und die Selbstentzündung der Koksablagerungen wird in Gegenwart von Sauerstoff bei der Temperatur, die der Bauxit-Katalysator zu Beginn der Regenerierperiode besitzt, stattfinden. DieDuring the regeneration period, the temperatures in the conversion zone must be high enough to allow coke and / or sulfur deposits to spontaneously ignite on the bauxite catalyst. Temperatures above about 2352 ° C are sufficient for this purpose. Since the inert gas is intended to dissipate the heat released in the regeneration period from the conversion zone, it is expedient to supply the inert gas to the conversion zone at a relatively low temperature, preferably fluid temperature. Perhaps the temperatures in the conversion zone must be high enough for the sulfur and / or coke deposits to self-ignite. After the sulfur or coke deposits have ignited, the temperature in the conversion zone is kept so high by the heat of combustion that is released that further deposits can continue to burn out. The temperature in the conversion zone can also be increased up to the self-ignition temperature if the regeneration gas introduced into the conversion zone is preheated accordingly. After the coke deposits have ignited, the return gas temperature can then be reduced to around room temperature in order to dissipate the heat from the conversion zone during the regeneration period. It is preferred, however, to begin regenerating, soon after the end of the flushing period, because then the bauxite catalyst is still at a temperature above the SeIbstentzündung s _r temperature of the coke deposits. The regeneration gas can therefore be passed directly into the conversion zone at around room temperature without preheating, and the self-ignition of the coke deposits will take place in the presence of oxygen at the temperature that the bauxite catalyst has at the beginning of the regeneration period. the

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Regenerierperiode wird solange fortgesetzt, Isis ein erheblicher Anteil der koksartigen Rückstände vom Bauxit-Katalysator entfernt worden ist. Vorzugsweise wird die Regenerierperiode fortgesetzt, bis bei der Regeneriertemperatur in Gegenwart von Luft keine weiteren Koksablagerungen mehr ausbrennen. Die Regenerierung wird zu Beginn durch Einleiten von Luft mit einer bestimmten Geschwindigkeit in die Konversionszone und durch Verdünnen dieser Luft «mit einem Inertgas durchgeführt, um die gewünschte Regeneriertemperatur einzuhalten. Beim Fortsetzen der Regenerierung wird die Regeneriertemperatur geregelt, indem man Teile des Inertgas-Verdünnungsmittels fortläßt. Da die Koksablagerungen durch das Ausbrennen verbraucht werden, ist eine erhöhte Sauerstoffkonzentration im Regeneriergas notwendig, um die Abgastemperatur in dem vorgegebenen Bereich von etwa 260 316⁰C zu halten. Aus dem Regeneriergas,-das in die Konversionszone geleitet wird, kann man zeitweise das Inertgas vollständig fortlassen und nur Luft verwenden. Das Durchleiten von Luft wird vorzugsweise solange fortgesetzt, bis die koksartigen Ablagerungen im wesentlichen vollständig ausgebrannt sind, was durch einen Abfall der Temperatur des die Konversionszone verlassenden Abgasstroms angezeigt wird. Wenn die Abgastemperatur sinkt, sind die Koksablagerungen praktisch vollständig ausgebrannt und die Regenerierperiode kann beendet werden. Nach dem Ende der Regenerierperiode ist die katalytisch^ Aktivität des Bauxit-Katalysators im wesentlichen wieder hergestellt. Der regenerierte Bauxit-Katalysator ist dann bereit zu weiterer Verwendung beim normalen Betrieb einer Schwefelgewinnungsanlage.The regeneration period continues until Isis has removed a significant proportion of the coke-like residue from the bauxite catalyst. The regeneration period is preferably continued until no further coke deposits burn out at the regeneration temperature in the presence of air. The regeneration is carried out at the beginning by introducing air at a certain speed into the conversion zone and diluting this air with an inert gas in order to maintain the desired regeneration temperature. As the regeneration continues, the regeneration temperature is controlled by leaving out portions of the inert gas diluent. Since the coke deposits are consumed by burning, an increased oxygen concentration in the regeneration gas is necessary to keep the exhaust gas temperature in the predetermined range of about 260 316 ⁰ C. From the regeneration gas, which is passed into the conversion zone, the inert gas can be left out completely at times and only air can be used. The passage of air is preferably continued until the coke-like deposits are essentially completely burned out, which is indicated by a drop in the temperature of the exhaust gas flow leaving the conversion zone. When the exhaust gas temperature drops, the coke deposits are practically completely burned out and the regeneration period can be ended. After the end of the regeneration period, the catalytic activity of the bauxite catalyst is essentially restored. The regenerated bauxite catalyst is then ready for further use in normal operation of a sulfur recovery plant.

Die in der Zeichnung schematisch wiedergegebene Anlage zur Schwefelgewinnung istj mit Ausnahme der für das Regenerierverfahren der Erfindung notwendigen Teile, im wesentlichen herkömmlicher Art. In dieser Anlage wird nach dem Ende desThe plant for sulfur recovery shown schematically in the drawing is j with the exception of the parts necessary for the regeneration process of the invention, essentially conventional type. In this plant is after the end of

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normalen'Betriebs der Schwefelgewinnung das Regenerierverfahren der Erfindung mit der Spülperiode begonnen; dazu wird der Zustrom von HpS in Leitung 1 zum HpS-Brenner 2 abgestellt. Der Zustrom von Luft mit Leitung 3 in den H₀S-Brenner 2 wird aufrechterhält en,und/den HpS-Brenner 2 wird Heizgas über Leitung 4 mit solcher Geschwindigkeit eingeleitet, daß das durch Verbrennung von Heizgas mit Luft entstandene»Spülgas einen Sauerstoffüberschuß von etwa 0,5-1 Vol.-% enthält. Vom H₂S-Brenner 2 tritt das Spülgas mit einer Verbrennungstemperatur von etwa 1100 - 1400°C in die Kammer des Muffelofens 5 ein. Da die Temperatur des Spülgases in der Muffelofenkammer 5 wesentlich über der für die Spülperiode notwendigen Temperatur liegt, wird das Spülgas aus Muffelofen 5 durch die Züge eines Abhitzekessels 6 geleitet. Im Abhitzekessel 6 wird das über Leitung 7 zugespeiste Wasser durch Wärm'eaustausch mit dem heissen Spülgas in Dampf verwandelt und dieser Dampf aus dem Abhitzekessel 6 über Leitung 8 abgeführt.normal'Betriebs the sulfur recovery, the regeneration process of the invention started with the flushing period; for this purpose, the flow of HpS in line 1 to the HpS burner 2 is shut off. The flow of air with line 3 into the H ₀ S burner 2 is maintained, and / the HpS burner 2 is fed with heating gas via line 4 at such a rate that the flushing gas produced by the combustion of heating gas with air contains an excess of oxygen contains about 0.5-1% by volume. From the H ₂ S burner 2, the purge gas enters the chamber of the muffle furnace 5 at a combustion temperature of around 1100-1400 ° C. Since the temperature of the flushing gas in the muffle furnace chamber 5 is significantly higher than the temperature required for the flushing period, the flushing gas from the muffle furnace 5 is passed through the flues of a waste heat boiler 6. In the waste heat boiler 6, the water fed in via line 7 is converted into steam by heat exchange with the hot flushing gas and this steam is discharged from the waste heat boiler 6 via line 8.

durch Das heiße Spülgas vom Muffelofen 5 strömt/den ersten Rauchrohrzug 9 des Abhitzekessels 6. Vom ersten Zug 9 strömt der größere Teil des heissen Spülgases durch den zweiten Rohrzug 10 in den dritten Rohrzug 11. Ein kleinerer Teil des heissen Spülgases geht vom zweiten Rohrzug 10 in die Leitung 24 und wird mit dem größeren Teil des Spülgases in Leitung 25 vereinigt, wie später näher erläutert wird. Vom dritten Rohrzug 11 gelangt ein kleiner Teil des heißen Spülgases in die Leitung 12 und spült dort angesammelten flüssigen Schwefel aus. Ein größerer Teil des Spülgases gelangt vom dritten Rauchrohrzug 11 über Leitung 13 in den ersten Dampf/Flüssigkeits-Abscheider 14, der sich innerhalb des Schwefelkessels 15 befindet und spült somit den dritten Rohrzug 11, Leitung 13 und den ersten Abscheider 14 von flüssigem Schwefel frei* Der sich imThe hot purge gas from the muffle furnace 5 flows through / the first Smoke pipe pass 9 of the waste heat boiler 6. From the first pass 9, the greater part of the hot purging gas flows through the second pipe run 10 into the third pipe run 11. A smaller part of the hot purging gas goes from the second pipe run 10 into the line 24 and is combined with the greater part of the purge gas in line 25, as explained in more detail later will. From the third pipe train 11, a small part of the hot purging gas into the line 12 and flushes out there accumulated liquid sulfur. A larger part of the Purge gas arrives from the third flue pipe 11 via line 13 into the first vapor / liquid separator 14, the is located within the sulfur kettle 15 and thus flushes the third pipe pass 11, line 13 and the first Separator 14 of liquid sulfur free * The in

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ersten Abscheider 14 sammelnde Schwefel tritt in den Schwefelkessel 15 über. Das Spülgas verläßt den ersten Abscheider 14 über Leitung 16 und wird mit Spülgas aus Leitung 12 in der Leitung 17 vereinigt. Das Spülgas strömt aus Leitung 1? durch die erste Umwandlungszone 18 in die Leitung 19 und beseitigt angesammelten flüssigen Schwefel. Aus Leitung 19 strömt das Spülgas durch den vierten Rohrzug 20 in Leitung 21 und fördert dadurch den angesammelten Schwefel in den zweiten Dampf/Flüssigkeits-Abscheider 22. Aus dem zweiten Abscheider tritt der flüssige Schwefel in den Schwefelkessel über und das Spülgas gelangt in Leitung 23- Das Spülgas aus Leitung 23 und aus Leitung 24 vereinigt sich in Leitung 25 und geht in die zweite Konversionszone Spülgas und flüssiger Schwefel aus der zweiten Konversionszone 26 gehen über Leitung 27 durch den fünften Rohrzug 28. Vom fünften Rohrzug 28 gelangen Spülgas und flüssiger Schwefel über Leitung 29 in den Schwefelkessel 15-first separator 14 collecting sulfur enters the Sulfur boiler 15 over. The purge gas leaves the first Separator 14 via line 16 and is combined with flushing gas from line 12 in line 17. The purge gas flows from line 1? through the first conversion zone 18 into the Line 19 and eliminates accumulated liquid sulfur. The flushing gas flows from line 19 through the fourth pipe section 20 in line 21 and thereby promotes the accumulated Sulfur into the second vapor / liquid separator 22. The liquid sulfur enters from the second separator the sulfur kettle over and the purge gas enters line 23- The purge gas from line 23 and line 24 combined into line 25 and goes into the second conversion zone Purge gas and liquid sulfur from the second conversion zone 26 go via line 27 through the fifth pipe 28. Purge gas and liquid sulfur pass from the fifth pipe train 28 via line 29 into the sulfur kettle 15-

Am Boden des Schwefelkessels 15 sammeln sich flüssiger Schwefel aus Leitung 29j vom ersten Abscheider 14 sowie vom zweiten Abscheider 22. Das Spülgas aus Leitung 29 wird vom flüssigen Schwefel getrennt und aus dem Schwefelkessel 15 durch Leitung 30 abgeführt. Aus der Leitung 30 geht das Spülgas durch die Verbrennungszone 31 in den Schornstein 32, der es in die Atmosphäre entläßt.Liquid collect at the bottom of the sulfur kettle 15 Sulfur from line 29j from the first separator 14 as well from the second separator 22. The purge gas from line 29 is separated from the liquid sulfur and from the sulfur kettle 15 discharged through line 30. From the line 30 the purge gas goes through the combustion zone 31 into the chimney 32, who releases it into the atmosphere.

Es ist notwendig, die Schwefelgewinnungsanlage in der Spülperiode bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt von Schwefel zu halten. Der Abhitzekessel 6 wird daher so betrieben, daß die Wärme, die dem durch die Rohrzüge des Kessels 6 streichenden Spülgas entzogen wird, so begrenzt wird, daß die Temperatur des Spülgases niemals unter die Schmelztemperatur von Schwefel abfällt. Die Wärmeabfuhr im Abhitzekessel 6 wird geregelt, indem man den Druck des er-It is necessary to run the sulfur recovery plant in the purge period at a temperature above the melting point of To keep sulfur. The waste heat boiler 6 is therefore operated so that the heat generated by the pipe runs of the Boiler 6 stroking purge gas is withdrawn, is limited so that the temperature of the purge gas never below the Melting temperature of sulfur drops. The heat dissipation in the waste heat boiler 6 is regulated by adjusting the pressure of the

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zeugten und über Leitung 8 abgeführten Dampfes entsprechend einstellt. Dadurch wird auch die Temperatur, bei.der dieser Dampf erzeugt wird, ähnlich geregelt und somit die dem Spülgas im Abhitzekessel 6 entzogene Wärmemenge kontrolliert.and adjusts the steam discharged via line 8 accordingly. This also determines the temperature at which this Steam is generated, regulated in a similar way and thus the amount of heat withdrawn from the purge gas in the waste heat boiler 6 is controlled.

Wenn sich im Schwefelkessel 15 genügend Schwefel abgeschieden hat, kann dieser in flüssiger Form aus dem Kessel abgeführt und_%über Leitung 33 entleert und einem Verbraucher oder Lagerraum zugeführt werden.If sufficient sulfur has deposited sulfur boiler 15, it can removed in liquid form from the vessel and _emptied% via line 33 and a consumer or storage area to be supplied.

Beim normalen Betrieb der Schwefelgewinnungsanlage wird die Verbrennungszone 31 dazu benutzt, etwaige kleine HpS-Mengen, die in der Anlage nicht in Schwefel umgewandelt werden, nicht in die Atmosphäre entweichen zu lassen. In der Verbrennungszone 31 wird aus Luft von Leitung 34- und Heizgas aus Leitung 35 eine Flamme erzeugt. Gase aus dem Schwefelkessel 15? die kleine Anteile HpS enthalten können, werden über Leitung 30 der Verbrennungszone 31 zugeführt, wo diese Gase zusammen mit überschüssigem Sauerstoff aus Leitung 34-in der Flamme verbrannt werden, wobei etwa vorhandener HpS in SOp umgewandelt wird.During normal operation of the sulfur recovery plant, the combustion zone 31 is used to remove any small amounts of HpS, which are not converted into sulfur in the system, not to be allowed to escape into the atmosphere. In the combustion zone 31 is made from air from line 34- and heating gas generated from line 35 a flame. Gases from the sulfur kettle 15? which may contain small amounts of HpS fed via line 30 to the combustion zone 31, where this Gases along with excess oxygen from line 34-in burned in the flame, with any HpS is converted to SOp.

Der Spülgasstrom entfernt allen Schwefel aus der Anlage im wesentlichen vollständig, ausgenommen Schwefel, der sich in der ersten Konversionszone 18 und der zweiten Konversionszone 26 gesammelt hat. Kleine Schwefelmengen, die sich in Toträumen der Rohrleitungen ansammeln können, werden in der Spülperiode durch den geringen Sauerstoffüberschuß im Spülgas verbrannt. Am Ende der Spülperiode wird der Zustrom von Luft über Leitung 3 und Heizgas über Leitung 4 zum HpS-Brenner 2 abgestellt und die Schwefelrückgewinnungsanlage mit der Temperatur der Spülperiode außer Betrieb gesetzt.The purge gas stream removes substantially all of the sulfur from the plant, except for sulfur, which builds up has collected in the first conversion zone 18 and the second conversion zone 26. Small amounts of sulfur found in Dead spaces in the pipelines can accumulate in the flushing period due to the small excess of oxygen in the Purge gas burned. At the end of the purging period, the flow of air via line 3 and heating gas via line 4 to the HpS burner 2 turned off and the sulfur recovery system put out of operation with the temperature of the flushing period.

"V"V

Das Abstellen der Schwefelrückgewinnungsanla^e erfolgt vorzugsweise unter solchen Bedingungen, daß der in der erstenThe sulfur recovery system is preferably shut down under such conditions that the one in the first

3 0 3 8 3 2/09 /= 13 0 3 8 3 2/09 / = 1

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Konversionszone 18 und der zweiten Konversionszone 26 enthaltene Bauxit-Katalysator eine Temperatur von etwa 204 bis 316°C besitzt. Diese Temperaturen des Katalysators gewährleisten eine Selbstentzündung von Koksablagerungen in der Eegenerierperiode, wenn man ein sauerstoffhaltiges Gas durch die Konversionszonen 18 und 26 strömen läßt.The bauxite catalyst contained in the conversion zone 18 and the second conversion zone 26 has a temperature of approximately 204 up to 316 ° C. Ensure these temperatures of the catalyst a self-ignition of coke deposits in the generation period if you use an oxygen-containing gas through the conversion zones 18 and 26 can flow.

Zur Vorbereitung der Regenerierperiode werden die erste Konversionszone 18 und die zweite Konversionszone 26 von der restlichen Anlage abgetrennt. Damit soll verhindert werden, daß flüssiger Schwefel, der aus den Konversionszonen durch die physikalische Einwirkung des Regeneriergasstroms entfernt wird, in die Rohrleitungen gelangen und dort erstarren kann. Das Abtrennen der ersten und zweiten Konversionszonen 18 bzw. 26 von der übrigen Anlage kann beispielsweise erfolgen, indem man in die zu diesen beiden Zonen führenden Rohrleitungen Absperrschieber und dgl. einbaut. Ein Absperrschieber 36 ist in Leitung 25* ein Absperrschieber 37 in Leitung 17» ein Absperrschieber 38 in Leitung 19 und ein Absperrschieber 39 in Leitung 27 eingebaut.To prepare for the regeneration period, the first conversion zone 18 and the second conversion zone 26 are shown in FIG the rest of the system separated. This is to prevent liquid sulfur from being released from the conversion zones by the physical action of the regeneration gas flow is removed, can get into the pipelines and solidify there. Separating the first and second Conversion zones 18 and 26 from the rest of the system can for example, by placing gate valves and the like in the pipelines leading to these two zones. built in. A gate valve 36 is in line 25 * a Gate valve 37 in line 17 "a gate valve 38 installed in line 19 and a gate valve 39 in line 27.

Zu Beginn der Regenerierperiode befindet sich der Bauxit-Katalysator in der ersten Konversionszone 18 und der zweiten Konversionszone 26 auf einer Temperatur· von etwa 204 - 316°C, die zur Selbstentzündung koksartiger Rückstände auf dem Katalysator in Gegenwart eines sauerstoffhaltigen Gases ausreicht. Luft wird mit Leitung 40 über Leitung 41 in Leitung 42 eingeleitet. Aus der Leitung 42 gelangt ein Teil der Luft über Leitung 19 in die erste Umwandlungszone 18, in der der Luftsauerstoff das Ausbrennen der Koksablagerungen auf dem heißen Bauxit-Katalysator bewirkt. Aus der ersten Konversionszone 18 tritt das aus Verbrennungsprodukten und Inertgas bestehende Abgas über Leitung 17 in Leitung 43 über. Der Rest der Luft von Leitung 42 gelangt über Leitung 27 in die zweite Konversionszone 26, wo der Sauerstoff der LuftThe bauxite catalyst is at the beginning of the regeneration period in the first conversion zone 18 and the second conversion zone 26 at a temperature of about 204-316 ° C, those for self-ignition of coke-like residues on the catalyst in the presence of an oxygen-containing gas sufficient. Air is introduced into line 42 by line 40 via line 41. A part comes from the line 42 the air via line 19 into the first conversion zone 18, in which the atmospheric oxygen burns out the coke deposits causes on the hot bauxite catalyst. From the first conversion zone 18 comes from combustion products and Inert gas existing exhaust gas via line 17 in line 43 over. The rest of the air from line 42 passes via line 27 into the second conversion zone 26, where the oxygen in the air

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ebenfalls die Selbstentzündung der auf dem heißen Bauxit-Katalysator befindlichen Koksablagerungen auslöst. Aus der-zweiten Zone 26 gehen die Abgase durch Leitung 25 und Leitung 44 in die Leitung 43. Die Temperatur der Abgase in Leitung 17 und Leitung 25 wird überwacht, um diese Temperaturen im Bereich von etwa 204 - 316°C zu halten. Sollte die Temperatur des Abgases über etwa 316⁰C steigen, wird Inertgas, etwa Stickstoff, aus Leitung 45 in. Leitung 41 eingedrückt, um die Sauerstoffkonzentration des Eegeneriergases zu vermindern. Der Zusatz von Inertgas aus Leitung 45 wird so geregelt, daß die Abgastemperaturen in Leitungen 17.und 25 sich in dem gewünschten Bereich von etwa 204 316 C bewegen.also triggers the self-ignition of the coke deposits on the hot bauxite catalyst. From the second zone 26 the exhaust gases pass through line 25 and line 44 into line 43. The temperature of the exhaust gases in line 17 and line 25 is monitored in order to maintain these temperatures in the range of about 204-316 ° C. Should the temperature of the exhaust gas ^{rise above approximately 316 °} C., inert gas, such as nitrogen, is injected from line 45 into line 41 in order to reduce the oxygen concentration of the generation gas. The addition of inert gas from line 45 is controlled so that the exhaust gas temperatures in lines 17 and 25 are in the desired range of approximately 204,316 ° C.

In der Eegenerierperiode können erhebliche Mengen von flüssigem Schwefel, der nicht zu SO^ verbrannt worden ist ; aus der ersten Konversionszone 18 und der zweiten Konversionszone 26, der in der Spülperiode nicht beseitigt worden ist, durch die physikalische Einwirkung des Eegeneriergasstroms entfernt werden. Solcher flüssige Schwefel verläßt die erste Konversionszone 18 durch Leitung 17 und gelangt in Leitung 43; flüssiger Schwefel aus der zweiten Konversionszone 26 geht über Leitung 25 und Leitung 44 in Leitung 43 über. Die Abgase und der flüssige Schwefel fliessen durch Leitung 43 zum Schwefelkessel" 15» wo sich der flüssige Schwefel von den Abgasen trennt. Die Abgase werden vom Schwefelkessel über Leitung 30 zur Verbrennungszone 31 und in den Schornstein 32 geführt, wo sie in die Atmosphäre entweichen.During the regeneration period there can be considerable quantities of liquid sulfur which has not been burned to SO ^; from the first conversion zone 18 and the second conversion zone 26, which were not eliminated in the flushing period can be removed by the physical action of the generating gas flow. Such liquid sulfur leaves the first conversion zone 18 through line 17 and arrives in line 43; liquid sulfur from the second Conversion zone 26 merges into line 43 via line 25 and line 44. The exhaust gases and the liquid sulfur flow through line 43 to the sulfur kettle "15" where the separates liquid sulfur from the exhaust gases. The exhaust gases are passed from the sulfur boiler to the combustion zone 31 via line 30 and fed into the chimney 32, where they escape into the atmosphere.

Es brennen nicht nur die Koksablagerungen auf dem Bauxit-Katalysabor aus, sondern ein erheblicher Teil des Schwefels, der in den Konversionszonen 18 und 26 enthalten ist, wird ebenfalls verbrannt; und anschließend als SOp nus dem Schornstein 32 abgeführt. Die RegenerierperLode wird unter Beibe-It is not only the coke deposits on the bauxite catalyst laboratory that are burning but a significant part of the sulfur contained in the conversion zones 18 and 26 is also burned; and then as SOp nus the chimney 32 discharged. The RegenerierperLode is kept under

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haltung der gewünschten Abgastemperaturen fortgesetzt, indem man allmählich den Inertgasstrom aus Leitung 45 vermindert, bis das Regeneriergas, das in die Konversionszonen 18 und 26 eingeleitet wird, nur noch aus Luft besteht. Wenn man Luft allein als Regeneriergas verwendet, wird die Regenerierperiode solange fortgesetzt, bis die Temperatur der Abgase zu fallen beginnt. Wenn das der Fall ist, sind alle koksartigen^Abiagerungen und der Schwefel aus den Bauxit-Katalysatoren entfernt werden, und die Regenerierperiode kann beendet werden. Nach dem Abschluß der Regenerierung ist die Schwefelgewinnungsanlage im wesentlichen von Schwefel befreit und der Bauxit-Katalysator regeneriert. Dadurch ist die katalytische Aktivität des Bauxits, die "ich durch Ansammlung von Koksablagerungen vermindert hatte, wiederhergestellt worden.maintaining the desired exhaust gas temperatures by gradually reducing the inert gas flow from line 45, until the regeneration gas that is introduced into the conversion zones 18 and 26 consists only of air. If If only air is used as the regeneration gas, the regeneration period is continued until the temperature of the Exhaust begins to fall. If so, all the coke-like deposits and the sulfur are from the bauxite catalysts can be removed and the regeneration period can be ended. After the regeneration is complete the sulfur recovery plant is essentially free of sulfur and the bauxite catalyst is regenerated. Through this is the catalytic activity of bauxite, which "i through The accumulation of coke deposits had been reduced been.

Durch die Regenerierung von Bauxit-Katalysatoren, die in Schwefelgewinnungsanlagen Verwendung finden, nach dem Verfahren der Erfindung wird somit der Ersatz verbrauchter Katalysatoren durch frischen Bauxit vermieden. Das erfindungsgemäße Regenerierverfahren spart demnach die Unkosten für den Austausch von Bauxit-Katalysatoren ein, vermindert die Ausfallzeiten der Schwefelgewinnungsanlage und löst das Problem einer Beseitigung von verbrauchten Bauxit-Katalysatoren. By regenerating bauxite catalysts, which are used in sulfur recovery plants, according to the process The invention thus avoids the replacement of spent catalysts with fresh bauxite. The inventive Regeneration process therefore saves the costs of replacing bauxite catalysts, and reduces them the downtime of the sulfur recovery plant and solves the problem of disposing of used bauxite catalysts.

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Claims

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Patent claims:

Process for the regeneration of a bauxite catalyst, that for the production of elemental sulfur through partial combustion a hydrogen sulfide stream with air to a hydrogen sulfide and sulfur dioxide in molar ratio of about 2: "1 containing gas mixture and conversion of this gas mixture in a conversion zone is used in the presence of the bauxite catalyst to sulfur and water and on which by hydrocarbons, contained in the starting materials, coke-like deposits that reduce the catalytic activity of the Reduce bauxite catalyst, are formed, characterized in that

a) the plant for sulfur production with a purge gas that contains about 0.5 - 1% oxygen at a Temperature rinsed above the melting point of the sulfur and this causes sulfur that is in the plant has accumulated, is removed,

b) a conversion zone covered with coke-like deposits Contains contaminated bauxite catalyst, is separated from the rest of the system and

c) in this partitioned conversion zone, the coke-like deposits on the bauxite catalyst in a Temperature above the auto-ignition temperature of the coke-like deposits with molecular oxygen burned out in the presence of an inert gas.

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2) Method according to claim 1, characterized in that that the purge gas during the purge period in the same flow direction as that during the normal Operation of the sulfur recovery plant is applied, is passed through the plant and the Rinsing period is around 8-12 hours.

3) Method according to one of claims 1 and "2, characterized in that during a regeneration period a return gas that contains oxygen and an inert gas, through which the coke-like deposits occur contaminated bauxite catalyst containing conversion zone in a normal operation of the sulfur recovery plant opposite flow direction is passed and thereby free sulfur, the remains after the end of the flushing period in the conversion zone, due to the physical action of the flowing Return gas is removed and the heat generated by burning the coke-like deposits and des Sulfur in the conversion zone is created as sensible heat from the combustion products and inert gas Exhaust gas flow is discharged.

4) Method according to one of claims 1 to 3 »d a du r c h characterized in that during the regeneration period the temperature in the conversion zone falls below that temperature is maintained at which damage to the building materials of the conversion zone due to overheating or the bauxite catalyst.

5) Method according to claim 4, characterized in that that the temperature in the conversion zone during the regeneration period by lowering the oxygen concentration in the return gas by dilution is controlled with inert gas.

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6) Method according to claim 5 _5, characterized in that the return gas oxygen is added in the form of air and the temperature of the exhaust gas flow is kept at about 204-316 ⁰ C by mixing an inert gas with air to form a return gas of controlled oxygen content.

7) Method according to claim 6, characterized ' that nitrogen, carbon dioxide or water vapor is added to the reflux gas as an inert gas will,

8) Method according to one of claims 1-7 »characterized in that the temperature of the exhaust gas stream from the conversion ^{zone is kept at about 204-316 0} G in the regeneration period by mixing air and inert gas to form a regeneration gas stream with a controlled oxygen content and the regeneration period solage continues until the regeneration gas consists only of air, and ends when the exhaust gas temperature drops with the addition of air as regeneration gas.

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