144064. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kén kinyerésére kénhidrogéntartalmú gázokból

2 144.064 ható végre. Eljárhatunk pl. oly módon, hogy barnaszénfélkoksszal megtöltött és izzított csöveken vízgőzt vezetünk keresztül, kezelhetjük azonban a barnaszénfélkokszot a vízgőz előállítása során alkalmazott elv szerint is, de úgy, hogy rövid ideig tartó kezelés után, kivesszük a reakciótérből a kokszot, amikor annak hamutartalma még csak mérsékelten növekedett meg. A barnaszénfélkoksz különböző fajtáinak a tulajdonságai a túlhevített vízgőzzel történő előzetes kezelés révén nagymértékben, homogenizálódnak, így tehát a kezelés eredményeképpen, messzemenően egységes minőségű katalizátor-anyagot kapunk. A találmány szerinti katalizátor előállítására egyébként barnaszénfélkoksz helyett más hasonló jellegű termékek, mint pl. tőzegkeksz, faszén és hasonlók is alkalmazhatók. A vízgőzzel kezelt félkoksz kemény, szemcsés szerkezetű; katalizátorként való alkalmazása során nem szenved elváltozásokat. Emellett távolról sem olyan pirofóros jellegű, mint a közönséges aktívszén. Ennek folytán az ilyen katalizátorok csaknem korlátlanul hosszú ideig használhatók és minthogy szemcsenagyságuk az egész használati idő alatt állandó marad, nem mutatnak lassan fokozódó ellenállást a gázárammal szemben. A vízgőzzel előzetesen kezelt koksz főelőnye azonban az, hogy lehetővé teszi a konverziónak lényegesen alacsonyabb hőmérsékleteken 100—250 C°, pl. 150 C° és 200 C° között való lefolytatását, és az ebből adódó előnyösebb egyensúlyi helyzet kihasználását. A katalizátor terhelhetősége rendkívül nagy; a vízgőzzel kezelt barnaszénfélkoksz 1 m3

mennyiségére számított terhelhetőség az első reakciólépcső előtti 100 o/o-os kénhidrogénre vonatkoztatva, az első reakciólépcsőbe betáplált kénhidrogéntartalmú gáz koncentrációjától függően óránként 60—120 m3

. E nagy terhelhetőség következtében az eddigieknél kisebb méretű katalizátorterek alkalmazhatók. Ha az első reakciólépcsőben a kénhidrogéntartalmú gázhoz a szokásos módon annyi oxigéntartalmú gázt keverünk, amennyi a gázban jelenlevő kénhidrogén átalakításához sztöchiometriai alapon szükséges, úgy a második reakciólépcső előtt olyan gázkeveréket kapunk, amelyben a kénhidrogén és a kéndioxid menynyiségi aránya pontosan megfelel a 2 :1 sztöchiometrikus aránynak. Azt találtuk azonban, hogy a találmány szerinti katalizátorral elérhető termelési hányadot növelni lehet, ha a második reakciólépcső előtti gázkeverékben a kénhidrogén és a kéndioxid mennyiségi aránya a 2 :1 és 1 :1 értékek között van, vagyis ha a gázkeverék kéndioxidtartalmát a sztöchiometrikus aránynál nagyobb értéken tartjuk. Ez oly módon érhető el, hogy az első reakciólépcső előtt a kénhidrogéntartalmú gázhoz adott oxigén, illetőleg oxigéntartalmú vagy oxigént leadó gáz mennyiségét a kívánt kéndioxidfeleslegnek megfelelő mértékben megnöveljük. Eljárhatunk természetesen oly módon is, hogy az első reakciólépcsőben — az eddigivel egyező módon — pontosan a sztöchiometrikus aránynak megfelelő gázmennyiségekkel dolgozunk, és azután a második lépcső előtt adunk a gáz'keverékhez csekély mennyiségű kéndioxidot, pl. kéndioxidtartalmú hulladéikgázok alakjában. Az üzem huzamosabb időre történő leállítása, pl. tervszerű javítások esetében a katalizátoron jelenlevő némi ként a katalizátor összesülésének megelőzésié érdekében előbb el kell távolítani, mert az összesülés lehetetlenné tenné a katalizátor újbóli üzembevételét. Az eddig alkalmazott bauxit-katalizátorok esetében ilyenkor oly módon jártak el, hogy a katalizátor által felvett ként forró levegő vagy oxigént tartalmazó forró gázok keresztülvezetése útján leégették a katalizátorról. A vízgőzzel előzetesen kezelt félkoksz-katalizátorok esetében azonban ez az eljárás nem alkalmazható, mert a katalizátor elégésére vezetne. Kitűnt azonban, hogy a kén a találmány szerinti katalizátorról gyakorlatilag maradéktalanul eltávolítható és ezzel a katalizátor összesülése megelőzhető, ha megfelelő mennyiségű forró oxigénmentes gázt vezetünk a katalizátorrétegen keresztül, mindaddig, míg a kén teljes mennyisége el nem párolog és azt a gáz el nem, vezeti. A kén ily módon való elpárologtatása tetszés szerinti hőmérsékleten történhet; a katalizátor kímélése érdekében célszerű azonban kerülni annak a hőmérsékletnek a túllépését, amelyen a barnaszénfélkoksz vízgőzzel való előzetes kezelése történt. Példa: 1000 m,3

gázt, amelynek kénhidrogéntartalma 40 o/o, égetőkamrában 1030 m3

levegővel hozunk reakcióba (a sztöchiometrikus levegőmenynyiség 960 m3

lenne); a reakció folyamán képződött hőt pedig gőzfejlesztésre hasznosítjuk oly módon, hogy a gázokat egy lángcsöves kazán csövein vezetjük keresztül. Ennek során a gázok 180 C°-ig hűlnek le és ezen a hőmérsékleten egy szokásos elrendezésű katalizátortérbe lépnek be, amely vízgőzzel 800 C° hőmérsékleten előzetesen kezelt barnaszénfélkoksZi 5,5 m3

nyi mennyiségével van megtöltve. A gázt a katalizátortól' elhagyása után 140 C° hőmérsékletre hűtjük le és a gázokból a képződött kén teljes mennyiségét folyékony állapotban leválasztjuk. A termelési hányad, amely a katalizátor egy évi üzeme után is változatlan marad, az elméleti mennyiség 89,0%-a. Ha az eljárást ugyanilyen üzemi körülmények között bauxit-katalizátorral folytatjuk le, akkor friss katalizátorral 87,2% termelési hányadot érhetünk el, amely azonban 6 hónapi üzemidő után 83,5%-ra csökken. 9 hónapi üzem után a bauxit-katalizátor használhatatlanná válik és azt ki kell cserélni. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás kén kinyerésére H2

S-tartalmú gázokból kétlépcsős folyamatban kéndioxiddal való reagáltatás útján, melynek során a második lépcsőben katalizátor kerül alkalmazásra, azzal jellemezve, hogy a második lépcsőben katalizátorként olyan aktív barnaszénfélkokszot al-