In der Schwefelrückgewinnungsindustrie hat sich das konventionelle Claus-Verfahren weithin durchgesetzt. Aufgrund des thermodynamischen Gleichgewichts kann die reversible Reaktion zwischen H₂S und SO₂ jedoch keine vollständige Umwandlung von Schwefelwasserstoff in elementaren Schwefel erreichen. Selbst bei kontinuierlicher Optimierung der Betriebsparameter wird die Gesamteffizienz der Schwefelrückgewinnung durch das Reaktionsgleichgewicht begrenzt. Sulfidspezies verbleiben im Abgas. Unternehmen müssen oft komplexe Abgashydrierungsabschnitte installieren, um die Anforderungen an die Umweltemissionen zu erfüllen, was höhere Kapitalinvestitionen und einen höheren Betriebsenergieverbrauch mit sich bringt.
Die H₂S-selektive -Oxidation-zu -Schwefel durchbricht die inhärenten Beschränkungen des Claus-Gleichgewichts und verbessert den Prozessweg aus der Perspektive des Reaktionsmechanismus. Anstatt sich auf die reversible Gleichgewichtsreaktion zwischen H₂S und SO₂ zu verlassen, oxidiert diese Technologie Schwefelwasserstoff direkt und selektiv zu elementarem Schwefel und ermöglicht so theoretisch eine nahezu vollständige H₂S-Umwandlung. Das Reaktionssystem enthält jedoch komplexe Komponenten, darunter H₂S, O₂, Schwefeldampf und Wasserdampf. Es kommt leicht zu tiefgreifenden Oxidationsnebenreaktionen, bei denen Schwefeldioxid entsteht, was die Ausbeute an elementarem Schwefel direkt verringert. Die industrielle Durchführbarkeit des gesamten Prozesses hängt von der Fähigkeit des Katalysators zur gerichteten Reaktionsregulierung ab.
In diesem System wird H₂S zunächst in elementaren Schwefel umgewandelt, der weiter zu SO₂ oxidiert werden kann. Um eine günstige Leistung bei der Schwefelproduktion zu erreichen, ist es entscheidend, die Hauptreaktion zu beschleunigen und nachfolgende Nebenreaktionen der tiefen Oxidation zu unterdrücken. Der Katalysator soll die Wahrscheinlichkeit von Nebenreaktionen über ein breites Temperaturfenster minimieren, eine ausreichende H₂S-Umwandlung und eine hohe Selektivität zur Eindämmung der SO₂-Bildung gewährleisten. In der Zwischenzeit sind solide mechanische Eigenschaften wie eine ausreichende Druckfestigkeit und eine niedrige Abnutzungsrate erforderlich, um sich an die Belastung des Industriereaktors und die Gasströmungserosion anzupassen und einen langfristig stabilen Betrieb zu gewährleisten.
Shandong Xunda ChemicalIndustriellGruppe Co., Ltd. hat proprietär entwickeltKatalysatoren für die selektive Oxidation von H₂S zu Schwefel. Der Katalysator moduliert die Reaktionsgeschwindigkeitsverhältnisse über einen weiten Betriebstemperaturbereich, hemmt die tiefe {3}Oxidation von Schwefel, um die SO₂-Erzeugung zu reduzieren, und sorgt für ein Gleichgewicht zwischen Umwandlungseffizienz und Schwefelproduktionsselektivität. Es eignet sich für Arbeitsbedingungen bei der Schwefelrückgewinnung aus verschiedenen sulfidhaltigen Gasquellen in Raffinerien und der Kohle- und Chemieindustrie.
Angesichts immer strengerer globaler Umweltstandards streben Schwefelrückgewinnungsanlagen nicht nur nach der Einhaltung von Emissionsvorschriften, sondern auch nach optimierten Investitionsausgaben, Energieverbrauch und wirtschaftlichen Vorteilen aus der Rückgewinnung von Schwefelressourcen. Der selektive -Oxidationsprozess bietet eine alternative praktikable technische Lösung für Projekte zur Schwefelrückgewinnung.