View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

2.3 Entschwefelung – Stand der Technik
Die Tiefentschwefelung von Heizöl EL mit einem Schwefelgehalt von bis zu 1000 ppm
auf unter 10 ppm erfordert einen zweistufigen Hydrierprozess, um vor allem die weniger
reaktiven Dibenzothiophene umzusetzen [44].
Die aufgeführten Gründe zeigen, dass der Einsatz der herkömmlichen hydrierenden Entschwefelung
in mobilen, mit Mitteldestillaten betriebenen Brennstoffzellensystemen nicht
sinnvoll ist.
2.3.2 Der S-Zorb Prozess
Ein weiterer seit 2001 kommerziell eingesetzter Entschwefelungsprozess ist der von ConocoPhillips
entwickelte S-Zorb Prozess, der mittlerweile in mehreren Raffinerien eingesetzt
wird [45, S. 72; 46]. Das Verfahren basiert auf einem festen Adsorbens in einem Fließbettreaktor
mit integrierter Regeneration des Adsorbens. Während der Prozess bisher nur zur Entschwefelung
von Naphta-Fraktionen kommerziell eingesetzt wird, wurde die Eignung für die
Entschwefelung von Diesel und Kerosinfraktionen mit einer Pilotanlage nachgewiesen [45, S.
74]. Die wesentlichen Aspekte des Verfahrens werden im Folgenden erläutert.
Zunächst wird die Eduktfraktion wie bei der hydrierenden Entschwefelung komprimiert, zumindest
teilweise verdampft und gemeinsam mit einem wasserstoffhaltigen Gasstrom durch
den Reaktor geleitet (vgl. Abb. 2-1). Die Betriebsbedingungen im Adsorber sind in Tab. 2-9
für eine Mitteldestillatfraktion aufgeführt.
Temperatur 393 – 404 °C
Druck 33,7 – 37,2 bar
LHSV 1,8 – 3,0 h -1
Wasserstoffumsatz
3
-1 – 35 mN / t
Tab. 2-9: Betriebsbedingungen für den S-Zorb Prozess mit Mitteldestillaten [47, S. 4ff.]
Die Betriebsbedingungen unterscheiden sich im Wesentlichen nur durch den geringeren
Wasserstoffverbrauch von der hydrierenden Entschwefelung, da dem S-Zorb Prozess im
Gegensatz zur hydrierenden Entschwefelung eine reaktive Adsorption zu Grunde liegt (siehe
Abb. 2-2).
Benzothiophen
+ H 2
Ethylbenzol
Abb. 2-2: Reaktionsprinzip des S-Zorb Prozesses nach [46]
S
+ Adsorbens
Das Schwefelatom wird wie bei der hydrierenden Entschwefelung aus der Molekülstruktur
herausgelöst. Für die Umwandlung einer heterocyclischen Schwefelverbindung in den kor-
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