So können Hersteller ihre Kapazitäten steigern und Abfallströme verringern.

Schwefelsäure gehört zu den wichtigsten anorganischen Grundchemikalien. Die weltweite Jahresproduktion liegt bei rund 200 Millionen Tonnen. Die aktuelle Marktsituation, die durch stark schwankende Preise bestimmt ist, fordert von Produzenten ein flexibles Verhalten. Viele von ihnen wünschen sich daher, ihre Produktion bei Bedarfsspitzen steigern zu können, ohne dafür zusätzliche Investitionen in Kauf nehmen zu müssen. Der Einsatz von technischem Sauerstoff macht das möglich.

Die Herausforderung

Die Kapazität von Anlagen zur Produktion von Schwefelsäure zu erhöhen, ist für die Anlagenbetreiber mit hohen Kosten verbunden, unabhängig davon, welches Verfahren für die Produktion verwendet wird.  Ob sich ein Aufrüsten rechnen würde, kann vielfach nicht eindeutig beurteilt werden. Derzeit ist zwar grundsätzlich eine steigende Nachfrage nach Schwefel zu merken, etwa aus dem Agrar- und Düngemittelsektor, dem Bergbau, der Halbleiterindustrie, der Automotive-Branche und der pharmazeutischen Industrie. Zugleich dämpfen aber hohe Energiepreise die Rentabilität der Produktion. Anlagenerweiterung bleiben daher mit beträchtlichen ökonomischen Unsicherheiten verbunden.

Die Lösung

Mit Einsatz von technischem Sauerstoff kann die Luftverbrennung von Schwefel so eingestellt werden, dass sich die Ausbeute von Schwefeldioxid, einem wichtigen Vorprodukt für die Schwefelsäureproduktion, signifikant erhöht, ohne dass die Anlage neu dimensioniert werden müsste. Sauerstoff kann außerdem auch das Recycling von Abfallschwefelsäuren, also die Spent Acid Recovery (SAR), positiv beeinflussen und effizienter machen.

Der Einsatz von Sauerstoff in der Produktion und beim Recycling von Schwefelsäuren bringt eine ganze Reihe an Vorteilen mit sich. Er erlaubt Kapazitätssteigerung bestehender Anlagen, bei Neuanlagen kann aufgrund der besseren Ausbeute von Schwefeldioxid die Dimensionierung kleiner gehalten werden als. Durch die Effizienzsteigerung reduzieren sich auch die Energiekosten.

Die Hintergründe

Das gängige Verfahren, um Schwefelsäure herzustellen, ist die Luft-Verbrennung von Schwefel. Dabei wird das bei der Verbrennung entstehende Schwefeldioxid an einem Katalysator zu Schwefeltrioxid  umgesetzt und die Schwefelsäure dann im Rahmen des Doppelkontaktverfahrens durch Absorption gewonnen. Technischer Sauerstoff optimiert den ersten Schritt, der Luft-Verbrennung, und sorgt so für eine bessere Ausbeute an Schwefeldioxid.

Er hilft aber auch, das Recycling von Schwefelsäure zu verbessern, denn mit seiner Hilfe lässt sich die thermische Spaltung, unter deren Einsatz Abfallschwefelsäuren aufbereitet werden, deutlich effizienter gestalten. Eine Leistungssteigerung ist bei allen Verfahren zum Recycling von Abfallschwefelsäure möglich, bei denen thermische Spaltreaktoren eingesetzt werden, also etwa beim Grillo-Verfahren und auch bei Verfahren mit Fließbettreaktoren.