SU563115A3 - Способ получени серного ангидрида - Google Patents

Description

количестве 5-40 мол. % от всей сжигаемой серы. Полученный на стадн .х сжигани  серы сернистый газ далее подвергают каталитнческо .му многостуиепчато.му окислению до серного ангидрида.

Благодар  иснользованию серы и чистого или технического к 1слорода имеетс  возлюжиость ироводить процесс без 15ведеии  ииертны .х газов, что позвол ет исключить образование окислов азота, уменьшить объем ииркул ционных газов, а также нсключ1 Ть вредные выбросы в атмосферу.

На первой стадии сжигание серы осуществл ют без внешнего охлаждени  при 1500-2000° С, а затем сгорани  с оетаточиы.м количеством ееры ок1;с, стсхиометрически в несколько ступеие; ири пр мом охлажден1И1, причем на поеледуюн1нх стади х сжигани  серы температуру поддерживают иа уровне 170Э-2500 С. а между стади ми газы охлажчают ао 800 - 1000° С.

Каталитическое окисление иолучснной на стади х сжиган ;  серы двуокиси серы ocvщеетвл ют в миогослойных коитактных аниаратах , предпочтительно. 3-5-слойпых. Причем иа перВый контактный слой газ подают с темнературой 350-450° С, а максимальна  температура газа на выходе со стадий контактировани  составл ет 600-620С.

Образовавшийс  серный ангидрид в зависимости от производственных требова1 п можно конденсировать или абсорбировать с получением серной кислоты или олеума. Оставшийс  газ, содержащий ЗОз, иарциадьноо дазлеипе трехокиси серы в котором соответствует иарциальиому давлеипо нри температуре копдеисации, может быть переработан п сепарируюи1ем коитактиом слое до су.::-.:арной степени преврапл,епи  - 99%.

Способ осуществл ют по схеме, представленной на чертеже.

В футерованной печи 7 сжигают 5-40 .мол. % от общего количества серы, нодаКемой из хранилища 2 по трубопроводу 5, со стехпометричеекнм количеством кислорода, пocтyнaюн eгo из хранилища 4 по трубопроводу 5. Часть этого потока О2, н юход ода  по трубопроводу 6, увлекает из колонны / дл  получени  олеума ЗОз, котора  иаирапл етс  по трубопроводу 8 в первичную камеру сгорани  дл  снижени  темнсратуры. Гор чие газообразные продукты сгорани , содержащие в некоторых случа х и пары серы, направл ютс  во вторичную камеру .9 сгорани , котора  на схеме разделена на три зоны 10 сгорани  и котора , в соответствии с предпочтительным вариантом, выполиснл :, виде трубчатого котла, причем указпи п.:е газообразные п;юдукть предварительно охлаждаютс  в нерзой зоне // охла.ждени  до 800-1000° С. В зону 10 ио трубопроводу 12 подают на расположенные друг за д|)угом стадии сгорани  оставшеес  количество серь и сжигают ее со стехиометрическим количеством Ог, подавае.мым по трубопроводу /J. Образуюидиес  при это.м газообразные продукты с те.миературой 2500° С иосле отдельных сжигани  охлаждаютс  в зонах 14 до 800-1000° С. После нрохождени  через носледиюю камеру сгорани  газообразные продукты охлаждаютс  в зоне 15 до подход щей дл  емешени  с кислородом температуры и наиравл ютс  в контактную систему

16 но трубонроводу 17 и затем их дозируют иа отдельные слон катализатора 18 по трубонроводам 19, 20, 21. Необходимый дл  окнслеии  кислород поступает по трубопроводу 22 в предварительный нагреватель 23

затем на первый слой катализатора частич;;ь;й иоток этого кислорода выдувает из колопиы 7 го трубоироводам 6 и 24 трехокись серы, котора  н)имешиваетс  к основнол у потоку 02 перед первым слоем катализатора.

Выдел ющеес  ири контактировании тепло реакции отводитс  с помощью теилообменнщчов 25, подключенных между и после слоев катализатора. Образовавша с  трехокнсь серы ио трубопроводу 26 поступает в коиденсатор 27 и абсорбер 28. Скоиденснровавша с  нри этом трехокись серы и 65%-ный олеу.м неире1)ывио отвод тс  ио трубоироводам 29 нлн 30. Оставшнйс  газ по трубопроводу 3/ направл етс  в дополгштсльиую контактную

установку меньшего размера, котора  на чертеже не обозначена. Позиции 32 и 33 обозначают на чертеже соответственно холотильиич дл  и сборник оле;;ма.

Рециркулирующа  трехокись серы имеет

температуру преимущественно 40-80° С, хот  температура может быть и более выеокой или более . При более высокой температуре соответетвенно повышаетс  количество рециркулируемой ЗОз.

П р и м е р. В распылительную камеру с;-;.:ига;1и , котора  соединена с торцовой частью футе110ванной печи дл  сжигани  серы, подают 1375 кгчас элементариой серы (25% от общего колнчества) в жидком виде с

ЗР5 кислорода и 770 рецнркулир емой ЗОз с температурой 32° С. В печи температуру поддерживают на уровне 1800 С, благодар  разложению ЗОз, сопровождающемус  иоглощеинем тепла, а также

благодар  нспарению и расщеилеиию серы. Продукты сгорани , содержащие 1540 «. ЗОо и 195 3, с темнературой 1800° С пропускают через котел-утилизатор где оии

охлаждаютс  до 1000° С. Оставщиес  75 (4125 кг/час) от общего количества серы сжигают иа последующих стади х.

Серу и кислород на эти стадии подают ел еду ю пит м образом.

Перва  дозировка 1375 кг;час серы

1159 кислорода

Втора  дозировка 1375 кгчас серы

963 кислорода Подачу Оз и 3 осуществл ют через расп ыл 11 тельную гор ел ку. Между меетами дозировки расположены

зоны охлаждени , в которых газ охлаждаетс  до 1000° С. После последней ступени сжигани  SO2, содержандий газ, охлаждаетс  до 400° С.

После отвода газа дл  получени  жидко11 S02 дл  контактировани  на четырехелойнол; катализаторе остаетс  3110 S02. Подачу SO2 на отдельные слои катализатора осуществл ют следующим образом:

600 на

слой; 1000 н.

первый

1510 на третий слой. па второй слой;

Полный поток 02, составл ющий 1555 , подают на первый слой катализатора через нагреватель, обогреваемый паром, причем частичный поток 02, составл ющи 150 , выдувает из олеумной колонны, орошаемой 65%-ным олеумом, 300 5Оз, и способствует предварительному превращению 33,3% перед первым слоем катализатора .

Количества и характеристика состо ни  перед и после слоев катализатора.

Первый слой катализатора

Вход: 600 SO 300 5Оз 1555 02 33,3% предварительна 

степень превращени  370° С 2,58 O2/SO2. (соотношение)

Выход: 135 SOj 765 50з 1317,5 Oz 85% степень превращени  620° С

Второй слой катализатора

Вход: ИЗБ S02 765 50з 1317,5 Oz 40,2% степень превращени  370° С

1,16 O2/SO2

Выход: 340 нм час SO 1560 50з 925 О. 82%, степень превращени  620° С

Третий слой катализатора

Вход: 1850 SO2 1560 w. 5Оз 925 О-2 45,7% степень преБр 1нени  410°С

Выход: 785 /-/,-i.-ar SO-2625 SO6

392,5 О2

77% степень превращени 

598° С

зерть Й слой катализатора

Вход: выход с третьего сло  катализатора

Выход: 190 SOo 3220 50з

95 0-2

94,5% степень превращени  468° С

Из газовой с:меси, выход щей после четвертого сло  катализатора в количестве 3220 нмРчас ЗОз, конденсируют 50з в количестве 465 . Пеобходимое дл  этого охлаждение газа до 42° С осуществл ют путем вод ного охлаждени .

В олеумной колонне из пропускаемых 2755 8Оз абсорбируетс  2588 5Оз. Температура получаемого олеума составл ет 40° С.

Покидающий олеумную колонну газ имеет следующий состав:

50з

167 190 нм /час SOo О,

z.u-.o 21,0% 21

При необходимости степени превращени  SO2 99,5% можно иепользовать дополнительное контактное устройство меньшего размера с двум  сло ми катализатора с промеж точным охлаждением газа.

Фор м у л а н 3 о б р е т е н и  

Способ получ-сни  серного ангндрнла путем многостадийного сжигани  серы в кислороде с последующим ступенчатым каталитическим окислением образовавшейс  двуокиси серы, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с цсль/о упрощени  процесса и исключепи  загр знени  атмосферы отход щпми газами, первую стадию сжигани  серы провод т в присутствии рециркулируемого серного ангидрида при объемном соотношении кислород : серный ангидрид 33.3 - 60 : 40 - 66,7, а серу на эту етадию подают з количестве 5-40 мол. % от всей сжигаемой серы.

55Источники ин.формацни, нрил тые во вниNiaHHe при экепертизг:

1.Патент СССР Л 383268, кл. С 01 В 17/5-. 20.09.69.

2.Патент ФРГ TV: . кл. 12 i 1754, GO 1946.

3.Патент Швеции Л 1994495, кл. 12i 17/54, 1956.

3,