Способ получения сернистого ангидрида Советский патент 1983 года по МПК C01B17/50 

сл

с Изобретение относится к способа получения сернистого ангидрида ка.т литическим разложением отработанно серной кислоты и может быть исполь зовано в производстве серной кисло ты. Известен способ получения серни того ангидрида путем термического расщепления чистой серной кислоть с использованием катализатора, изг товленного на основе окислов метал лов. Согласно этому способу, газ, содержащий в своем составе пары се ной кислоты, проходит через слои катализатора, где происходит разло жение серной кислоты с образование сернистого ангидрида 11, Недостатками способа являются низкая интенсивность процесса, нев сокая степень разложения серной ки лоты и быстрое падение активности катализатора во времени. Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сернистого ангидрида раз ложением отработанной серной кисло ты, содержащей углеводородные примеси в кипящем слое катализатора ,изготовленного на основе окиси железа (), промотировенного окислами хрома при 610-670°С 2, Однако способ характеризуется низкой концентрацией целевого продукта. Цель изобретения - увеличение ,концентрации целевого продукта. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу процесс TepNm4ecKoro разложения отработанной серной кислоты, содержащей углеводородные примеси,, проводят на кага:аизаторе , приготовленном на основе закиси-окиси железа () при весовом соотношении равном 1:3, Кроме того, целесообразно, с целью интенсификации процесса, вести разложение отработанной серной кислоты при 6О0-900°С. Суть предлагаемого способа заклю чается в следуК.лем,, Отработанная серная кислота, содержащая у1леводородные примеси,, по ступает в реактор разложения со ста ционарным слоем катализатора, приго товленного на основе ,, при соот ношении FeOsFeoO 1;3« Для поддер жания необходимого температурного режима в реактор подают теплоноситель (серу, природный газ, сероводо род) и воздух. Приготовленный в таком соотношении катализатор обладае высокоразвитой активной поверхност на которой адсорбируются серная ки лота и углеводородные примеси. В результате реакций взаимодействи органических соединений с серной ки лотой происходит восстановление последней до сернистогс аязгидрида, а органические соединения окисляются до двуокиси углерода и воды: HgSO. -} CpHm + ( S О 5 - n С 0 -i- ( О , HgSUjS O + НзО - ,, / . rn, (n - тг02 Активно- выделяющийся от разложеНИНкислород вступает в реакцию с органической частью и в соответствии с принципом Ле-111ателье равновесие реакции {1) сдвигается вправо, т.е. увеличивается стег.ень разложения серной кислоты и, тем самым, кокцентраций сернистого ангидрида. Целесообразность иыбранных интервалов по весовому соотношению FeO; 1:3 объясняе тся тем, что это соотношение является оптимальным,поскольку изменение соотношения в сторону увеличения приводит к уменьшению удельной повер5;ности катализатора и, как следствие, к снижению степени разложения отработанной серкой кислоты. Уменьшение этого с;остношения вызывает снижение механической прочности катализатора, быстрый износ его и уменьшение срока слукбк гюследнегс, Пример 1, В реактор разлсжения со слоем кaтaл затора, приготовленного на основе закиси-окиси железа, подается к рдспьшенном виде 1 т отработанной серной кислоты состава; И oS Ozi. 80%; органическая часть 15%; вода 5%; сероводород 250 нм-- и в с:3 дух 2740 ньг Температура газа в зоне ьаталитического разложения 85СС, Продукционный газ имеет следующий состав, %: SOa 13,27, hUO 16,65; С От 4,46, N ,, 65 ,- 62 , I Конг;ентрация ПС прототипу ц -. и и 9- ) j - .:- - f О Q ) э Степень разложения серной кислоты - 97%, Р 2, В реактор разложеГ р и м е катализс:.тсре , приготовкия со слоем новс закиси-окиси желеленного на с отработс.нная серная кис33 , подается 60%; срганичесло т а состава . 10%, а также секая дсть 30%; роЕодород - 3GO нм V воздух 3850 нм .. Темг;е атур газа в зоне к а т а ли т и ч е с к о г о разлсжения Продукционный газ имегт ; ЮЕИй состав , % : S С,-, 5,45; Н СО, Э Л. ; N 2 68,; 15/ Степень разложения серное ты - 98%.. П р к мер 3. В реактор разложения ее слсем каталкзатсра на сснсвс ; акиси-окиси желеяа подается отработанная серная киглста состава:

H2S04 85%; органическая часть 6%; вода 9%, а также сероводород 350 нм и воздух - 3340 нм-. Температура газа в зоне разложения

Продукционный газ имеет следунхций состав, %:. SOo 13,35,- HjO 15,63%; С02б,98, N264,04.

Степень разложения серной кислоты - 95%.

Таким образом, использование предложенного способа получения сервистого анги;ип1ла и отработанной серной кислоты, содержащей углеводородные примеси, позволяет увеличить концентрацию црпевого продукта (5-5,6% по прототипу) за счет повышения степени разложения серной кислоты на катапияаторе с повышенной удельной поверхностью 50-70 (по прототипу 10 м2/г). При этом степень разложения увеличивается с 50-60% до 98%.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА путем термического разложения отработанной серной кислоты, содержащей углеводородные примеси на катализаторе на основе окислов железа, отличающийся тем, что, с целью увеличения концентрации целевого продукта, в качестве катализатора используют закись-окись железа () при весовом соотношении ГеО:Fe O ,равном 1:3. 2. Способ по п. 1,отличаю щ и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса, разложение отработанной серной кислоты ведут при 600-900°С.