Способ получения трехокиси серы Советский патент 1982 года по МПК B01J8/04 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕХОКИСИ СЕРЫ

1 . Изобретение относится к способам

получения трехокиси серы каталитическим окислением двуокиси серы.

Известны способы окисления двуокиси серы в трехокись серы, которые осу ществляются в нескольких последовательно располой енных адиабатических слоях катализатора с промежуточным охлаждением реакционной смеси С11. Эти способы не позволяют вести режим, близкий к теоретически оптимальному, требуют боль ших капитальных затрат и не позволяют перерабатывать газы с высоким или нвз- КИМ начальным содержанием двуокиси серы.

Известен способ получения трехокиси серы, который осуществляется в нестационарном режиме в адиабатическом слое катализатора при циклическом поперемеви пом изменении мест ввода и вывода реакционной смеси из слоя катализатора при длительности цикла 10-2ОО мин, с постоянной температурой газа на входе в слой С2 .

Недостатком такого способа получения трехокиси серы является возникновение на торцах слоя катализатора и в газоходах бо1пьш1 {х температурных градиентов, что является результатом резкого (/U через 5 с) .изменения wanpaenemsa движения потоков газа. Это приводит к установке в местах переключения потоков быстродействующей герметичной нестандартной арматуры. Работа арматуры и реактора в целом в условиях больших перепадов температур снижает их надежность, срок эксплуатации и иэ-за Herejvметичности арматуры увеличивает проскок непрореагировавшего газа, что снижает производительность реактора.

Целью изобретения $тляется повыш иве выхода продукта за счет выравнивания градиента температур, возникающего в контактном узле за счет ликвидашга проскоков непрореагировавшего газа.

Поставленная цель достигается тем, что температуру газа на входе в неподвижный слой катализатора пернодичеосн 361 при продолжительности цикла 1О-200ми изменяют от исходной до температуры .начала реакции и обратно, от температуры начала реакции до исходной. Причем изменение температуры проводят плавно, без резких температурных скачков, что дает возможность использовать стандартную запорную арматуру, работающую в нор альных температурных условиях. Предложенный сдособ позволяет по- ,лучать трехокись серы с выходом до 98,5% и увеличить надежность и срок работы оборудования. П м е р 1. Реакционную смесь,образующуюся при сжигании серы и состоящую из 12 об.% двуокиси серы, 9 об.% кисло рода и 79 об.% азота, подают с одной стороны на слой катализатора окислегшя двуокиси серы в серный ангидрид типа СВД, количество которого соответствует условному времени контакта 8 с при линейной скорости 0,24 им/с. Слой ката лизатора предварительно нагрет до 520°С Температура газа на входе в слой периодически, в течение 2ОО мин, плавно изменяют от 20 до 420°G и наоборот, от 420 до 20°С. При этом в слое катализатора Периодически возникает зона реакции окисления, которая движется в направлении фильтрации потока, и максимальная температура в зоне реакции равна 590°С. Температура прореагировавшего газа на выходе из слоя катализатора также периодичесжи, в течение 2ОО мин, соответственно плавно изменяется от 20О до 420С и наоборот. Средняя за цикл степень превращения двуокиси серы в трехокись серы равна 98,2 об.%, что эквивалентно работе реактора с пятью последовательно расположенными слоями катализатора в стационарном режиме. Пример 2. Аналогичен примеру .отличается тем, что процесс осуществляют 1 при начальной концентрации двуокиси серы 1,5 об.%, кислорода - 15 об.%, остальное-азот. Линейная скорость реакци-i онной смеси 0,6 нм/с. Максимальная температура в зоне реакции равна 53О°С. Входную температуру периодически изменяют от 20 до 2ОО°С и наоборот, от 200 до 20°. Длительность одного цикла 80 мин. Средняя з цикл степень превращения двуокиси серы в трехокись ,сер8Ы равна 98,0%. Пример 3.Аналогичен примеру 1,отличается тем, что процесс осуществляют при начальной концентрации двуокиси серы 0,5 об.%, кислорода-15 об.%, остальное-азот. Линейная скорость реакционной смеси 0,8 нм/с. Максимальная температура в зоне реакции равна . Длительность одного цикла 10 мин. Средняя за цикл степень превращения двуокиси серы в трехокись серы р&вна 98,5%. Формула изобретения Способ получения трехокиси серы путем ркиеления двуокиси серы на нвподвижном катализаторе с изменяющейся зоной реакции за период 1О-20О мин, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта за счет выравнивания градиента температур, температуру на входе в катализатор за указанный период времени изменяют от исходной до температуры начала реакции и обратно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Справочник сернокислотчика. М., Химия 1971. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 21835О1/26, кл. С 01 В 17/69, 1975.