Способ получения серной кислоты Советский патент 1982 года по МПК C01B17/765 

Изобретение относится к производству минеральных кислот, в частности к способам получения серной кислоты контактным методом под давлением.

Известен способ получения серной кислоты контактным методом под давлением, путем осушки воздуха, утилизации тепла процесса сжигания серы, каталитического окисления двуокиси с&ра в серный ангидрид, утилизации тепла реакции окисления двуокиси серы в серный ангидрид, абсорбции серного ангидрида с циркуляцией кислот между стсшиями осушки и абсорбции с выводом продукционной кислоты со стадии осушки после десорбции поглощенной на стадии абсорбции непрореагировавшей двуокиси серы, утилизации знергии газа после стадии абсорбции 1 .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ производства серной кислоты контактным методом, при высоком давлении, включающий осушку воздуха, сжигание серы в осушенном воздухе, ката-, литическое окисление полученной двуокиси серы в серный, ангидрид с использованием тепла реакции и абсорбцию cepHdro ангидрида, отдувку продукционной кислоты от непрореагировавшей двуокиси серы в серный ангидрид с использованием тепла реакции, абсорбцию серного анги,, отдувку прсяукЦионной кислоты от непрореагировавшей двуокиси серыСЗ.

Однако использование известных способов не позволяет интенсифицировать процесс каталитического окис- .

10 ления двуокиси серы, а кроме того не представляется возможным более полно

использовать тепло реакции окисления и снизить расход катализатора, что снижает экономичность процесса.

15

Цель изобретения - повышение экономичности процесса за счет его интенсификации, более полного использования тепла реакции окисления и снижения расхода катализатора.

20

Поставленная цель достигается тем,

:что согласно способу получения серной кислоты контактным методом под

давлением, включающему осушку воздуха, сжигание серы в осушенном воздухе,

25 каталитическое окисление, полученной двуокиси серы в серный ангидрид с использованием тепла реакции, абсорбцию серного ангидрида, отдувку продукционной кислоты от непрореагиро30вавшей двуокиси серы, окисление двуокиси серы на первой ступени осуществляют при 700-760°С под давлением 30-50 атм, а на второй ступени. под давлением бгЮ атм .при ЗЭО-430С Проведение процесса каталитичес|кого окисления в две ступени при ука занных температурах и давлениях обус ловлено тем, что увеличение давления выше 50 ётм является нецелесообразным в связи с необходимостью при этом .использования более сложного газотурбинного агрегата. Увеличение же температуры может привести к дезактивации катализатора и тем самым к снижению степени контактирования, что снизит эффективность процесса. Кроме того, утилизация газа с высокими энергетическими параметрами после первой ступени каталитического окисления в совокупности с утилизацией энергии газа после стадии абсорбции дает возможность полностью компенсировать энергозатраты на комп рессию воздуха, используя только газ вую турбину, исключив таким образом из Tfe-хнологическсрй схемы низкопроиэводительную .паровую турбину. Пример. Атмосферный воз.дух сжатый до 3 ат, направляют на осушку в сушильную башню, орошаемую серной кислотой. В процессе сушки . воздуха серной кислотой происходит десорбция двуокиси серы из кислоты. После осушки воздух, сжатый до 30 ат направляют в серную печь для сжигания серы. Образовавшиеся серусодержащие газы направляют на утилизацию путем охлаждения их в котле утилизаторе с получением энергетичес кого пара. Охлажденный до 700°С. серу содержащий газ направляют на первую ступень каталитического окисле,ния,. осуществляемую под давлением ;30 ат и при 70.0°С. После первой ступени каталитического окисления серусодержащий газ направляют на утилизацию его энергии на первую ступень газовой турбины, где газ охлаждается до 390°С с понижением давления до б ат, а затем его направляют на вторую ступень каталитического окисления/ где процесс осуществляют под давлением б ат и при 390°С. После второй ступени окисления и охлаждения до 200С газ, содержащий, в основном, серный ангидрид.с примесью двуокиси серы, подают на сташию абсорбции, где происходит поглощение серного ангидрида концентрированной серной кислотой. Серная кислота со стадии абсорбции поступает в сушильную башню для от- . дувки растворенной непрореагировавшей на второй стадии окисления двуокиси серы с выводом продукционной кислоты. Одновременно в сушильной башне происходит осушка воздуха. Часть отдутой кислоты после сушильной башни подается на орошение в абсорбционную колонну. Отходящий газ после стадии абсорбции под давлением ё ат подогревают до . в теплообменниках и направляют для утилизации его энергии во вторую ступень газовой турбины, где давление понижается до 1 ат, а температура до 100°С. После этого газ направляют на выброс в атмосферу. П р и м е р 2. Процесс получения продукционной серной кислоты осуществ,ляют также, как в примере 1, за исключением того, что каталитическое окисление на первой ступени проводят под давлением 50 ат и при 760 С, а на второй - под давлением 10 ат и при 430°С. .ПримерЗ. Процесс получения продукционной серной кислоты осуществляют также, как в примере 1, за исключением того, что каталитическое окисление на первой стадии проводят под давлением 40 ат и при 730°С, а на второй - под давлением 8 ат-и при 410°С. Во всех примерах осуществления способа степень конверсии составляет на первой ступени 70-75%, после двух ступеней степень контактирования 99,7-99,8%, а общая степень конверсии после стадии абсорбции 99,99%. В целях получения сравнительных данных приведен испытания по известному способу при оптимальных .режимн лх параметрах. Результаты испытаний приведены в таблице.