Способ получения серного ангидрида

Союз Советскик Социалистическик Республик) .11. Кл.- С 01 В 17, 7 1) 185797 2) Заявлено 01.12.72 2) 02.12,71 23) Приоритет -31) Р 2159789.7 3) ФР Государственный те ета Министров СССРделаа изобретенийи открытий 53) УЛК 661,2423) Опуо;икова;О 25.06,77. Ьоллс ге 1 Опуо икогаиия Оцисая 1 о. 15 2) Авторы изобрстеци 11 цостр 1.ц;аус Кпяйне-Вейш и Херманн Више Ханс Гут,етер Ре Заявител Иностранная фира Байер АГГИДР ИДА ИЯ СЕРНО 54) СПОСОБ ПО Изобретение относится к способаз получения серцого ацпприла или серцои кслоты из серы.Концентрироваццьш сернистый газ можсг быть получен путем сжигания элементарной 5 серы с истюльзовапем технического кислорода. Однако высокие температуры, развива ющиеся при сжигании серы в кислоро;1 е, создают рял сложных технологических проблсз.Известен способ лвухступенчатого сжига- О ция серь, заключающийся в том, что ца первой стадии серу сжигают при 1500 - 1600" С и недостатке кислорода (70 - 95" от стехиометрии). Образующиеся при этом газы, содержащие;вуокись серы и серу, после ох лаждения до 750 С дожигают ца второи сталии с кислоролом в количестве 5 - 30", от стехиометрии 1.Нелостатком ;1 ацного способа является сжигацис серы в атмосфере возлуха, что влс чст за сооой ооразовацие окислов азота, торые загрязняют целевой пролукт, а кроме того, получается оольшой объем циркуля. циоцных газов.Известен также способ получения серной кислоты путем сжигания серы в кислороле в присутствии избыточного количсства паров серы, подаваемых под избыточным давлением, с послелуюшим окислением полученной лвуокисц серы ло ссрюго ацпдрида. Наличие цри этом изоыточого кол,;сства серы поз цо,1 яст снизить тсзГсрату 1 у ца стадии сжи. г;1 ция ес 21,1.1 аиоо,.се Олизок к изобрстсци 0 способ цол лсция серного ацгидрила путем ступенчатого ежи ация элс.сцтарцой серы в исло. роле с послелуошим мцогосталийцым ката,итцчсским окислеисм образовавшейся лвуокиси серы. На псрвой сталш обжиг про волят при нелостаткс кислорода с целью искгпо сця взрыва и сцижсция температуры горения, а остальное количество кислорода вволят во вторую зону 3.Нслостаток этоо сособа з 1 лОастся в том что при снижении тсмпсратуры только избытком ссры требуется большая плотность загрузки серы, при которой ца стенках кот. ла, нагретых ло 250 - 280 С колсцсируется сера, поэтому необходимы лополнитсльцыс мероприятия, поцижающис тсмператтру.Цель изобрстсия упрощение процесса, а также исключсцис врслцых выбросов в атмосферу.Для этого по предлагаемому способу по. лучеция серного ацплрила путем мцогосталийного сжигания серы первую стадию сжигания серы проволят в присутствии рецирку лируемого серного ацплрила при объемное соотношении кислорол: серный ацплрид= = 33,3 - 60:40 - 66,7 и при полаче серы иколичестве 5 - 40 мол. ) от всей сжиггсмойсеры. Полученный ца сталиях сжигаця серысернистыЙ Гяз Далее Г 10 лВСОГяют кятялитисскому мцогоступсцчатому окислецно ло серного ацплрила.Благодаря использованию серы ц истогоцлл технического кислорода имеется возможность проводить процесс без Ввс;гения ицертны.( газов, что позволяет исключить образованс окислов дзота, уменьшить объем циркуляциоцных газов, а также иск(почить в:)слцыс выбросы в атмосферу.Нд первой стдлии СЖИГАЛИе серы ссудествляют без внешнего охлаждения при500- - 2000 С, а затем продукты сгораОстатсцы количеством серы Оецс,яО СТСХИО),ЕТРШЦССКИ В ЦССЕО 1 с (О Сг ЦСПС.1цри пря; ом охлджлси, При с, д посллующцх стдлцях сжигания серы температуру:0,1 лрживд 1 ст ца урсвцс 17002500" С, дмсжлу сталямц газы охлджлдют ло 890 --1000 С.Кдтдлцтцчссксс окцслсцие пслучсццОЙ цяталиях сжигания серы лвуоецсц серы осуществляют в многослойных еоцтактцых апгдратдх, прслпочтитсльно. 3 - 5-слойных. Прцсм ця псрвый коцтдетцыц слОЙ Гдз полают стемпера-.рс; 300 - 450 С, д максимальнаятсзпсрдт 1 эя Газа цдтдетцрсвдция составляет 600 в -620 С.Образовавшийся серный дцплрил в здвцсцмостег от про.зволствецных требованийможно еоцлецсировать илц абсорбировать сполсццсм серпой кислоты цли олсумд. Оставш:гйся гдз, солерждщцй 80 з, цдрццдльцс:лазлсццс трсхоецси серы в котором соотвеств ст пдрццальцому Лавлсццо прц темпе)дтуре коцлсцсации, может быть персработаи) сепарц 1)уюцгсм контактом слое ло суммгрцой стегсци превращения - 99"Способ осуществляот по схеме, прслставленцой ца чертеже,В футсровдцной пс ги 1 сжигают 5 - 40мол. О)о от общего количества серы, полгзгмоЙ цз хргццлищд 2 пс трубопрсгслу стехпометрц еским количеством кислоро;13,поступающего из хра;илищапо трубопроВолу 5. Часть этого потока О, прохолящгяпо трубопроводу 6, увлекает из еолоцылля пслмсция слсмзгд 80 з, естсрдя цаирдвляется по трубопроволу 8 в псрвчцую камеру сгорания лля снижения тсмцсрдтмрьГорячие газообразные пролукты егор дця,солержащие в цскоторых слуаях ц царь,серы, цаправляются во вторичную камер, 0сгорация, которая ца схеме разлелед цд тризоны 10 сгорания и которая, в соответствиис предпочтительным вгриацтом, Вь)полцсцдВиде трубятс 0 1(стля Г;)ц ем . Едзд..;Газообразные 1;)сл) еты ц )слздрцтелГП 0 сх -лаждаются в первой зоне 1 охлджлецця лс800 в 10 С. В зону 10 по трубсцроволу 12подают на расположенные лруг за;г;)угомстадии сгорания оставшееся количество серы: сжигают ее со стехиометрическим колцчсством 0, подаваемым по труоопроволу 1.Образующиеся при этом газообразные пролукты с температурой 2500 С после отлель- ЦЫХ СТЯДЦЙ СЖИ) ЯЦИ 51 ОХЛЯЖЛД)ЕОТСЯ В ЗОЕЯХ 5 14 ло 800 - 1000 С, После прохожления черезцослслною камеру сгорания газообразньс пролукты схлажлаются в зоце 15 ло полхолящсй лля смешения с кислородом температуры и направляотея в контактную систему 16 по труоопрсвоЛу 17 и затс".1 цх Лозиру 0 ца отлсльныс слои катализатора 8 по трубоцроволдм 19, 20, 21. Необхолимь лля о:лслеция кислород посту.ает по трубопроГолу 22 в прелвдрительлью нагреватель 28 15 ц затс., цд первый слой катализатора чгстичцыц поток этого кислорода выдувает из колонны 7 о трубоцроволам 0 и 24 трехокцсь ССРЫ, ЕООРДЯ ПРИ.СИВЯЕТСЯ Е ОСЦОВЕОМУ потоку Оз псрсл первым слоем катализатор.20 Вылсляощссся при контактировании теплореакции отво:гцтся с помощью тсплообмсциико 3 2, полк(ю снцых мсжлу и после слосг) катглизаторд. Образовавшаяся трсхокись серы цо трубопроволу 26 поступает в коцлсц сатор 27 и дбсороер 28. Скоцлсцсировавшаяся и); этсзг тсхсецс, серь и 650/ -цый о емм цепрсрывцо отволятся цо трубогроволам 2) цлц 80. Оставшийся газ по труоопроволу э направляется в Лополцитсльцую коцтаетную ЗО у тапочку меньшего размера, (оторая на чертек цс обозцачена. Позл)ии 8 и 88 обозцг:дют нд чертеже соответственно холопльци" Л,Я ОЛСУЗЕ И СОС)ШИК ОЛС МД.РсциркулируОщая трсхокись серы месттемпературу преимущественно 40 - 80 С, хотя гзцсдтура может быть и более в сокой цли более ццзкой. При более высокой темпердтг)с соотвстствсццо псвьшястся количество рециркулируемсй 80 з.4 П р и м е р. В рдспылительцую камерусгдя, которая сое 1:цсца с торцовой частшс (1)утс,)овдц ой пс и лля сжигания серы, полают 1375 кг час элс,:снтарцой серы г)25) от общего количества) в (цЛком Вияе с 45 3 я= .,)г",час и:"лорола и 770 я,яз час рециркул;русмой 80 з с температурой 32 С, В печи темпсрдт ру поллсржцвгиот царов;е 1800 С, благолдря рдзложецию 50 з, сопрогсжлдющмуся поглощением тепла, а также 50 блдголаря испарению и расщеплению серы.Пролукты сгорация, солсржащие 1540 ялз,час 80, и 195 ягяз час 5, с температурой 1800 С пропускают через котел-утилизатор гле о;:1 охлджлаются ло 1000 С. Оставшиеся 75, 55 1125 кг/час) от общего количества серьс)к гге)т ца послелующих сталиях.Серу и кислород ца эти стадии полаютСЛЕЛ,Ю 1 ЦИМ ООРЯЗО.1.Первая дозировка 375 кгчас серы50 1159 я.гзчас кислоролаВторая лозировкд 1375 кг час серы963 гчлчас кислородаПолачу О, и 8 осуществляют через распылительную горелку.563115 1 О 37 Оо 1 о 42 Ооо 21,0% 167 нт",цпс 190 н 1"/час 21 я.я цпс 80;80 0; 30 40 О - , (:-,зоны охлаждения, в которых газ охлажлается до 1000 С. После после;цей стугсн сжигания 80 содержащий газ, охлаждается до 400 С,После Отво;1,2 Газа л;51 полчсния жилкои 50, лля коцтактирования на четырехслойном катализаторе остается 3110 ня,час 80,. Полачу 80 на отдельные слои катализатора осуществляют следующим образом: 600 нло/час на первый слой; 1000 кл, час ца второй слой; 1510 н,т"чпс на третий слой.Полный поток О составляющий 1555 нл/час, полают на первый слой катализатора через нагреватель, обогреваемый паром, причем частичный поток О Составля 1 ощи 1 150 нм/час, выдувает из олеумной колонны, орошаемой 65 оо-цым олеумом, 300 н 1 Яцас 80 з, и способствует предварительному превращению 33,3,4 перел первым слоем катали. затора.1(оличества и характеристика состояни;1 перел и после слоев катализатора. Первый слой катализатораВхол: 600 я,1/час 80,300 ялз/час 80 о15 О 5 кл/час О,33,3",о предварительнаястепень превращения370 С2,58 О. ЪО, 1 соотцошецис) Выход: 135 н 1/час 80765 яз/час 80,1317,5 я,1/час О.85/о степень превращения620 С Второй слой катализатораВхол: 1135 ял/час .О.765 ил/час 80,1317,5 нл о ц и с 040,2 о/о степень превращения370 С1,16 О,"О,Выход: 340 н 11 цпс 80 о1560 н 13 чп082",., степень превраценя620 С Третий слой катализатораВход: 1850 ял" цас 801560 ялгачпс 80 з92 о я ичас О,45,7 оо степень превращения410 С Вь 1 хол 785:.ч п . 80,2625 ял Чпс 80; 392,5 нлз/чпс О,77 оо степень превращения 598 С 5 Чет зсртый слой катализатораВход: выход с третьего слоякатализатора В ыхол: 190 ял/ц п с 8 О. 3220 н,1/чпс Од 95 н я час О 94,5 оо степень превращения 468 С15 Из газовой смеси, выходящей после чст.вертого слоя катализатора в количестве 3220 н 1/Зчпс ЬО., конленсируют 50, в количестве 465 н.1",цас. Необходимое лля этого охлаждение газа ло 42 С осуществляют пу тем водяного охлаждения. В олеммцой колон е из проискаемых 2755 н.т/цпс 80, абсорбируется 2588 нлРчас.Оа. Тсмперат ра получаемого олеума со 25 ставляст 40 С. Покидающий олсумцую колонну газ имсет слелмюши 1 состав;При цеобхолимости степени превращения 8099,5 оо можно использовать дополнительное контактное устройство меньшего размера с лвумя слоями катализатора с промежуточным охлаждением газа. Формула изобретения Способ получения серного ацппр 1 па путем мцогоста;1 ийцого сжигания серы г кислороде с послслу 1 ошим ступенчатым каталитическим Окислением ОбразОГ 2 Гше 11 ся двуокиси 45 серы, о т л и ч а 1 о щ и и с я тем,:то, с цельюупрощения процссса п исключения загрязце- ЦИЯ ат.10 Сфе 1 РЬ ОТХОЛЯГЦИМИ Газ аХ 1 И, ПСРВ 10 сталию сжигания серы проводят в присутствии рсциркул 1 русмого серного ацг 1 прила при 5 п обьсмцом соотношении кислорол: серный ацгилрил = 33.3 - 60: -10 - 66,7, а серу ца эту сталию полают в количестве 5 - 40 мол. " От всей сж 11 Гасмой ссры. 55 1:сточин(: и ,Формации, прицятыс во внимание при экспертиз;1. Патент СССР .Ъ 383268, кл. С 01 Вказ 508/167 Изд. М 634 ПП Госуларствеиного комитета иа де.сам изобретений .1 осквг, Ж, Раушска арьк, фин. иред, Патент Редактор Л, Гребенннкова Тирана 671 Совета динис открытий наб., д. 4,5 рректор В. Гутма Подписиов СССР