СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ И/ИЛИ ОЛЕУМА

1. Способ производства серной кислоты и/или олеума, содержащий стадии:
2
2
2
(a) производства сырьевого газа, содержащего 5-50 мол.% SO и молярную концентрацию НO, составляющую 50-150% от молярной концентрации SO;
2
2
3
(b) прохождения сырьевого газа через стадию первого превращения SO, на которой SO окисляется до SO в одном или более слоях катализатора;
3
2
(c) охлаждения содержащего SO газа из указанной стадии первого превращения SO до температуры 0-100°С выше точки росы серной кислоты в газе;
3
3
2
3
2
4
(d) прохождения газа на стадию промежуточной конденсации серной кислоты, где содержащий SO газ охлаждается, и серная кислота конденсируется в охлаждаемых воздухом трубках, в которых газ SO движется вниз, тогда как охлаждающий воздух противотоком движется кверху промежуточного конденсатора, и в которых указанный воздух подается из контура рециркуляции воздуха, соединенного с указанным промежуточным конденсатором, и отвода от дна промежуточного конденсатора потока конденсированной серной кислоты или олеума, а также газового потока, содержащего непревращенный SO и неконденсированные SO и HSO;
2
3
2
4
(e) подачи воды и кислорода в газовый поток из промежуточного конденсатора, содержащего непревращенный SO и неконденсированные SO и HSO путем добавления к этому газовому потоку воздуха, отведенного от указанного контура рециркуляции воздуха, где контур рециркуляции воздуха содержит:
(е1) охлаждение воздуха,
(е2) добавление воды в воздух путем испарения воды в увлажнителе;
(е3) подачу воздуха в контур рециркуляции воздуха;
(е4) нагрев воздуха этапов (е2) и (е3) пропусканием воздуха через промежуточный конденсатор;
2
3
2
4
(е5) отвод части воздуха, который был нагрет в соответствии с этапом (е4) и добавление этого воздуха к указанному газовому потоку из промежуточного конденсатора, содержащего непревращенный SO и неконденсированные SO и HSO;
2
2
3
2
4
(f) повторный нагрев полученного газового потока из этапа (е) и подачу этого газа на стадию второго превращения SO, в которой оставшийся SOокисляется до SO в одном или более слоях катализатора, охлаждение газа до температуры на 0-100°С выше точки росы HSO в нем и последующую подачу газа на конечную стадию конденсации, на которой оставшаяся серная кислота конденсируется за счет охлаждения указанного газа в конечном конденсаторе, содержащем охлаждаемые воздухом вертикальные стеклянные трубы, в которых газ движется вверх, а воздух противотоком вниз, и отвод из указанного конечного конденсатора потока серной кислоты.
2
4
3
3
2
4
10
13
3
(g) подачу в газ перед или после его охлаждения до температуры на 0-100°С выше точки росы HSO в нем соответствии со стадией (f), твердых частиц в количестве 10-10 на Нм из расчета на объемный процент SO, вычисленном при предположении, что SО не гидратируется до НSO.
3
3
2. Способ по п.1, в котором на этапе промежуточной конденсации стадии (d) газ, содержащий SO, охлаждается с помощью: i) прохождения газа через охлаждаемые воздухом вертикальные стеклянные трубы, в которых газ SO течет внутри трубок, тогда как охлаждающий воздух движется противотоком вверх по внетрубной зоне промежуточного конденсатора, или ii) прохождения газа по внешней стороне горизонтальных стеклянных труб в противотоке с поперечным течением при прохождении воздуха внутри указанных трубок.
3. Способ по п.2, где охлаждаемые воздухом вертикальные стеклянные трубки оборудованы внутренними стеклянными спиралями.
2
4. Способ по п.1, в котором производство сырьевого газа стадии (а) содержит отвод из контура рециркуляции воздуха промежуточного конденсатора потока горячего воздуха, содержащего воду, и контакт этого потока с потоком, содержащим серу, в котором указанный поток, содержащий серу, выбирается из сырья, содержащего элементарную серу, и топочного газа, полученного при мокрой очистке содержащего SO газа, возникающего при обжиге сульфидов металлов или при термической регенерации отработанной серной кислоты и сульфатов.
2
5. Способ по п.1, в котором содержащий серу поток, применяемый в производстве сырьевого газа стадии (а), представляет собой газ, содержащий HS, который подвергается сжиганию и в котором воздух для сжигания содержит воздух, отведенный от стадии конечной конденсации.
6. Способ по п.1, в котором контур рециркуляции воздуха промежуточного конденсатора по (е3) содержит добавление охлажденного охлаждающего воздуха, отведенного от конечного конденсатора до увлажнителя, и/или добавление непосредственно атмосферного воздуха в промежуточный конденсатор или до промежуточного конденсатора.
2
3
3
2
4
7. Способ по любому из пп.1, 4 или 6, где газ, полученный на стадии (с) выше по ходу потока до промежуточного конденсатора серной кислоты, подается при молярном отношении НO/SO в интервале 1,0-1,15, вычисленное при предположении, что SO не гидратируется до HSO.
2
3
3
2
4
8. Способ по любому из пп.1, 2 или 4, в котором газ, полученный на стадии (с) выше по ходу потока до промежуточного конденсатора серной кислоты, подается при молярном отношении HO/SO в интервале 0,5-0,9, вычисленное при предположении, что SO не гидратируется до HSO.
2
3
3
2
4
2
9. Способ по п.5, где газ, полученный на этапе (с) выше по ходу потока до промежуточного конденсатора серной кислоты, подается при молярном отношении HO/SO в интервале 1,15-1,50, вычисленное при предположении, что SO не гидратируется до НSО, и без добавления дополнительной HO в газ при подготовке сырьевого газа.
10. Способ по п.1, в котором верхняя трубная решетка промежуточного конденсатора эксплуатируется при температурах выше точки росы серной кислоты газа на входе, по меньшей мере, на 20°С.
11. Способ по п.8, в котором поток газа и конденсированной серной кислоты, покидающий нижний конец охлаждаемых воздухом стеклянных трубок промежуточного конденсатора, дополнительно охлаждается с помощью прохождения потока газа и конденсата через пучок трубок, расположенный ниже по ходу потока после стеклянных трубок.
2
2
3
2
3
12. Способ по п.1, в котором сырьевой газ стадии (b) перед прохождением через указанную первую стадию превращения SO содержит 8-20 об.% SO, который на 94-98% превращается в SO за 2-4 слоя катализатора, тогда как остальной SO превращается в SO на 90-99% или более за один слой катализатора на второй стадии превращения.
2
3
2
4
13. Способ по п.7, в котором газовый поток, содержащий непревращенный SO и неконденсированные SO и HSO, отведенный от дна промежуточного конденсатора, имеет температуру 150°С.