КАТАЛИЗАТОРЫ НА ОСНОВЕ ОКСИДА РУТЕНИЯ ДЛЯ КОНВЕРСИИ ДИОКСИДА СЕРЫ В ТРИОКСИД СЕРЫ

1. Способ каталитического окисления диоксида серы до триоксида серы, включающий контактирование исходной газовой смеси, содержащей диоксид серы и кислород, с катализатором окисления, содержащим активную фазу на основе оксида рутения, с получением конвертированного газа, содержащего триоксид серы.
2. Способ по п.1, в котором катализатор окисления содержит кислотоустойчивый носитель, на котором размещена активная фаза.
3. Способ по п.2, в котором кислотоустойчивый носитель находится в виде порошка, гранул, колец, сфер или монолита с отверстиями.
4. Способ по п.2, в котором кислотоустойчивый носитель находится в виде монолита с отверстиями.
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором активная фаза содержит оксид рутения со средним размером кристаллитов менее примерно 500 Е, менее примерно 450 Е, менее примерно 400 Е, менее примерно 350 Е, менее примерно 300 Е, менее примерно 250 Е, менее примерно 200 Е, менее примерно 150 Е или менее примерно 100 Е.
6. Способ по любому из пп.1-4, в котором активная фаза содержит кристаллиты оксида рутения размером в интервале от примерно 10 Е до примерно 500 Е, от примерно 20 Е до примерно 300 Е, от примерно 30 Е до примерно 100 Е или от примерно 50 Е до примерно 80 Е.
7. Способ по п.6, в котором активная фаза содержит кристаллиты оксида рутения размером в интервале от примерно 50 Е до примерно 80 Е.
8. Способ по любому из пп.1-4, в котором активная фаза на основе оксида рутения содержит оксид рутения и промотор, содержащий оксид другого металла в состоянии окисления +4 или +3.
9. Способ по любому из пп.1-4, в котором содержание диоксида серы в исходной газовой смеси составляет не более примерно 2%, 1,5%, 1%, 0,9%, 0,8% или 0,7% по объему, и температура газа, контактируемого с катализатором окисления, составляет не более примерно 400°C.
10. Способ по п.9, в котором температура газа, контактируемого с катализатором окисления, составляет от примерно 300°C до примерно 400°C или от примерно 325°C до примерно 400°C.
11. Способ по п.10, в котором температура газа, контактируемого с катализатором окисления, составляет от примерно 350°C до примерно 375°C.
12. Способ по любому из пп.1-4, в котором данный способ является в основном адиабатическим, и теплоемкость исходной газовой смеси и содержание в ней диоксида серы таковы, что теплота экзотермической реакции окисления диоксида серы до триоксида серы не увеличивают температуру газа, контактируемого с катализатором окисления, выше примерно 400°C.
13. Способ по п.12, в котором содержание диоксида серы в исходной газовой смеси составляет не более примерно 5% по объему.
14. Способ по п.13, в котором содержание диоксида серы в исходной газовой смеси составляет не более примерно 1% по объему.
15. Способ по любому из пп.1-4, в котором средняя величина конверсии диоксида серы в триоксид серы составляет по меньшей мере примерно 75%.
16. Способ по п.15, в котором средняя величина конверсии диоксида серы в триоксид серы составляет по меньшей мере примерно 90%.
17. Способ по п.16, в котором средняя величина конверсии диоксида серы в триоксид серы составляет по меньшей мере примерно 95%.
-1
18. Способ по любому из пп.1-4, в котором содержание диоксида серы в конвертированном газе составляет менее примерно 100 млн по объему.
-1
19. Способ по п.18, в котором содержание диоксида серы в конвертированном газе составляет менее примерно 50 млн по объему.
-1
20. Способ по п.19, в котором содержание диоксида серы в конвертированном газе составляет менее примерно 10 млн по объему.
21. Способ получения серной кислоты и/или олеума из исходного газа, содержащего диоксид серы, включающий:
образование исходной газовой смеси для конверсии посредством объединения исходного газа с кислородсодержащим газом;
введение такой исходной газовой смеси для конверсии в каталитический конвертер, имеющий несколько последовательных каталитических стадий, каждая каталитическая стадия содержит катализатор окисления, эффективный для окисления диоксида серы до триоксида серы, и контактирование посредством этого исходной газовой смеси для конверсии с катализатором окисления, содержащимся по меньшей мере на первой каталитической стадии в указанной последовательности таких стадий, чтобы образовать частично конвертированный газ, содержащий триоксид серы и остаточные диоксид серы и кислород;
пропускание частично конвертированного газа через по меньшей мере одну последующую каталитическую стадию в последовательности таких стадий, катализатор окисления, находящийся на данной стадии, включает активную фазу, содержащую оксид рутения, в результате чего остаточный диоксид серы в частично конвертированном газе окисляется до триоксида серы с образованием конвертированного газа, содержащего триоксид серы и остаточный диоксид серы; и
контактирование данного конвертированного газа с водным раствором, содержащим серную кислоту, для абсорбции находящегося в нем триоксида серы в зоне абсорбции триоксида серы, чтобы получить дополнительное количество серной кислоты и/или олеума и газ, обедненный триоксидом серы, который содержит диоксид серы.
22. Способ по п.21, в котором катализатор окисления на основе оксида рутения содержит кислотоустойчивый носитель, на котором размещена активная фаза.
23. Способ по п.22, в котором кислотоустойчивый носитель находится в виде порошка, гранул, колец, сфер или монолита с отверстиями.
24. Способ по п.22, в котором кислотоустойчивый носитель находится в виде монолита с отверстиями.
25. Способ по любому из пп.21-24, в котором активная фаза содержит оксид рутения со средним размером кристаллитов менее примерно 500 Е, менее примерно 450 Е, менее примерно 400 Е, менее примерно 350 Е, менее примерно 300 Е, менее примерно 250 Е, менее примерно 200 Е, менее примерно 150 Е или менее примерно 100 Е.
26. Способ по любому из пп.21-24, в котором активная фаза содержит кристаллиты оксида рутения размером в интервале от примерно 10 Е до примерно 500 Е, от примерно 20 Е до примерно 300 Е, от примерно 30 Е до примерно 100 Е или от примерно 50 Е до примерно 80 Е.
27. Способ по п.26, в котором активная фаза содержит кристаллиты оксида рутения размером в интервале от примерно 50 Е до примерно 80 Е.
28. Способ по любому из пп.21-24, в котором активная фаза на основе оксида рутения содержит оксид рутения и промотор, содержащий оксид другого металла в состоянии окисления +4 или +3.
29. Способ по любому из пп.21-24, в котором содержание диоксида серы в частично конвертированном газе составляет не более примерно 2%, 1,5%, 1%, 0,9%, 0,8% или 0,7% по объему, и температура газа, контактируемого с катализатором окисления на основе оксида рутения, составляет не более примерно 400°C.
30. Способ по п.29, в котором температура газа, контактируемого с катализатором окисления на основе оксида рутения, составляет от примерно 300°C до примерно 400°C или от примерно 325°C до примерно 400°C.
31. Способ по п.30, в котором температура газа, контактируемого с катализатором окисления на основе оксида рутения, составляет от примерно 350°C до примерно 375°C.
32. Способ по п.21, в котором окисление диоксида серы в триоксид серы в частично конвертированном газе является в основном адиабатическим, и теплоемкость частично конвертированного газа, контактируемого с катализатором на основе оксида рутения, и содержание в нем диоксида серы таковы, что теплота экзотермической реакции окисления диоксида серы до триоксида серы не увеличивают температуру газа, контактируемого с катализатором окисления на основе оксида рутения, выше примерно 400°C.
33. Способ по п.32, в котором содержание диоксида серы в частично конвертированном газе составляет не более примерно 5% по объему.
34. Способ по п.33, в котором содержание диоксида серы в частично конвертированном газе составляет не более примерно 1% по объему.
35. Способ по любому из пп.21-24, в котором средняя величина конверсии диоксида серы в триоксид серы в частично конвертированном газе составляет по меньшей мере примерно 75%.
36. Способ по п.35, в котором средняя величина конверсии диоксида серы в триоксид серы в частично конвертированном газе составляет по меньшей мере примерно 90%.
37. Способ по п.36, в котором средняя величина конверсии диоксида серы в триоксид серы в частично конвертированном газе составляет по меньшей мере примерно 95%.
-1
38. Способ по любому из пп.21-24, в котором содержание диоксида серы в конвертированном газе составляет менее примерно 100 млн по объему.
-1
39. Способ по п.38, в котором содержание диоксида серы в конвертированном газе составляет менее примерно 50 млн по объему.
-1
40. Способ по п.39, в котором содержание диоксида серы в конвертированном газе составляет менее примерно 10 млн по объему.
41. Способ по любому из пп.21-24, в котором перед контактированием с катализатором окисления на основе оксида рутения частично конвертированный газ приводят в контакт с водным раствором, содержащим серную кислоту, для абсорбции находящегося в нем триоксида серы в зоне абсорбции триоксида серы, чтобы получить дополнительное количество серной кислоты и/или олеума и частично конвертированный газ, обедненный триоксидом серы.
42. Способ по п.41, в котором указанный частично конвертированный газ образуют пропусканием указанной исходной газовой смеси для конверсии через по меньшей мере первые две каталитические стадии в указанной последовательности каталитических стадий.
43. Способ по п.42, в котором указанный частично конвертированный газ образуют пропусканием указанной исходной газовой смеси для конверсии через по меньшей мере первые три каталитические стадии в указанной последовательности каталитических стадий.
44. Способ по п.41, в котором катализатор окисления на основе оксида рутения размещен на последней каталитической стадии в указанной последовательности каталитических стадий.
45. Катализатор окисления, содержащий кислотоустойчивый носитель, на котором размещена активная фаза, причем данная активная фаза содержит оксид рутения со средним размером кристаллитов менее примерно 500 Е.
46. Катализатор окисления, содержащий:
кислотоустойчивый носитель; и
промотированную активную фазу на поверхности носителя, содержащую оксид рутения и промотор, содержащий другой оксид металла в состоянии окисления +4 или +3.
47. Способ получения катализатора окисления, включающий:
объединение раствора соли рутения и кислотоустойчивого носителя с образованием суспензии;
добавление основания к суспензии, чтобы сформировать предшественник катализатора, имеющий покрытие из оксида рутения на поверхности носителя; и
термообработку предшественника катализатора при первой температуре от примерно 200°C до примерно 350°C в течение от примерно 0,1 ч до примерно 5 ч и при второй температуре от примерно 50°C до примерно 500°C в течение от примерно 0,1 ч до примерно 5 ч, чтобы преобразовать предшественник катализатора в катализатор окисления, включающий носитель и активную фазу на нем, содержащую оксид рутения.