DE2213579C2 - Process for the catalytic conversion of gases with a high content of SO deep 2 - Google Patents

Process for the catalytic conversion of gases with a high content of SO deep 2

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DE2213579C2 DE2213579A DE2213579A DE2213579C2 DE 2213579 C2 DE2213579 C2 DE 2213579C2 DE 2213579 A DE2213579 A DE 2213579A DE 2213579 A DE2213579 A DE 2213579A DE 2213579 C2 DE2213579 C2 DE 2213579C2
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Karel Dipl.-Ing. 7350 Bad Nauheim Vydra
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    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74Preparation
    • C01B17/76Preparation by contact processes
    • C01B17/765Multi-stage SO3-conversion

Description

Der Strom B wird in bekannter Weise weiterverarbeitet. Stream B is processed further in a known manner.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß bei der Inaktivierung des Katalysators der Umsatz zu SO3 praktisch konstant gehalten wird, die GasThe advantages of the invention are that when the catalyst is inactivated, the conversion to SO 3 , the gas, is kept practically constant

mengen ebenfalls praktisch konstant bleiben und dadurch ein opiimaler und einfacher Betrieb möglich ist. Außerdem können Schwankungen in der Gaszusammensetzung des Stromes A weitgehend ausgeglichen werden.quantities also remain practically constant and thus an optimal and simple operation is possible. In addition, fluctuations in the gas composition of stream A can be largely compensated for.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

1 21 2 Katalysatormasse als theoretisch erforderlich — wieCatalyst mass as theoretically required - how Patentanspruch: es bei der Verarbeitung von Gasen mit einem SO2-Claim: it applies to the processing of gases with an SO 2 - Gehalt unter etwa 11 Vn üblich ist — ist bei GasenContent below about 11 Vn is common - is with gases Verfahren zur katalytischen Umsetzung von mit hohem Gehalt an SO2 nicht möglich, da die Gasen mit hohem Gehalt an SO2 in Kontakt- 5 Reaktion, vor Erreichung der für den Katalysator anlagen mit mehreren hintereinandergeschalteten kritischen Temperatur und damit beträchtlich vor Kontakthorden, wobei ein Teilstrom teilweiser Erreichung des Gleichgewichtes abgebrochen werden umgesetzter SO3-haltiger Gase dem SO^-haltigen muß.Process for the catalytic conversion of high SO 2 content is not possible because the gases with a high SO 2 content are in contact with 5 reaction, before reaching the critical temperature for the catalyst, and thus considerably before contact trays, with a partial flow Once the equilibrium has been partially reached, the gases containing SO 3 converted to the SO ^ -containing must be broken off. Gas vor dem Einsatz in die erste Kontakthorde Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieGas before use in the first contact tray The invention is based on the object zugemischt wird und die Gase zwischen Kontakt- io Verminderung des Umsatzes zu SO3 infolge Inhorden zwischengekühJt werden, dadurch aktivierung der Kontaktmasse zu verhindern,
gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
is admixed and the gases are cooled between contact io reduction of the conversion to SO 3 due to inhorden, thereby preventing activation of the contact mass,
characterized in that at least one part of this object is achieved according to the invention
strom des abgezweigten Teilstromes teilweise «elöst, daß mindestens ein Teilstrom des abgezweigumgesetzter SOj-haltiger Gase vor der Zu- ten Teilstromes teilweise umgesetzter SO3-haltiger mischung durch einen Absorber geleitet wird 15 Gase vor der Zumischung durch einen Absorber und die absorbierte SO3-Menge in Abhängigkeit geleitet wird und die absorbierte SO3-Menge in Abvon der zunehmenden Inaktivierung der Kon- hängigkeit von der zunehmenden Inaktivierung der taktmasse in der Weise vergrößert wird, daß der Kontaktmasse in der Weise vergrößert wird, daß der Umsatz von SO2 zu SO3 in den Kontakthorden Umsatz von SO2 zu SO3 in den Kontakthorden etwa etwa konstant bleibt. 20 konstant bleibt."Stream of the branched off partial stream is partially resolved that at least a partial stream of the branched-converted SOj-containing gases is passed through an absorber before the incoming partial flow of partially converted SO 3 -containing mixture is passed through an absorber and the absorber SO 3 - Amount is conducted as a function of the amount and the amount of SO 3 absorbed, depending on the increasing inactivation of the dependence on the increasing inactivation of the clock mass, is increased in such a way that the contact mass is increased in such a way that the conversion of SO 2 to SO 3 in the contact trays conversion of SO 2 to SO 3 in the contact trays remains approximately constant. 20 remains constant. " Vorzugsweise wird der gesamte abgezweigte Teilstrom durch den Absorber geleitet. Dadurch entfälltThe entire branched off substream is preferably passed through the absorber. This is not necessary eine regulierte Abzweigung und Zumischung.a regulated diversion and admixture. Die Erfindung wird an Hand der Figur und eines as Beispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the figure and an example. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kata- Der Kontaktkessel 1 enthält vier Kontakthorden 1 a The invention relates to a method for kata- The contact kettle 1 contains four contact trays 1 a lytischen Umsetzung von Gasen mit hohem Gehalt bis 1 d. Zwischen den Kontakthorden sind Zwischenan SO., in Kontaktanlagen mit mehreren hinter- kühler 2α bis Ic angeordnet. Mit 3 ist ein Kühler, einandergeschaltfcien Kontakthorden, wobei ein Teil- mit 4 der Absorber und mit 5 die Mischvorrichtung strom teilweiser umgesetzter SO?-haltiger Gase dem 30 bezeichnet. Der Strom A der Gase mit hohem Gehalt SO2-haltigen Gas vor dem Einsatz in die erste an SO., wird in die Mischvorrichtung 5 geleitet. Der Kontakthorde zugemischt winl u d die Gase zwi- Strom E der gemischten Gase wird in den Kontaktschen Kontakthorden zwischengekühlt werden. kessel 1 geleitet und geht nacheinander durch dielytic conversion of gases with a high content up to 1 d. Between the contact trays are between SO., In contact systems with several backcoolers 2α to Ic . With 3 is a cooler, interconnected contact trays, with a partial with 4 the absorber and with 5 the mixing device stream of partially converted SO ? -containing gases denoted 30. The stream A of the gases with a high content of SO 2 -containing gas before being used in the first of SO., Is passed into the mixing device 5. The contact tray is admixed and the gases between Stream E of the mixed gases will be intercooled in the contact tray. boiler 1 and goes through the Bei der Umsetzung von SO,-hahigen Gasen zu Kontakthorde 1 α bis 1 rf und die Zwischenkühler 2 a SO3 mit anschließender Schwefelsäureherstellung muß 35 bis 2 c. Der den Kontaktkessel 1 verlassende Strom B die Katalysatormasse durch das Gas zunächst auf des teilweise zu SO3 umgesetzten Gases wird im die sogenannte Anspringtemperatur gebracht werden. Kühler 3 abgekühlt. Ein Teilstrcn C des Stromes B Diese Anspringtemperatur liegt z. B. bei Katalysa- wird in den Absorber 4 geleitet und dort in geregeltoren auf der Basis von Vanadinpentoxyd (V2O.) ic ter Menge von SO3 befreit. Der den Absorber 4 nach Zusammensetzung und Herstellungsart° bei 40 verlassende Strom D wird in die Mischvorrichtung 5 etwa 400 bis 450° C. Bei der Umsetzung von SO2 geleitet und dort mit dem Strom A vermischt. Ein zu SO3 tritt eine Steigerung der Temperatur ein, da Teilstrom F des Teilstromes C kann den Absorber 4 die Reaktion exotherm verläuft. Bei Gasen mit einem umgehen (gestrichelt dargestellt).
SO.,-Gehalt bis zu etwa 11 Vo kommt die Reaktion .
When converting SO, -hahigen gases to contact tray 1 α to 1 rf and the intermediate cooler 2 a SO 3 with subsequent sulfuric acid production, 35 to 2 c. The stream B leaving the contact vessel 1, the catalyst mass through the gas first of all to the gas partially converted to SO 3 , is brought to the so-called light-off temperature. Cooler 3 cooled down. A Teilstrcn C of the stream B This light-off temperature is z. B. in the case of cata- lysts is passed into the absorber 4 and freed there in regulated gates based on vanadium pentoxide (V 2 O.) ic ter amount of SO 3. The stream D leaving the absorber 4 at 40 ° C according to its composition and method of manufacture is passed into the mixing device 5 at around 400 to 450 ° C. During the conversion of SO 2 , it is mixed with the stream A there. An increase in temperature occurs to SO 3 , since substream F of substream C can cause absorber 4, the reaction is exothermic. In the case of gases, deal with one (shown in dashed lines).
So., - content up to about 11 Vo the reaction occurs.
bei'Temperaturen im Bereich von etwa 620° C zum 45 Beispielat temperatures in the range of about 620 ° C, for example Stillstand, weil dann das Gleichgewicht der Reaktion Der Strom A bsträgt 50 000 NmVh und hat eineStandstill, because then the equilibrium of the reaction The current A carries 50,000 NmVh and has a SO2 -t- Ά O2 ^ SOS erreicht wird. Bei Gasen mit Zusammensetzung von
höherem SO2-Gehalt steigt die Temperatur weiter, ^q 0/ <jq
SO 2 -t- Ά O 2 ^ SO S is reached. For gases with a composition of
With higher SO 2 content, the temperature continues to rise, ^ q 0 / <jq
da die Umsetzung erst bei höheren Temperaturen 1fl0. q ■since the reaction only takes place at higher temperatures 1fl0 . q ■ zum Gleichgewicht kommt. Bei Temperaturen über 50 Rest°N ' comes to equilibrium. At temperatures above 50 rest ° N ' etwa 620° C erfolgt jedoch eine Schädigung des - around 620 ° C, however, damage to the - Katalysators. Es wird ständig ein Teilstrom C von 5000 NmVhCatalyst. A partial flow C of 5000 NmVh is constantly being generated Es ist bekannt, die Schädigung des Katalysators abgezweigt, der ganz oder teilweise durch den Abinfolge Überhitzung dadurch zu vermeiden, daß den sorber 4 geleitet wird.It is known that the damage to the catalyst is diverted entirely or partially by the sequence Avoid overheating in that the sorber 4 is directed. SO.,-haltigen Gasen vor dem Einsatz in die erste 55 Im ersten Jahr wird im Absorber 4 kein SO., ab-Kontakthorde SOj-haltige Oase zugemischt werden. sorbiert. Der Strom E enthält dann 3,37 "-Ό SO;i, der Die Zumischung des SO3 bewirkt eine Bremsung der StromS enthält 22,14"/o SO2 und 37,140O SO3.
Umsetzung von SO2 zu SO3, so daß bei entsprechen- Im zweiten Jahr werden im Absorber 4 30°/o SO3
SO., - containing gases before use in the first 55 In the first year, no SO., Ab contact tray SOj-containing oases will be mixed in in the absorber 4. sorbed. The stream E then contains 3.37 "-Ό SO ; i , der The admixture of the SO 3 causes a braking of the stream S contains 22.14" / o SO 2 and 37.14 0 O SO 3 .
Conversion of SO 2 to SO 3 , so that in the second year, 30% SO 3 are in the absorber 4
der Zumischung und entsprechender Verweilzeit der absorbiert. Der Strom E enthält dann 2.33 °/o SO3, Gase in den Kontakthorden eine Überhitzung ver- 60 der Strom B enthält 22,410Zo SO2 und 36,34 Vo SO3. mieden wird (deutsche Auslegeschrift 1 054 431, Im dritten Jahr werden im Absorber 4 60Vo SO3 the admixture and the corresponding residence time of the absorbed. The current then E contains 2:33 ° / o SO comparable 3, the gases in the contacting trays overheating 60 of the stream B contains 22.41 0 Zo SO 2 and 36.34 Vo SO 3. is avoided (German Auslegeschrift 1 054 431, In the third year in the absorber 4 60Vo SO 3 deutsche Patentschrift 504 635. deutsche Offen- absorbiert. Der Strömt enthält dann 1,32Vo SO3, legungsschrift 2 026 818). Da die Kontaktmasse — der StromB enthält 22.68Vo SO2 und 35,56% SO3. insbesondere in den ersten Kontakthorden — im Im fünften Jahr werden im Absorber 4 100 Vo SO3 German patent 504 635. German open-absorbed. The stream then contains 1.32Vo SO 3 , specification 2 026 818). As the contact mass - the stream B contains 22.68Vo SO 2 and 35.56% SO 3 . especially in the first contact trays - in the fifth year, 4 100 Vo SO 3 are in the absorber Laufe der Zeit inaktiver wird, läßt die Rcaktions- 65 absorbiert. Der Strom E enthält dann kein SO3, der geschwindigkeit der Reaktion SO2 + V2 O2 ^ SO., Strom B enthält 23,03 Vo SO2 und 34,54 Vo SO3.
entsprechend nach und der Gasumsatz zu SO3 ver- Der Gesamtumsatz der Anlage bleibt praktisch
In the course of time it becomes inactive, the reaction 65 is absorbed. Stream E then contains no SO 3 , the rate of the reaction is SO 2 + V 2 O 2 ^ SO., Stream B contains 23.03 Vo SO 2 and 34.54 Vo SO 3 .
accordingly gradually and the gas turnover to SO 3 The total turnover of the plant remains practically
ritiRert sich entsprechend. Der Einsatz von mehr konstan; bei 60Vo.ritates itself accordingly. The use of more constan; at 60Vo.
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