KR20090106459A - Ｓｏ2-함유 기체를 산소로 촉매적 산화시키기 위한 방법 및장치 - Google Patents

Ｓｏ2-함유 기체를 산소로 촉매적 산화시키기 위한 방법 및장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20090106459A
KR20090106459A KR1020097010050A KR20097010050A KR20090106459A KR 20090106459 A KR20090106459 A KR 20090106459A KR 1020097010050 A KR1020097010050 A KR 1020097010050A KR 20097010050 A KR20097010050 A KR 20097010050A KR 20090106459 A KR20090106459 A KR 20090106459A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tube
catalyst
gas
volume
sulfur dioxide
Prior art date
Application number
KR1020097010050A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101420127B1 (ko
Inventor
베른트 에르케스
마르틴 퀴르텐
베레나 하베르캄프
Original Assignee
바이엘 테크놀로지 서비시즈 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바이엘 테크놀로지 서비시즈 게엠베하 filed Critical 바이엘 테크놀로지 서비시즈 게엠베하
Publication of KR20090106459A publication Critical patent/KR20090106459A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101420127B1 publication Critical patent/KR101420127B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74—Preparation
    • C01B17/76—Preparation by contact processes
    • C01B17/765—Multi-stage SO3-conversion
    • C01B17/7655—Multi-stage SO3-conversion with intermediate absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75—Multi-step processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8603—Removing sulfur compounds
    • B01D53/8609—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0476—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds
    • B01J8/048—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds the beds being superimposed one above the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0476—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds
    • B01J8/0488—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds the beds being placed in separate reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0496—Heating or cooling the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/067—Heating or cooling the reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74—Preparation
    • C01B17/76—Preparation by contact processes
    • C01B17/765—Multi-stage SO3-conversion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74—Preparation
    • C01B17/76—Preparation by contact processes
    • C01B17/78—Preparation by contact processes characterised by the catalyst used
    • C01B17/79—Preparation by contact processes characterised by the catalyst used containing vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74—Preparation
    • C01B17/76—Preparation by contact processes
    • C01B17/80—Apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74—Preparation
    • C01B17/76—Preparation by contact processes
    • C01B17/80—Apparatus
    • C01B17/803—Converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20723—Vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00176—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles outside the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00203—Coils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00004—Scale aspects
    • B01J2219/00006—Large-scale industrial plants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 0.1 내지 66 부피%의 이산화황외에 산소를 함유하는 출발 기체를 연속 촉매적으로 완전 또는 부분 산화시키는 방법에 관한 것이고, 여기에서, 촉매는 에너지의 도입 또는 제거에 의한 유사등온 공정 조건에 의해 활성적으로 유지된다. 본 발명은 또한, 촉매로 채워진 내부 튜브가 반응 튜브를 형성하는 적어도 하나의 이중-벽 튜브를 포함하는 수직 열 교환기이고, 열이 병류로 반응 튜브 주변에 전달되고, 튜브 접촉 장치의 다운스트림에 설치된 SO3을 분리하기 위한 흡수체가 있는 적어도 하나의 튜브 접촉 장치를 특징으로 하는, 이산화황 및 산소를 함유하는 출발 기체를 연속 촉매적으로 완전 또는 부분 산화시키는 장치에 관한 것이다. 촉매의 반응성은 불활성 물질을 혼합하여 예비설정된다. 본 발명의 장치는 특히 본 발명의 방법을 수행하기에 적합하다.

Description

ＳＯ2-함유 기체를 산소로 촉매적 산화시키기 위한 방법 및 장치{PROCESS AND APPARATUS FOR THE CATALYTIC OXIDATION OF SO2-CONTAINING GASES BY MEANS OF OXYGEN}
본 발명은 간접적으로 냉각 또는 가열하여 원하는 촉매의 작동 온도를 유지시키는 유사등온적으로 작동되는 튜브 접촉 장치 (pseudoisothermally operated tube contact apparatus, PIC)에서 산소에 의해 SO2를 0.1 내지 66 부피%로 함유하는 기체를 촉매적 산화시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래 기술에서, 황산은 보통 하나 이상의 촉매-함유 접촉 단계를 갖는 반응기에서 이중 접촉 공정에 의해 공업적 규모로 제조된다 (예: Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry에서 기술됨). SO2 + ½O2 → SO3의 산화는 보통 예를 들어, T = 380℃ - 650℃의 온도 창 (temperature window)에서 세슘의 존재 또는 부재하에 오산화 바나듐 촉매상에서 촉매적으로 일어난다. 또한, T < 340℃ 내지 380℃에서 촉매는 요구되는 발화 온도에 도달하지 않고, T > 630℃ 내지 650℃에서 비가역적으로 손상된다는 것이 공지되었다. 또한 SO2 함량이 13.5 부피% 이상일 때 종래 접촉 단계에서의 반응은 매우 발열이어서 촉매는 핫 스폿 (hot spot)을 형성하고, 비가역적으로 손상된다고도 공지되었다. 따라서 촉매의 요건을 만족시키기 위해, 종래 기술에 대응하는 플랜트는 T < 640℃ 및 출발 기체중에 < 13.5 부피%의 SO2 함량에서 작동되어 촉매의 비가역적 손상을 피한다. 또한, 촉매가 종래 기술에 따라 단열적으로 수행되는 공정에서 작동하기 시작하는 것을 보장하기 위해 출발 기체의 유입 온도는 T > 380℃이어야 하고, SO2 함량은 > 약 5 부피%여야 한다.
SO2 함량이 > 13.5 부피%인 출발 기체의 촉매적 산화를 위해, 예를 들어, 출발 기체는 촉매에 도입되기 전에 우선 공기로 희석되고, 이에 따라 플랜트에는 큰 기체 부피가 통과되는 것이 제안되었다. 특히, 20 내지 66 부피%의 SO2 함량을 가진 이산화황이 풍부한 출발 기체로 건식제련 (pyrometallurgical) 오프가스를 사용할 때, 큰 희석 인자 (dilution factor)를 필요로 하여 과도하게 높은 비용을 야기할 것이다.
DE-A 2026818호는 제1 접촉 단계에 진입하기 전에 출발 기체가 올레움으로부터 날려진 SO3으로 희석되고, 공기로 추가적으로 희석되어 SO2 농도가 10 내지 20%가 되는 방법을 기술하였다. 이 방법의 단점은 고비용 및 제1 접촉 단계에서의 저특이적 SO2 변환이다.
DE-10249782호는 복수의 접촉 단계를 갖는 반응기에서 SO2 농도가 > 13.5 부피%인 농축 출발 기체에 기초하는 황산 제조 방법을 기술하였고, 이는 비교적 적은 양의 희석 공기를 사용하여 작동될 수 있음을 기술하였다. 제1 접촉 단계에서 희석은 부분적으로 산화된 기체 스트림의 재순환에 의해 달성된다. SO2/SO3-함유 기체의 서브스트림 (substream)은 최종 주요 접촉 단계에 앞선 접촉 단계로부터 취해진다. 이 서브스트림은 출발 기체 (13 부피% 초과의 SO2 함량)와 혼합되어 촉매의 과열을 확실히 피하기 위해 SO2 함량이 < 13 부피%인 접촉 기체를 형성하고, 제1 접촉 단계로 공급될 수 있다. 여기에서, 반응 SO2 + ½O2 ⇔ SO3의 열역학적 평형은 출발 물질의 방향으로 이동하여 촉매의 과열을 피한다. 이 방법의 단점은 장치가 고가라는 것이다.
특히 야금 공정 및 얻어진 오프가스에서 또한 현재의 황산 플랜트의 용량을 증가시키기 위해 황 연소를 사용하는 것은 부피 유량 (volume flow) 및 수리학을 유지하면서 SO2 농도가 > 13.5 부피%인 출발 기체를 처리하기 위한 경제적인 방법일 필요가 있다.
황 화합물이 사용되는 많은 화학 공정에서, 심한 농도 변동이 요구되더라도 SO2 함량이 < 5 부피%인 출발 기체를 처리하기 위한 경제적이고 생태학적인 공정이 또한 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 첫번째로 이산화황 함량이 > 13.5 부피%인 농축 출발 기체를 위한 황산의 저렴한 제조를 가능하게 하는 것이고, 두번째로, 다양한 화학 공정으로부터 이산화황-함유 오프가스 (SO2 < 5 부피%)에 대한 경제적이고 생태학적인 공정을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 목적은 바람직하게는 중간 회로를 통해, 그리고 바람직하게는 튜브 접촉 장치에서 에너지의 도입 또는 제거에 의한 유사등온 공정 조건으로 달성된다. SO2 함량이 > 약 5 부피%인 출발 기체의 경우, 바람직하게는 T = 420℃ - 600℃의 온도 창에서 세슘의 존재 또는 부재하에 오산화 바나듐 촉매를 사용할 때, 방출된 반응열이 중간 회로를 통해 연속적으로 제거되어 유사등온 공정 조건이 촉매상에서 확립되고, SO2 함량이 < 약 5 부피%인 출발 기체의 경우, 바람직하게는 T = 420℃ 내지 600℃의 온도 창에서 오산화 바나듐 촉매를 사용할 때, 열은 중간 회로를 통해 연속적으로 도입될 수 있어, 촉매상에서 유사등온 공정 조건이 유사하게 확립된다.
본 발명의 방법은 놀랍게도 0.1 < SO2 < 66 부피%의 SO2 함량을 갖는 출발 기체를 적어도 부분적으로 촉매상에서 산소에 의한 산화에 의해 삼산화황으로 변환시킬 수 있게 한다.
따라서, 본 발명은 이산화황 및 산소를 함유하는 출발 기체의 연속 촉매적인 완전 또는 부분 산화 방법을 제공하고, 에너지의 도입 또는 제거에 의한 유사등온 공정 조건으로 촉매가 활성으로 유지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, 촉매로 채워진 내부 튜브가 반응 튜브를 형성하는 적어도 하나의 이중-벽 튜브를 포함하는 수직 열 교환기이고, 열이 냉각 매질에 의해 반응 튜브 주변으로 전달되고, 튜브 접촉 장치에 이어서 SO3을 분리하기 위한 흡수체가 있는 적어도 하나의 튜브 접촉 장치를 특징으로 하는, 이산화황 및 산소를 함유하는 출발 기체를 연속 촉매적으로 완전 또는 부분 산화시키기 위한 장치를 제공한다.
튜브 접촉 장치는 바람직하게는 내부 튜브 및 외부 튜브를 갖는 복수의 이중-벽 튜브를 포함하고, 촉매가 내부 튜브에 존재하며, 열 전달은 내부 및 외부 튜브간 중간 공간을 통해 병류 (cocurrent)로 이동되는 냉각 매질에 의해 이들 내부 튜브/반응 튜브 주변에서 이루어지는 수직 열 교환기이다.
본 발명의 방법은 바람직하게 본 발명의 장치의 일 구체예에서 수행된다. 본 발명의 방법은 바람직하게 튜브 접촉 장치에서 수행된다. 에너지의 도입 또는 제거는 바람직하게 중간 회로를 통해 이루어진다.
본 발명의 방법에서, 온도 창 및 특히 확립된 온도 최대치 (temperature maximum established)는 설계 단계에서 본질적으로 이산화황 농도에 대하여 고정된 한계내에서 정해진다. 중요한 파라미터는 기체 유입 온도, 기체 속도, 촉매 희석, 튜브 구조 및 냉각력 (cooling power)이다.
중간 회로에서 조건은 보통 세슘의 존재 또는 부재하에 오산화 바나듐 촉매를 사용할 때 촉매가 임의의 지점에서 640℃의 손상 한계값을 초과하지 않도록 조정된다. 조건은 바람직하게, 튜브 길이에 걸쳐 확립된 온도 프로필이 입구 온도가 380℃ 내지 450℃, 바람직하게는 400℃ 내지 450℃이고, 출구 온도가 430℃ 내지 500℃이고, 온도 최대치가 580℃ 이하가 되도록 조정된다.
본 발명의 방법의 바람직한 구체예에서, 5 내지 10%, 바람직하게 6 내지 8%, 특히 바람직하게 7.5%의 세슘을 함유하는 세슘-도핑 오산화 바나듐 촉매는 360 내지 450℃, 바람직하게 370 내지 450℃, 특히 바람직하게 380 내지 450℃의 낮은 기체 유입 온도에 대하여 사용된다.
바람직하게 튜브 접촉 장치는 1 m 내지 12 m, 바람직하게는 2 m 내지 6 m의 튜브 길이에서 25 mm 내지 150 mm, 바람직하게 50 mm 내지 80 mm의 공칭 직경을 갖는 반응 튜브를 갖는다.
보통 촉매는 촉매 지지 물질에 적용된 촉매적으로 활성인 금속 또는 금속 유도체를 필요하다면 촉진제 (promoter)와 함께 포함한다. 예를 들어, 촉매는 SiO2에 적용된 칼륨 및 나트륨 염과 V2O5이다.
촉매의 베드 (bed) 높이에 걸친 온도 프로필을 개선하기 위해, 촉매는 방법의 특정 구체예에서 내열성 불활성 물질, 특히, 순수한 촉매 지지 물질, 예를 들어, 유리, SiO2, Al2O3 또는 다른 통상적인 산화물, 세라믹, 실리카 겔 또는 제올라이트, 바람직하게는 유리 및 세라믹과 혼합된다.
사용된 촉매의 반응성은 일반적으로 불활성 물질을 1:100 내지 100:1의 비로 혼합하여 미리 조정된다. 불활성 물질 및 촉매를 90:10 내지 40:60, 특히 바람직하게는 80:20 내지 40:60의 비로 혼합하는 것이 바람직하다.
출발 기체의 SO2 농도에 따라, 열은 반응 튜브 주변에서 연속적으로 제거되거나 도입된다.
온도 최대치가 튜브 길이에 걸쳐 기체의 양, 기체 유입 온도, 유입시 SO2 농도, 장치 설계, 예를 들어, 튜브 길이, 튜브 직경, 촉매의 희석도 (degree of dilution), 동역학에 의한 튜브내로의 유량의 함수로 확립되기 때문에 열 제거가 특히 중요하다.
냉각 매질은 횡류 (cross-current), 역류 (countercurrent) 또는 병류로 운반될 수 있다. 발열 반응 때문에 병류 작동이 바람직하다. 이는 촉매상에서 국소적인 온도 피크를 확실히 피할 수 있다는 점과 순환되는 냉각 매질의 질량 유량 (mass flow)의 관점에서 상당한 이점을 제공한다.
중간 회로를 통한 열의 간접 도입 및/또는 제거를 위한 가능한 냉각 매질은 원칙적으로는 열 전달 오일, 염액, 증기, 기체 및 공기이다. 비용 때문에 공기가 매질로 바람직하다. 공기가 바람직한 냉각 매질로 사용될 때, 이중-벽 구조는 작동 특성 및 선택된 튜브 쌍 (내부 튜브 및 외부 튜브)의 결과로 20 내지 80 W/m2K, 바람직하게는 40 내지 70 W/m2K의 열 전달값 (heat transfer number) (알파값)이 확립되도록 선택된다.
본 발명의 장치의 특정 구체예에서, 튜브 접촉 장치내 온도는 냉각기, 송풍기 또는 펌프 및/또는 가열기를 포함하는, 간접적으로 작동되는 냉각 및/또는 가열 회로에 의해 설정된다.
약 220℃ 내지 550℃, 바람직하게는 300℃ 내지 450℃의 온도 범위에서 냉각 회로로부터 제거되는 열은 열 교환기를 통해 추가의 작업 용도, 바람직하게는 저압 증기로 변화될 수 있다.
본 발명의 장치의 일구체예에서, 복수의 튜브 접촉 장치는 직렬 또는 병렬로 연결된다.
추가의 구체예에서, 장치는 다음과 같은 튜브 접촉 장치의 다운스트림 (downstream)을 갖는다:
- 임의로 하나 또는 두개의 예비흡수체 (preabsorber) (올레움/중간 흡수체),
- 임의로 올레움/중간 흡수체를 갖춘 하나 이상의 접촉 스테이지,
- 최종 흡수체 및
- 임의의 오프가스 정제 플랜트.
튜브 접촉 장치는 전통적인 접촉 플랜트, 바람직하게는 이중 접촉 플랜트 및 적어도 하나의 올레움/중간 흡수체, 접촉 단계 및 최종 흡수체와 결합될 수 있다. 이 경우, 튜브 접촉 장치는 전통적인 이중 접촉 플랜트의 업스트림 (upstream)이 설치된다. 이산화황의 유입 농도가 매우 높은 경우, 예비흡수체는 바람직하게 튜브 접촉 장치의 다운스트림이 설치된다. 예비흡수체, 올레움/중간 흡수체 및 최종 흡수체는 기체 스트림으로부터 생성된 SO3을 포획한다. 본 발명의 방법에 의해 이산화황 유입 농도가 5 내지 13 부피%로 감소된 기체는 종래 기술에 따라 다운스트림 이중 접촉 플랜트에서 추가로 처리될 수 있다.
하나 이상의 접촉 단계를 포함하는 튜브 접촉 장치 및 전통적인 접촉 플랜트가 결합되면 튜브 접촉 장치에서의 촉매가 접촉 플랜트의 접촉 단계에서의 것과 동일한 화학적 조성을 가지는 것이 유용하다.
본 발명에 따르면, 방법은 사용되는 출발 기체중에 SO2 유입 농도 및 요구되는 플랜트의 유형, 즉, 새로운 플랜트인지 또는 기존 플랜트의 개장 (retrofitting)인지에 따라 다른 컨셉으로 실현될 수 있다.
최대 5 부피%의 이산화황을 함유하는 출발 기체의 경우, 반응에 유리한 450℃ 내지 580℃의 세슘의 존재 또는 부재하에 오산화 바나듐 촉매의 온도는 필요하다면 간접 가열 회로를 통해 열을 연속적으로 도입하여 유지될 수 있다. 삼산화황은 종래 기술에 따라 최종 흡수체중 SO3으로부터 분리된다. 이산화황의 반응되지 않은 부분은 최종 기체 스크럽 (scrub), 즉, 습윤 활성 탄소상에서 촉매적으로 또는 다른 통상적인 방법으로 요구되는 합법적인 방출 한계로 정제될 수 있다.
5 부피% 미만의 이산화황을 함유하는 출발 기체의 경우, 본 발명의 방법은 이산화황을 유사등온적으로 작동되는 튜브 접촉 장치에서 예를 들어, 하나의 장치에서 높은 변환 (> 90%)으로 세슘의 존재 또는 부재하에 통상적인 오산화 바나듐 촉매를 사용하여 삼산화황으로 산화시켜 처리하고, 동시에 이산화황의 유입 농도에 대해 높은 탄력을 가질 수 있게 한다. 본 발명의 방법의 추가의 큰 이점은 그의 환경 친화성이다. 적절한 최종 기체 정제법이 사용될 때, 실질적으로 100%의 SO2가 황산으로 변환될 수 있다.
5 부피% 초과의 이산화황 농도를 가진 출발 기체의 경우, 촉매는 간접 냉각 회로를 통한 열의 연속 제거에 의해 반응에 유리한 420℃ 내지 600℃의 온도로 유지될 수 있다. 통상적인 방법에 비해 희석 기체는 더 이상 SO2 한계인 13.5 부피% 이상으로 사용되지 않는다. 촉매의 과열은 충분한 냉각력을 가진 튜브 접촉 장치 및 불활성 물질을 가진 촉매의 희석을 적절히 디멘셔닝 (dimensioning) 하여 모든 작동 상태에 걸쳐 확실히 달성된다. 따라서, 통상적인 공정에 비한 추가의 이점은 그에 대응하는 더욱 많은 양의 황산이 전체 접촉 플랜트를 통해 변함없는 부피 유량으로 생성될 수 있거나, 또는 업스트림 생성 플랜트의 용량이 증가될 수 있다는 것이다.
5 부피% 초과의 이산화황을 함유하는 출발 기체의 경우, 본 발명의 방법은 유사등온적으로 작동되는 튜브 접촉 장치에 의해, 예를 들어, 하나의 장치에서 높은 변환 (> 90%)으로 세슘의 존재 또는 부재하에 통상적인 오산화 바나듐 촉매를 사용하여 삼산화황으로 산화시켜 처리하고, 동시에 이산화황의 유입 농도에 대해 탄력성이 높다는 이점을 가질 수 있게 한다.
본 발명의 방법의 추가적인 이점은 SO2 유입 농도를 13.5 부피% 이상으로 상당히 증가시킴으로써 이중 접촉 공정에 의해 작동하는 현재 플랜트의 용량이 이산화황 변환에 대해 증가될 때 얻어진다는 것이다.
방법의 특정 구체예에서, 서브스트림은 두 서브스트림이 재결합 (바이패스 배열, 도 2) 된 후, 13 부피% 미만의 SO2인 SO2 농도가 얻어지도록 유사등온적으로 작동되는 튜브 접촉 장치를 업스트림 설치하여 처리될 수 있다. 본 발명의 방법에 의해 예비처리되는 기체는 그 후 전통적인 이중 접촉 플랜트에서 추가로 성공적으로 처리될 수 있다.
방법의 추가적인 구체예에서, 튜브 접촉 장치는 통상적인 이중 접촉 플랜트의 업스트림으로 직렬로 (즉, 바이패스 없음, 예: 도 3) 설치될 수 있다.
13.5 내지 30 부피%, 바람직하게는 15 내지 25 부피%의 이산화황 함량을 갖는 접촉 기체가 일반적으로 튜브 접촉 장치에 공급될 수 있다. 더욱 높은 SO2 유입 농도, 예를 들어, 30 내지 66 부피%가 튜브 접촉 장치에서 처리되면, 바람직하게는 공기 및/또는 공업용 산소가 입구에서 공급 스트림에 기체 조성의 함수로 첨가된다. 접촉 기체중에 O2 대 SO2의 비는 일반적으로, 0.5 내지 1.2, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 0.9이다.
튜브 접촉 장치에 전통적인 이중 접촉 플랜트의 업스트림이 설치되면, 다운스트림 주요 접촉 단계의 조건 (SO2 농도가 < 13 부피%)이 달성되도록 방법은 냉각 회로의 조절에 의해 설정되는 장치를 떠나는 기체의 SO2 농도로 수행된다. 기체는 바람직하게, 이들이 이산화황의 추가적인 산화를 위해 제1 주요 접촉 단계로 공급되기 전에 종래 기술에 따른 예비흡수체에서 삼산화황을 적어도 부분적으로 유리시킨다. 이 작동 모드에서, 주요 접촉은 일반적으로 통상적인 방법과 마찬가지로 작동된다. 통상적인 플랜트는 이러한 방식으로 개선되어 증가된 용량 및 낮은 자본 투자를 갖는 탄력적인 생성 플랜트를 형성할 수 있다.
본 발명의 방법은 증류 단계의 제거로 35% 올레움 및 65% 올레움을 직접 생성하고, 부분 축합에 의해 100% 올레움을 생성할 수 있다.
본 발명은 실시예 및 관련 개략 순서도의 도움으로 예시될 것이다. 본 발명은 그림으로 나타낸 모든 설명 및/또는 세부사항을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
도 1은 종래 기술에 따른 방법의 도식을 나타내고, 여기에서, 5 내지 13 부피%의 SO2를 함유하는 기체는 제1 주요 접촉 단계, 중간 흡수, 제2 주요 접촉 단계 및 그 후 최종 흡수에 의해 처리되고, 스택 (stack)을 통해 배출된다.
도 2는 약 13 내지 30 부피%의 SO2를 함유하는 기체의 경우 튜브 접촉 장치에서 부분 변환에 의해, 그리고 필요하다면 그 후의 예비흡수 및 또한, 그 후 잔류 기체와의 혼합으로 주요 접촉 플랜트에서 잔류 기체의 후속 공정을 위한 SO2 혼합 농도가 < 13 부피%인 부피 스트림을 제공하는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 플랜트를 나타낸다 (실시예 1).
도 3은 13 부피%를 초과하는 SO2, 특히 바람직하게는 30 내지 66 부피%의 SO2를 함유하는 기체의 경우, 필요하다면 부가적인 공기 또는 산소와 함께 튜브 접 촉 장치 및 주요 접촉 플랜트에 SO2를 < 13 부피% 함유하는 잔류 기체의 후속 처리를 위한 후속 예비흡수를 포함하는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 플랜트를 나타낸다 (실시예 2).
도 4는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 플랜트를 나타내고, 여기에서, 5 내지 30 부피%의 SO2를 함유하는 기체는 튜브 접촉 장치, 올레움/중간 흡수체, 주요 접촉부 및 그 후의 최종 흡수에 의해 처리되고, 스택을 통해 배출된다.
도 5는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 플랜트를 나타내고, 여기에서, SO2를 < 5 부피% 함유하는 기체는 튜브 접촉 장치, 최종 흡수체 및 후속 최종 정제용 스크러버 (scrubber)에 의해 처리되고, 스택을 통해 배출된다.
참고 기호 목록:
1 기체 건조기
2 기체 예비가열기
3 제1 주요 접촉부
4 제2 주요 접촉부
5 올레움/중간 흡수체
6 최종 흡수체
7 스택
8 튜브 접촉 장치 (유사등온적으로 작동됨 - PIC)
9 가열기
10 냉각기
11 송풍기/펌프
12 조절 플랩 (Regulating flap)
13 예비흡수체
14 폐공기 스크러버
a 공정 시작에서의 기체 라인 (gas line)
b 희석 공기 라인
c 제1 주요 접촉부로의 기체 라인
d 산소 (공업용) 라인
e 올레움/중간 흡수체로의 기체 라인
f 제2 주요 접촉부로의 기체 라인
g 최종 흡수체로의 기체 라인
h 스택으로의 기체 라인
i 튜브 접촉 장치로의 기체 라인
j 폐공기 스크러버로의 기체 라인
k 냉각/가열용 순환 라인
l 예비흡수체로의 기체 라인
m 튜브 접촉 장치로부터 혼합 지점으로의 기체 라인
n 튜브 접촉 장치로부터 혼합 지점으로의 우회하는 기체 라인
도 1은 종래 기술에 따른 황산 제조용 이중 접촉 방법에 의해 작동되는 플랜트를 나타낸다 (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry도 참조하기 바란다).
이는 기체 건조기 (1), 기체 예비가열기 (2), 최대 3개의 촉매 트레이를 갖는 제1 주요 접촉부 (3), 올레움/중간 흡수체 (5), 최대 2개의 촉매 트레이를 갖는 제2 주요 접촉부 (4) 및 최종 흡수체 (6)을 포함한다.
오프가스는 스택 (7)을 통해 주위로 배출된다.
일반적으로 세슘의 존재 또는 부재하에 오산화 바나듐에 기초하는 촉매가 사용되는 SO2 + ½O2에서 SO3으로의 반응은 발열이므로 열 교환기 (도에 나타내지 않음)는 개별적인 촉매 트레이간에 배열되어 존재하는 공정 기체를 다음 공정 단계를 위해 필요한 유입 온도로 냉각시킨다.
13.5 부피% 미만의 SO2를 함유하는 출발 기체는 라인 (a)를 통해 플랜트에 이르게 되고, 기체 건조기 (1)에 들어가기 전에 라인 (b)를 통해 도입된 공기에 의해 SO2가 < 13 부피%인 SO2 농도로 희석된다.
건조 기체 혼합물은 그 후에 기체 예비가열기 (2)에서 제1 촉매 트레이에 요구되는 유입 온도로 예비가열되고, 라인 (c)를 통해 중간체 냉각이 있는 최대 3개의 연속적인 촉매 트레이에서 발열 산화 반응이 진행되는 제1 주요 접촉부 (3)으로 공급된다. 유출 기체는 라인 (e)를 통해 올레움/중간 흡수체 (5)로 공급된다. 여기에서, 제1 주요 접촉부 (3)에서 형성된 삼산화황의 대다수 부분은 올레움/중간 흡수체 (5)의 펌핑된 회로에서 비율의 물과 함께 흡수되어 황산을 형성한다. 기체는 그 후에 라인 (f)를 통해 제2 주요 접촉부 (4)로 운반되고, 여기에서 추가의 발열 산화 반응이 최대 2개의 연속적인 촉매 트레이로 진행한다. 기체는 그 후에 라인 (g)를 통해 최종 흡수체 (6)으로 공급되고, 여기에서, 형성된 잔류 삼산화황이 흡수되어 황산을 형성한다.
오프가스는 라인 (h)를 통해 스택 (7)로 운반되고, 여기에서 플랜트를 떠난다. 올레움/중간 흡수체 (5) 및 최종 흡수체 (6)에서 생성된 황산은 플랜트로부터 배출된다.
실시예 :
실시예 1:
도 2는 13.5 부피%를 초과하는 이산화황을 함유하는 출발 기체를 바이패스 배열에 의해 부분 기체 처리하기 위한 본 발명의 방법의 제1 실시예를 나타낸다. 도 1에 나타낸 플랜트 부분외에, 이 구체예에는 기체 건조기 (1)의 기체 분배기 다운스트림이 제공된다. 남아있는 잔류 기체 스트림을 쵸크 플랩 (choke flap) (12)를 통해 조절하여 제1 주요 접촉부 (3)으로 진입하기 전에 기체 라인 (c)중 혼합 지점에서 이산화황 농도를 < 13 부피%로 조정하는 동안 서브스트림을 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)을 통해 운반하였다. 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)에 냉각기 (10), 송풍 기 또는 펌프 (11) 및/또는 가열기 (9)를 포함하는 간접적으로 작동하는 냉각 및/또는 가열 회로를 제공하였다.
13 내지 30 부피%의 SO2, 바람직하게는 15 내지 25 부피%의 SO2를 함유하는 출발 기체를 라인 (a)를 통해 공급하고, 필요하면, 기체 건조기 (1)에 진입하기 전에, 라인 (b)를 통해 공급하는 공기 또는 라인 (d)를 통해 공급하는 공업용 산소로 희석시켜 SO2를 SO3으로 완전히 산화시키기 위해 필요한 SO2/O2 비로 조절하였다.
건조시킨 기체 혼합물을 그 후 기체 예비가열기 (2)에서 주요 접촉부 (3) 및 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)의 제1 촉매 트레이에 요구되는 유입 온도로 예비가열하고, 서브스트림을 라인 (i)를 통해 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)로 운반하였다. 라인 (n)을 통해 바이패스에서 운반하는 기체와 라인 (m)을 통해 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)을 떠나는 기체의 혼합물이 이들 기체가 제1 주요 접촉 스테이지 (3)으로 공급되기 전 라인 (c)중 혼합 지점에서 이산화황 농도가 < 13 부피%를 달성하도록 쵸크 플랩 (12)를 통해 기체의 분배를 조정하였다. 여기에서, 기체를 종래 기술에 따른 하기의 플랜트 부분에서 도 1에 기술한 바와 같이 추가로 처리하였다.
튜브 접촉 장치 (PIC) (8)에 간접 냉각 회로 (10) 및/또는 가열 회로 (11)을 장착시키고, 발열 산화 반응을 위한 최적 온도를 촉매상에서 확립하도록 작동하였다. 이는 오산화 바나듐 촉매를 사용할 때 약 420℃ 내지 최대 640℃이다. 라인 (i)에서 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)로의 입구에서 조건 (부피 유량, 이산화황 함량 및 유입 온도)을 측정하고, 냉각 회로에서 촉매가 임의의 위치에서 640℃의 손상 한계값을 초과하지 않도록 조건을 조정하였다. 바람직하게, 튜브 길이에 걸쳐 확립된 온도 프로필이 입구 온도에서 약 420℃이고, 출구 온도가 약 430℃이며, 온도 최대치가 580℃이하가 되도록 조건을 설정하였다.
최대 약 8 부피% SO2 유입 농도에서, 기체의 총량은 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)이 준비된 가온 상태일 때 주요 접촉부 (3)으로 바로 간다.
약 220℃ 내지 550℃, 바람직하게는 350℃ 내지 450℃ 범위에서 작동하는 냉각 회로에서 제거되는 열은 열 교환기 (10)을 통해 제거되고, 추가의 작업 용도, 바람직하게는 저압 증기로 통과된다.
이 실시예에서 가열기는 약 450℃의 촉매 온도를 유지하는 작동의 독점적인 바이패스 모드에서 이산화황 농도가 < 5 부피%인 개시 및 과도기적인 작동 상태에서 > 92%의 상당한 변환을 달성하고, 따라서 매우 낮은 비용으로 이들 작동 상태에 대해 환경 오염을 상당히 개선하는 이점을 제공한다. 도 1에 묘사한 종래 기술에 비해 이들 실시예의 추가의 이점은 변함없는 기체 부피 유량에서 기존 플랜트에서보다 50%를 초과하는 상기 공정 (예: 금속 생성)의 용량을 증가시킬 수 있는 유리한 결과를 가지며, 50%를 초과하는 많은 양의 이산화황을 황산으로 처리할 수 있다는 것이다. 동시에, 환경 오염에서의 상당한 개선을 개시 및 과도기적 작동 상태에서 달성할 수 있다. 본 발명에 따른 개장에 대한 지출은 관련된 간접 냉각 회로를 포함하는 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)의 설치만을 포함한다. 이에 대한 비용은 유사한 출력을 갖는 종래 기술에 따른 신규 플랜트에 대한 유사한 비용보다 상당히 낮 다.
추가의 이점은 생성되는 더욱 많은 양의 황산 및 회수된 열 에너지의 통과로 야기되는 작동 비용 감소이다. 개장 프로젝트에 대한 추가의 이점은 바이패스 배열이다. 이 플랜트는 언제든지 자급자족으로 계속 작동할 수 있고, 설치 시간 (재연결)은 수 일로 한정된다.
실시예 2:
도 3은 본 발명의 방법을 작동시키기 위한 도 2에 기술된 플랜트와의 차이점으로 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)의 직렬 연결을 보여준다. 부가적으로 예비흡수체 (13)을 포함한다. 기체 건조기 (1)로부터의 기체를 기체 예비가열기 (2)로 예비가열하고, 전부 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)에 공급하였다. 쵸크 플랩 (12) 및 바이패스 라인을 생략하였다. 이 예는 출발 기체가 13 내지 66 부피% 범위의 SO2인 매우 높은 SO2 유입 농도를 갖는 이점을 갖는다. 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)에서 형성된 삼산화황은 예비흡수체 (13)의 펌프 회로에서 비율의 물과 함께 흡수되어 황산을 형성하였다. 그 후 라인 (c)를 통해 제1 주요 접촉부 (3)으로 기체를 운반하였다.
이산화황 유입 농도가 매우 높은 경우, 도 1의 경우에서 기술한 바와 같이 공업용 산소를 첨가해야 한다. 공정 제어를 위해, 이산화황 측정부를 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)의 다운스트림에 설치하고, 튜브 접촉 장치의 냉각 회로에서 목적 온도는 반응이 이 장치의 출구에서 5 부피% 내지 13.5 부피%, 바람직하게는 8 부피% 내지 12 부피%의 이산화황 농도를 보장하도록 설정하였다.
이 예의 이점은 특히, 현재의 플랜트에 대해서만이 아니라 낮은 자본 비용에서 업스트림 생성 플랜트의 용량을 증가시켜 작동 비용을 감소시키고, 더욱 많은 양의 황산 및 저압 증기를 생성하는 것이다. 또한, 이 구체예는 예비흡수체 (13)으로의 입구에서 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)의 높은 SO3 농도의 다운스트림 때문에 높은 함량 (> 35%)의 유리 SO3을 가지는 올레움을 직접적으로 생성할 기회를 제공하였다. 이는 종래 기술에 따른 플랜트의 경우 값비싼 부가적인 플랜트에 의해서만 가능한 것이다.
실시예 3:
도 4는 실시예 2 (도 3)에 기술한 발명의 방법에 의해 작동하는 플랜트와의 차이점으로 예비흡수체 (13) 및 제1 주요 접촉부 (3)이 없는 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)의 직렬 연결을 보여준다. 기체 건조기 (1)로부터의 기체를 기체 예비가열기 (2)에 의해 예비가열한 후, 전부 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)에 공급하였다. 그 후 기체 라인 (e)를 통해 기체를 올레움/중간 흡수체로 운반하였다. 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)의 다운스트림에서의 이산화황 농도 조절을 실시예 도 3에서 기술한 바와 같이 수행하였다.
이 예는 출발 기체에서 5 내지 30 부피%의 이산화황 농도를 갖는 출발 기체에 대한 이점을 제공한다. 이 예의 이점은 이산화황의 출발 농도에 관한 높은 탄력 성 및 높은 유입 농도에서 비교적 낮은 자본 비용, 높은 황산 생성 및 다량의 재사용가능한 열 에너지 (예: 저압 증기)에 기인하는 낮은 특정 작동 비용이다.
실시예 4:
도 5는 실시예 3 (도 4)에 기술한 본 발명의 방법에 의해 작동하는 플랜트와의 차이점으로 올레움/중간 흡수체 (5) 및 제2 주요 접촉부 (4)가 없는 튜브 접촉 장치 (PIC) (8)의 직렬 연결을 보여준다. 기체 건조기 (1)로부터의 기체를 기체 예비가열기 (2)에 의해 예비가열한 후, 전부 튜브 접촉 장치 (PIC)에 공급하였다. 그 후 기체 라인 (e)를 통해 기체를 최종 흡수체 (6)으로 운반하였다. 기체는 그 후에 라인 (j)를 통해 라인 (h) 및 스택 (7)을 통해 주위로 배출되기 전에 기체 스크러빙 (scrubbing) 플랜트 (14)에서의 최종 정제로 보내진다.
이 예는 특히, 출발 기체에서 5 부피% 미만의 이산화황 농도를 갖는 이점을 가진다. 이 예의 한 이점은 본 발명의 방법이 이제 낮은 농도의 이산화황을 갖는 출발 기체의 경우라도 예를 들어, 세슘의 존재 또는 부재하에 통상적인 오산화 바나듐 촉매를 사용하여 삼산화황으로의 산화에서 높은 변환 (> 90%) 및 동시에 이산화황의 출발 농도에 관한 높은 탄력성을 달성할 수 있게 하는 것이다. 이산화황의 반응되지 않은 부분을 최종 기체 스크러버, 즉, 습윤 활성 탄소상에서 촉매적으로 또는 다른 통상적인 방법으로 요구되는 합법적인 방출 한계로 최종 정제하였다.
시뮬레이션:
본 발명에 따라, 유사등온 공정 조건으로 튜브 접촉 장치의 단일 튜브를 모델링하는 수학적 시뮬레이션 모델에 의해 놀랍게도 85% 이상, 바람직하게는 92% 이상의 원하는 변환을 본 발명의 튜브 접촉 장치에 의해 이산화황 함량이 0.1 내지 66 부피%로 요구되는 범위에 대해 요구되는 공정 윈도우 내에서 달성할 수 있었다.
V2O5 촉매상에서 이산화황에서 삼산화황으로의 반응을 하기의 단순화한 동역학 방정식으로 기술하였다.
Figure 112009029299330-PCT00001
상기식에서, QR은 반응 계수이고, KP는 반응의 평형 상수이다. 이 방정식은, 예를 들어, 하기 참조문헌에서 기술되었다 ("Rate Equations of Solie-Catalyzed Reactions", Edt. Reiji Mezaki, Hakuai Inoue, University Tokyo Press, 1990, pages 1-11). 여기에서, 개별적인 상수에 대해 하기 값을 가정하였다: EA = 92084 J/mol, B0 = 15.1 J/mol 및 k2 = 0.8. BASF사의 O4-110 형 SiO2 지지체상의 V2O5 촉매를 촉매로 사용하였다. 이 촉매에 대해 k10 = 1.3E-5 mol/(촉매 s 바 (bar)의 g) 값을 확인하였다.
단일 튜브는 내부 직경 60.9 mm 및 길이 4 m를 가졌다. 이를 불활성 물질로서 불활성 촉매 지지 물질과 혼합한 V2O5 촉매로 채웠다.
시뮬레이션 1:
제1 시뮬레이션에서, 단일 튜브를 불활성 물질 대 촉매의 72.5:27.5 (m3:m3) 혼합물로 채웠다. 유입 온도 410℃ 및 배출 온도 435℃인 공기로 외부 튜브를 냉각시켰다. 산소, 질소 및 이산화탄소와 함께 이산화황을 포함하는 공급 기체를 단일 튜브내로 1.4 바의 압력으로 흘렸고; 특정 질량 유량은 촉매 1kg당 2.09 g의 N2/초, 촉매 1kg당 1.06 g의 CO2/초, 촉매 1kg당 0.31 g의 SO2/초 (4 부피%), 및 촉매 1kg당 0.15 g의 O2/초였다. 유입 온도는 420℃였고, 배출 온도는 436℃였으며, 최대 온도는 469℃였다. 튜브 출구에서 이산화황의 삼산화황으로의 변환은 99.7%로 계산되었다.
시뮬레이션 1a:
추가의 제1 시뮬레이션에서, 단일 튜브를 불활성 물질 대 촉매의 82:18 (m3:m3) 혼합물로 채웠다. 출구 튜브를 유입 온도 450℃인 공기로 냉각시켰다. 산소, 질소 및 이산화탄소와 함께 이산화황을 포함하는 공급 기체를 단일 튜브내로 1.2 바의 압력에서 흘렸고; 특정 질량 유량은 촉매 1kg당 2.10 g의 N2/초, 촉매 1kg당 1.40 g의 CO2/초, 촉매 1kg당 1.12 g의 SO2/초 (12.0 부피%), 및 촉매 1kg당 0.74 g의 O2/초였다. 유입 온도는 380℃였고, 배출 온도는 480℃였으며, 최대 온도 는 498℃였다. 튜브 출구에서 이산화황의 삼산화황으로의 변환은 90%로 계산되었다.
시뮬레이션 2:
제2 시뮬레이션에서, 단일 튜브를 불활성 물질 대 촉매의 72.5:27.5 (m3:m3) 혼합물로 채웠다. 외부 튜브를 유입 온도 380℃ 및 배출 온도 478℃인 공기로 냉각시켰다. 이산화황을 산소, 질소 및 이산화탄소와 함께 1.4 바의 압력에서 단일 튜브내로 흘렸고; 특정 질량 유량은 촉매 1kg당 1.02 g의 N2/초, 촉매 1kg당 0.85 g의 CO2/초, 촉매 1kg당 1.24 g의 SO2/초 (20 부피%), 및 촉매 1kg당 0.50 g의 O2/초였다. 유입 온도는 400℃였고, 배출 온도는 488℃였으며, 최대 온도는 575℃였다. 튜브 출구에서 이산화황의 삼산화황으로의 변환은 98.6%로 계산되었다.
시뮬레이션 2a:
추가의 제2 시뮬레이션에서, 단일 튜브를 불활성 물질 대 촉매의 64.5.5:35.5.5 (m3:m3) 혼합물로 채웠다. 외부 튜브를 유입 온도 440℃인 공기로 냉각시켰다. 이산화황을 산소, 질소 및 이산화탄소와 함께 1.30 바의 압력에서 단일 튜브내로 흘렸고; 특정 질량 유량은 촉매 1kg당 1.82 g의 N2/초, 촉매 1kg당 1.51 g의 CO2/초, 촉매 1kg당 1.87 g의 SO2/초 (18 부피%), 및 촉매 1kg당 1.05 g의 O2/초 였다. 유입 온도는 410℃였고, 배출 온도는 545℃였으며, 최대 온도는 554℃였다. 튜브 출구에서 이산화황의 삼산화황으로의 변환은 92%로 계산되었다.
시뮬레이션 3:
단일 튜브를 불활성 물질 대 촉매의 60:40 (m3:m3) 혼합물로 채웠다. 외부 튜브를 공기 (유입 온도: 350℃, 배출 온도: 428℃)로 냉각시켰다. 이산화황을 산소 및 질소와 함께 1.4 바의 압력에서 단일 튜브내로 흘렸고; 특정 질량 유량은 촉매 1kg당 0.26 g의 N2/초, 촉매 1kg당 1.71 g의 SO2/초 (50 부피%), 및 촉매 1kg당 0.51 g의 O2/초였다. 유입 온도는 400℃였고, 배출 온도는 442℃였으며, 최대 온도는 575℃였다. 튜브 출구에서 이산화황의 삼산화황으로의 변환은 93.0%로 계산되었다.
시뮬레이션 3a:
단일 튜브를 불활성 물질 대 촉매의 50:50 (m3:m3) 혼합물로 채웠다. 외부 튜브를 공기 (유입 온도: 430℃)로 냉각시켰다. 이산화황을 산소 및 질소와 함께 1.3 바의 압력에서 단일 튜브내로 흘렸고; 특정 질량 유량은 촉매 1kg당 1.44 g의 N2/초, 촉매 1kg당 1.81 g의 SO2/초 (25 부피%), 및 촉매 1kg당 0.94 g의 O2/초였다. 유입 온도는 380℃였고, 배출 온도는 555℃였으며, 최대 온도는 557℃였다. 튜 브 출구에서 이산화황의 삼산화황으로의 변환은 82%로 계산되었다.
시뮬레이션 4:
단일 튜브를 불활성 물질 대 촉매의 50:50 (m3:m3) 혼합물로 채웠다. 외부 튜브를 공기 (유입 온도: 425℃)로 냉각시켰다. 이산화황을 산소 및 질소와 함께 1.38 바의 압력에서 단일 튜브내로 흘렸고; 특정 질량 유량은 촉매 1kg당 2.02 g의 N2/초, 촉매 1kg당 1.62 g의 SO2/초 (20 부피%), 및 촉매 1kg당 0.94 g의 O2/초였다. 유입 온도는 380℃였고, 배출 온도는 551℃였으며, 최대 온도는 555℃였다. 튜브 출구에서 이산화황의 삼산화황으로의 변환은 87%로 계산되었다.
시뮬레이션 5:
경계 조건은 냉각 공기의 유입 온도를 제외하고는 시뮬레이션 4에 상응한다. 냉각 공기의 유입 온도를 330℃로 설정하였을 때, 놀랍게도 SO2의 계산된 출구 농도 10%를 얻었다. 이 최종 시뮬레이션은 출구 농도가 공정 파라미터의 조정에 의해 제어될 수 있음을 나타내었다. 수적인 시뮬레이션의 중요한 결과는 튜브 접촉 장치의 구조 특징, 예를 들어 튜브 직경 튜브 길이, K값 (내부 튜브 및 외부 튜브간의 간격), 병류 냉각기로서 튜브-인-튜브 구조의 설정이다.
예비 시험:
이하, 실제 조건하에서 현재의 황산 플랜트에서 도 2에 따른 바이패스 배열로 단일 튜브 반응기를 시험한 결과에 의해 본 발명을 기술할 것이다. 4회 시험 결과를 나타내었으나, 본 발명의 방법을 제한하는 것은 아니다. 이러한 목적을 위해, 그의 치수 및 그의 작동 모드에 의해 최대 수천개의 튜브를 가지는 산업 장치의 단일 튜브에 상응하는 단일 튜브 반응기를 개발하였다.
이 과정의 이점은 산업 규모로 변환시 규모 확대의 위험을 최소화하는 것이다.
예비 플랜트의 핵심 성분은 그의 냉각 공기 입구 및 출구 하우징 (housing) 및 튜브-인-튜브 구조로 배열된 냉각된 반응 영역이 있는 단일 튜브 반응기였다. 중심 내부 반응 튜브 (여기에서는 = 63.5 × 2.6 mm)를 촉매 베드로 4 m의 높이로 채웠다. 여기에서, 공정 기체에 존재하는 SO2는 특정 범위로 반응하여 열을 방출하며 SO3을 형성하였다. 튜브-인-튜브 구조를 전체 반응 길이에 걸쳐 튜브 간격을 통해 병류로 냉각시켰다. SO2 및 산소를 기체 입구 말단에서 필요시 도입할 수 있었다. 기체 유입 온도를 조정하였다.
공급 기체 및 냉각 공기를 양의 관점 및 유입 온도의 관점 둘다로 조정할 수 있었다. 관련 기체를 분석하고, 중심 측정 기록 단위를 통해 온도 및 압력 측정을 기록하고, 문서화하였다.
예비 시험에서, 하기 공정 파라미터를 시험하였다:
10 내지 25%의 SO2 유입 농도
3 내지 14 표준 m3/시간의 기체 부피 유량
360 내지 450℃의 기체 유입 온도
350 내지 450℃의 냉각 공기 유입 온도
0.8 내지 1.2의 O2/SO2 비
18 내지 50%의 베드내 촉매 비
표 1
Figure 112009029299330-PCT00002
4개의 온도 측정 지점을 4 m 길이의 반응 튜브 위에서 1 m 떨어져 설치하였다. 두 측정 지점간에 실제 도달한 최대 온도는 최대 50℃ 더 높았다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 방법의 실제 사용시, 종래 기술에 비해 구체적으로 상당히 많이 생성될 수 있는 황산, 종래 기술보다 상당히 높은 SO2 유입 농도, 한 단계에서 높은 SO2 변환 및 플랜트의 우수한 조절 작용을 확인할 수 있었다. 모든 경우에서 촉매상에서 최대 허용가능한 온도를 냉각 공기의 냉각력 및 유입 온도의 설정에 의해 확실히 설정할 수 있었다. 시뮬레이션의 결과를 충분한 정확도로 확인하였다.

Claims (17)

  1. 에너지의 도입 또는 제거에 의한 유사등온 공정으로 촉매를 활성적으로 유지하는 것을 특징으로 하는, 이산화황 및 산소를 함유하는 출발 기체를 연속 촉매적으로 완전 또는 부분 산화시키는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 내부 공간이 촉매로 채워진 적어도 하나의 반응 튜브를 포함하는 튜브 접촉 장치에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 에너지의 도입 또는 제거가 중간 회로를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 촉매가 에너지 제거의 최적화를 위해 불활성 물질과 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 사용되는 촉매의 반응성이 불활성 물질을 1:100 내지 100:1의 비로 혼합함으로써 예비설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서, 출발 기체의 이산화황 함량이 0.1 내지 66 부피%인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서, 촉매가 세슘의 존재 또는 부재하의 오산화 바나듐 촉매인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항중 어느 한 항에 있어서, 기체중의 O2 대 SO2의 부피비가 0.5 내지 1.2가 되는 양으로, 공기 및/또는 공업용 산소가 출발 기체로 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서, 반응 튜브로의 에너지 도입 또는 그로부터의 에너지 제거가 냉각 매질에 의한 병류로 작동되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항중 어느 한 항에 있어서, 에너지의 제거가 공기에 의해 이루어지고, 내부 튜브와 냉각 매질간에 20 내지 80 W/m2K의 열 전달값이 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1항 내지 제 10항중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 접촉 단계에 튜브 접촉 장치의 다운스트림이 설치되고, 부분적으로 산화된 기체 스트림이 접촉 단계에서 추가의 처리를 위해 최대 13.5 부피%의 SO2 함량을 가지는 것을 특징으로 하 는 방법.
  12. 제 1항 내지 제 11항중 어느 한 항에 있어서, 35% 올레움 또는 100% 올레움이 부분 축합에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 촉매로 채워진 내부 튜브가 반응 튜브를 형성하는 적어도 하나의 이중-벽 튜브를 포함하는 수직 열 교환기이고, 열이 냉각 매질에 의해 반응 튜브 주변으로 전달되고, 튜브 접촉 장치에 이어서 SO3을 분리하기 위한 흡수체가 있는 적어도 하나의 튜브 접촉 장치를 특징으로 하는, 이산화황 및 산소를 함유하는 출발 기체를 연속 촉매적으로 완전 또는 부분 산화시키기 위한 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 반응 튜브가 25 mm 내지 150 mm의 공칭 직경 및 1 m 내지 12 m의 튜브 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 촉매가 에너지 제거의 최적화를 위해 불활성 물질과 혼합되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 13항 내지 제 15항중 어느 한 항에 있어서, 열이 냉각 매질로서 공기에 의해 반응 튜브 주변으로 전달되고, 이중-벽 구조는 내부 튜브와 냉각 매질간에 20 내지 80 W/m2K의 열 전달값을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 튜브 접촉 장치에 이어,
    a. 임의로 예비흡수체,
    b. 임의로 하나 이상의 올레움/중간 흡수체를 갖춘 하나 이상의 접촉 스테이지 및
    c. 임의로 오프가스 정체 플랜트인 최종 흡수체가 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1020097010050A 2006-10-31 2007-10-13 Ｓｏ2-함유 기체를 산소로 촉매적 산화시키기 위한 방법 및장치 KR101420127B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006051899.3 2006-10-31
DE102006051899A DE102006051899A1 (de) 2006-10-31 2006-10-31 Verfahren und Vorrichtung zur katalytischen Oxidation von SO2-haltigen Gasen mit Sauerstoff
PCT/EP2007/008910 WO2008052649A1 (de) 2006-10-31 2007-10-13 Verfahren und vorrichtung zur katalytischen oxidation von so2-haltigen gasen mit sauerstoff

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090106459A true KR20090106459A (ko) 2009-10-09
KR101420127B1 KR101420127B1 (ko) 2014-07-16

Family

ID=38984433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097010050A KR101420127B1 (ko) 2006-10-31 2007-10-13 Ｓｏ2-함유 기체를 산소로 촉매적 산화시키기 위한 방법 및장치

Country Status (25)

Country Link
US (1) US7871593B2 (ko)
EP (2) EP2256085B1 (ko)
JP (2) JP5570216B2 (ko)
KR (1) KR101420127B1 (ko)
CN (1) CN101573291B (ko)
AT (1) ATE503721T1 (ko)
AU (1) AU2007315318B2 (ko)
BR (1) BRPI0718270B1 (ko)
CA (1) CA2668059C (ko)
CL (1) CL2007003153A1 (ko)
CY (2) CY1112064T1 (ko)
DE (2) DE102006051899A1 (ko)
DK (2) DK1979270T3 (ko)
ES (2) ES2394635T3 (ko)
MA (1) MA30915B1 (ko)
MX (1) MX2009004483A (ko)
NO (1) NO342026B1 (ko)
PL (2) PL1979270T3 (ko)
PT (2) PT1979270E (ko)
RU (2) RU2456232C2 (ko)
SI (2) SI1979270T1 (ko)
TN (1) TN2009000150A1 (ko)
UA (2) UA111809C2 (ko)
WO (1) WO2008052649A1 (ko)
ZA (1) ZA200902892B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170131616A (ko) * 2015-04-02 2017-11-29 케메틱스 인코포레이티드 So2-함유 가스를 정화하기 위한 연속적인 프로세스 및 장치

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009025510A1 (de) 2008-12-20 2010-06-24 Bayer Technology Services Gmbh Verfahren zur Herstellung von Schwefeltrioxid
PL2330075T3 (pl) * 2009-12-01 2016-02-29 Bayer Ag Sposób wytwarzania kwasu siarkowego
WO2011067045A1 (de) 2009-12-01 2011-06-09 Bayer Technology Services Gmbh Verfahren zur aufarbeitung von schwefelverbindungen
EP2507164B1 (de) 2009-12-01 2017-10-18 Chemetics, Inc. Verfahren zur herstellung von schwefelsäure
DE102010018172A1 (de) 2010-04-22 2011-10-27 Bayer Technology Services Gmbh Verfahren zur Aufarbeitung schwefelwasserstoffhaltiger Abgase
EP2694177B1 (en) * 2011-04-06 2016-10-05 Haldor Topsøe A/S Process for production of sulphuric acid
US8790611B2 (en) * 2012-07-05 2014-07-29 Basf Se Reactor for carrying out an exothermic reaction in the gas phase
RU2502546C1 (ru) * 2012-07-20 2013-12-27 Андрей Владиславович Курочкин Способ очистки углеводородных газов
AT513414B1 (de) * 2012-10-08 2014-06-15 Kanzler Walter Verfahren zur zweistufigen katalytischen Oxidation von Schwefel-Verbindungen in Abgasen
CA2894569A1 (en) * 2012-12-17 2014-06-26 Chemetics Inc. Contact apparatus for oxidizing sulfur dioxide and systems for producing sulfuric acid
CA2951459A1 (en) 2014-06-09 2015-12-17 Chemetics Inc. Single contact, single absorption system for producing sulfuric acid with high conversion efficiency
DE102014108272A1 (de) 2014-06-12 2015-12-17 Basf Se Anlage und Verfahren zur Durchführung von heterogen katalysierten Gasphasen-Reaktionen
CN104084094A (zh) * 2014-07-17 2014-10-08 科洋环境工程（上海）有限公司 一种转化so2浓度的装置及so2转化系统及转化方法
LU92547B1 (de) * 2014-09-17 2016-03-18 Cppe Carbon Process & Plant Engineering S A Verfahren zur katalytischen entfernung von schwefeldioxid aus abgasen
US9958211B2 (en) 2015-03-12 2018-05-01 Bayotech, Inc. Nested-flow heat exchangers and chemical reactors
EP3317226B1 (en) 2015-07-02 2020-05-27 Haldor Topsøe A/S Process for production of sulfuric acid
DE102016103976A1 (de) * 2016-03-04 2017-09-07 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schwefelsäure
LU93012B1 (en) * 2016-04-04 2017-11-08 Cppe Carbon Process & Plant Eng S A En Abrege Cppe S A Sulfur dioxide removal from waste gas
LU93013B1 (en) 2016-04-04 2017-11-08 Cppe Carbon Process & Plant Eng S A En Abrege Cppe S A Process for the removal of heavy metals from fluids
LU93014B1 (en) 2016-04-04 2017-10-05 Ajo Ind S A R L Catalyst mixture for the treatment of waste gas
CN105967150A (zh) * 2016-07-08 2016-09-28 华能国际电力股份有限公司 一种铂催化剂制取so3气体的设备及方法
CN107973278A (zh) * 2016-10-25 2018-05-01 中国石油化工股份有限公司 一种连续产生so3气体的方法
CN106915731B (zh) * 2017-04-14 2023-08-08 双盾环境科技有限公司 一种可调式应用惰性触媒处理高浓度so2烟气生产so3气体的装置
CN107020053A (zh) * 2017-04-18 2017-08-08 北京清新环境技术股份有限公司 一种产生三氧化硫并维持其气体状态的系统及其方法
FR3070016B1 (fr) * 2017-08-10 2019-08-23 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede et installation de purification d'un flux gazeux d'alimentation comprenant au moins 90% de co2
CN107537316A (zh) * 2017-09-19 2018-01-05 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中分公司 烟道脱硫系统及方法、烟气催化反应装置
EP3691991A1 (en) * 2017-10-05 2020-08-12 Haldor Topsøe A/S A novel layout for inter-bed cooling in sulfuric acid plants
CN108046220A (zh) * 2018-01-16 2018-05-18 山东润银生物化工股份有限公司 一种用合成气脱硫所得h2s生产浓硫酸的装置以及生产方法
CN110606795A (zh) * 2018-06-15 2019-12-24 孔繁昇 一种利用含硫燃料燃烧烟气制备有机磺酸的方法
CN110615408B (zh) * 2018-06-19 2023-08-04 盐城市恒星石油化学有限公司 一种白油生产用三氧化硫转化工艺
CN110615407B (zh) * 2018-06-19 2023-07-07 盐城市恒星石油化学有限公司 一种基础油磺化用三氧化硫的转化工艺
EP4054977A1 (en) * 2019-11-04 2022-09-14 Metso Outotec Finland Oy Process and plant for producing sulphuric acid
US20230038918A1 (en) 2019-12-13 2023-02-09 Chemetics Inc. Integrated ammonia and sulfuric acid production plant and process
WO2022055662A1 (en) 2020-09-09 2022-03-17 Chemetics Inc. System and method for producing sulfur dioxide and associated sulfuric acid plant
CA3238318A1 (en) 2021-12-03 2023-06-08 Rene Dijkstra Systems and methods for producing sulfuric acid or liquefied sulfur dioxide

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2026816A1 (de) 1970-06-02 1971-12-16 Farbwerke Hoechst AG, vorm Meister Lucius & Brumng, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Faden aus Poly beta amiden
DE2307973A1 (de) * 1973-02-17 1974-08-29 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur katalytischen umsetzung von so tief 2 zu so tief 3
DE2418216C2 (de) * 1974-04-13 1983-02-17 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Schwefeltrioxyd aus Schwefeldioxyd und Sauerstoff
DE2711897C3 (de) * 1977-03-18 1980-01-10 Davy International Ag, 6000 Frankfurt Verfahren und Vorrichtung zur katalytischen Oxidation von gasförmigen Schwefelverbindungen zu Schwefeltrioxid
SU1011229A1 (ru) * 1982-01-27 1983-04-15 Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Цветных Металлов Контактный аппарат дл окислени двуокиси серы
DK167242B1 (da) * 1989-02-16 1993-09-27 Topsoe Haldor As Apparat og fremgangsmaade til exoterme reaktioner
DE4217317A1 (de) * 1992-05-26 1993-12-02 Metallgesellschaft Ag Kontaktkessel zur quasi-isothermen katalytischen Umsetzung von SO¶2¶ zu SO¶3¶ und Verfahren zum Betreiben desselben
BG61107B1 (bg) * 1994-08-29 1996-11-29 Институт По Инженерна Химия При Бан Метод за получаване на серен триокис
DE4443774A1 (de) * 1994-12-08 1996-06-13 Basf Ag Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung exothermer Reaktionen
DE10249782A1 (de) 2002-10-24 2004-05-06 Outokumpu Oyj Verfahren und Anlage zur Herstellung von Schwefelsäure aus schwefeldioxidreichen Gasen
US20090258259A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-15 Michael Leshchiner Catalytic heat exchangers and methods of operation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170131616A (ko) * 2015-04-02 2017-11-29 케메틱스 인코포레이티드 So2-함유 가스를 정화하기 위한 연속적인 프로세스 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CA2668059A1 (en) 2008-05-08
DE502007006834D1 (de) 2011-05-12
CA2668059C (en) 2016-07-12
UA111809C2 (uk) 2016-06-24
EP2256085A3 (de) 2011-02-02
AU2007315318B2 (en) 2013-05-30
CL2007003153A1 (es) 2008-05-23
PL1979270T3 (pl) 2011-09-30
AU2007315318A1 (en) 2008-05-08
CY1113349T1 (el) 2016-06-22
CY1112064T1 (el) 2015-11-04
DK1979270T3 (da) 2011-07-25
JP5570216B2 (ja) 2014-08-13
PT1979270E (pt) 2011-06-01
PT2256085E (pt) 2012-11-06
MX2009004483A (es) 2009-05-20
JP2014240347A (ja) 2014-12-25
CN101573291B (zh) 2014-04-23
PL2256085T3 (pl) 2013-01-31
RU2456232C2 (ru) 2012-07-20
BRPI0718270B1 (pt) 2018-05-02
DE102006051899A1 (de) 2008-05-15
CN101573291A (zh) 2009-11-04
ES2394635T3 (es) 2013-02-04
BRPI0718270A2 (pt) 2013-11-12
WO2008052649A8 (de) 2009-05-22
US7871593B2 (en) 2011-01-18
NO20091768L (no) 2009-05-29
JP2010508222A (ja) 2010-03-18
US20100092374A1 (en) 2010-04-15
SI1979270T1 (sl) 2011-07-29
BRPI0718270A8 (pt) 2017-02-21
WO2008052649A1 (de) 2008-05-08
MA30915B1 (fr) 2009-11-02
ES2361951T3 (es) 2011-06-24
EP2256085A2 (de) 2010-12-01
RU2012109567A (ru) 2013-09-20
UA97381C2 (ru) 2012-02-10
ZA200902892B (en) 2010-07-28
NO342026B1 (no) 2018-03-12
RU2009120402A (ru) 2010-12-10
EP1979270B1 (de) 2011-03-30
DK2256085T3 (da) 2012-12-17
EP1979270A1 (de) 2008-10-15
KR101420127B1 (ko) 2014-07-16
TN2009000150A1 (en) 2010-10-18
ATE503721T1 (de) 2011-04-15
EP2256085B1 (de) 2012-08-29
SI2256085T1 (sl) 2013-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090106459A (ko) Ｓｏ2-함유 기체를 산소로 촉매적 산화시키기 위한 방법 및장치
DK2330075T3 (en) METHOD OF PRODUCING SULFURIC ACID
DK1742869T3 (en) Process and plant for producing sulfuric acid from gases svovldioxidrige
MXPA05004226A (es) Proceso y equipamiento para la produccion de acido sulfurico a partir de gases ricos en so2.
WO2020225063A1 (en) Revamping of a claus plant with a sulfuric acid plan
CA2800698A1 (en) Process and apparatus for sulphuric acid production
CZ283750B6 (cs) Způsob odstranění oxidu siřičitého z odpadních plynů
WO2012096817A2 (en) Process for producing sulfur dioxide and sulfur trioxide
TWI436944B (zh) 製造硫酸之方法及操作此方法之裝置
US4088742A (en) Contact sulfuric acid process employing double conversion/double absorption
US20210069643A1 (en) PROCESS FOR REDUCING THE CONTENT OF NOx AND N2O FROM A TAIL GAS OF A NITRIC ACID PROCESS
NO130765B (ko)
AU2013202363A1 (en) Process and apparatus for the catalytic oxidation of SO2-containing gases by means of oxygen
AU2010280931B2 (en) Method and installation for producing sulphuric acid
US3880985A (en) Process for production of sulphur trioxide
CN112299380A (zh) 经由集成的wsa技术生产发烟硫酸的方法和设备
FI57391C (fi) Foerfarande foer framstaellning av svaveltrioxid

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180628

Year of fee payment: 5