RU2327632C1 - System for sulfur dioxide oxidation - Google Patents
System for sulfur dioxide oxidation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327632C1 RU2327632C1 RU2006143186/15A RU2006143186A RU2327632C1 RU 2327632 C1 RU2327632 C1 RU 2327632C1 RU 2006143186/15 A RU2006143186/15 A RU 2006143186/15A RU 2006143186 A RU2006143186 A RU 2006143186A RU 2327632 C1 RU2327632 C1 RU 2327632C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- gases
- gas
- layer
- gas heat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к аппаратурному оформлению производства серной кислоты из серы, а конкретно к установке для окисления диоксида серы.The invention relates to apparatus for the production of sulfuric acid from sulfur, and in particular to an apparatus for oxidizing sulfur dioxide.
Известна установка для получения серной кислоты, стадия окисления диоксида серы которой включает воздуходувку, печь для сжигания серы, котел-утилизатор с испарительными элементами, контактный аппарат с четырьмя или пятью слоями катализатора, пароперегреватель перегрева пара второй ступени, газовый теплообменник для охлаждения газа после третьего слоя катализатора, а также пароперегреватель пара первой ступени и экономайзер, смонтированные в одном корпусе, соединенном с барабан-сепаратором. Еще один экономайзер, в котором охлаждаются газы после третьего слоя катализатора, установлен после теплообменника для охлаждения газов, выходящих после третьего слоя катализатора. Экономайзер, смонтированный в одном корпусе с пароперегревателем первой ступени, имеет два разделенных водяных потока (Sulphur 2000. San Francisco. USA/29 oct. - 1. nov. 2000, PREPRINT, - s.349-357).A known installation for producing sulfuric acid, the stage of oxidation of sulfur dioxide which includes a blower, a furnace for burning sulfur, a waste heat boiler with evaporation elements, a contact apparatus with four or five layers of catalyst, a superheater for superheating steam of the second stage, a gas heat exchanger for cooling gas after the third layer catalyst, as well as a steam superheater of the first stage steam and an economizer, mounted in one housing connected to a drum separator. Another economizer, in which the gases are cooled after the third catalyst bed, is installed after the heat exchanger to cool the gases leaving the third catalyst bed. The economizer, mounted in the same housing as the first stage superheater, has two separated water flows (Sulfur 2000. San Francisco. USA / 29 oct. - 1. nov. 2000, PREPRINT, - s.349-357).
Недостатками известной установки являются усложненная тепловая схема котлопечного агрегата из-за вынужденного разделения двух водяных потоков в экономайзере, сложность при регулировании температурного режима и пониженная в связи с этим надежность работы экономайзеров.The disadvantages of the known installation are the complicated thermal scheme of the boiler unit due to the forced separation of two water flows in the economizer, the difficulty in regulating the temperature regime and the reduced reliability of the economizers.
Известна также установка для окисления диоксида серы, которая включает воздуходувку, серную печь, котел-утилизатор с испарительными элементами, контактный аппарат с пятью слоями катализатора, пароперегреватель второй ступени, четыре газовых теплообменника для охлаждения газа после второго, третьего и четвертого слоев катализатора, причем газы после третьего слоя охлаждаются в двух газовых теплообменниках. Установка содержит также пароперегреватель первой ступени и экономайзер, смонтированные в одном корпусе, экономайзер для охлаждения газов после третьего слоя катализатора, который установлен между двумя газовыми теплообменниками, охлаждающими газы после третьего слоя катализатора (Патент РФ №2201393, кл. С01В 17/80, 2003 г.).A sulfur dioxide oxidation apparatus is also known, which includes a blower, a sulfur furnace, a waste heat boiler with evaporation elements, a contact apparatus with five catalyst layers, a second stage superheater, four gas heat exchangers for cooling gas after the second, third and fourth catalyst layers, and gases after the third layer are cooled in two gas heat exchangers. The installation also contains a first-stage superheater and an economizer mounted in one housing, an economizer for cooling gases after the third catalyst bed, which is installed between two gas heat exchangers that cool the gases after the third catalyst bed (RF Patent No. 2201393, class С01В 17/80, 2003 g.).
Несмотря на то, что данная установка обладает несомненными достоинствами, позволяет повысить надежность работы экономайзеров за счет исключения образования конденсата серной кислоты, но при этом экономайзеры работают на газе, что приводит к повышенной их коррозии. Кроме того, наличие в схеме двух экономайзеров, соответственно, увеличивает капитальные затраты.Despite the fact that this installation has undoubted advantages, it allows to increase the reliability of economizers by eliminating the formation of sulfuric acid condensate, but at the same time, economizers operate on gas, which leads to increased corrosion. In addition, the presence in the scheme of two economizers, respectively, increases capital costs.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является установка для окисления диоксида серы, входящая в технологическую схему производства серной кислоты, описанная в книге «Технология серной кислоты» (Васильев Б.Т., Отвагина М.И., М.: Химия, 1985 г., с.130). На фиг.1 приведена установка для окисления диоксида серы, которая принята нами за прототип.Closest to the technical nature of the claimed is the installation for the oxidation of sulfur dioxide, part of the technological scheme for the production of sulfuric acid, described in the book "Technology of sulfuric acid" (Vasilyev BT, Otvagina MI, M .: Chemistry, 1985 ., p. 130). Figure 1 shows the installation for the oxidation of sulfur dioxide, which is adopted by us as a prototype.
Эта установка включает серную печь 1, котел-утилизатор 2, контактный аппарат с пятью слоями катализатора 3, газовые теплообменники для охлаждения газов 4, 5, 6, воздушные теплообменники для охлаждения газов 7 и экономайзер 8.This installation includes a
Сера сжигается в серной печи 1, обжиговый газ после сжигания серы охлаждается в котле-утилизаторе 2 до Т=390-420°С и поступает в контактный аппарат 3 на каталитическую конверсию диоксида серы в триоксид серы.Sulfur is burned in
После первого и второго слоев катализатора газовая смесь охлаждается в теплообменниках 4 и 5 соответственно.After the first and second catalyst beds, the gas mixture is cooled in
После третьего слоя газовая смесь, содержащая триоксид серы, охлаждается в теплообменнике 6 и двух или одном «воздушных» теплообменниках 7 до Т=190-220°С и поступает в абсорбционное отделение на промежуточную абсорбцию триоксида серы с получением серной кислоты.After the third layer, the gas mixture containing sulfur trioxide is cooled in the
В «воздушные» теплообменники 7 подается осушенный воздух, который нагревается до Т=220-250°С и направляется в серную печь на сжигание серы.Dried air is supplied to the "air"
После промежуточной абсорбции газовая смесь, содержащая остаточное количество диоксида серы, последовательно нагревается в теплообменниках 6, 5, 4 и поступает на вторую ступень конверсии на четвертый и пятый слои контактного аппарата 3.After intermediate absorption, the gas mixture containing the residual amount of sulfur dioxide is sequentially heated in
Охлаждение газовой смеси после четвертого слоя осуществляется поддувом в нее «холодного» осушенного воздуха.The cooling of the gas mixture after the fourth layer is carried out by blowing "cold" dried air into it.
После пятого слоя газовая смесь охлаждается в экономайзере 8 до Т=190-200°С и направляется в абсорбционное отделение на конечную абсорбцию с получением серной кислоты.After the fifth layer, the gas mixture is cooled in the
Данная установка наиболее близка к изобретению, хотя и не лишена недостатка описанной выше установки, так как экономайзер также работает на технологическом газе, что приводит к преждевременному выходу его из строя, а следовательно, к ненадежности работы всего отделения окисления диоксида серы и всего технологического процесса в целом.This installation is closest to the invention, although it is not without the drawback of the installation described above, since the economizer also runs on process gas, which leads to its premature failure, and therefore, to the unreliability of the entire separation of sulfur dioxide oxidation and the entire process in whole.
Задачей изобретения было повышение надежности работы установки.The objective of the invention was to increase the reliability of the installation.
Задача решена в предложенной установке для окисления для диоксида серы, включающей узел для окисления диоксида серы, состоящей из серной печи, котла-утилизатора, контактного аппарата с пятью слоями катализатора, трех газовых теплообменников для охлаждения газов, выходящих со слоев контактного аппарата, двух воздушных теплообменников для охлаждения газов воздухом и экономайзера. Предложенная установка дополнительно снабжена газовым теплообменником, охлаждающим газы перед абсорбцией, вход в трубное пространство которого соединен с выходом газов из пятого слоя катализатора контактного аппарата, вход по межтрубному пространству соединен с газовым теплообменником, охлаждающим газы после третьего слоя катализатора, выход по межтрубному пространству - с газовым теплообменником, охлаждающим газы второго слоя, а экономайзер установлен таким способом, что вход его соединен с газовым теплообменником, охлаждающим газы первого слоя, выход - с серной печью, причем газовый теплообменник, охлаждающий газы после первого слоя, соединен с воздушным теплообменником, газовый теплообменник, охлаждающий газы второго слоя, по межтрубному пространству соединен с входом газов на четвертый слой контактного аппарата.The problem is solved in the proposed installation for the oxidation of sulfur dioxide, including a site for the oxidation of sulfur dioxide, consisting of a sulfur furnace, a waste heat boiler, a contact apparatus with five catalyst layers, three gas heat exchangers for cooling gases leaving the layers of the contact apparatus, two air heat exchangers for cooling gases with air and an economizer. The proposed installation is additionally equipped with a gas heat exchanger cooling the gases before absorption, the entrance to the tube space of which is connected to the gas outlet from the fifth catalyst bed of the contact apparatus, the inlet through the annular space is connected to the gas heat exchanger cooling the gases after the third catalyst layer, the outlet through the annulus a gas heat exchanger cooling the gases of the second layer, and the economizer is installed in such a way that its inlet is connected to a gas heat exchanger cooling the gas s of the first layer, the outlet is with a sulfuric furnace, the gas heat exchanger cooling the gases after the first layer is connected to the air heat exchanger, the gas heat exchanger cooling the gases of the second layer is connected through the annulus to the gas inlet to the fourth layer of the contact apparatus.
Предложенная установка (как вариант исполнения) включает два теплообменника, охлаждающих газы перед абсорбцией, и дополнительный газовый теплообменник, соединенный по межтрубному пространству с одним из теплообменников, охлаждающих газы перед абсорбцией, и теплообменником, охлаждающем газы после второго слоя катализатора, а по трубному пространству - с выходом газов четвертого слоя катализатора и входом на пятый слой катализатора.The proposed installation (as an embodiment) includes two heat exchangers that cool the gases before absorption, and an additional gas heat exchanger connected via an annulus to one of the heat exchangers that cool the gases before absorption, and a heat exchanger that cool the gases after the second catalyst bed, and through the pipe space - with the release of gases of the fourth catalyst layer and the entrance to the fifth catalyst layer.
Дополнительный теплообменник, охлаждающий газы перед абсорбцией, может быть включен в установку при увеличении ее производительности. Еще один дополнительный газовый теплообменник, который соединен по межтрубному пространству с одним из теплообменников, охлаждающих газы перед абсорбцией, и теплообменником, охлаждающем газы после второго слоя катализатора, а по трубному пространству - с выходом газов четвертого слоя катализатора и входом газов на пятый слой катализатора, устанавливается в случае использования воздуходувки с пониженной мощностью.An additional heat exchanger that cools the gases before absorption can be included in the installation while increasing its productivity. Another additional gas heat exchanger, which is connected through the annular space with one of the heat exchangers cooling the gases before absorption, and a heat exchanger cooling the gases after the second catalyst bed, and through the pipe space with the gas outlet of the fourth catalyst layer and the gas inlet to the fifth catalyst layer, set when using a blower with reduced power.
На фиг.2 представлена схема предложенной установки (заявленной в п.1 ф-лы).Figure 2 presents a diagram of the proposed installation (as claimed in paragraph 1 f-ly).
Установка содержит серную печь 1, котел-утилизатор 2, контактный аппарат 3, газовые теплообменники 4, 5, 6, воздушный теплообменник 7, экономайзер 8 и газовый теплообменник 9.The installation comprises a
На фиг.3 представлен вариант схемы предложенной установки, заявленный в п.2 формулы.Figure 3 presents a variant of the proposed installation scheme, as claimed in
Как видно из чертежа установка дополнительно снабжена еще одним газовым теплообменником 9 и дополнительным теплообменником 10.As can be seen from the drawing, the installation is additionally equipped with another
Установка (фиг.2) работает следующим образом.Installation (figure 2) works as follows.
Сера сжигается в серной печи 1, обжиговый газ после сжигания серы охлаждается в котле-утилизаторе 2 до T=390-420°C и поступает в контактный аппарат 3 на каталитическую конверсию диоксида серы в триоксид серы.Sulfur is burned in
После первого и второго слоев катализатора газовая смесь охлаждается в теплообменниках 4 и 5 соответственно.After the first and second catalyst beds, the gas mixture is cooled in
После третьего слоя газовая смесь, содержащая триоксид серы, охлаждается в теплообменнике 6 и двух или одном «воздушных» теплообменниках 7 до Т=190-220°С и поступает в абсорбционное отделение на промежуточную абсорбцию триоксида серы с получением серной кислоты.After the third layer, the gas mixture containing sulfur trioxide is cooled in the
В «воздушные» теплообменники 7 и газовый теплообменник 4 после первого слоя последовательно подается осушенный воздух, который нагревается до Т=450-470°С и направляется в экономайзер 8, где охлаждается до T=250-270°C и направляется в серную печь на сжигание серы.After the first layer, dried air is introduced into the “air”
После промежуточной абсорбции газовая смесь, содержащая остаточное количество диоксида серы, последовательно нагревается в теплообменнике 6, теплообменнике 9, теплообменнике 5 и поступает на вторую ступень конверсии на четвертый и пятый слои контактного аппарата 3.After intermediate absorption, the gas mixture containing the residual amount of sulfur dioxide is sequentially heated in the
Охлаждение газовой смеси после четвертого слоя осуществляется поддувом в нее «холодного» осушенного воздуха.The cooling of the gas mixture after the fourth layer is carried out by blowing "cold" dried air into it.
После пятого слоя газовая смесь охлаждается в теплообменнике 9 до Т=200-210°С и направляется в абсорбционное отделение на конечную абсорбцию с получением серной кислоты.After the fifth layer, the gas mixture is cooled in the
Таким образом, с целью повышения надежности работы экономайзера осушенный воздух подогревается в теплообменниках до Т=450-470°С и далее направляется в экономайзер 8, где отдает тепло со снижением температуры до 250-270°С. В воздухе отсутствует триоксид серы, поэтому исключается опасность конденсации паров серной кислоты в трубках и преждевременный выход из строя экономайзера.Thus, in order to increase the reliability of the economizer, the dried air is heated in heat exchangers to T = 450-470 ° C and then sent to the
Установка (фиг.3) работает следующим образом.Installation (figure 3) works as follows.
Сера сжигается в серной печи 1, обжиговый газ после сжигания серы охлаждается в котле-утилизаторе 2 до Т=390-420°С и поступает в контактный аппарат 3 на каталитическую конверсию диоксида серы в триоксид серы.Sulfur is burned in
После первого и второго слоев катализатора газовая смесь охлаждается в теплообменниках 4 и 5 соответственно.After the first and second catalyst beds, the gas mixture is cooled in
После третьего слоя газовая смесь, содержащая триоксид серы, охлаждается в теплообменнике 6 и двух или одном «воздушных» теплообменниках 7 до Т=190-220°С и поступает в абсорбционное отделение на промежуточную абсорбцию триоксида серы с получением серной кислоты.After the third layer, the gas mixture containing sulfur trioxide is cooled in the
В «воздушные» теплообменники 7 и газовый теплообменник 4 после первого слоя последовательно подается осушенный воздух, который нагревается до Т=450-470°С и направляется в экономайзер 8, где охлаждается до Т=250-270°С и направляется в серную печь на сжигание серы.After the first layer, dried air is supplied to the “air”
После промежуточной абсорбции газовая смесь, содержащая остаточное количество диоксида серы, последовательно нагревается в теплообменнике 6, двух теплообменниках 9, теплообменниках 10, 5 и поступает на вторую ступень конверсии на четвертый и пятый слои контактного аппарата 3.After intermediate absorption, the gas mixture containing the residual amount of sulfur dioxide is sequentially heated in the
Охлаждение газовой смеси после четвертого слоя осуществляется в газовом теплообменнике 10.The cooling of the gas mixture after the fourth layer is carried out in a
После пятого слоя газовая смесь охлаждается в двух теплообменниках 9 до Т=200-210°С и направляется в абсорбционное отделение на конечную абсорбцию с получением серной кислоты.After the fifth layer, the gas mixture is cooled in two
Таким образом, с целью повышения надежности работы экономайзера, осушенный воздух подогревается в теплообменниках до Т=450-470°С и далее направляется в экономайзер 8, где отдает тепло со снижением температуры до 250-270°С. В воздухе отсутствует триоксид серы, поэтому исключается опасность конденсации паров серной кислоты в трубках и преждевременный выход из строя экономайзера.Thus, in order to increase the reliability of the economizer, the dried air is heated in heat exchangers to T = 450-470 ° C and then sent to the
Использование предложенной установки позволяет переключить работу экономайзера на охлаждение осушенного воздуха вместо агрессивной в коррозионном отношении газовой среды и повысить тем самым надежность работы установки окисления диоксида серы за счет увеличения срока службы экономайзера.Using the proposed installation allows you to switch the operation of the economizer to the cooling of the dried air instead of a corrosive gas environment and thereby increase the reliability of the installation of oxidation of sulfur dioxide by increasing the life of the economizer.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006143186/15A RU2327632C1 (en) | 2006-12-07 | 2006-12-07 | System for sulfur dioxide oxidation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006143186/15A RU2327632C1 (en) | 2006-12-07 | 2006-12-07 | System for sulfur dioxide oxidation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2327632C1 true RU2327632C1 (en) | 2008-06-27 |
Family
ID=39680016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006143186/15A RU2327632C1 (en) | 2006-12-07 | 2006-12-07 | System for sulfur dioxide oxidation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2327632C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521626C1 (en) * | 2013-01-15 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф. Я.В. Самойлова" (ОАО "НИУИФ") | Apparatus for oxidising sulphur dioxide |
RU2771445C2 (en) * | 2017-07-06 | 2022-05-04 | Хальдор Топсёэ А/С | Method for interlayer cooling in wet catalysis plants for production of sulfuric acid |
-
2006
- 2006-12-07 RU RU2006143186/15A patent/RU2327632C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521626C1 (en) * | 2013-01-15 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф. Я.В. Самойлова" (ОАО "НИУИФ") | Apparatus for oxidising sulphur dioxide |
RU2771445C2 (en) * | 2017-07-06 | 2022-05-04 | Хальдор Топсёэ А/С | Method for interlayer cooling in wet catalysis plants for production of sulfuric acid |
US11543120B2 (en) | 2017-07-06 | 2023-01-03 | Haldor Topsøe A/S | Method for inter-bed cooling in wet gas sulfuric acid plants |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2310303T3 (en) | PROCESS TO REFRIGERATE AN EXOTHERMAL REACTION AREA AND REACTOR UNIT. | |
SU563115A3 (en) | The method of obtaining sulfuric anhydride | |
BRPI0718270B1 (en) | PROCESS AND DEVICE FOR CATALYTIC OXIDATION OF GASES CONTAINING SO2 BY OXYGEN. | |
CN102556977B (en) | Inner-cooling type direct oxidation sulfur recovery method and device | |
BRPI0615209A2 (en) | Method for generating a stream and product of synthesis gas and carbon dioxide | |
WO2021031894A1 (en) | Integrated small to medium-sized natural gas steam reforming reactor, and reforming reaction process | |
CN103318847B (en) | A kind of High-efficiency sulfur recovery of sulfide hydrogen waste gas | |
RU2327632C1 (en) | System for sulfur dioxide oxidation | |
EA028846B1 (en) | Process for startup and/or shutdown of a plant for preparation of nitric acid | |
EA025201B1 (en) | Condenser and process for production of sulphuric acid | |
KR102354065B1 (en) | Synthesis gas production process and equipment by catalytic steam reforming of hydrocarbon feed gas | |
RU2530077C2 (en) | Method of producing sulphuric acid and apparatus therefor | |
RU2017122296A (en) | METHOD FOR CONVERSION OF NATURAL GAS WITH WATER STEAM, INCLUDING TWO COMBUSTION CHAMBERS, GENERATING HOT SMOKE GASES, TRANSFERRING HEAT ENERGY, PERFORMANT FOR CARRY AND CLEANERS | |
RU2201393C1 (en) | Sulfur dioxide oxidation unit | |
WO2022083737A1 (en) | Reactor assembly, sulfur-containing waste treatment system, method for burning sulfur-containing waste, and method for making sulfuric acid by regenerating sulfur-containing waste | |
JP3977840B2 (en) | Waste heat boiler for Claus plant | |
US7067101B2 (en) | Water wall boiler for air and oxygen fired Claus sulfur recovery units | |
US10954126B2 (en) | Advanced heat integration in sulfur recovery unit—SafarClaus | |
EP3743373B1 (en) | Advanced heat integration in sulfur recovery unit-safarclaus | |
RU2521626C1 (en) | Apparatus for oxidising sulphur dioxide | |
RU2010146405A (en) | METHOD OF PRODUCING METHANOL FROM NATURAL GAS AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2234458C1 (en) | Process for reforming of natural gas in ammonia production | |
EA028058B1 (en) | Apparatus for producing sulphuric acid | |
ES2686894T3 (en) | Process and apparatus for producing hydrogen with reduced corrosion | |
RU2697563C1 (en) | Method of producing sulfuric acid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121208 |