[go: up one dir, main page]

RU2198840C2 - Plant for production of sulfuric acid - Google Patents

Plant for production of sulfuric acid Download PDF

Info

Publication number
RU2198840C2
RU2198840C2 RU2001102031/12A RU2001102031A RU2198840C2 RU 2198840 C2 RU2198840 C2 RU 2198840C2 RU 2001102031/12 A RU2001102031/12 A RU 2001102031/12A RU 2001102031 A RU2001102031 A RU 2001102031A RU 2198840 C2 RU2198840 C2 RU 2198840C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
heat exchanger
contact apparatus
catalyst
layers
Prior art date
Application number
RU2001102031/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001102031A (en
Inventor
Ионас Дастикас
Ю.Д. Черненко
В.С. Сущев
Я.Э. Хувес
В.В. Игин
В.И. Голоус
В.П. Козлов
Ю.В. Филатов
А.Е. Маврин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф.Я.В.Самойлова"
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 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф.Я.В.Самойлова" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф.Я.В.Самойлова"
Priority to RU2001102031/12A priority Critical patent/RU2198840C2/en
Publication of RU2001102031A publication Critical patent/RU2001102031A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2198840C2 publication Critical patent/RU2198840C2/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: production of sulfuric acid from sulfur. SUBSTANCE: proposed plant includes sulfur furnace, high- pressure waste-heat boiler connected with two-stage contact apparatus having several layers of catalyst; three layers of catalyst are located on first stage; proposed plant is also provided with heat exchangers mounted between layers of catalyst, drying tower, monohydrate adsorbers and finished product receivers. Plant includes also heat exchanger for preheating air and low-pressure waste-heat boiler. Inlet of air preheating heat exchanger is connected by tube space with outlet of heat exchanger mounted after third layer of catalyst of first stage of contact apparatus and outlet of tube space is connected with inlet of low-pressure waste-heat boiler. Inlet of said heat exchanger is connected by inter-tube space with outlet of drying tower and outlet of inter-tube space is connected with inlet of second conversion stage of contact apparatus. Low-pressure waste-heat boiler introduced additionally in plant is connected with air preheating heat exchanger on one side and with first-stage monohydrate adsorber on other side. Proposed method makes it possible to process gases of increased concentration (11.5 to 12% vol. SO2) at sanitary standards strictly adhered to. EFFECT: enhanced efficiency and reliability. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратурному оформлению производства серной кислоты из серы. The invention relates to apparatus for the production of sulfuric acid from sulfur.

Известна установка для получения серной кислоты, включающая печь сжигания серы, испаритель, пароперегреватель, контактный аппарат (I-V слоя контактной массы), теплообменник, ангидридный холодильник, олеумный абсорбер, моногидратный абсорбер, брызгоуловитель и циркуляционные сборники /Технология серной кислоты. А.Г. Амелин, М.:"Химия", 1971, с.297-301/. A known installation for producing sulfuric acid, including a sulfur combustion furnace, an evaporator, a superheater, a contact apparatus (I-V layer of the contact mass), a heat exchanger, anhydride cooler, an oleum absorber, a monohydrate absorber, a spray catcher and circulating collectors / Sulfuric acid technology. A.G. Amelin, M.: "Chemistry", 1971, p. 297-301 /.

Недостатком производственной установки является повышенный выброс диоксида серы в атмосферу. The disadvantage of the production plant is the increased emission of sulfur dioxide into the atmosphere.

Наиболее близкой к описываемой по технической сущности и достигаемому результату является установка по получению серной кислоты, включающая серную печь, котел-утилизатор высокого давления, соединенный с двухступенчатым контактным аппаратом с пятью слоями катализатора, на первой ступени которого расположены три слоя, теплообменники, установленные между слоями контактного аппарата, сушильную башню, моногидратные абсорберы и сборники готовой продукции. The closest to the described by the technical essence and the achieved result is the installation for the production of sulfuric acid, including a sulfuric furnace, a high-pressure waste heat boiler connected to a two-stage contact apparatus with five catalyst beds, the first stage of which has three layers, heat exchangers installed between the layers contact apparatus, drying tower, monohydrate absorbers and collectors of finished products.

Известная установка включает воздуходувку, серную печь, котел-утилизатор высокого давления, соединенный с двухступенчатым контактным аппаратом с пятью слоями катализаторной массы, причем три слоя входят в первую ступень конверсии, теплообменники, установленные между слоями контактного аппарата, сушильную башню, соединенную с воздуходувкой, экономайзер, первый моногидратный абсорбер, второй моногидратный абсорбер, сборники готовой продукции и выхлопную трубу /Технология серной кислоты. Васильев Б.Т., Отвагина М.И., М. : "Химия", 1985, с.130-133/. The known installation includes a blower, a sulfuric furnace, a high pressure waste heat boiler connected to a two-stage contact apparatus with five layers of catalyst mass, with three layers entering the first stage of conversion, heat exchangers installed between the layers of the contact apparatus, a drying tower connected to the blower, an economizer , first monohydrate absorber, second monohydrate absorber, finished product collectors and exhaust pipe / Sulfuric acid technology. Vasiliev B.T., Otvagina M.I., M.: "Chemistry", 1985, p.130-133 /.

Недостатком известной установки является то, что она практически рассчитана на переработку газов с концентрацией 9-9,5 об.% диоксида серы. A disadvantage of the known installation is that it is practically designed for the processing of gases with a concentration of 9-9.5 vol.% Sulfur dioxide.

Поставлена задача - возможность переработки более концентрированного газа, содержащего 11,5-12 об.% диоксида серы при одновременном соблюдении санитарных норм (0,02 об.% диоксида серы в выхлопных газах). The goal is the possibility of processing more concentrated gas containing 11.5-12 vol.% Sulfur dioxide while maintaining sanitary standards (0.02 vol.% Sulfur dioxide in the exhaust gas).

Задача решена в предложенной установке для получения серной кислоты. Установка включает серную печь, котел-утилизатор высокого давления, соединенный с двухступенчатым контактным аппаратом с несколькими слоями катализатора, на первой ступени которого расположено три слоя катализатора, теплообменники, установленные между слоями контактного аппарата, сушильной башни, соединенной с воздуходувкой, экономайзер, моногидратные абсорберы, сборники готовой продукции и выхлопную трубу. The problem is solved in the proposed installation for the production of sulfuric acid. The installation includes a sulfuric furnace, a high-pressure waste heat boiler connected to a two-stage contact apparatus with several catalyst layers, the first stage of which contains three catalyst layers, heat exchangers installed between the layers of the contact apparatus, a drying tower connected to the blower, an economizer, monohydrate absorbers, finished product collectors and exhaust pipe.

Отличием предложенной установки является то, что она дополнительно снабжена теплообменником для подогрева воздуха и котлом-утилизатором низкого давления, причем вход в теплообменник для подогрева воздуха по трубному пространству соединен с выходом теплообменника, установленного после третьего слоя катализатора первой ступени контактного аппарата, а выход по трубному пространству - со входом котла-утилизатора низкого давления, вход по межтрубному пространству теплообменника для подогрева воздуха соединен с выходом из сушильной башни, а выход связан со входом на вторую ступень конверсии контактного аппарата, выход из котла-утилизатора низкого давления соединен с моногидратным абсорбером. The difference of the proposed installation is that it is additionally equipped with a heat exchanger for heating air and a low-pressure recovery boiler, the entrance to the heat exchanger for heating air through the pipe space connected to the outlet of the heat exchanger installed after the third catalyst layer of the first stage of the contact apparatus, and the output through space - with the entrance of the low-pressure recovery boiler, the inlet through the annular space of the heat exchanger for heating air is connected to the outlet of the drying tower and, and the output is connected to the entrance to the second stage of the conversion of the contact apparatus, the output from the low-pressure recovery boiler is connected to a monohydrate absorber.

Возможны, в зависимости от производственных условий, два варианта исполнения установки. Во второй ступени контактного аппарата установлено один или два слоя катализатора. При этом при наличии одного слоя катализатора во второй ступени контактного аппарата установка дополнительно снабжена смесителем газов, соединенным с теплообменником, установленным перед этим слоем. Two versions of the installation are possible, depending on production conditions. In the second stage of the contact apparatus one or two catalyst beds are installed. Moreover, in the presence of one catalyst layer in the second stage of the contact apparatus, the installation is additionally equipped with a gas mixer connected to a heat exchanger installed in front of this layer.

На фиг.1 представлена предлагаемая установка, где: 1 - воззуходувка, 2 - серная печь, 3 - котел-утилизатор высокого давления, 4 - экономайзер, 5 -контактный аппарат, 6 - теплообменники, 7 - сушильная башня, 8 и 9 - моногидратные абсорберы, 10 - сборники кислоты, 11 - выхлопная труба, 12 - котел-утилизатор низкого давления, 13 - теплообменник для подогрева воздуха. Figure 1 shows the proposed installation, where: 1 - blower, 2 - sulfuric furnace, 3 - high-pressure waste heat boiler, 4 - economizer, 5-pin apparatus, 6 - heat exchangers, 7 - drying tower, 8 and 9 - monohydrate absorbers, 10 - acid collectors, 11 - exhaust pipe, 12 - low pressure recovery boiler, 13 - heat exchanger for heating air.

Установка работает следующим образом. Воздух из сушильной башни (7), подаваемый воздуходувкой (1), разделяется на два неравных потока. Основной поток с температурой 40-45oС направляется в серную печь (2) с котлом утилизатором высокого давления (3), а остальная часть направляется в контактный аппарат (5) через теплообменник (13), вход которого по межтрубному пространству соединен с выходом из сушильной башни (7), а выход - с входом на вторую ступень конверсии между IV и V слоями катализатора. Выход из теплообменника (13) по трубному пространству соединен с котлом-утилизатором низкого давления (12), а вход - с выходом из теплообменника (6), установленного после третьего слоя. Газовая смесь после моногидратного абсорбера первой ступени (8) с температурой 65-70oС поступает в контактный аппарат на вторую ступень конверсии на IV слой катализатора, предварительно нагреваясь в теплообменниках (6) до температуры 415-420oС. В газовую смесь после IV слоя катализатора, имеющую температуру 445-450oС, подается воздух с температурой 290-420oС для снижения температуры газовой смеси до 415-420oС. Воздух нагревается в теплообменнике (13) частью газа, поступающего из теплообменника (6) в котел-утилизатор низкого давления (12). После V слоя катализатора газы направляются в моногидратный абсорбер второй ступени (9), предварительно охлаждаясь до 190-200oС в экономайзере (4) и после второго моногидратного абсорбера газы выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу (11).Installation works as follows. The air from the drying tower (7) supplied by the blower (1) is divided into two unequal flows. The main stream with a temperature of 40-45 o C is sent to a sulfur furnace (2) with a high-pressure heat recovery boiler (3), and the rest is sent to a contact apparatus (5) through a heat exchanger (13), the inlet of which is connected to the outlet drying tower (7), and the exit - with the entrance to the second stage of conversion between the IV and V layers of the catalyst. The outlet of the heat exchanger (13) is connected through a pipe space to a low-pressure recovery boiler (12), and the inlet is connected to the outlet of the heat exchanger (6) installed after the third layer. The gas mixture after the first stage monohydrate absorber (8) with a temperature of 65-70 o C enters the contact apparatus for the second stage of conversion to the IV catalyst layer, preheating in heat exchangers (6) to a temperature of 415-420 o C. In the gas mixture after IV a catalyst layer having a temperature of 445-450 o C, air is supplied with a temperature of 290-420 o C to reduce the temperature of the gas mixture to 415-420 o C. The air is heated in the heat exchanger (13) with a part of the gas coming from the heat exchanger (6) into the boiler low pressure recovery unit (12). After the V catalyst layer, the gases are sent to the second stage monohydrate absorber (9), pre-cooled to 190-200 o C in the economizer (4) and after the second monohydrate absorber, the gases are released into the atmosphere through the exhaust pipe (11).

На фиг.2 представлен фрагмент установки при оснащении контактного аппарата одним слоем катализаторной массы на второй ступени конверсии, в котором 5 - контактный аппарат, 6 - теплообменники, 12 - котел-утилизатор низкого давления, 13 - теплообменник для подогрева воздуха, 14 - смеситель газа. Figure 2 presents a fragment of the installation when equipping the contact apparatus with one layer of catalyst mass in the second stage of conversion, in which 5 is a contact apparatus, 6 are heat exchangers, 12 is a low pressure recovery boiler, 13 is a heat exchanger for heating air, 14 is a gas mixer .

Работа установки может осуществляться в двух вариантах. The installation can be carried out in two versions.

Вариант 1. До контактного аппарата процесс проводится также, как описано выше (фиг. 1). Далее воздух, подогретый в теплообменнике (13), поступает в смеситель газов (14), где смешивается с потоком, поступающим из теплообменника (6) на IV слой контактного аппарата (5) и далее направляется в экономайзер (4) (по ранее описанной схеме). Из трубного пространства теплообменника для подогрева части воздуха (13) газы направляются в котел-утилизатор низкого давления (12) и далее в моногидратный абсорбер первой ступени (8) (по схеме фиг.1). Option 1. Prior to the contact apparatus, the process is carried out as described above (Fig. 1). Further, the air heated in the heat exchanger (13) enters the gas mixer (14), where it is mixed with the flow coming from the heat exchanger (6) to the IV layer of the contact apparatus (5) and then sent to the economizer (4) (according to the previously described scheme ) From the tube space of the heat exchanger for heating part of the air (13), the gases are directed to a low pressure recovery boiler (12) and then to the first stage monohydrate absorber (8) (according to the scheme of FIG. 1).

Вариант 2. До контактного аппарата процесс проводится так же, как описано выше (фиг.1). Далее воздух, подогретый в теплообменнике (13), поступает на выход из моногидратного абсорбера первой ступени (8), как показано на рис.2 пунктирной линией. Далее процесс проводится аналогично варианту 1. Option 2. Prior to the contact apparatus, the process is carried out in the same way as described above (figure 1). Further, the air heated in the heat exchanger (13) enters the outlet of the first stage monohydrate absorber (8), as shown in dashed line in Fig. 2. Further, the process is carried out similarly to option 1.

Использование предложенной установки позволит перерабатывать газы повышенной концентрации (11,5-12 об.% диоксида серы) с соблюдением на выхлопной трубе европейской санитарной нормы (0,02об.% диоксида серы в 2003 г.). Using the proposed installation will allow the processing of gases of increased concentration (11.5-12 vol.% Sulfur dioxide) in compliance with the European sanitary norms on the exhaust pipe (0.02 vol.% Sulfur dioxide in 2003).

Claims (2)

1. Установка для получения серной кислоты, включающая серную печь, котел-утилизатор высокого давления, соединенный с двухступенчатым контактным аппаратом с несколькими слоями катализатора, на первой ступени которого расположено три слоя катализатора, теплообменники, установленные между слоями контактного аппарата, сушильную башню, соединенную с воздуходувкой, экономайзер, моногидратные абсорберы, сборники готовой продукции и выхлопную трубу, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена теплообменником для подогрева воздуха и котлом-утилизатором низкого давления, причем вход в теплообменник для подогрева воздуха по трубному пространству соединен с выходом теплообменника, установленного после 3-го слоя катализатора первой ступени контактного аппарата, а выход по трубному пространству - со входом котла-утилизатора низкого давления, вход по межтрубному пространству теплообменника для подогрева воздуха соединен с выходом из сушильной башни, а выход связан со входом на вторую ступень конверсии контактного аппарата, выход из котла-утилизатора низкого давления соединен с моногидратным абсорбером. 1. Installation for producing sulfuric acid, including a sulfuric furnace, a high-pressure recovery boiler connected to a two-stage contact apparatus with several catalyst layers, the first stage of which contains three catalyst layers, heat exchangers installed between the layers of the contact apparatus, a drying tower connected to blower, economizer, monohydrate absorbers, collectors of finished products and an exhaust pipe, characterized in that the installation is additionally equipped with a heat exchanger for heating the air and the low-pressure recovery boiler, the entrance to the heat exchanger for heating air through the pipe space is connected to the output of the heat exchanger installed after the 3rd catalyst layer of the first stage of the contact apparatus, and the output through the pipe space is connected to the input of the low-pressure recovery boiler, input through the annular space of the heat exchanger for heating air is connected to the exit of the drying tower, and the exit is connected to the entrance to the second stage of the conversion of the contact apparatus, the exit from the low-pressure recovery boiler I am connected to a monohydrate absorber. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что во второй ступени контактного аппарата установлено 1-2 слоя катализатора, при этом при наличии одного слоя катализатора во 2-й ступени контактного аппарата установка дополнительно снабжена смесителем газов, соединенным с теплообменником, установленным перед этим слоем. 2. Installation according to claim 1, characterized in that 1-2 catalyst layers are installed in the second stage of the contact apparatus, while in the presence of one catalyst layer in the 2nd stage of the contact apparatus, the installation is additionally equipped with a gas mixer connected to a heat exchanger installed in front of by this layer.
RU2001102031/12A 2001-01-24 2001-01-24 Plant for production of sulfuric acid RU2198840C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001102031/12A RU2198840C2 (en) 2001-01-24 2001-01-24 Plant for production of sulfuric acid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001102031/12A RU2198840C2 (en) 2001-01-24 2001-01-24 Plant for production of sulfuric acid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001102031A RU2001102031A (en) 2003-01-20
RU2198840C2 true RU2198840C2 (en) 2003-02-20

Family

ID=20245138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001102031/12A RU2198840C2 (en) 2001-01-24 2001-01-24 Plant for production of sulfuric acid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2198840C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1285908A (en) * 1969-11-28 1972-08-16 Dorr Oliver Inc Improvements in the production of sulphuric acid
FR2391952A1 (en) * 1977-05-09 1978-12-22 Boc Ltd Sulphuric acid mfr. - by catalysed oxidn. of sulphur di:oxide and absorption of sulphur tri:oxide formed
DE3320527A1 (en) * 1982-06-11 1983-12-15 C-I-L Inc., North York, Ontario METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING SULFURIC ACID
EP0154238A2 (en) * 1984-02-29 1985-09-11 Bayer Antwerpen N.V. Method of recovering heat from intermediate absorption in the production of sulfuric acid by double conversion together with production of oleum
WO1996011876A1 (en) * 1994-10-13 1996-04-25 Edmeston Ab Reactor container, plant and process for the production of sulfuric acid

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1285908A (en) * 1969-11-28 1972-08-16 Dorr Oliver Inc Improvements in the production of sulphuric acid
FR2391952A1 (en) * 1977-05-09 1978-12-22 Boc Ltd Sulphuric acid mfr. - by catalysed oxidn. of sulphur di:oxide and absorption of sulphur tri:oxide formed
DE3320527A1 (en) * 1982-06-11 1983-12-15 C-I-L Inc., North York, Ontario METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING SULFURIC ACID
EP0154238A2 (en) * 1984-02-29 1985-09-11 Bayer Antwerpen N.V. Method of recovering heat from intermediate absorption in the production of sulfuric acid by double conversion together with production of oleum
WO1996011876A1 (en) * 1994-10-13 1996-04-25 Edmeston Ab Reactor container, plant and process for the production of sulfuric acid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВАСИЛЬЕВ Б.Т., ОТВАГИНА М.И., Технология серной кислоты. - М.: Химия, 1985, с.130-132. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2454268C1 (en) System for separation of carbon dioxide and method of its separation
AU2007310516B2 (en) Method of and apparatus for CO2 capture in oxy-combustion
CN103785289B (en) Process method and the flue gas treating system of rich carbonated flue gas
AU2017326895B2 (en) Plant and process for producing nitric acid
AU2012213152B2 (en) Apparatus and system for NOX reduction in wet flue gas
CA3159632A1 (en) Controlling aerosol production during absorption in ammonia-based desulfurization
JP7062509B2 (en) Carbon capture
KR20190027701A (en) Method for controlling aerosol production during absorption in ammonia desulfurization
CN116603368A (en) Method for applying ultra-clean ammonia desulfurization technology to carbon capture process
EA018644B1 (en) INTEGRATED SYSTEM FOR REMOVING CONTAMINATION AND BURNING WITH FUEL AND OXYGEN SUPPLY
CN102380312A (en) Integration of catalytic CO2 oxidation and oxyfuel sour compression
CN114405218A (en) Low partial pressure waste gas CO2Trapping and purifying refining process
CN115608133A (en) Flue gas carbon capture system and method for capturing carbon in flue gas
CN106268268A (en) A kind of ammonifying more also produces desulfurizer and the method for liquid sulfur dioxide
CN105664684A (en) Method and device for removing SO2 and NO from oxygen-enriched combustion flue gas under high pressure
RU2198840C2 (en) Plant for production of sulfuric acid
US11440798B2 (en) Process system and process method for conversion of sulfur-containing flue gas to sulfuric acid
RU2843010C1 (en) Method of producing nitric acid and apparatus for realizing said method
JP2554167B2 (en) Combustor exhaust gas desulfurization method
RU2521626C1 (en) Apparatus for oxidising sulphur dioxide
RU2849600C1 (en) Method for modernising nitric acid production unit and modernised unit
RU2825631C1 (en) Method of producing nitric acid
RU2151736C1 (en) Nitric acid production process
RU2104754C1 (en) Method of removing sulfur and nitrogen oxides from gases
CN113842739A (en) Method for denitrification and purification of power plant flue gas and preparation of high-purity nitrogen

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130125