 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( сентябрь 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Процесс мокрой серной кислоты ( процесс WSA ) является сегодня одним из ключевых процессов десульфуризации газа на рынке. С тех пор, как датская компания по производству катализаторов Haldor Topsoe представила и запатентовала эту технологию в конце 1980-х годов, она была признана эффективным способом извлечения серы из различных технологических газов в виде серной кислоты промышленного качества (H 2 SO 4 ) с одновременным производством. пара высокого давления. Процесс WSA применяется во всех отраслях промышленности, где удаление серы является проблемой.
Процесс мокрого катализа особенно подходит для обработки одного или нескольких серосодержащих потоков, таких как: [1]
- Н 2 S газ, например , из амина газовой очистки блока
- Отходящий газ из отпарной колонны кислой воды (SWS)
- Отходящий газ от Rectisol
- Отработанная кислота из установки алкилирования
- Остаточный газ процесса Клауса
- Тяжелый остаток или нефтекокс -fired энергетический котел отходящего газа
- Дымовые газы котлов от различных процессов Десульфуризация дымовых газов SNOX
- Металлургический технологический газ
- Производство серной кислоты
Процесс [ править ]
- Основные реакции в процессе WSA
- Сгорание: 2 H 2 S + 3 O 2 ⇌ 2 H 2 O + 2 SO 2 + 518 кДж / моль.
- Окисление: 2 SO 2 + O 2 ⇌ 2 SO 3 + 99 кДж / моль (в присутствии катализатора на основе оксида ванадия (V) ).
- Гидратация: SO 3 + H 2 O ⇌ H 2 SO 4 (г) + 101 кДж / моль.
- Конденсация: H 2 SO 4 (г) ⇌ H 2 SO 4 (л) + 90 кДж / моль.
Энергия, выделяемая в вышеупомянутых реакциях, используется для производства пара. Примерно 2–3 тонны пара высокого давления на тонну производимой кислоты.
Промышленные приложения [ править ]
Отрасли, в которых установлены технологические установки WSA:
- Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность
- Металлургическая промышленность
- Угольная промышленность ( коксохимия и газификация)
- Энергетика
- Вискозная промышленность
- Сернокислотная промышленность
WSA для газификаторов [ править ]
Кислый газ, поступающий из установки для очистки Rectisol -, Selexol -, аминного газа или аналогичной установки, установленной после газификатора, содержит H 2 S, COS и углеводороды в дополнение к CO 2 . Раньше эти газы часто сжигались и выбрасывались в атмосферу, но теперь кислый газ требует очистки, чтобы не влиять на окружающую среду выбросами SO 2 . Процесс WSA не только удовлетворяет требованиям по удалению SO 2 , но также допускает широкий диапазон составов исходного газа.
Установка WSA обеспечивает высокий уровень регенерации серы, а рекуперированное тепло вызывает значительное производство пара. Скорость рекуперации тепла высокая, а расход охлаждающей воды низкий, что приводит к превосходным экономическим характеристикам этого процесса. [ необходима цитата ]
Примеры процесса WSA для газификации [ править ]
Пример 1:
- Расход сырьевого газа: 14000 Нм 3 / ч
- Состав [об.%]: 5,8% H 2 S, 1,2% COS, 9,7% HC и 77,4% CO 2.
- Концентрация SOx [об.%]: 1,58%
- Производство H 2 SO 4 : 106 т / сутки
- Производство пара: 53 т / ч
- Расход охлаждающей воды: 8 м 3 / тонну кислоты (дельта Т = 10 ° C)
- Расход топлива: 1000 Нм 3 / ч (LHV = 2821 ккал / Нм 3 )
Пример 2: Серный завод в Китае будет построен вместе с аммиачным заводом, производящим 500 килотонн в год аммиака для производства удобрений [2]
Регенерация отработанной кислоты и производство серной кислоты [ править ]
Процесс WSA также можно использовать для производства серной кислоты путем сжигания серы или для регенерации отработанной кислоты, например, на установках алкилирования. Процессы влажного катализа отличаются от других процессов контактной серной кислоты тем, что подаваемый газ содержит избыточную влагу, когда он вступает в контакт с катализатором. Триоксид серы образуется путем каталитического окисления диоксида серы реагирует мгновенно с влагой для получения серной кислоты в паровой фазе до некоторой степени определяется температурой. Жидкая кислота впоследствии образуется за счет конденсации паров серной кислоты, а не за счет абсорбции триоксида серы концентрированной серной кислотой, как в случае контактных процессов, основанных на сухих газах.
Концентрация получаемой кислоты зависит от отношения H 2 O / SO 3 в каталитически преобразованных газах и от температуры конденсации. [3] [4]
Дымовые газы охлаждаются до температуры на входе в конвертер около 420–440 ° C. Для обработки этих влажных газов в традиционной установке для контактного процесса холодного газа (DCDA) потребуется охлаждение и осушка газа для удаления всей влаги. Следовательно, процесс WSA во многих случаях является более экономичным способом производства серной кислоты.
Около 80–85% мирового производства серы используется для производства серной кислоты. Согласно Руководству по удобрениям, опубликованному совместно Организацией Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО) и Международным центром разработки удобрений, 50% мирового производства серной кислоты используется в производстве удобрений, в основном для преобразования фосфатов в водорастворимые формы .[5]
Ссылки [ править ]
- ^ Гэри, JH & Handwerk, GE (1984). Технология и экономика нефтепереработки (2-е изд.). Марсель Деккер, Inc. ISBN 0-8247-7150-8.
- ^ [1] ; Мировое топливо
- ^ Восстановление серы; (2007). Принципы процесса восстановления серы с помощью процесса WSA.). Дания: Йенс Кристен Лаурсен, Haldor Topsoe A / S. Перепечатано из журнала Hydrocarbonengineering, август 2007 г.
- ^ UHF Sander; Х. Фишер; У. Роте; Р. Кола (1984). Сера, диоксид серы и серная кислота (1-е изд.). Бритиш Сульфур Корпорейшн Лимитед. ISBN 0-902777-64-5.
- ^ [2] ; (Июль 2008 г.). IFDC В ФОКУСЕ УДОБРЕНИЯ И ПРОДОВОЛЬСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, Выпуск 4; Глобальный дефицит серной кислоты способствует росту затрат на удобрения. Архивировано 6 января 2009 г., на Wayback Machine.
