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炼油厂酸性气直接制取工业硫酸技术

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炼油厂 酸性 直接 制取 工业 硫酸 技术
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无法改变别人,但你可以改变自己;你无法改变天气,但你可以改变心情;你无法改变生命长度,但你可以拓展它的宽度。 本文由献档可能在 浏览体验不佳。建议您优先选择 下载源文件到本机查看。石            油 炼 制 与 化 工 2001 年 12 月                   32 卷第 12 期   第简  报炼油厂酸性气直接制取工业硫酸技术蒋    文 军( 长岭炼油化工有限责任公司 ,湖南岳阳 414012)摘要   含水酸性气制酸 ( 的技术是丹麦托普索公司开发的一种酸性气直接制酸技术 ,与 炼油厂通常采用的超级克劳斯法生产硫磺的工艺相比 ,该技术具有工艺流程简单 ,经济效益好等特 点 ;与常见的用硫磺生产或硫铁矿副产硫酸相比 ,艺流程也有相对简单 ,成本较低等优点 , 是一个可供选择的较好的硫回收工艺路线 。 关键词 :酸性气   制备   硫酸   硫磺1    前 言炼油厂酸性气主要来自产品精制过程 ,如溶剂 脱硫产生的酸性气中硫化氢含量为 50 % ~ 75 % , 含硫污水汽提产生的酸性气中硫化氢含量一般为 70 %~90 % 。为满足环保要求 , 废气达标排放 , 炼 油厂都采用了超级克劳斯法处理酸性气 ,生产工业 硫磺 。近年来 ,随着我国含硫原油加工量的逐年增 加 ,各炼油厂的硫回收装置规模也在不断地扩大 , 硫磺的产量不断上升 ,国际上炼油厂生产的硫磺在 过去的几年里已出现了过剩 ,国内硫磺的价格也逐 年下降 ,因此国内炼油厂新建硫回收装置应开始考 虑工艺路线的选择 。 2  术简介 丹麦 托 普 索 公 司 开 发 的 含 水 酸 性 气 制 酸 ( 技术 ,80 年代开始在世界范围内应用 。该 技术的主要特点是可用湿的含硫化氢气体制取 98 %的工业硫酸 , 尾气可达到我国现行的环保标 准 。该工艺流程简单 ,与相同规模的制硫磺装置相 比 ,回收相同量的硫可以获得更好的效益 。 通常的制硫酸工艺都要将硫先转化为 然 后在催化剂作用下再与 应转化成 酸前部转化与常规的制酸技术基本类似 ,但其生 成硫酸的方法完全不同 。通常的制酸工艺一般采 用浓硫酸吸收转化反应后的 为得到较高的转 化 率 , 都采用两次转化两次吸收工艺 , 吸收 的硫酸加入需要量的水 , 得到不同要求的硫酸 。 术采用活性较高的催化剂和合理的温度控 制来获得较高的 化率 ,转化反应后气体换热 至一定温度进入硫酸冷凝器 ,反应后气体中 此冷却直接生成硫酸 。因此 ,冷凝器是该工 艺的关键设备 ,也是其关键技术所在 。该设备采用 了合理的换热方法和先进的酸雾控制方法 ,可保证 气体中多余的水可以随尾气排出 ,且其中的酸雾达 到环保标准 ,冷凝液为工业 98 %硫酸 。 过程气进出酸冷却器的示意图见图 1 。图 1  硫酸冷凝器示意图3  与通常的制硫磺工艺及制酸工艺比较 艺 、 通常的制硫磺工艺和制酸工艺的示意流程图分别见图 2~4 。收稿日期 :2001204204 ; 修改稿收到日期 :2001206208 。作者简介 : 蒋文军 ,1989 年毕业于华东化工学院 ,工程师 。58石 油 炼 制 与 化 工 2001 年   32 卷   第 图 2  艺流程为制硫磺工艺 , 再次为通常的制酸工艺 。 其工艺流程短且简单使得其产品较为单一 ,只能生 产 98 %工业硫酸 ,不能生产价值更高的发烟硫酸 。 但对于一般用酸的生产过程 ,已完全可满足要求 。 4. 2   投资和效益 为便于对三种工艺过程进行经济效益分析 ,在 这里将装置的能力均定为硫回收能力为 20 a 。图 3  制硫磺工艺流程三种工艺装置的经济效益比较见表 1 。表 1  三种工艺的经济效益比较工    艺万元6 300 7 000产品成本/ 元?- 1 00投资回收期/a 6图 4  通常的硫磺 ( 或硫铁矿) 制酸工艺流程制硫磺 “两转两吸” 制酸    硫磺为原料    硫铁矿为原料—( 产生亏损)从流程框图可以看出 ,三种工艺过程基本上都 是从焚烧开始 ,由于通常的超级克劳斯制硫磺工艺 的目的产物是硫磺 ,因此它的焚烧过程是一个不完 全氧化过程 ,在焚烧过程中要控制空气量以控制好 焚烧后气体中的 的比例 , 以保证其后 部 反应尽可能完全 ; 术和通常 的 “两转两吸” 制酸工艺的焚烧过程基本相同 ,焚烧 过程中控制空气量既要保证硫全部氧化为 又 要保证其后部反应时 化为 氧气消耗 需要 ,不能有过多的空气过剩量 。 由于目的产物不同 ,超级克劳斯工艺后部反应 是 的氧化还原反应 , 尾气中少量未完 全反应的 过加氢工艺转化为 ,再通过溶 剂吸收保证尾气中 达标 , 溶剂解吸的 返回焚烧炉 。 通常的制酸工艺后部反应主要是 化为两转两吸” , 制酸工艺通过两次转化和两次吸3 000 5 000320 3704 7从表 1 可以看出 ,装置的建设投资以制硫磺工 艺为最高 ,置其次 “两转两吸”, 制酸装置最 低 。但对炼油厂而言 ,一般不会单独考虑建设以硫 磺为原料的制酸装置 。从投资效益情况看 ,以硫磺 制酸的成本最低 , 在相同产品价格时效益最好 , 次 ,硫铁矿制酸再次 ,制硫磺将产生亏损 。 5  建设 置的可行性 从上述的情况比较可以看出 ,仅从经济效益而 言 ,在销售市场有保证的情况下 , 建设硫磺制酸装 置较好 ,由于对炼油厂不可能选择将酸性气制成硫 磺再生产硫酸的工艺路线 , 因此 , 对炼油厂新建硫 回收装置而言 ,选择 艺不失为一理想的选 择 。但该工艺也有一定的局限性 ,在选择时主要需 要考虑以下几个方面 。5. 1   市场需求收使 转化率尽可能高 ,以保证尾气中 达标 。艺虽只有一次转化 , 但由于采用了 性能较好的催化剂和合理的装填及床层温度控制 , 也可以保持很高的 化率 ,其后部硫酸的产生 采用了它独有的直接冷凝法 , 工艺流程更为简单 。 采用先进的酸雾控制手段 ,艺在尾气的环 保达标上也优于目前国内传统的制酸装置 。艺的催化剂 ( 引进剂) 使用寿命较长 ,催化剂正常 生产保证的使用年限为 5 a , 已投运装置中有些催 化剂使用寿命已达到 8 a ,超过了保证值 。4  三种工艺过程的优缺点分析 4. 1   工艺流程硫酸的运输 、 储存均有一定难度 , 因此在炼油 厂附近有稳定的硫酸需求市场是装置是否有生命 力的最重要因素 。5. 2   技术与设备 关键技术和设备需要引进 , 其关键设备 —— — 酸冷凝器大量采用特制玻璃管 ,国内目前尚 不能制造 ,设备一旦出现意外损坏 ,维修较为麻烦 。 催化剂目前尚未能国产化 。但从国外装置的运转 情况看 ,国外技术提供商一般信誉较好 ,技术成熟 , 催化剂使用寿命较长 ,因此只要在合同的签订上作 好工作 ,技术和设备一般不会对装置造成太大的影 响。从工艺流程上看 ,艺流程最简单 , 其次第 12 期             蒋文军 . 炼油厂酸性气直接制取工业硫酸技术   596  结束语综上所述 ,与国内通常以硫磺或硫铁矿为原料 的 “两转两吸” 的制酸工艺和超级克劳斯制硫磺工 艺相比 , 酸技术具有中间过程少 、 流程简 单、 投资合适 、 经济效益较好等优点 。不足之处是生产厂附近必须有硫酸的市场需求 ; 目前技术 、 催 化剂及关键设备需引进 。因此对于附近有硫酸需 求的炼油厂而言仍是一个很好的 、 可选择的硫回收 工艺路线 。Y 14012), is an to In of or as it of is a 《中国炼油技术》第二版) 出版( 《中国炼油技术》第二版) 一书已由中国石化出版社出版 , 全书 120 余万字 ,16 开 , 精装 本 。该书由侯祥麟院士任主编 ,侯芙生 、 汪燮卿院士任副主编 。 《中国炼油技术》 第一版系 1991 年由中国石化出版社出版 ,深受广大读者的欢迎 。但由 于第一次印刷距今已有 10 年 ,原书中有关资料 、 数据均系 90 年代前产物 ; 而近 10 年来中国 炼油技术突飞猛进 ,变化很大 ,如进口原油增加 ,产品质量升级换代 , 环保要求日趋严格 , 新 工艺 、 新设备 、 新催化剂的研制开发及使用 , 原油加工日益深化等 。为了适应中国炼油技术 的不断发展 ,系统 、 全面地总结中国炼油技术 ,对 《中国炼油技术》 进行修订再版有重要意义 。 鉴此 ,中国石化出版社专门邀请并组成了以侯祥麟院士 、 侯芙生院士和汪燮卿院士为 首 ,有闵恩泽 、 李大东 、 陈俊武 、 陆婉珍 、 徐承恩院士等著名专家学者参加的修订工作编委会 及国内数十名有权威的专家学者 , 进行该书的修订工作 。在修订过程中 , 执笔者积极 、 认真 地撰写 ,主编及编委会 、 编辑部成员细致审查 ,三易其稿 ,才成此书 。该书是在 1991 年版 《中 国炼油技术》 基础上进行修订的 ,补充了近些年来中国炼油的新技术 ,删除了一些旧的 、 淘汰 的技术 ,系统地总结了我国炼油技术的进展和成果 ,完整地反映了我国炼油技术的水平和特 色 ,使原书内容更加完善 。 该书内容新颖翔实 ,理论与实际相结合 , 其学术性与实用性都达到了较高水平 , 具有很 高的权威性 ,是广大炼油工作者提高业务素质和技术水平的必备读物 ,也是开展继续工程教 育的参考书 。可供炼油领域从事科研 、 设计 、 生产 、 教育及管理的人士阅读和参考 ,也可作为 教学用的辅助教材及参考读物 。有关本书的订购事宜请直接与中国石化出版社联系 。1
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