Серная кислота из сероводородного газа методом мокрого катализа ДК-ДА

Разработана технологическая схема производства серной кислоты из сероводородного газа или из сероводородного газа + отработанной серной кислоты по «короткой» технологической схеме «мокрого» катализа двойной конверсии-двойной абсорбции (ДК-ДА).

Разработанная технология требуемой мощности может быть использована для получения серной кислоты из сероводородного газа и отработанных кислот на газоперерабатывающих заводах, получающих сероводородный газ, являющийся побочным продуктом очистки нефтей и нефтепроизводных.

В состав разработанной технологической схемы входят следующие технологические отделения:

  • печное отделение с котлом – утилизатором;
  • контактно-компрессорное отделение;
  • абсорбционное отделение;
  • склад готовой продукции;
  • выхлопная труба;
  • отделение оборотного водоснабжения.

Краткое описание работы технологической схемы

Атмосферный воздух, сероводородный газ и отработанная серная кислота подаются в печь поз. 2 на сжигание. Воздух в печь подается центробежной воздуходувкой поз. 1. В печи происходит сжигание сероводорода по экзотермической реакции и разложение отработанной серной кислоты.

Образующийся в печи технологический газ, содержащий 8,5 – 9,0 % об. SO2 и 10 – 11 % об. паров воды, охлаждается до температуры ~ 425 0С в котле-утилизаторе поз. 3 и поступает на первый слой катализатора в четырехслойный контактный аппарат поз. 6, предварительно очищаясь от зольных примесей в газовом фильтре поз. 5. Контактный аппарат работает по схеме ДК-ДА (3+1).

В контактном аппарате в две последовательные ступени происходит каталитическая реакция окисления SO2 в SO3. После контактного аппарата технологический газ охлаждается до необходимой температуры, после чего SO3, образовавшийся в результате каталитической конверсии SO2, последовательно улавливается в двух насадочных абсорберах поз. 9, 13 с получением продукционной серной кислоты.

Для охлаждения газа после первой ступени конверсии перед абсорбцией используется экономайзер специальной конструкции поз. 4, позволяющий обеспечить охлаждение газовой смеси до необходимой температуры с исключением процесса конденсации паров серной кислоты на его трубках.

Туман серной кислоты, образующийся в процессе первой абсорбции в больших количествах, улавливается в специальном, встроенном в абсорбер поз. 9, патронном брызготуманоуловителе.  

Получение энергетического пара с Р=4,0 МПа; Т=440 оС осуществляется в котле-утилизаторе с встроенным пароперегревателем и выносным экономайзером.

Производство оборудовано всеми контрольно-измерительными приборами и аппаратурой, необходимой для обеспечения непрерывной эксплуатации, дистанционного управления или запуска. Предусмотрена визуальная и звуковая сигнализация важнейших функций технологического процесса в случае превышения установленных допустимых значений параметров. Во избежание эксплуатационных ошибок и защиты узлов установки предусмотрена система блокировок с учетом особенностей технологического процесса. В циклах абсорбционных башен в автоматическом режиме осуществляется контроль, регистрация и регулирование концентрации серной кислоты.

Разработанная технологическая схема производства серной кислоты из сероводородного газа удовлетворяет следующим требованиям:

  • компактное размещение аппаратов на производственной площадке;
  • использование экономичного энергопотребляющего технологического оборудования;
  • минимум выбросов вредных примесей с выхлопными газами в атмосферу (SO2, SO3, H2SO4, NxOy);
  • минимум жидких стоков и отсутствие твердых отходов;
  • повышенная доля полезной утилизации тепла, выделяющегося на различных стадиях процесса;
  • максимально автоматизированный технологический процесс с использованием современных систем контроля и регулирования.

1.png

 2.png

Получаемая продукция:

  • серная кислота техническая с концентрацией не менее 92,5 % по ГОСТ 2184-77;
  • технологическая схема позволяет получать часть продукции в виде 98,5-99,5 %-ной серной кислоты.

Побочная продукция:

Особенностью предлагаемого метода производства является высокая степень использования тепла, выделяющегося при сжигании сероводородного газа и каталитического окисления диоксида серы в триоксид серы с получением энергетического пара Р=4 МПа, Т=440°С в количестве 1,35-1,45 т. на тонну H2SO4. Пар можно использовать для выработки электроэнергии или на другие нужды промышленной площадки.