Islak sülfürik asit işlemi - Wet sulfuric acid process

Islak sülfürik asit işlemi ( WSA işlem ) Anahtar gaz biridir kükürt giderme piyasada işlemler bugün. Danimarkalı katalizör şirketi Haldor Topsoe 1980'lerin sonlarında bu teknolojiyi tanıtıp patentini aldığından beri , eşzamanlı üretim ile ticari kalite sülfürik asit (H ₂ SO ₄ ) formunda çeşitli proses gazlarından kükürt geri kazanımı için verimli bir süreç olarak kabul edilmiştir. yüksek basınçlı buhar. WSA prosesi, kükürtün uzaklaştırılmasının sorun olduğu tüm endüstrilerde uygulanmaktadır.

Islak kataliz işlemi özellikle aşağıdakiler gibi kükürt içeren akışların işlenmesi için uygundur:

• H ₂ , örneğin S gaz amin gazı işleme birimi
• Ekşi su sıyırıcı (SWS) gazından çıkan gaz
• Rectisol'den çıkan gaz
• Bir alkilasyon ünitesinden harcanan asit
• Claus prosesi artık gaz
• Ağır kalıntı veya petrokok yakıtlı yardımcı kazan gaz çıkışı
• Çeşitli proseslerden kazan baca gazları SNOX baca gazı kükürt giderme
• Metalurjik proses gazı
• sülfürik asit üretimi

Süreç

WSA sürecindeki ana reaksiyonlar

• Yanma: 2 H ₂ S + 3 O ₂ ⇌ 2 H ₂ O + 2 SO ₂ (-1036 kJ/mol)
• Oksidasyon: 2 SO ₂ + O ₂ ⇌ 2SO ₃ (-198 kJ / mol kadar) [a mevcudiyetinde vanadyum (V) oksit katalizörü ]
• Hidrasyon: SO ₃ + H ₂ O ⇌ H ₂ SO ₄ (g) (-101 kJ/mol)
• Yoğunlaşma: H ₂ SO ₄ (g) ⇌ H ₂ SO ₄ (l) (-90 kJ/mol)

Çoğunlukla O türetilen yukarıda bahsedilen reaksiyonlar tarafından serbest bırakılan enerji ₂ nispeten zayıf çift bağ ile, buhar üretimi için kullanılır. Ton asit başına yaklaşık 2-3 ton yüksek basınçlı buhar üretilir.

Endüstriyel uygulamalar

WSA proses tesislerinin kurulu olduğu endüstriler:

• Rafineri ve petrokimya endüstrisi
• metalurji endüstrisi
• Kömür bazlı sanayi ( koklaştırma ve gazlaştırma)
• Enerji endüstrisi
• viskon endüstrisi
• Sülfürik asit endüstrisi

Gazlaştırıcılar için WSA

Bir gelen asit gazı Rectisol -, SELEXOL -, tedavi amin gaz ya da gaz-yapıcıya sonra monte benzer bir ünite, H ihtiva ₂ S, COS ve CO yanında hidrokarbonlar ₂ . Bu gazlar daha önce sıklıkla alevlenir ve atmosfere verilirdi, ancak şimdi asit gazının SO ₂ emisyonu ile çevreyi etkilememesi için saflaştırılması gerekiyor . Sadece WSA işlemi SO taleplerini karşılayabilecek ₂ çıkarılması işlemi, besleme gazı bileşimlerinin geniş bir kabul eder.

WSA tesisi, yüksek kükürt geri kazanımı sağlar ve önemli miktarda buhar üretimi için ısıyı geri kazanır. Isı geri kazanım oranı yüksektir ve soğutma suyu tüketimi düşüktür, bu da bu işlemin üstün maliyet performansı ile sonuçlanır.

Gazlaştırma için WSA işlemi örnekleri

Örnek 1:

• Besleme gazı akışı: 14.000 Nm ³ /h
• Bileşim [hacimce%]:% 5.8, H ₂ S,% 1.2, COS,% 9.7 HC ve% 77.4 CO ₂
• SOx konsantrasyonu [hacim %]: %1,58
• H ₂ SO ₄ üretimi: 106 MTPD
• Buhar üretimi: 53 ton/saat
• Soğutma suyu tüketimi: 8 m ³ /ton asit (delta T = 10 °C)
• Yakıt tüketimi: 1.000 Nm ³ /h (LHV = 2.821 kcal/Nm ³ )

Örnek 2: Gübre üretimi için yılda 500 kiloton amonyak üreten bir amonyak tesisi ile bağlantılı olarak Çin'de bir kükürt tesisi kurulacaktır.

Kullanılmış asit rejenerasyonu ve sülfürik asit üretimi

WSA işlemi, kükürt yakılmasından sülfürik asit üretimi için veya örneğin alkilasyon tesislerinden harcanan asidin yenilenmesi için de kullanılabilir. Islak kataliz prosesleri, besleme gazının katalizör ile temas ettiğinde aşırı nem içermesi bakımından diğer temaslı sülfürik asit proseslerinden farklıdır. Kükürt trioksit katalitik oksidasyonu ile oluşan kükürt dioksit anında nem ile reaksiyona girdiği sıcaklığı tarafından belirlenen bir dereceye kadar buhar fazında sülfürik asit üretmek için. Sıvı asit, daha sonra, kuru gazlara dayalı temas işlemlerinde olduğu gibi, konsantre sülfürik asit içinde kükürt trioksitin emilmesiyle değil, sülfürik asit buharının yoğunlaştırılmasıyla oluşturulur.

Ürün asit konsantrasyonu, H bağlıdır ₂ SO / O ₃ katalitik oran gazları dönüştürülür ve yoğunlaşma sıcaklığı.

Yanma gazları, yaklaşık 420–440 °C'lik dönüştürücü giriş sıcaklığına soğutulur. Bu ıslak gazları geleneksel bir soğuk gaz temas prosesi (DCDA) tesisinde işlemek için tüm nemi uzaklaştırmak için gazın soğutulması ve kurutulması gerekir. Bu nedenle, WSA işlemi çoğu durumda sülfürik asit üretmenin daha uygun maliyetli bir yoludur.

Dünyadaki kükürt üretiminin yaklaşık %80 ila %85'i sülfürik asit üretimi için kullanılmaktadır. Birleşmiş Milletler Sınai Kalkınma Örgütü (UNIDO) ve Uluslararası Gübre Geliştirme Merkezi tarafından ortaklaşa yayınlanan Gübre El Kitabı'na göre , dünya sülfürik asit üretiminin %50'si gübre üretiminde, esas olarak fosfatları suda çözünür formlara dönüştürmek için kullanılıyor .

Referanslar