RU2015138501A - Регенерация энергии при производстве серной кислоты - Google Patents

Регенерация энергии при производстве серной кислоты Download PDF

Info

Publication number
RU2015138501A
RU2015138501A RU2015138501A RU2015138501A RU2015138501A RU 2015138501 A RU2015138501 A RU 2015138501A RU 2015138501 A RU2015138501 A RU 2015138501A RU 2015138501 A RU2015138501 A RU 2015138501A RU 2015138501 A RU2015138501 A RU 2015138501A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
absorption zone
zone
heat recovery
sulfuric acid
Prior art date
Application number
RU2015138501A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2632015C2 (ru
Inventor
Эрнесто ВЕРА-КАСТАНЕДА
Original Assignee
Мекс, Инк.
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 Мекс, Инк. filed Critical Мекс, Инк.
Publication of RU2015138501A publication Critical patent/RU2015138501A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2632015C2 publication Critical patent/RU2632015C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74—Preparation
    • C01B17/76—Preparation by contact processes
    • C01B17/765—Multi-stage SO3-conversion
    • C01B17/7655—Multi-stage SO3-conversion with intermediate absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1406—Multiple stage absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1412—Controlling the absorption process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74—Preparation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74—Preparation
    • C01B17/76—Preparation by contact processes
    • C01B17/775—Liquid phase contacting processes or wet catalysis processes
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0402—Cleaning, repairing, or assembling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Claims (77)

1. Способ производства серной кислоты, включающий:
сжигание серы в сухом газе, содержащем избыток кислорода, в зоне сгорания для получения потока газа, содержащего оксид серы, содержащего газообразный продукт сгорания, включающий диоксид серы, кислород и не более 0,005 моль водяного пара на моль SO2;
контактирование потока газа, содержащего оксид серы, содержащего указанный газообразный продукт сгорания, с катализатором для превращения диоксида серы в триоксид серы, тем самым превращая поток газа, содержащий оксид серы в конверсионный газ, содержащий не более 0,005 моль водяного пара на моль SO3;
контактирование конверсионного газа в первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне с поглощающей жидкостью, содержащей серную кислоту, тем самым передавая серную кислоту из конверсионного газа в поглощающую жидкость;
введение водяного пара в конверсионный газ в зоне введения потока водяного пара перед первичной теплорегенерационной абсорбционной зоной в направлении потока газа в отношении, достаточном, чтобы повысить эквивалентное содержание водяного пара в газе по меньшей мере до приблизительно 0,55 моль на моль общего эквивалентного содержания в газе оксида серы, перед поступлением потока газа в первичную теплорегенерационную абсорбционную зону; и
циркуляцию указанной поглощающей жидкости между указанной первичной теплорегенерационной абсорбционной зоной и косвенным теплообменником, в котором тепло, высвобождаемое при реакции триоксида серы и воды, конденсации серной кислоты и/или абсорбции триоксида серы поглощающей жидкостью, передается жидкому теплоносителю, нагревая жидкий теплоноситель по меньшей мере до 150°C;
где температура потока конверсионного газа, который вводят в первичную теплорегенерационную абсорбционную зону, составляет от приблизительно 260°C до приблизительно 345°C.
2. Способ по п. 1, где водяной пар подают в указанный конверсионный газ в отношении, достаточном, чтобы повысить температуру конверсионного газа до от приблизительно 270°C и до приблизительно 330°C; и указанный конверсионный газ подают в указанную теплорегенерационную абсорбционную зону при температуре от приблизительно 270°C и до 330°C.
3. Способ по п. 1, где конверсионный газ подают в первичную теплорегенерационную абсорбционную зону без промежуточной конденсации какого-либо компонента потока конверсионного газа между указанной зоной ввода водяного пара и указанной первичной теплорегенерационной абсорбционной зоной.
4. Способ по п. 1, где отношение массового расхода указанной поглощающей жидкости, поступающей в указанную первичную теплорегенерационную абсорбционную зону, к эквивалентному триоксиду серы, поступающему в указанную первичную теплорегенерационную абсорбционную зону, варьирует от приблизительно 30 и до приблизительно 50.
5. Способ по п. 1, где тепло, генерируемое реакцией триоксида серы и воды, конденсацией серной кислоты и/или абсорбцией триоксида серы поглощающей жидкостью, передают в жидкий теплоноситель в количестве по меньшей мере приблизительно 1160 кДж/кг эквивалентного SO3 (500 БТЕ/фунт эквивалентного SO3), поступающего в указанную первичную теплорегенерационную абсорбционную зону, тем самым нагревая жидкий теплоноситель по меньшей мере до 150°C.
6. Способ по п. 1, где способ также включает:
контактирование потока газа, выходящего из первичной теплорегенерационной абсорбционной зоны, с вторичной поглощающей жидкостью, содержащей серную кислоту, во вторичной абсорбционной зоне, причем остаточный SO3, содержащийся в потоке газа, поступающего в указанную вторичную абсорбционную зону, регенерируют как серную кислоту во вторичной поглощающей жидкости,
где концентрация и температура потока кислоты, выходящей из первичной теплорегенерационной абсорбционной зоны, и температура, и точка росы потока конверсионного газа, поступающего в первичную теплорегенерационную абсорбционную зону, являются такими, чтобы позволить регулировать поток газа, выходящий из указанной вторичной абсорбционной зоны, содержащим не более 20 г/Нм3 тумана серной кислоты.
7. Способ по п. 1, где концентрация первичной поглощающей жидкости по существу по всей первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне варьирует от приблизительно 99,3 мас. % и до приблизительно 99,7 мас. % H2SO4.
8. Способ по п. 1, где доля водяного пара, который вводят в указанный поток конверсионного газа, крепость серной кислоты и температура поглощающей жидкости, которую вводят в указанную первичную теплорегенерационную абсорбционную зону, и отношение жидкость/газ (Ж/Г) в первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне являются такими, что молярное отношение пара серной кислоты к SO3 составляет по меньшей мере приблизительно 1,2 в месте максимальной концентрации пара серной кислоты в указанной первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне.
9. Способ по п. 1, дополнительно включающий регулирование концентрации серной кислоты в поглощающей жидкости так, чтобы разность между концентрацией в поглощающей жидкости и концентрацией азеотропа была не более чем приблизительно +1,0 мас. % по всей указанной первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне.
10. Способ по п. 1, включающий:
сжигание элементарной серы в сухом газе, содержащем избыток кислорода, в зоне сгорания для получения потока газа, содержащего оксид серы, содержащего газообразный продукт сгорания, включающий диоксид серы и кислород;
контактирование потока газа, содержащего оксид серы, содержащего указанный газообразный продукт сгорания, с катализатором для превращения диоксида серы в триоксид серы, тем самым превращая поток газа, содержащий оксид серы, в конверсионный газ, содержащий SO3;
контактирование конверсионного газа с первичной поглощающей жидкостью, содержащей серную кислоту, в первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне, тем самым передавая серную кислоту из конверсионного газа в первичную поглощающую жидкость;
введение водяного пара в конверсионный газ в зоне введения потока водяного пара перед первичной теплорегенерационной абсорбционной зоной в направлении потока газа в отношении, достаточном, чтобы повысить эквивалентное содержание водяного пара в газе по меньшей мере приблизительно до от приблизительно 0,55 и до приблизительно 0,98 моль на моль общего эквивалентного содержания в газе оксида серы, перед поступлением потока газа в первичную теплорегенерационную абсорбционную зону, и при этом температура конверсионного газа, поступающего в первичную теплорегенерационную абсорбционную зону, варьирует от приблизительно 290° и до приблизительно 340°C, составляя по меньшей мере приблизительно 40°C выше его точки росы, и доля водяного пара, который вводят в указанный поток конверсионного газа, крепость серной кислоты и температура поглощающей жидкости, которую вводят в указанную первичную теплорегенерационную абсорбционную зону, и отношение Ж/Г в первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне являются такими, что молярное отношение пара серной кислоты к SO3 достигает максимума, составляющего по меньшей мере приблизительно 1,2, в первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне в месте между впуском газа и выходом газа из указанной зоны;
циркуляцию указанной первичной поглощающей жидкости между указанной первичной теплорегенерационной абсорбционной зоной и косвенным теплообменником, в котором тепло, высвобождаемое при реакции триоксида серы и воды, конденсации серной кислоты и/или абсорбции триоксида серы первичной поглощающей жидкостью, передают в питательную воду котла в указанном косвенном теплообменнике, тем самым генерируя по меньшей мере 0,55 тонны пара при давлении по меньшей мере 0,4 МПа (4 бар) на тонну серной кислоты, произведенной при абсорбции SO3 в указанной первичной поглощающей жидкости в указанной первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне;
регулирование концентрации серной кислоты в первичной поглощающей жидкости таким образом, чтобы разность между концентрацией первичной поглощающей жидкости и азеотропной концентрацией была не менее чем приблизительно -0,2 мас. %, или не более чем приблизительно +1,0 мас. % по всей указанной первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне;
контактирование потока газа, выходящего из первичной теплорегенерационной абсорбционной зоны, с вторичной поглощающей жидкостью, содержащей серную кислоту, во вторичной абсорбционной зоне, причем содержащийся в потоке газа остаточный SO3, который поступает в указанную вторичную абсорбционную зону, регенерируют как серную кислоту во вторичной поглощающей жидкости, концентрация и температура потока кислоты, выходящей из первичной теплорегенерационной абсорбционной зоны, и температура, и точка росы потока конверсионного газа, поступающего в первичную теплорегенерационную абсорбционную зону, являются такими, чтобы позволить регулировать поток газа, выходящий из указанной вторичной абсорбционной зоны, содержащий не более 20 г/Нм3 тумана серной кислоты, где относительные скорости потока газа, поступающего во вторичную абсорбционную зону, и потока вторичной поглощающей жидкости, поступающей во вторичную абсорбционную зону, являются такими, что разность между локальной среднемассовой температурой газовой фазы и локальной среднемассовой температурой фазы вторичной поглощающей жидкости, с которой газ контактирует, варьирует от приблизительно 15° и до приблизительно 35°C как на впуске жидкости, так и на выходе жидкости вторичной абсорбционной зоны; и
пропускание потока газа, выходящего из вторичной абсорбционной зоны, через систему элиминатора тумана с нормой по меньшей мере 300 Нм3 в час на квадратный метр площади поверхности элемента элиминатора тумана поперечно направлению потока газа, причем газ, выходящий из указанной системы элиминатора тумана, содержит менее 0,1 г/Нм3 тумана кислоты.
11. Способ производства серной кислоты, включающий:
сжигание источника серы в газе, содержащем избыток кислорода, чтобы получить поток газа, содержащий оксид серы, содержащий газообразный продукт сгорания, включающий диоксид серы и кислород;
контактирование потока газа, содержащего оксид серы, содержащего указанный газообразный продукт сгорания, с катализатором для превращения диоксида серы в триоксид серы, тем самым превращая поток газа, содержащий оксид серы, в конверсионный газ, содержащий SO3;
контактирование конверсионного газа в теплорегенерационной абсорбционной зоне с поглощающей жидкостью, содержащей серную кислоту, тем самым передавая триоксид серы из конверсионного газа в поглощающую жидкость;
циркуляцию указанной поглощающей жидкости между указанной абсорбционной зоной и основным косвенным теплообменником, в котором тепло передается основному жидкому теплоносителю, нагревая указанный основной жидкий теплоноситель по меньшей мере до 150°C;
разделение потока поглощающей жидкости, выходящей из указанного основного теплообменника, чтобы получить поток основной поглощающей жидкости, который рециркулируют в указанную теплорегенерационную абсорбционную зону, и поток вспомогательной поглощающей жидкости;
пропускание указанного потока вспомогательной жидкости через косвенный теплообменник во вспомогательный деаэратор питательной воды котла, причем тепло в указанном вспомогательном теплообменнике деаэратора передают от указанной вспомогательной жидкости в поток воды для генерирования деаэрирующего потока;
направление деаэрирующего пара в указанный деаэратор, где питательную воду котла приводят в контакт с деаэрирующим потоком для извлечения неконденсирующихся компонентов из питательной воды котла;
отвод потока отходящего газа деаэратора из указанного деаэратора, причем указанный поток отходящего газа деаэратора содержит водяной пар и неконденсирующиеся газы; и
введение водяного пара, содержащегося в указанном потоке отходящего газа деаэратора, в газ, содержащий оксид серы, за абсорбционной зоной в направлении потока газа.
12. Способ по п. 11, где водяной пар, содержащийся в указанном потоке отходящего газа деаэратора, вводят в поток конверсионного газа за абсорбционной зоной в направлении потока газа.
13. Способ по п. 11, где воду, деаэрированную в указанном деаэраторе, подают в указанный основной теплообменник или в котел для отходящей воды для извлечения энергии из продуктов газов сгорания, полученных при сжигании серы при получении SO2, в качестве питательной воды котла для получения пара.
14. Способ по п. 11, где указанную вспомогательную поглощающую жидкость, выходящую из указанного вспомогательного теплообменника деаэратора, пропускают через косвенный теплообменник, где тепло из указанной вспомогательной поглощающей жидкости передают от указанной вспомогательной поглощающей жидкости к питательной воде котла.
15. Способ по п. 11, где сочетание скорости потока и температуры не деаэрированной воды, поступающей в указанный деаэратор, и интенсивности теплопередачи из указанной вспомогательной поглощающей жидкости в указанный поток воды в указанном вспомогательном теплообменнике деаэратора является таким, что отношение массового расхода деаэрированной питательной воды котла, выходящей из указанного деаэратора, к эквивалентному триоксиду серы, поступающему в указанную абсорбционную зону, составляет по меньшей мере приблизительно 1,5.
16. Способ по п. 11, где содержание водяного пара в указанном потоке отходящего газа деаэратора составляет по меньшей мере приблизительно 0,80 моля на моль общего эквивалентного содержания газа оксида серы в указанном потоке газа, содержащего оксид серы.
17. Способ производства серной кислоты, включающий:
сжигание источника серы в газе, содержащем избыток кислорода, чтобы получить поток газа, содержащий оксид серы, содержащий газообразный продукт сгорания, включающий диоксид серы и кислород;
контактирование потока газа, содержащего оксид серы, содержащего указанный газообразный продукт сгорания, с катализатором для превращения диоксида серы в триоксид серы, тем самым превращая поток газа, содержащий оксид серы, в конверсионный газ, содержащий SO3;
контактирование конверсионного газа в первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне с первичной поглощающей жидкостью, содержащей серную кислоту, тем самым передавая серную кислоту из конверсионного газа в первичную поглощающую жидкость;
введение водяного пара в газ, содержащий оксид серы, до первичной теплорегенерационной абсорбционной зоны в направлении потока газа в отношении, достаточном, чтобы повысить эквивалентное содержание водяного пара до по меньшей мере 0,40 моля на моль общего эквивалентного содержания оксида серы в газе, поступающем в первичную абсорбционную зону;
циркуляцию указанной первичной поглощающей жидкости между указанной первичной теплорегенерационной абсорбционной зоной и косвенным теплообменником, в котором тепло, высвобождаемое при реакции триоксида серы и воды, конденсации серной кислоты и/или абсорбции триоксида серы первичной поглощающей жидкостью, передается жидкому теплоносителю, нагревая тем самым жидкий теплоноситель по меньшей мере до 150°C;
контактирование потока газа, выходящего из первичной теплорегенерационной абсорбционной зоны, с вторичной поглощающей жидкостью, содержащей серную кислоту, во вторичной абсорбционной зоне, причем остаточный SO3, содержащийся в потоке газа, поступающего в указанную вторичную абсорбционную зону, регенерируют как серную кислоту во вторичной поглощающей жидкости;
регулирование нормы подачи вторичной поглощающей кислоты во вторичную абсорбционную зону так, чтобы поддерживать разность между локальной среднемассовой температурой газовой фазы и локальной среднемассовой температурой фазы вторичной поглощающей жидкости, с которой газ приводят в контакт, не более чем приблизительно 25°C как на впуске жидкости, так и на выходе жидкости вторичной абсорбционной зоны; и
регулирование концентрации вторичной поглощающей кислоты, поступающей во вторичную абсорбционную зону, так, чтобы обеспечить чистую доступную подачу воды во вторичную зону, достаточную для обеспечения того, что состав газа, выходящего из вторичной абсорбционной зоны, был равен составу азеотропа или был больше его в отношении содержания воды, и был равен составу азеотропа или был меньше его в отношении содержания SO3.
18. Способ по п. 17, где эквивалентная концентрация серной кислоты в газе, выходящем из вторичной абсорбционной зоны, по меньшей мере на 0,2 мас. % меньше азеотропа.
19. Способ по п. 17, дополнительно включающий
установку и/или корректировку нормы подачи кислоты во вторичную абсорбционную зону так, чтобы поддерживать разность между локальной среднемассовой температурой газовой фазы и локальной среднемассовой температурой фазы вторичной поглощающей жидкости, с которой газ приводят в контакт, не более чем 25°C как на впуске жидкости, так и на выходе жидкости из вторичной абсорбционной зоны;
измерение и/или установку крепости кислоты при контакте с газом, выходящим из первичной теплорегенерационной абсорбционной зоны;
измерение и/или установку нормы, с которой SO3 подают в первичную теплорегенерационную абсорбционную зону; и
по норме, с которой вторичную поглощающую кислоту подают во вторичную абсорбционную зону, по крепости раствора кислоты при контакте с газом, выходящим из первичной теплорегенерационной абсорбционной зоны, и по норме, с которой SO3 подают в первичную теплорегенерационную абсорбционную зону, установку и/или корректировку крепости кислоты, которую подают на впуск вторичной абсорбционной зоны, так, чтобы обеспечить чистую доступную подачу воды во вторичную зону, достаточную для обеспечения того, что состав газа, выходящего из вторичной абсорбционной зоны, был больше состава азеотропа в отношении содержания воды и был меньше состава азеотропа в отношении содержания SO3.
20. Способ по п. 17, где разность между локальной среднемассовой температурой газовой фазы и локальной среднемассовой температурой фазы вторичной поглощающей жидкости, с которой газ приводят в контакт, поддерживают на уровне не более 30°C во всей вторичной абсорбционной зоне.
21. Способ по п. 17, где отношение Ж/Г во вторичной абсорбционной зоне поддерживают между 0,4 и 1,5 из расчета на общий поток газа.
22. Способ производства серной кислоты, включающий:
контактирование кислородосодержащего газа с осушителем, для получения осушенного кислородосодержащего газа;
введение серы и осушенного кислородосодержащего газа в зону сгорания, причем содержание кислорода в кислородосодержащем газе, который вводят в указанную зону, находится в стехиометрическом избытке относительно серы, которую вводят в указанную зону;
сжигание серы с кислородом осушенного газа, чтобы получить поток газа, содержащий оксид серы, содержащий газообразный продукт сгорания, включающий диоксид серы и кислород;
контактирование потока газа, содержащего оксид серы, содержащего указанный газообразный продукт сгорания, с катализатором для превращения диоксида серы в триоксид серы, тем самым превращая поток газа, содержащий оксид серы в конверсионный газ, содержащий SO3;
контактирование конверсионного газа в теплорегенерационной абсорбционной зоне с поглощающей жидкостью, содержащей серную кислоту, тем самым передавая серную кислоту из конверсионного газа в поглощающую жидкость;
введение водяного пара в газ, содержащий оксид серы, за абсорбционной зоной в направлении потока газа, содержащего оксид серы, в отношении, достаточном, чтобы повысить эквивалентное содержание водяного пара в газе по меньшей мере до 0,55 моля на моль общего эквивалентного содержания в газе оксида серы, перед поступлением потока газа в абсорбционную зону; и
циркуляцию указанной поглощающей жидкости между указанной абсорбционной зоной и косвенным теплообменником, в котором тепло, высвобождаемое при реакции триоксида серы и воды, конденсации серной кислоты и/или абсорбции триоксида серы поглощающей жидкостью, передается жидкому теплоносителю, нагревая жидкий теплоноситель по меньшей мере до 150°C.
23. Способ по п. 22, где водяной пар вводят в газ, содержащий оксид серы, за абсорбционной зоной в направлении потока газа, содержащего оксид серы, в отношении, достаточном, чтобы повысить эквивалентное содержание водяного пара в газе по меньшей мере до 0,80 моля на моль общего эквивалентного содержания в газе оксида серы, перед поступлением потока газа в абсорбционную зону.
24. Способ по п. 22, где водяной пар вводят в конверсионный газ в зоне введения водяного пара, где отсутствует конденсация из газового потока, в зоне введения водяного пара или за зоной введения водяного пара, перед поступлением потока газа в абсорбционную зону.
25. Способ производства серной кислоты, включающий:
сжигание источника серы в газе, содержащем избыток кислорода, чтобы получить поток газа, содержащий оксид серы, содержащий газообразный продукт сгорания, включающий диоксид серы и кислород;
контактирование потока газа, содержащего оксид серы, содержащего указанный газообразный продукт сгорания, с катализатором для превращения диоксида серы в триоксид серы, тем самым превращая поток газа, содержащий оксид серы, в конверсионный газ, содержащий SO3;
контактирование конверсионного газа в первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне с первичной поглощающей жидкостью, содержащей серную кислоту, тем самым передавая серную кислоту из конверсионного газа в первичную поглощающую жидкость;
введение водяного пара в газ, содержащий оксид серы, до первичной теплорегенерационной абсорбционной зоны в направлении потока газа в отношении, достаточном, чтобы повысить эквивалентное содержание водяного пара по меньшей мере до 0,40 моля на моль общего эквивалентного содержания в газе оксида серы, поступающем в первичную теплорегенерационную абсорбционную зону;
циркуляцию указанной первичной поглощающей жидкости между указанной первичной теплорегенерационной абсорбционной зоной и косвенным теплообменником, в котором тепло, высвобождаемое при реакции триоксида серы и воды, конденсации серной кислоты и/или абсорбции триоксида серы первичной поглощающей жидкостью, передается жидкому теплоносителю, нагревая жидкий теплоноситель по меньшей мере до 150°C;
контактирование потока газа, выходящего из первичной теплорегенерационной абсорбционной зоны, с вторичной поглощающей жидкостью, содержащей серную кислоту, во вторичной абсорбционной зоне, причем остаточный SO3, содержащийся в потоке газа, поступающего в указанную вторичную абсорбционную зону, регенерируют как серную кислоту во вторичной поглощающей жидкости;
регулирование нормы подачи вторичной поглощающей кислоты во вторичную абсорбционную зону так, чтобы поддерживать разность между локальной среднемассовой температурой газовой фазы и локальной среднемассовой температурой фазы вторичной поглощающей жидкости, с которой газ приводят в контакт, не более чем 30°C во всей вторичной абсорбционной зоне; и
регулирование концентрации вторичной поглощающей кислоты, поступающей во вторичную абсорбционную зону, так, чтобы обеспечить чистую доступную подачу воды во вторичную зону, достаточную для обеспечения того, что состав газа, выходящего из вторичной абсорбционной зоны, был равен составу азеотропа или был больше его в отношении содержания воды, и был равен составу азеотропа или был меньше его в отношении содержания SO3.
RU2015138501A 2010-01-20 2015-09-09 Регенерация энергии при производстве серной кислоты RU2632015C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29674110P 2010-01-20 2010-01-20
US61/296,741 2010-01-20
US38288210P 2010-09-14 2010-09-14
US61/382,882 2010-09-14

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012135558/05A Division RU2570658C2 (ru) 2010-01-20 2011-01-20 Регенерация энергии при производстве серной кислоты

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015138501A true RU2015138501A (ru) 2017-03-16
RU2632015C2 RU2632015C2 (ru) 2017-10-02

Family

ID=44358380

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012135558/05A RU2570658C2 (ru) 2010-01-20 2011-01-20 Регенерация энергии при производстве серной кислоты
RU2015138501A RU2632015C2 (ru) 2010-01-20 2015-09-09 Регенерация энергии при производстве серной кислоты

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012135558/05A RU2570658C2 (ru) 2010-01-20 2011-01-20 Регенерация энергии при производстве серной кислоты

Country Status (20)

Country Link
US (3) US8586001B2 (ru)
EP (3) EP3575264B1 (ru)
JP (2) JP5800833B2 (ru)
KR (1) KR101807893B1 (ru)
CN (4) CN105036088B (ru)
AU (1) AU2011248966B2 (ru)
CA (3) CA3119952C (ru)
ES (1) ES2766348T3 (ru)
JO (2) JOP20200123A1 (ru)
LT (1) LT3575264T (ru)
MA (1) MA34005B1 (ru)
MX (1) MX2012008520A (ru)
NZ (3) NZ600905A (ru)
RS (1) RS63148B1 (ru)
RU (2) RU2570658C2 (ru)
SA (1) SA111320124B1 (ru)
SG (2) SG10201408596YA (ru)
TN (1) TN2012000334A1 (ru)
WO (1) WO2011139390A2 (ru)
ZA (1) ZA201204621B (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JOP20200123A1 (ar) 2010-01-20 2017-06-16 Mecs Inc استرجاع الطاقة في تصنيع حمض السلفريك
JP6124206B2 (ja) * 2012-11-30 2017-05-10 千代田化工建設株式会社 硫酸製造装置向け脱硫方法及び脱硫装置
AU2014228805B2 (en) * 2013-03-15 2018-02-15 Mecs, Inc. Recovery of sulfur trioxide heat of absorption
EA031910B1 (ru) * 2013-10-24 2019-03-29 Оутотек (Финлэнд) Ой Способ эксплуатации сернокислотной установки
CN103588179A (zh) * 2013-11-13 2014-02-19 俞向东 一种提高硫酸低温余热回收***产汽率的装置及方法
JP6310319B2 (ja) * 2014-05-12 2018-04-11 パンパシフィック・カッパー株式会社 硫酸工場の操業方法および硫酸工場の操業装置
EA028058B1 (ru) * 2014-09-15 2017-10-31 Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт По Удобрениям И Инсектофунгицидам Имени Профессора Я.В. Самойлова" Установка для получения серной кислоты
TR201905939T4 (tr) * 2014-12-19 2019-05-21 Outotec Finland Oy Gelişmiş enerji tasarruflu sülfürik asit üretimine yönelik proses ve tesis.
CN104495757B (zh) * 2015-01-06 2016-09-28 东华工程科技股份有限公司 硫酸装置中so3吸收低温位热能回收***
CN105236360B (zh) * 2015-11-17 2016-08-17 南京海陆化工科技有限公司 一种提高矿或冶炼烟气制硫酸低温热回收的装置及方法
DE102016103976A1 (de) 2016-03-04 2017-09-07 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schwefelsäure
CN107973278A (zh) * 2016-10-25 2018-05-01 中国石油化工股份有限公司 一种连续产生so3气体的方法
DE102017219401A1 (de) * 2017-10-27 2019-05-02 Thyssenkrupp Ag SO3-Absorptionsturm
CN107879317A (zh) * 2017-10-30 2018-04-06 襄阳泽东化工集团有限公司 一种提高硫磺制酸低温余热回收产汽量的***
CN108483409A (zh) * 2018-04-02 2018-09-04 南京海陆化工科技有限公司 一种含so3气体制酸能量回收装置及方法
WO2021254627A1 (en) * 2020-06-18 2021-12-23 Outotec (Finland) Oy Process and plant for the production of sulfuric acid
CN114275743B (zh) * 2021-12-10 2023-04-28 湖北兴福电子材料股份有限公司 一种电子级硫酸用高纯液体三氧化硫生产的方法
CN114348972B (zh) * 2021-12-10 2023-05-05 湖北兴福电子材料股份有限公司 电子级硫酸生产用智能汽化及能量循环利用方法与装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3475120A (en) * 1967-03-28 1969-10-28 Chemical Construction Corp Production of sulfuric acid
US3536446A (en) * 1967-09-26 1970-10-27 Chemical Construction Corp Production of sulfuric acid
DK145457C (da) * 1980-03-25 1983-04-18 Haldor Topsoe As Fremgangsmaade til fremstilling af svovlsyre,ved hvilken maengden af svovlsyretaage i afgangsgassen styres ved temperaturregulering
DE3232446A1 (de) * 1982-08-12 1984-02-16 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von schwefelsaeure
US4478809A (en) * 1983-01-20 1984-10-23 Monsanto Company Economizer arrangement
US4670242A (en) 1984-11-09 1987-06-02 Monsanto Company Heat recovery from concentrated sulfuric acid
US4996038A (en) 1983-07-05 1991-02-26 Monsanto Company Heat recovery from concentrated sulfuric acid
US4576813A (en) 1983-07-05 1986-03-18 Monsanto Company Heat recovery from concentrated sulfuric acid
US4654205A (en) * 1986-01-15 1987-03-31 C-I-L Inc. Sulphur trioxide absorption apparatus and process
SU1824843A1 (ru) * 1987-12-04 1996-06-20 Научно-исследовательский институт удобрений и инсектофунгицидов Научно-производственного объединения "Минудобрения" Установка для получения серной кислоты
US4929088A (en) 1988-07-27 1990-05-29 Vortab Corporation Static fluid flow mixing apparatus
SU1641770A1 (ru) * 1989-02-01 1991-04-15 Уфимский Нефтяной Институт Система автоматического управлени процессом получени сернистого газа в производстве серной кислоты
US5130112A (en) * 1990-03-23 1992-07-14 Monsanto Company Method for recovering high grade process energy from a contact sulfuric acid process
US5118490A (en) 1989-06-21 1992-06-02 Monsanto Company Absorption of wet conversion gas
EP0521075B1 (en) * 1990-03-23 1994-12-14 Monsanto Company Methods for recovering high grade process energy from a contact sulfuric acid process
US5538707A (en) * 1994-03-01 1996-07-23 Monsanto Company Acid concentration control in SO3 absorption
US5593652A (en) * 1995-06-28 1997-01-14 Vulcan Materials Company Method for increasing the production capacity of sulfuric acid plants and processes
EP1230150A1 (en) * 1999-11-01 2002-08-14 Monsanto Company Method for making sulfur trioxide, sulfuric acid, and oleum from sulfur dioxide
CN1509981A (zh) * 2002-12-26 2004-07-07 孟山都（上海）有限公司 一种用于硫酸装置的热回收塔
DE102005008109A1 (de) 2005-02-21 2006-08-24 Outokumpu Technology Oy Verfahren und Anlage zur Herstellung von Schwefelsäure
RU2422357C2 (ru) * 2005-09-23 2011-06-27 Мекс, Инк. Катализаторы на основе оксида рутения для конверсии диоксида серы в триоксид серы
WO2008064698A1 (en) 2006-11-29 2008-06-05 Haldor Topsøe A/S Process for the production of sulfuric acid
CN101481095A (zh) * 2009-02-05 2009-07-15 中国石化集团南京设计院 硫酸生产能量回收及利用工艺
JOP20200123A1 (ar) * 2010-01-20 2017-06-16 Mecs Inc استرجاع الطاقة في تصنيع حمض السلفريك
DE102010006541B4 (de) * 2010-02-01 2016-03-17 Outotec Oyj Verfahren und Anlage zum Abkühlen von Säure
AU2014228805B2 (en) * 2013-03-15 2018-02-15 Mecs, Inc. Recovery of sulfur trioxide heat of absorption

Also Published As

Publication number Publication date
AU2011248966A1 (en) 2012-07-19
JP2013517218A (ja) 2013-05-16
US20140079624A1 (en) 2014-03-20
CN115403015A (zh) 2022-11-29
US20150139891A1 (en) 2015-05-21
JO3617B1 (ar) 2020-08-27
WO2011139390A3 (en) 2012-01-19
RU2632015C2 (ru) 2017-10-02
JOP20200123A1 (ar) 2017-06-16
KR101807893B1 (ko) 2017-12-11
KR20120127717A (ko) 2012-11-23
RU2012135558A (ru) 2014-02-27
US20130115159A1 (en) 2013-05-09
CN105036088B (zh) 2018-08-28
US8586001B2 (en) 2013-11-19
CN105036088A (zh) 2015-11-11
EP4049967A1 (en) 2022-08-31
ES2766348T3 (es) 2020-06-12
RS63148B1 (sr) 2022-05-31
CA2786074C (en) 2019-01-15
LT3575264T (lt) 2022-05-10
JP5800833B2 (ja) 2015-10-28
CN109019529A (zh) 2018-12-18
EP2526048B1 (en) 2019-10-30
NZ626654A (en) 2015-06-26
MA34005B1 (fr) 2013-02-01
NZ626648A (en) 2015-06-26
JP2015212226A (ja) 2015-11-26
RU2570658C2 (ru) 2015-12-10
SA111320124B1 (ar) 2014-11-16
SG182536A1 (en) 2012-08-30
EP3575264A1 (en) 2019-12-04
US8894965B2 (en) 2014-11-25
SG10201408596YA (en) 2015-03-30
NZ600905A (en) 2014-06-27
CA3119952A1 (en) 2011-11-10
CA3119952C (en) 2024-01-09
AU2011248966B2 (en) 2015-03-26
CA2786074A1 (en) 2011-11-10
MX2012008520A (es) 2012-12-17
CA3012769A1 (en) 2011-11-10
TN2012000334A1 (en) 2013-12-12
JP6034460B2 (ja) 2016-11-30
EP2526048A2 (en) 2012-11-28
CN102958829B (zh) 2015-06-17
ZA201204621B (en) 2013-08-28
EP3575264B1 (en) 2022-04-06
WO2011139390A2 (en) 2011-11-10
US9278859B2 (en) 2016-03-08
CN102958829A (zh) 2013-03-06
CN109019529B (zh) 2022-06-14
CA3012769C (en) 2021-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015138501A (ru) Регенерация энергии при производстве серной кислоты
JP2013517218A5 (ru)
US9162890B2 (en) Recovery of sulfur trioxide heat of absorption
US8623307B2 (en) Process gas treatment system
CN107108210B (zh) 用于改进的能量有效生产硫酸的方法和设备
CN108298505A (zh) 处理含h2s酸性气同时制取硫酸和硫磺的联合工艺
CN109516442A (zh) 将含硫烟气转化为硫酸的工艺***和工艺方法
CN202666661U (zh) 一种利用注汽锅炉余热的烟气回收采油装置
US20120318142A1 (en) Method and system for increasing the efficiency and environmental compatibility of combustion processes
CN103723691B (zh) 半干法制硫酸装置
CN203668003U (zh) 半干法制硫酸装置
CN110526318A (zh) 一种烟气消白耦合海水淡化的能量综合利用方法及***
CN209396887U (zh) 将含硫烟气转化为硫酸的工艺***
WO2012132003A1 (ja) 排ガス処理システム及び排ガス処理方法
US11440798B2 (en) Process system and process method for conversion of sulfur-containing flue gas to sulfuric acid
CN212133402U (zh) 烟气处理装置
RU2521626C1 (ru) Установка для окисления диоксида серы
Laursen et al. Processes for sulfur recovery, regeneration of spent acid, and reduction of nox emissions.
AU2015200530B2 (en) Removal of non-volatiles from ammonia-based CO2-absorbent solution
Erben Ways to improve the energy efficiency of AN solution plants

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20181126

Effective date: 20181126