KR101706522B1 - 황산 플랜트의 작동 프로세스 - Google Patents

황산 플랜트의 작동 프로세스 Download PDF

Info

Publication number
KR101706522B1
KR101706522B1 KR1020167013297A KR20167013297A KR101706522B1 KR 101706522 B1 KR101706522 B1 KR 101706522B1 KR 1020167013297 A KR1020167013297 A KR 1020167013297A KR 20167013297 A KR20167013297 A KR 20167013297A KR 101706522 B1 KR101706522 B1 KR 101706522B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
absorber
stage
sulfuric acid
stage absorber
Prior art date
Application number
KR1020167013297A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160072250A (ko
Inventor
칼-하인츠 다움
한네스 슈토르흐
랄프 노이만
볼프람 샬크
Original Assignee
오토텍 (핀랜드) 오와이
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 오토텍 (핀랜드) 오와이 filed Critical 오토텍 (핀랜드) 오와이
Publication of KR20160072250A publication Critical patent/KR20160072250A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101706522B1 publication Critical patent/KR101706522B1/ko

Links

Images

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
    • 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
    • C01B17/80—Apparatus
    • C01B17/806—Absorbers; Heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/06—Returning energy of steam, in exchanged form, to process, e.g. use of exhaust steam for drying solid fuel or plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/064—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle in combination with an industrial process, e.g. chemical, metallurgical
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

본 발명은 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스에 관한 것으로, 삼산화황 함유 가스는 황산에 적어도 부분적으로 흡수되도록 중간 흡수 시스템 또는 최종 흡수기에 공급되고, 상기 중간 흡수 시스템은 2 단계 흡수 시스템을 포함하고, 제 1 단계는 병류 흡수기이고, 제 2 단계는 역류 흡수기로서 설계되고, 플랜트는 황산 내의 삼산화황의 발열 흡수에 의해 생성된 열을 이용함으로써 저압 스팀을 생성하도록 열 회수 시스템을 추가로 포함하고,
a) 열 회수 시스템이 작동중인 때에, 제 1 단계 흡수기와 제 2 단계 흡수기로부터 인출된 모든 산이 제 1 단계 흡수기의 산 순환로에서 순환되고, 그리고
b) 열 회수 시스템이 작동 중이 아닌 때에, 산이 제 1 단계 흡수기에는 이송되지 않고 제 2 단계 흡수기에 별개의 산 순환 시스템으로부터 이송되는 것이 제공된다.

Description

황산 플랜트의 작동 프로세스{PROCESS FOR OPERATING A SULFURIC ACID PLANT}
본 발명은 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스에 관한 것으로, 삼산화황 함유 가스는 황산 내에 적어도 부분적으로 흡수되도록 중간 흡수 시스템 또는 최종 흡수기에 공급되고, 중간 흡수 시스템은 제 1 단계 병류 흡수기와 제 2 단계 역류 흡수기를 포함하고, 상기 플랜트는 황산에 삼산화황의 발열 흡수에 의해 생성된 열을 이용함으로써 저압 스팀을 형성하도록 열 회수 시스템을 추가로 포함한다.
황산은 일반적으로 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th edition, vol. A25, pages 635 ~ 700 에서 개시된 이른바 이중 흡수 프로세스에 의해 제조된다. 황의 연소에 의해 또는 금속 플랜트의 폐 가스로서 얻어지는 이산화황 (SO2) 은 고체 촉매에 의해, 예컨대 활성 컴포넌트로서 오산화 바나듐에 의해 다단계 변환기에서 삼산화황 (SO3) 으로 변환된다. 얻어진 SO3 은 변환기의 접촉 단계들 이후에 인출되어 중간 흡수기로 공급되거나, SO3 를 함유하는 가스가 농축 황산에 대한 역류 또는 병류 유동으로 안내되는 최종 흡수기로의 변환기의 최종 접촉 단계 이후에 인출되어 상기 최종 흡수기에서 흡수된다.
황산에서의 SO3 의 흡수는 매우 발열 프로세스여서, 산은 가열된 후 다시 냉각되어야 한다. 동시에, 명백하게 140℃ 초과의 산의 가열은 스팀 생성 및 열 회수에 활용될 수 있다. 출원인에 의해 구현된 이른바 HEROS 시스템 (WO 2005/095272 A 또는 WO 2011/091950 A 참조) 또는 EP 0 499 290 B1 에서 개시된 바와 같은 Monsanto 사의 이른바 HRS 시스템과 같은 다양한 열 회수 시스템들이 기술 분야에서 공지되어 사용되고 있다. HEROS 시스템에서, 중간 흡수 시스템은 벤투리 흡수기 (Venturi absorber) 와 중간 흡수탑을 포함하고, 벤투리 흡수기에서, 일반적으로 공급된 SO3 의 주요 분량 (80 ~ 90%) 은 황산에 흡수되고 SO3 의 나머지 분량만이 중간 흡수탑에 이송된다.
하지만, 황산 플랜트의 중간 흡수 단계에서 기존의 열 회수 시스템들은 저압 스팀이 사용되지 않을 때에 또는 열 회수 시스템의 고장 시에 단점들을 가진다. 이것이 HRS 시스템에서 일어날 경우, 전체 황산 플랜트는 정지되어야 한다. HEROS 시스템에서, 벤투리 흡수기는 황산이 도입되지 않는 가스 덕트로서 사용될 수 있지만, 중간 흡수탑에서의 낮은 관개 속도로 인해, 플랜트 용량은 감소되어야 한다.
본 발명의 목적은, 열 회수 시스템이 작동하지 않는 경우에도 전체 범위에서 황산 플랜트를 작동하게 하는 것이다.
본 발명에 따라, 이러한 문제는 황산 플랜트의 이중 작동 모드를 허용하는 청구항 1 에 따른 프로세스에 의해 해결된다. 열 회수 시스템이 작동 중에 있고 또한 저압 스팀이 생성될 때에, 제 1 단계 흡수기와 제 2 단계 흡수기로부터 인출된 모든 산은 제 1 단계 흡수기의 산 순환로에서 순환되는 반면, 열 회수 시스템이 작동 중이 아닌 때에, 산은 제 1 단계 흡수기에는 이송되지 않고 제 2 단계 흡수기에는 배타적으로 별개의 산 순환 시스템, 예컨대 최종 흡수기의 산 순환 시스템 또는 종래의 황산 플랜트들에서 제공되는 바와 같은 건조탑의 교차 유동으로부터 바람직하게는 이송된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따라, 제 1 단계는 벤투리 타입의 흡수기로서 설계되고 제 2 단계는 충전층 흡수기로 설계된다.
열 회수 시스템이 작동 중에 있을 때에, 바람직하게는 제 2 단계 흡수기의 관개 속도가 중간 흡수 시스템에 공급된 삼산화황 함유 가스 내에 포함된 전체 SO3 를 흡수하는데 필요한 전체적인 산 유동의 5% ~ 30%, 바람직하게는 10% ~ 20% 로 조절된다. 이러한 작동 모드에서, 본 발명에 따라, 제 2 단계 흡수기에 공급된 산을 최종 흡수기의 산 순환로로부터 인출하는 것이 가능하다. 제 2 단계 흡수기의 산 펌프는 바람직하게는 작동하지 않는다. 충전층의 하부 온도는 130 ℃ 초과, 바람직하게는 150 ℃ 초과이다. 중간 흡수 시스템에서 생성된 모든 열 에너지는 열 회수 시스템에서 회수된다.
다른 한편으로는, 열 회수 시스템이 작동 중이 아닌 때에, 제 2 단계 흡수기의 관개 속도가 중간 흡수 시스템에 공급된 삼산화황 함유 가스 내에 포함되는 전체 SO3 를 흡수하는데 필요한 전체적인 산 유동의 90% 초과, 바람직하게는 100% 로 증가되는 반면, 황산은 제 1 단계 흡수기에 공급되지 않는다.
제 1 단계 흡수기가 작동되지 않을 경우, 종래 기술의 플랜트에서는, 불충분한 황산이 제 2 단계 흡수기에서 흡수기로 이송된 모든 SO3 를 흡수하기 위하여 제공된다. 그러므로, 플랜트 용량은 감소되어야 한다. 그와는 대조적으로, 본 발명은 플랜트 용량을 유지시키는 것을 제안한다. 이를 위해, 모든 SO3 는 제 2 단계 흡수기로 이송되고, 제 2 단계 흡수기로의 산 공급은 훨씬 많은 양의 SO3 가 여전히 흡수될 수 있도록 증가된다. 그럼으로써, 황산 플랜트는 열 회수 시스템이 작동 중이 아닌 때에도 전체 범위에서 계속해서 작동할 수 있다.
또한, 본 발명은 청구항 8 에 따른 황산의 제조를 위한 플랜트에 관한 것으로, 상기 플랜트는 전술한 바와 같은 프로세스를 실시하기에 적합하다. 플랜트는 제 1 단계 흡수기, 바람직하게는 벤투리 타입의 흡수기 및 제 2 단계 흡수기, 바람직하게는 충전층 흡수기를 갖는 중간 흡수 시스템, 및 저압 스팀을 형성하기 위한 열 회수 시스템으로 구성되고, 제 2 단계 흡수기는, 산이 삼산화황 함유 가스에 대한 역류 유동으로 상부로부터 저부로 흐르는 충전부에 황산을 공급하기 위한 분배기 시스템을 포함한다. 분배기 시스템은 산을 제 2 단계 흡수기로 공급하기 위한 두 개의 별개의 헤더들을 포함하고, 제 1 헤더는 보다 많은 양의 산을 제 2 단계 흡수기로 공급하기 위하여 제 2 헤더보다 큰 크기를 가진다.
헤더의 하부에서, 분배기 시스템은 크기에 있어서 제 2 단계 흡수기의 충전부에 공급되도록 원하는 양의 산에 적합한 분배 챔버를 포함한다.
일 작동 모드에서 다른 모드로의 스위치 오버는 중단 없이 플랜트의 연속적인 작동을 가능하게 한다.
제 1 헤더의 공급 용량이 제 2 헤더의 공급 용량보다 4 ~ 20 배, 바람직하게는 5 ~ 10 배 더 크다.
본 발명은 바람직한 실시형태와 도면을 기초로 하여 더 상세하게 설명될 것이다. 개시된 및/또는 도시된 모든 특징들은, 청구항들 또는 그들의 인용항들의 조합과는 관계없이, 그 자체가 또는 임의의 조합으로 본 발명의 주제를 형성한다.
도 1 은 본 발명에 따른 프로세스를 실시하기 위한 플랜트를 개략적으로 도시한다.
도 2 는 도 1 에 따른 플랜트의 제 2 단계 흡수기에서 사용되는 바와 같은 분배기 시스템을 도시한다.
도 1 에 도시된 본 발명의 프로세스의 흐름도로부터 알 수 있는 바와 같이, SO2 를 SO3 로 변환하기 위한 도시되지 않은 변환기로부터 삼산화황 (SO3) 을 함유하는 가스는 도관 (1) 을 통해 공급된 농축 황산과 병류 유동으로 제 1 단계 흡수기 (2) 로 도입된다. SO3 는 뜨거운 산에 적어도 부분적으로 흡수되고 그럼으로써 산의 농도를 증가시킨다. 도관 (3) 을 통해, 흡수되지 않은 삼산화황은 제 2 단계 흡수기 (4) 로 도입된다. SO3 를 함유하는 가스는 추가의 흡수를 위해 농축 황산에 대한 역류 유동으로 제 2 단계 흡수기 (4) 를 횡단한다. 프로세스 가스는 제 2 단계 흡수기 (4) 로부터 인출된다. 농후 황산은 도관 (5) 을 통해 제 2 단계 흡수기의 저부에서 인출된다. 산 펌프 탱크 (8) 에서 또는 제 2 단계 흡수기 (4) 의 섬프 (sump) 에서 물과의 희석 시에 그리고 열 교환기 (9) 에서 냉각할 때에, 나머지는 펌프 (8a) 에 의해 도관 (10a) 을 통하여 제 2 단계 흡수기 (4) 로 재순환된다 (제 2 단계 흡수기의 산 순환로).
충전부 (PA) 를 통해 상부로부터 흐르도록 제 2 단계 흡수기 (4) 에서 산이 공급되는 관개 시스템은 기본적으로 출원인의 국제 특허 출원 PCT/EP2008/005668 (WO 2009/015723 A1) 에서 개시된 바와 같은 시스템에 상응할 수도 있다.
제 1 단계 흡수기 (2) 의 저부에서 인출된 황산은 산 펌프 탱크 (13) 로 도입되고 또한 상기 산 펌프 탱크 (13) 로부터 펌프 (13a) 에 의해 도관 (14) 을 통해 보다 높은 레벨에 위치된 열 교환기 (15) 로 공급되며, 상기 열 교환기에서 산은 물에 의해 냉각된다.
열 교환기 (15) 는 바람직하게는 열 전달 요소들의 역할을 하는 복수의 산을 운반하는 튜브들 (16) 을 갖는 셸 및 튜브 열 교환기이다. 대안적으로, 플레이트 열 교환기 또는 종래의 주전자 타입의 보일러가 사용될 수 있다. 수분 증발 열 교환기 (15) 는 바람직하게는 펌프 (23a) 를 통해 강제된 순환에 의해 또는 대안적으로는 자연 순환에 의해 워터 사이드에서 이송된다.
황산이 제 1 단계 흡수기 (2) 의 상부에 공급되기 이전에, 도관 (17) 을 통해 냉각된 산은 산의 농도가 도관 (19) 을 통해 공급된 프로세스 급수에 의해 원하는 값으로 조절되는 혼합 챔버 (18) 로 유동한다. 산의 일부가 도관 (20) 을 통해 분기될 수 있다.
보일러 급수 (BFW) 는 스팀 드럼 (22) 에 공급된다. 열 교환기 (15) 로부터 전달된 열을 이용하여 저압 (LP) 스팀을 형성하기 위하여, BFW 는 상기 열 교환기 (15) 를 관통하여 라인 (23) 과 펌프 (23a) 를 통해 재순환되고, 결국 물/스팀 혼합물로서 도관 (21) 을 통해 스팀 드럼 (22) 으로 다시 복귀된다. 스팀 드럼 (22) 에서, 물과 스팀은 분리된다. 스팀은 스팀 드럼 (22) 의 상부로부터 인출된다.
열 교환기 (15) 가 산 펌프 탱크 (13) 위에 배치되므로, 펌프 (13a) 가 스위치 오프될 때에, 산은 자동적으로 단지 중력에 의해 산 펌프 탱크 (13) 로 다시 되돌아간다.
플랜트는 이중 작동 모드에 대해 설계되고, 제 1 작동 모드에서, 열 회수 시스템이 열 교환기 (15) 내에 LP 시스템을 형성하도록 작동하는 때에, 제 1 단계 흡수기 (2) 및 제 2 단계 흡수기 (4) 로부터의 모든 산은 펌프 (13a) 에 의해 열 회수 시스템의 산 순환로에서 순환된다. 이러한 경우에, 제 2 단계 흡수기 (4) 의 산 펌프 (8a) 는 작동되지 않는다. 제 2 단계 흡수기 (4) 의 관개 속도는, 중간 흡수 시스템에 공급된 삼산화황 함유 가스 내에 포함된 전체 SO3 를 흡수하는데 필요한 전체적인 산 유동의 5% ~ 30%, 바람직하게는 10% ~ 20% 로 감소된다. 제 2 단계 흡수기 (4) 에서 충전부 (PA) 의 저부에서 산의 온도는 130 ℃ 초과, 바람직하게는 150 ℃ 초과이다. 제 2 단계 흡수기 (4) 에 필요한 추가의 산은 도관 (11b) 을 통해 최종 흡수 순환로로부터 공급된다. 이러한 작동 모드에서, 제 2 단계 흡수기 (4) 의 바람직한 관개 속도는 4-10 m3/m2*h 이다. 제 2 단계 흡수기 (4) 로부터 산은 도관 (5) 을 관통하여 제 1 단계 흡수기 (2) 의 섬프를 통해 펌프 탱크 (13) 로 유동한다. 열 회수 시스템이 작동 중에 있을 때에, 기본적으로 중간 흡수 시스템에서 생성된 모든 열은 LP 스팀을 형성하기 위하여 회수된다.
열 회수 시스템이 작동되지 않을 경우에, 산은 제 1 단계 흡수기 (2) 로 공급되지 않는다. 이러한 경우에, 제 2 단계 흡수기 (4) 에는 펌프 탱크 (8), 펌프 (8a), 산 냉각기 (9) 및 관련된 도관들 (7, 10, 10a) 로 이루어지는 제 2 단계 흡수기 시스템의 산이 공급된다. 열 회수 시스템의 산 펌프 (13a) 는 작동되지 않는다. 제 2 단계 흡수기 (4) 의 관개 속도는 중간 흡수 시스템에 공급된 전체 SO3 를 흡수하는데 필요한 전체적인 산 유동의 100% 로 조절된다. 제 1 단계 흡수기 (2) 는 단지 가스 덕트로서 작동한다. 이러한 작동 모드에서, 제 2 단계 흡수기 (4) 의 바람직한 관개 속도는 통상적으로 35 - 60 m3/m2*h 이다.
두 개의 작동 모드들 사이에서의 스위치 오버는 용량 감소에 대한 중단 또는 요구 없이 연속적인 플랜트의 작동을 가능하게 한다. 일반적으로, 스위치 오버는, 일단 양자의 순환로들이 전체적으로 작동되면, 작동하지 않는 산 순환로를 개시하고 다른 산 순환로를 정지시킴으로써 행해진다.
헤더 (31) 는 기본적으로 두 개의 산 도관들 (11a 및 11b) 에 의해 도관 (10b) 을 통해 이송된다. 열 회수 모드에서, 도관 (11b) 은 최종 흡수탑 순환로로부터 기인하는 반면, 도관 (11a) 은 건조탑 교차 유동으로부터 기인한다.
도 2 에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 2 단계 흡수기 (4) 에 황산을 공급하기 위한 분배기 시스템은 두 개의 별개의 헤더들 (30, 31) 을 포함한다. 헤더 (30) 는 열 회수를 갖지 않는 작동 모드에서 사용되는 반면, 헤더 (31) 는 열 회수를 갖는 작동 모드에서 사용된다. 하지만, 헤더 (31) 는 플랜트의 작동 모드와 관계 없이 건조탑으로부터 제 2 단계 흡수기로의 교차 유동을 이송하기 위해 연속적으로 사용된다. 결론적으로, 헤더 (30) 는 더 많은 양의 산을 제 2 단계 흡수기 (4) 로 공급하기 위하여 헤더 (31) 보다 더 큰 사이즈를 갖는다. 헤더 (30) 의 공급 용량은 헤더 (31) 의 공급 용량보다 4 ~ 20 배, 바람직하게는 5 ~ 10 배 더 커서, 양자의 헤더들은 두 개의 작동 모드들에 대한 각각의 원하는 관개 속도를 제공할 수 있다.
열 회수를 갖지 않는 작동 모드에서, 산은 산 펌프 탱크 (8) 로부터 도관 (10a) 을 통해 헤더 (30) 로 공급된다. 양자의 작동 모드들에서, 산은 직접적으로 도관 (11a) 을 통한 건조탑으로부터 교차 유동 및 도관 (11b) 을 통한 최종 흡수 순환로로부터 도관 (10b) 을 통해 헤더 (31) 에 공급된다.
헤더들 (30, 31) 로부터, 산은 헤더들 (30, 31) 보다 아래에 제공된 수집 챔버들 (32 및 33) 로 각각 진입하고, 상기 챔버들로부터 산은 후속하는 분배 챔버들 (34 및 35) 로 각각 배출되고 또한 원하는 속도로 채널들 (36 및 37) 각각을 통해 충전부 (PA) 를 통과한다.
1 도관
2 제 1 단계 흡수기, 예컨대 벤투리 흡수기
3 도관
4 제 2 단계 흡수기, 예컨대 충전층 탑
5 도관
7 도관
8 산 펌프 탱크
8a 펌프
9 열 교환기
10, 10a, 10b 도관들
11a, 11b 도관들
13 산 펌프 탱크
13a 펌프
14 도관
15 열 교환기
16 튜브들
17 도관
18 혼합 챔버
19 ~ 21 도관들
22 스팀 드럼
23 도관
23a 펌프
30 헤더
31 헤더
32, 33 수집 챔버들
34, 35 분배 챔버들
36, 37 채널들
BFW 보일러 급수
PA 충전부

Claims (14)

  1. 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스로서,
    삼산화황을 함유하는 가스가 황산에 적어도 부분적으로 흡수되도록 중간 흡수 시스템에 공급되고, 상기 중간 흡수 시스템은 2 단계 흡수 시스템을 포함하고, 제 1 단계는 병류 흡수기이고, 제 2 단계는 역류 흡수기로 설계되고, 상기 플랜트는 상기 황산 내의 상기 삼산화황의 발열 흡수에 의해 생성된 열을 이용함으로써 저압 스팀을 형성하도록 열 회수 시스템을 추가로 포함하고,
    a) 상기 열 회수 시스템이 작동중인 때에, 제 1 단계 흡수기 및 제 2 단계 흡수기로부터 인출된 모든 산은 상기 제 1 단계 흡수기의 산 순환로 (acid circuit) 에서 순환되고, 또한
    b) 상기 열 회수 시스템이 작동 중이 아닌 때에, 산은 상기 제 1 단계 흡수기에는 이송되지 않고 상기 제 2 단계 흡수기에 별개의 산 순환 시스템으로부터 이송되는 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는 벤투리 타입의 흡수기로 설계되고, 상기 제 2 단계는 충전층 흡수기 (packed bed absorber) 로 설계되는 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 열 회수 시스템이 작동중인 때에, 상기 제 2 단계 흡수기의 관개 속도 (irrigation rate) 가 상기 중간 흡수 시스템에 공급된 상기 삼산화황 함유 가스 내에 포함된 전체 SO3 를 흡수하는데 필요한 전체적인 산 유동 (total acid flow) 의 5% 내지 30% 로 조절되는 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 열 회수 시스템이 작동중인 때에, 상기 제 2 단계 흡수기의 관개 속도가 상기 중간 흡수 시스템에 공급된 상기 삼산화황 함유 가스 내에 포함된 전체 SO3 를 흡수하는데 필요한 전체적인 산 유동의 10% 내지 20% 로 조절되는 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 열 회수 시스템이 작동중인 때에, 상기 제 2 단계 흡수기에 공급된 산은 최종 흡수기의 산 순환로로부터 인출되는 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 단계 흡수기에 공급된 산은 최종 흡수기의 산 순환로로부터 인출된 산과 건조탑 시스템으로부터 공급된 교차 유동 산 (cross flow acid) 의 조합물인 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 단계 흡수기에서, 상기 삼산화황이 충전부 (packing) 의 상부로부터 관개되는 황산에 대한 역류 유동으로 상기 충전부를 통해 안내되고,
    상기 열 회수 시스템이 작동중인 때에, 상기 충전부의 하부 온도는 130 ℃ 초과로 조절되는 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 열 회수 시스템이 작동중인 때에, 상기 충전부의 하부 온도는 150 ℃ 초과로 조절되는 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 열 회수 시스템이 작동 중이 아닌 때에, 상기 제 2 단계 흡수기의 관개 속도는 상기 흡수 시스템에 공급된 상기 삼산화황 함유 가스 내에 포함된 전체 SO3 를 흡수하는데 필요한 전체적인 산 유동의 90% 초과로 조절되는 한편, 상기 제 1 단계 흡수기에는 황산이 공급되지 않는 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 열 회수 시스템이 작동 중이 아닌 때에, 상기 제 2 단계 흡수기의 관개 속도는 상기 흡수 시스템에 공급된 상기 삼산화황 함유 가스 내에 포함된 전체 SO3 를 흡수하는데 필요한 전체적인 산 유동의 약 100% 로 조절되는 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트의 작동 프로세스.
  11. 황산의 제조를 위한 플랜트로서,
    제 1 단계 흡수기 (2) 와 제 2 단계 흡수기 (4) 를 구비하는 중간 흡수 시스템, 및
    저압 스팀을 형성하기 위한 열 회수 시스템을 포함하고,
    상기 제 2 단계 흡수기 (4) 는 상기 황산이 삼산화황 함유 가스에 대한 역류 유동으로 상부로부터 저부로 흐르는 충전부에 상기 황산을 공급하기 위한 분배기 시스템을 포함하고,
    2 개의 별개의 헤더들 (30, 31) 은 상기 제 2 단계 흡수기 (4) 에 산을 공급하기 위한 것이고,
    제 1 헤더 (30) 가 상기 제 2 단계 흡수기 (4) 에 보다 많은 양의 산을 공급하기 위하여 제 2 헤더 (31) 보다 큰 크기를 갖는, 황산의 제조를 위한 플랜트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 헤더들 (30, 31) 의 하부에서, 상기 분배기 시스템은 크기에 있어서 상기 제 2 단계 흡수기 (4) 의 상기 충전부에 공급되는 원하는 양의 산에 적합한 분배 챔버들 (34, 35) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 헤더 (30) 의 공급 용량은 상기 제 2 헤더 (31) 의 공급 용량보다 4 ~ 20 배 더 큰 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 헤더 (30) 의 공급 용량은 상기 제 2 헤더 (31) 의 공급 용량보다 5 ~ 10 배 더 큰 것을 특징으로 하는, 황산의 제조를 위한 플랜트.
KR1020167013297A 2013-10-24 2013-10-24 황산 플랜트의 작동 프로세스 KR101706522B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2013/072309 WO2015058804A1 (en) 2013-10-24 2013-10-24 Process for operating a sulfuric acid plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160072250A KR20160072250A (ko) 2016-06-22
KR101706522B1 true KR101706522B1 (ko) 2017-02-13

Family

ID=49474432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167013297A KR101706522B1 (ko) 2013-10-24 2013-10-24 황산 플랜트의 작동 프로세스

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP3060518B1 (ko)
KR (1) KR101706522B1 (ko)
CN (1) CN105722786B (ko)
EA (1) EA031910B1 (ko)
ES (1) ES2644341T3 (ko)
MA (1) MA38921B1 (ko)
PL (1) PL3060518T3 (ko)
SA (1) SA516370925B1 (ko)
WO (1) WO2015058804A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
EP3371101B1 (en) 2015-11-06 2020-06-17 Haldor Topsøe A/S Method and plant design for reduction of start-up sulfur oxide emissions in sulfuric acid production
CN105947994B (zh) * 2016-04-29 2018-10-09 上海京藤化工有限公司 一种微电子用mos级硫酸的生产装置及生产方法
CN117886279A (zh) * 2024-01-22 2024-04-16 江苏捷创新材料有限责任公司 一种电子级硫酸生产设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4670242A (en) * 1984-11-09 1987-06-02 Monsanto Company Heat recovery from concentrated sulfuric acid
DE102004012293B4 (de) 2004-03-12 2016-09-08 Outotec Oyj Verfahren und Anlage zur Herstellung von Schwefelsäure
DE602006017608D1 (de) * 2006-11-29 2010-11-25 Haldor Topsoe As Verfahren zur herstellung von schwefelsäure
DE102007031284A1 (de) 2007-07-05 2009-01-08 Ses-Entwicklung Gmbh Stoffkonzentrations-Sensor und Herstellverfahren dafür
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

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015058804A1 (en) 2015-04-30
SA516370925B1 (ar) 2018-07-29
PL3060518T3 (pl) 2018-01-31
EP3060518A1 (en) 2016-08-31
EA201690663A1 (ru) 2016-11-30
EA031910B1 (ru) 2019-03-29
EP3060518B1 (en) 2017-09-06
ES2644341T3 (es) 2017-11-28
MA38921B1 (fr) 2017-06-30
CN105722786A (zh) 2016-06-29
CN105722786B (zh) 2018-04-06
MA38921A1 (fr) 2016-10-31
KR20160072250A (ko) 2016-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9162890B2 (en) Recovery of sulfur trioxide heat of absorption
US7820134B2 (en) Process and plant for producing sulfuric acid
CA2968771C (en) Process and plant for improved energy-efficient production of sulfuric acid
CA3012769C (en) Energy recovery in manufacture of sulfuric acid
KR101706522B1 (ko) 황산 플랜트의 작동 프로세스
CN105129746B (zh) 一种清洁生产食品添加剂硫酸的方法
US20200062594A1 (en) A process for increasing the concentration of sulfuric acid and equipment for use in the process
CN102530882A (zh) 一种除水型硫磺回收方法及装置
CN101848857A (zh) 生产硫酸的方法和装置
US11543120B2 (en) Method for inter-bed cooling in wet gas sulfuric acid plants
JP5855664B2 (ja) 冷却システムによる熱統合の方法
EP3140253B1 (en) Process and plant for the production of sulfuric acid
CN210030052U (zh) 一种节能型硫酸生产线

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant