MX2010007377A - Proceso y sistema para la produccion de acido sulfurico concentrado a partir de gas residual. - Google Patents

Abstract

La invención proporciona un proceso y un sistema para la producción de ácido sulfúrico concentrado a partir de ácido sulfúrico por medio de la separación del ácido sulfúrico con aire seco. La concentración del ácido sulfúrico es de 90-98% en peso y la concentración del ácido sulfúrico concentrado es de 95-98.8% en peso. El aire se deshidrata en un deshumidificador. El ácido sulfúrico se puede formar por medio del enfriamiento y la condensación de un gas residual que contiene trióxido de azufre/agua formando de esta manera el ácido sulfúrico. El enfriamiento y la condensación pueden tomar lugar en un enfriador de aire y si se utiliza un secador de absorción, puede ser regenerado por aire cálido que es aire de enfriamiento transferido de la entrada del enfriador de aire.

Description

ROCESO Y SISTEMA PARA LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SUL CONCENTRADO A PARTIR DE GAS RESIDUAL CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un proceso centración de ácido sulfúrico. La invención s ecíficamente a la concentración de un ácido s íente al 90-98% en peso a un ácido sulfúrico con 95-98.8%.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esto es especialmente útil en conexión ificación de gases de combustión y gases residu tienen azufre, donde el azufre está presen óxido de azufre y es retirado como ácido, el ma por medio de la condensación del gas que bustión o gas residual al oxidar compuestos de óxido de azufre y luego enfriar el trióxido de a sencia del agua en el gas para formar ácido su uido por la condensación y concentración de mado .

En la patente EP 0 844 211 se da a co ceso para esto. La condensación toma lugar en u el ácido sulfúrico formado se conduce del fon re a un concentrador. El calor, el cual es n a el proceso de concentración, es decir la eva agua, se agrega por medio de aire caliente, el liza para separar el agua del ácido sulfúri arcj , las altas temperaturas en el equipo c fúrico son muy demandantes para los materi strucción.

Otro proceso para concentrar el ácido s pleja del equipo.

Como se utiliza en este documento, e fúrico caliente, a menos que se indique peraturas, se debe interpretar como ácido sulfú ne üna temperatura superior al punto de ebulli a, es decir 1002C a 1 atmósfera.

Como se utiliza en este documento, aire e interpretar como aire u otro gas que es tra io de un proceso de remoción de agua t riamiento o absorción, para llegar a una sa erior de humedad a la temperatura de operación, o se debe interpretar como un sinónimo hidratado, y no implica una ausencia absoluta de Como se utiliza en este documento, riamiento cálido o caliente se debe interpretar e en la salida de un sistema de enfriamiento La invención proporciona un proceso y un a la producción de ácido sulfúrico concentrado ácido sulfúrico al separar el ácido sulfúrico aire seco. La concentración del ácido sulfúric en peso y la concentración del ácido s centrado es 95-98.8% en peso. El ácido s iente puede estar arriba de 200 SC. El aire ar en un deshumidificador . El ácido sulfúrico mar por medio del enfriamiento de un gas tal com idual que comprende una mezcla de trióxido de a y la condensación del ácido sulfúrico for riamiento y la condensación pueden tomar luga riador de aire y si se utiliza un secador de ak> de ser regenerado por aire cálido transferid ida del enfriador de aire.

Los gases residuales que contienen az Para concentrar adicionalmente · el fúrico, el agua se debe separar. Esta evapora a requiere energía, la cual en la técnica ant iene al agregar calor por medio de la separa e caliente, 450SC-500SC, dando por resultad fúrico al 95-98.8% en peso.

Ahora se ha descubierto que esta concentr de obtener por medio de la separación c siderablemente más frío. En este caso, el aire hidratar, por ejemplo al pasar a través humidificador .

En una modalidad preferida del proceso, fúrico caliente al 90-98% se concentra adiciona 98.8 % en peso al fluir hacia abajo en un separ lecho empacado en contracorriente con aire peratura de la temperatura ambiente a 600aC, erior a 200SC. Una temperatura del ácido s erior a 200 SC tendrá el efecto de un incremen sion de vapor de agua sobre el ácido sulfúrico y era una separación incrementada de agua.

El aire atmosférico deshidratado u otro suministrado a este proceso de separación tema para suministrar aire seco que compr humidificador .

En algunos casos, una o más de las si dades opcionales también deben estar presente riente de aire; un filtro de aire en el caso d e no esté limpio y libre de polvo, un m imiento de aire tal como un ventilador de aire caso de que el aire no esté presurizado y un ca aire seco en el caso de que se requiera una tei alta que la temperatura de suministro. la temperatura de salida del ventilador. Sin prefiere que el aire del deshumidificador pas entador para obtener una temperatura de 20-302 la temperatura del ácido sulfúrico. Esto signi ho más frecuentemente la temperatura del aire -450=C, preferiblemente 290-310sC. Esta temper icientemente alta para evitar cualquier rí mación de bruma y suficientemente baja para no temperatura de diseño del equipo.

Otra modalidad es aplicable, cuando el tiene trióxido de azufre es la materia prima, se enfría y el ácido se condensa en una riamiento con tubos por aire de enfriamiento. densado abandona el enfriador de aire a 200-290e El aire de enfriamiento que ha pasado densador puede ser apropiado para la regenera egráda de ácido sulfúrico con la parte del S ajo de la parte de condensación, de modo que mado fluye directamente hacia abajo en e acado, donde la concentración del ácido sulf rementa .

En todavía otra modalidad preferida, fúrico se forma en una torre de condensación está equipada con una variedad de tubos vertic do sulfúrico condensado entonces se bombea a erior de un separador, donde pasa por un 1 eriales de empaque.

I En este caso, el aire de la parte supe arador se pasa a la entrada de gas del condensad El uso de aire seco a una temperatura a la separación requiere una cantidad más baja comparación con el uso de aire C ravés del condensador si está presente, y espec condensador típico no ha sido diseñado peratura del aire caliente de la técnica ante ir 450-500sC. Esto se evita en el proceso ocer.

Además, el proceso dado a conocer requie rgía para calentar el aire en comparación con la erior y toda la energía para la regenera humidificador puede ser proporcionada del c echo del condensador en el proceso dado a conoc obtiene una concentración de ácido sulfúrico al peso.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es un dibujo esquemático que modalidad preferida del proceso dado a conocer.

El ácido sulfúrico en el tanque de almace se transfiere por medio de una bomba de aliment do 31 a través de un calentador de ácido 32 en al separador 10. En el separador 10 , el ácido ía abajo a través de un lecho empacado 11 en un tracorriente con aire seco 12. Por medio de a se retira del ácido sulfúrico y abandona el s con el aire húmedo 14, mientras que el ácido s centrado 10 se retira del fondo del separador 10 El aire seco 12 es aire atmosférico, de haber pasado por un filtro de aire seco 20, secado en el deshumidificador 21 corriente ar tilador de aire seco 22. El aire es soplado a tr entador de aire seco 23, antes de que sea introd arador 10 en el fondo. que fluye hacia abajo y afuera como el riamiento cálido 5. El aire de enfriamiento osférico el cual puede haber sido limpiado en u aire 7 antes de ser transferido al condensado tilador de aire de enfriamiento 8. El ácido s mado fluye hacia abajo a través de un lecho emp un flujo en contracorriente con el aire seco io de esto, el agua es separada del ácido sulfúr do sulfúrico concentrado 16 abandona la columna do, mientras que el aire húmedo se combina co idual y fluye hacia arriba en los tubos 3, dond el agua se enfrían y se condensan, mientras qu idual purificado 9 abandona la columna 15 en erior .

También en esta modalidad, el aire sec e atmosférico, el cual puede haber pasado por u Todavía otra modalidad preferida se muest ura 3. El gas residual que contiene trióxido de introduce al fondo del condensador de WSA 2, en ye hacia arriba dentro de los tubos 3. El gas s l ácido es condensado por el aire de enfriamien ye hacia abajo y afuera como el gas de enfr ido 5. El aire de enfriamiento es aire atmosf l puede haber sido limpiado en el filtro de aire ser transferido al condensador por el ventilador enfriamiento 8. El ácido sulfúrico formado flu jo al fondo del condensador, mientras que idual purificado 9 abandona la parte super densador 2. Del fondo del condensador se bombea fúrico 6 a la parte superior del separador de de se pasa hacia abajo a través de un lecho emp un flujo en contracorriente con el aire seco soplado a través del calentador de aire seco 2 ser introducido al separador 10 en el fondo.

El deshumidificador 21 es más frecuente ador de absorción tal como un deshumid ecante. Es regenerado por el aire de enfriamient ue ha pasado por el condensador 2.

El proceso de concentración de acuerdo ención es un mejoramiento significativo del pr , el cual tendrá un valor significativo en la ustrias tales como la refinación de aceite, met ducción de petroquímicos, coquización, gasific bón mineral, hornos de calcinación u hornos de f ferrosos, centrales generadoras y producción d cosas . Las capacidades de las plantas de WSA v 00 a 1,200,000 Nm3/h de gas de proceso y hasta 1 ácido sulfúrico. centraciones de entrada predominantes se proporc Tabla 1 junto con las concentraciones de enidas .

Tabla 1 Los resultados muestran que la concentr H2SO4 al 93% en peso se incrementa por 3.3% en pe Tabla 2 En este caso, el ácido condensado es 98% se concentra fácilmente a 98.5% en peso por m ceso dado a conocer. Esto es importante por ej industria de la refinería, donde es necesaria e centración para un producto.

Tabla 3 Proceso dado a conocer Técnica anterior jo de masa de ácido 5544 kg/h 5174 kg/h jo de masa de ácido 1532 kg/h 2178 kg/h mperatura de la parte 260/253°C 260/257X erior, ácido/gas mperatura de la parte de 233/290eC 263/440°C do, ácido/gas terial de empaque Cerámica de 25 mm de Novalox Cerámica de 38 m Saddles Novalox Saddles lumen del lecho de empaque 0.225 m3 0.773 m3 ura del lecho de empaque 0.659 m 1.750 m metro de separador 0.659 m 0.750 m en peso obtenido de H2SO4 98.5% 98.5% El H2SO4 al 98.5% en peso se obtiene t 5 kg/h de ácido sulfúrico, al 97.44% en peso, 2 ara con 1000 Nm3/h de aire, en un proceso de acu modalidad que corresponde a la Figura 1. El s grados diferentes de humedad se utiliza a 2 humedades corresponden a 0.80, 2.36 y 3.22% en agua en el aire.

Las concentraciones de ácido obtenidas peraturas se muestran en la Tabla 4 y la Figura Tabla 4 (H20): 0.80% en =5 g/kg 2.36% en =14.8 g/kg 3.22% en volumen volumen volumen ire ent.) % (Ácido) T (Ácido) % (Ácido) T (Ácido) % (Ácido) 20 98.35 193 98.12 198 97.99 100 98.35 204 98.12 209 97.99 210 98.35 220 98.12 225 97.99 290 98.37 230 98.14 235 98.02

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1. Un proceso para la producción d fúrico concentrado a partir de ácido sulfúrico c acterizado porque se realiza por medio de la se ácido sulfúrico caliente con aire seco. 2. Un proceso de conformidad vindicación 1, caracterizado porque la concentra do sulfúrico caliente es de 90 a 98% en pe centración del ácido sulfúrico concentrado es .8% en peso . 3. Un proceso de conformidad vindicación 1 o 2, caracterizado porque la tem ácido sulfúrico caliente es superior a 200SC. 4. Un proceso de conformidad c vindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el a tiene no más de 10 g de agua/kg de aire, preferi humidificador de absorción o un deshumid ecante. 7. Un proceso de conformidad vindicación 6, caracterizado porque el deshumid á adaptado para ser regenerado por medio de aire 8. Un proceso de conformidad c vindicaciones 1 a 7, caracterizado porque e fúrico se separa con 0.1 a 1 Nm3 de aire se do sulfúrico concentrado producido, preferible -0.6 Nm de aire seco/kg de ácido sulfúrico con ducido . 9. Un proceso de conformidad c vindicaciones 1 a 8, caracterizado porque e fúrico se forma por medio del enfriamiento de idual que comprende una mezcla de trióxido de a y la condensación del ácido sulfúrico formado. fúrico concentrado de conformidad con el proces vindicaciones anteriores 1 a 8, que compren arador para concentrar el ácido sulfúrico con ai aeterizado porgue - la entrada de aire s arador está adaptada para recibir aire seco de l un sistema que comprende un deshumidificador . 13. Un sistema para la producción d fúrico concentrado a partir de un gas que compr ela de trióxido de azufre y vapor de agua des ceso de conformidad con las reivindicaciones an a 11, que comprende - una columna integrada fúrico con una parte condensadora para enfriar densar el ácido sulfúrico y una parte separad centrar el ácido sulfúrico con aire seco, carac que la entrada de aire seco de la parte separad ectada a la salida de un sistema que compr ectada a la salida de un sistema que comprend uíente secuencia - un deshumidificador . 15. El uso del proceso y sistema de con cualquiera de las reivindicaciones anterior ducir ácido sulfúrico concentrado a partir de idual que viene de plantas en la refinación de alurgia, petroquímicos, coquización, gasifica bón mineral, hornos de calcinación u hornos de f ferrosos, centrales generadoras o industria d cosas .