RU2015144050A - Извлечение теплоты абсорбции триоксида серы - Google Patents

Извлечение теплоты абсорбции триоксида серы Download PDF

Info

Publication number
RU2015144050A
RU2015144050A RU2015144050A RU2015144050A RU2015144050A RU 2015144050 A RU2015144050 A RU 2015144050A RU 2015144050 A RU2015144050 A RU 2015144050A RU 2015144050 A RU2015144050 A RU 2015144050A RU 2015144050 A RU2015144050 A RU 2015144050A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
absorption
specified
gas
heat
stream
Prior art date
Application number
RU2015144050A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015144050A3 (ru
RU2672113C2 (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 RU2015144050A publication Critical patent/RU2015144050A/ru
Publication of RU2015144050A3 publication Critical patent/RU2015144050A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2672113C2 publication Critical patent/RU2672113C2/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
    • 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
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Claims (101)

1. Технологический способ производства серной кислоты, включающий:
контактирование первичного газа, содержащего триоксид серы, в первичной абсорбционной зоне рекуперации тепла с потоком кислоты, абсорбирующей триоксид серы, содержащим жидкую серную кислоту, таким образом происходит передача триоксида серы из первичного газа в поток абсорбционной кислоты и нагревание указанного потока абсорбционной кислоты теплотой абсорбции;
передачу тепла от указанного потока абсорбционной кислоты к потоку подпиточной котловой воды через ряд теплообменников, которые последовательно установлены как по отношению к потоку подпиточной котловой воды, так и к потоку абсорбционной кислоты, и по отношению к которым указанный поток абсорбционной кислоты и поток подпиточной котловой воды протекают противотоком;
допускание мгновенного превращения в пар указанного потока подпиточной котловой воды в зоне пониженного давления по пути течения подпиточной котловой воды между двумя последовательными теплообменниками в указанном последовательном соединении, таким образом, образование пара и охлаждение потока подпиточной котловой воды в зоне пониженного давления;
отделение пара, образованного в указанной зоне пониженного давления, от охлажденного потока подпиточной котловой воды;
извлечение в полезной форме энергии из пара, образованного в указанной зоне пониженного давления;
повышение давления указанного охлажденного потока подпиточной котловой воды;
передачу указанного потока подпиточной котловой воды с повышенным давлением к другому теплообменнику в указанном последовательном соединении ниже по потоку от указанной зоны пониженного давления относительно потока подпиточной котловой воды;
нагревание указанного потока подпиточной котловой воды с повышенным давлением в указанном другом теплообменнике за счет передачи тепла от указанной абсорбционной кислоты;
получение пара от потока жидкой воды с повышенным по меньшей мере до 4000 кПа (40 бар) давлением в котле, который находится за пределами указанного ряда и ниже по потоку от указанного другого теплообменника, по отношению к потоку подпиточной котловой воды; и
циркуляцию указанного потока абсорбционной кислоты от указанных последовательно соединенных теплообменников назад в указанную абсорбционную зону рекуперации тепла.
2. Технологический способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере 60% теплоты абсорбции, полученной в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла, передается от указанной абсорбирующей триоксид серы жидкости к указанному потоку подпиточной котловой воды в указанном ряде теплообменников и извлекается в виде пара, имеющего давление по меньшей мере 4000 кПа (40 бар), образованного в указанном котле.
3. Технологический способ по п. 2, отличающийся тем, что по меньшей мере 85% теплоты абсорбции, полученной в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла, передается от указанной абсорбирующей триоксид серы кислоты к указанному потоку подпиточной котловой воды в указанном ряде теплообменников и извлекается в виде пара, образованного в указанной зоне пониженного давления, плюс пара, имеющего давление по меньшей мере 4000 кПа (40 бар), образованного в указанном котле.
4. Технологический способ по п. 2, отличающийся тем, что указанный первичный газ дополнительно содержит водяной пар и/или пар серной кислоты, и указанную абсорбционную кислоту дополнительно нагревают в указанной зоне рекуперации тепла за счет теплоты конденсации водяного пара и/или серной кислоты, которая там переходит из газовой фазы в жидкую фазу.
5. Технологический способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере 60% теплоты образования паровой фазы серной кислоты, теплоты абсорбции и теплоты конденсации, полученных в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла, передается от указанной абсорбционной кислоты триоксида серы к указанному потоку подпиточной котловой воды в указанном ряде теплообменников и извлекается в виде пара, имеющего давление по меньшей мере 4000 кПа (40 бар), образованного в указанном котле.
6. Технологический способ по п. 5, отличающийся тем, что по меньшей мере 85% теплоты образования паровой фазы серной кислоты, теплоты абсорбции и теплоты конденсации, полученных в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла, передается от указанной абсорбционной кислоты триоксида серы к указанному потоку подпиточной котловой воды в указанном ряде теплообменников и извлекается в виде пара, образованного в указанной зоне пониженного давления, плюс пара, имеющего давление по меньшей мере 4000 кПа (40 бар), образованного в указанном котле.
7. Технологический способ по п. 1, отличающийся тем, что пар, образованный в указанной зоне пониженного давления, извлекается при деаэрации указанной подпиточной котловой воды.
8. Технологический способ по п. 7, отличающийся тем, что указанная зона пониженного давления содержит деаэратор, при этом поток подпиточной котловой воды становится деаэрированным сразу после его мгновенного превращения в пар.
9. Технологический способ по п. 1, отличающийся тем, что пар, мгновенно образованный из указанного потока подпиточной котловой воды в указанной зоне пониженного давления, вводится в первичный газ триоксида серы выше по течению от указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла.
10. Технологический способ по п. 1, отличающийся тем, что указанное мгновенное парообразование подпиточной котловой воды в указанной зоне пониженного давления, по существу, адиабатное.
11. Технологический способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный первичный газ триоксида серы представляет собой конверсионный газ, полученный в процессе, который включает контактирование сырьевого газа, содержащего диоксид серы, с кислородом в присутствии катализатора, окисляя таким образом диоксид серы до триоксида серы.
12. Технологический способ по п. 11, отличающийся тем, что водяной пар вводится в конверсионный газ выше по течению от указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла в пропорции, достаточной, чтобы увеличить эквивалентное содержание паров воды в газе до по меньшей мере около 0,60 моль на моль общего эквивалентного содержания газа триоксида серы в газе, поступающем в абсорбционную зону рекуперации тепла.
13. Технологический способ по п. 12, отличающийся тем, что водяной пар вводится в конверсионный газ в пропорции, достаточной, чтобы увеличить эквивалентное содержание водяного пара в газе, поступающем в абсорбционную зону рекуперации тепла до по меньшей мере около 0,80 моль на моль общего содержания эквивалентна триоксида серы из газа, поступающего в абсорбционную зону рекуперации тепла.
14. Технологический способ по п. 11, отличающийся тем, что перед введением водяного пара в указанный конверсионный газ, указанный конверсионный газ охлаждается за счет передачи тепла другой текучей среде.
15. Технологический способ по п. 14, отличающийся тем, что охлаждение указанного конверсионного газа содержит передачу тепла к подпиточной котловой воде в экономайзере, который установлен ниже по течению от указанного ряда теплообменников относительно потока подпиточной котловой воды.
16. Технологический способ по п. 14, отличающийся тем, что производство указанного конверсионного газа содержит каталитическое окисление диоксида серы, который был получен сжиганием серы в печи для сожжения серы.
17. Технологический способ по п. 16, отличающийся тем, что охлаждение указанного конверсионного газа содержит передачу тепла к воздуху для сжигания в указанной печи для сожжения серы.
18. Технологический способ по п. 16, отличающийся тем, что воздух для сжигания в указанной печи для сожжения серы нагревается за счет передачи тепла от указанной абсорбционной кислоты.
19. Технологический способ по любому из пп. 1-18, отличающийся тем, что пар, мгновенно образованный из указанного потока подпиточной котловой воды в указанной зоне пониженного давления, применяется для отгонки диоксида серы из абсорбционного упариваемого раствора диоксида серы, полученного абсорбцией диоксида серы из содержащего диоксид серы потока газа жидкой абсорбционной средой, содержащей сорбент для диоксида серы.
20. Технологический способ по п. 19, отличающийся тем, что указанный поток загрязненного газа содержит остаточный газ из абсорбера, при этом триоксид серы абсорбируется серной кислотой.
21. Технологический способ по п. 20, отличающийся тем, что указанный абсорбер триоксида серы образовывает указанную абсорбционную зону рекуперации тепла.
22. Технологический способ по п. 1, отличающийся тем, что поток газа, выходящий из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, контактирует с потоком вторичной абсорбционной жидкой кислоты в зоне вторичной абсорбции, при этом остаточный SO3, содержащийся в потоке газа, поступающем в указанную зону вторичной абсорбции, извлекается как серная кислота во вторичной абсорбционной кислоте.
23. Технологический способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные последовательно соединенные теплообменники, относительно которых указанный поток абсорбционной кислоты триоксида серы и указанный поток подпиточной котловой воды проходят противотоком, содержат первый теплообменник, в котором указанный поток сжатой подпиточной котловой воды нагревается до температуры по меньшей мере около 204ºС (400°F) и второй теплообменник, работающий с подпиточной котловой водой меньшего давления, в котором указанный поток подпиточной котловой воды нагревается до температуры выше нормальной температуры кипения, при этом указанный второй теплообменник находится выше по течению и указанный первый теплообменник находится ниже по течению от указанной зоны пониженного давления относительно течения потока указанной подпиточной котловой воды, и указанный первый теплообменник находится выше по течению от указанного второго теплообменника относительно течения указанной абсорбционной кислоты.
24. Технологический способ по п. 23, отличающийся тем, что указанный ряд теплообменников дополнительно содержит охладитель продукционнойкислоты, через который проходит часть кислоты, выходящей из указанного второго теплообменника, при этом указанная часть охлаждается в указанном охладителе продукционной кислоты и после этого удаляется из процесса как продукционная кислота, а указанный охладитель продукционной кислоты расположен выше по течению от указанного второго теплообменника относительно направления течения подпиточной котловой воды и ниже по течению от указанного второго теплообменника относительно течения абсорбционной кислоты.
25. Технологический способ по п. 23, отличающийся тем, что абсорбционная кислота, выходящая из указанного второго теплообменника, разделяется на первичную абсорбционную кислоту, которая рециркулирует к указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла и текущему вперед потоку кислоты, при этом указанный текущий вперед поток кислоты передает тепло к потоку указанной подпиточной котловой воды в третьей системе теплообмена, при этом кислота продолжает охлаждаться и поток подпиточной котловой воды, выходящий из указанного охладителя продукционной кислоты, нагревается до температуры выше нормальной температуры кипения.
26. Технологический способ по п. 25, отличающийся тем, что указанная третья система теплопередачи содержит множество последовательно связанных теплообменников, относительно которых поток подпиточной котловой воды и текущий вперед поток кислоты проходят противотоком.
27. Технологический способ по п. 25, отличающийся тем, что указанный поток подпиточной котловой воды, протекающий через указанную третью систему теплопередачи, находится под давлением, достаточным для поддержания его, по существу, в жидком состоянии перед входом в указанную зону пониженного давления.
28. Технологический способ по любому из пп. 25-27, отличающийся тем, что указанная подпиточная котловая вода, текущая из указанной третьей системы теплопередачи к указанному второму теплообменнику, проходит через теплообменник, расположенный вне указанного ряда, при этом поток подпиточной котловой воды нагревается за счет передачи тепла от текучей среды, отличающейся от указанной абсорбционной кислоты триоксида серы.
29. Технологический способ по п. 28, отличающийся тем, что указанная другая текуча среда содержит абсорбционную среду регенерированного диоксида серы, полученную нагреванием абсорбционного упариваемого раствора диоксида серы для извлечения диоксида серы из него, при этом указанный упариваемый раствор диоксида серы был получен в процессе, состоящем из абсорбции диоксида серы из потока диоксид серы содержащего газа жидкой абсорбционной средой, содержащей сорбент для диоксида серы.
30. Технологический способ по п. 29, отличающийся тем, что указанный поток загрязненного газа содержит остаточный газ абсорбера, при этом триоксид серы абсорбируется серной кислотой.
31. Технологический способ по п. 30, отличающийся тем, что указанный абсорбер триоксида серы содержит указанную первичную абсорбционную зону рекуперации тепла.
32. Технологический способ по п. 22, отличающийся тем, что поток газа, выходящий из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, контактирует с вторичной абсорбционной кислотой в зоне вторичной абсорбции, и указанный текущий вперед поток кислоты, выходящий из указанной третьей системы теплопередачи, разделяется с образованием указанного потока продукционной кислоты и потока вторичной абсорбционной кислоты триоксида серы, который рециркулирует к указанной зоне вторичной абсорбции.
33. Технологический способ по п. 20, отличающийся тем, что приготовление указанного сырьевого потока диоксида серы состоит из сжигания источника серы в газе, содержащем воздух, и часть указанной вторичной кислоты циркулирует через сушильную колонну топочного газа.
34. Технологический способ по п. 33, отличающийся тем, что тепло передается от указанной вторичной абсорбционной кислоты к указанному потоку подпиточной котловой воды в четвертой системе теплопередачи, содержащей охладитель вторичной абсорбционной кислоты, при этом указанный охладитель вторичной абсорбционной кислоты расположен ниже по течению от указанного охладителя продукционной кислоты и выше по течению от указанной третьей системы теплопередачи относительно течения подпиточной котловой воды, и ниже по течению от указанной третьей системы теплопередачи, а также параллельно с указанным охладителем продукционной кислоты относительно течения указанной вторичной кислоты.
35. Технологический способ по п. 34, отличающийся тем, что кислота, выходящая из указанной третьей системы теплопередачи, направляется в общий резервуар, из которого указанная продукционная кислота, указанная вторичная абсорбционная кислота и кислота для указанной сушильной колонны отводятся и к которому кислота из сушильной колонны возвращается.
36. Технологический способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный котёл является котлом-утилизатором, в котором указанный поток подпиточной котловой воды превращается в пар, имеющий давление более чем 4000 кПа (40 бар), за счет передачи тепла от топочного газа, полученного сжиганием источника серы в содержащем кислород газе.
37. Технологический способ по п. 36, отличающийся тем, что указанный топочный газ содержит кислород и, после выхода из указанного котла-утилизатора, контактирует с катализатором для превращения диоксида серы в триоксид серы, образуя таким образом конверсионный газ, содержащий триоксид серы, который контактирует с указанной абсорбционной кислотой триоксида серы в указанной первичной зоне рекуперации тепла.
38. Технологический способ по п. 37, отличающийся тем, что указанный конверсионный газ, содержащий триоксид серы, образуется в каталитическом реакторе, содержащем несколько зон каталитической конверсии, конверсионный газ из указанного реактора и содержащий по меньшей мере около 3 объемных процентов триоксида серы, направляется в указанную абсорбционную зону рекуперации тепла, и газ, выходящий из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, не направляется в следующую каталитическую конверсионную зону для дальнейшего превращения остаточного диоксида серы в указанном отходящем газе в триоксид серы.
39. Технологический способ по п. 37, отличающийся тем, что указанный конверсионный газ, содержащий триоксид серы, образуется в каталитическом реакторе, содержащем несколько зон каталитической конверсии, конверсионный газ из указанного реактора поставляется, по существу, исключительно в указанную абсорбционную зону рекуперации тепла, и газ, выходящий из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, не направляется в следующую каталитическую конверсионную зону для дальнейшего превращения остаточного диоксида серы в указанном отходящем газе в триоксид серы.
40. Технологический способ по п. 37, отличающийся тем, что указанный конверсионный газ, содержащий триоксид серы, образуется в каталитическом реакторе, содержащем несколько последовательно соединенных зон каталитической конверсии, конверсионный газ только из последней зоны каталитической конверсии контактирует с серной кислотой для абсорбции триоксида серы из него, и газ, выходящий из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, не направляется в следующую каталитическую конверсионную зону для дальнейшего превращения остаточного диоксида серы в указанном отходящем газе в триоксид серы.
41. Технологический способ по любому из пп. 37-40, отличающийся тем, что остаточный газ, содержащий диоксид серы, содержащийся в газовом потоке, выходящем из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, контактирует в абсорбере диоксида серы с абсорбционной средой диоксида серы, содержащей сорбент для диоксид серы, образуя таким образом абсорбционный упариваемый раствор диоксида серы, и указанный упариваемый раствор диоксида серы нагревют для извлечения диоксида серы из него.
42. Технологический способ по п. 41, отличающийся тем, что при нагревании указанного упариваемого раствора диоксида серы для извлечения диоксида серы образуется регенерированная абсорбционная среда диоксида серы, которая рециркулирует к указанному абсорберу диоксида серы для абсорбции диоксида серы из следующего потока указанного остаточного газа.
43. Технологический способ по п. 41, отличающийся тем, что подпиточная котловая вода, протекающая через указанный ряд теплообменников, проходит через шестой теплообменник вне указанного ряда, при этом поток подпиточной котловой воды нагревается за счет передачи тепла от указанной регенерированной абсорбционной среды диоксида серы или за счет передачи тепла от потока газа, содержащего диоксид серы, отогнанный из указанного абсорбционного упариваемого раствора и водяной пар, который сконденсировался в указанном шестом теплообменнике.
44. Технологический способ по п. 43, отличающийся тем, что указанный пятый теплообменник установлен между указанным вторым теплообменником и указанной третьей системой теплопередачи относительно течения указанного потока подпиточной котловой воды.
45. Технологический способ по п. 36, отличающийся тем, что сера сжигается в кислородсодержащем газе, состоящем в основном из воздуха, указанный способ способен производить по меньшей мере 1,45 кг пара с давлением ≥4000 кПа на кг (1,45 тонны пара с давлением ≥40 бар на тонну) серной кислоты от передачи только технологической теплоты, возникшей внутри установки.
46. Технологический способ по п. 45, который способен производить по меньшей мере 1,45 кг пара с давлением ≥40 бар на кг (1,45 тонны пара с давлением ≥40 бар на тонну) серной кислоты от передачи только компонента технологической теплоты, возникшей внутри установки, состоящей из теплоты горения от сжигания серы в кислородсодержащем газе, теплоты образования паровой фазы серной кислоты, рекуперации тепла абсорбции триоксида серы указанной первичной абсорбционной кислотой, конденсации воды в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла, конденсации серной кислоты в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла и конденсации влаги из воздуха в серной кислоте в сушильной колонне.
47. Технологический способ по п. 45, который способен производить по меньшей мере 1,45 кг пара на кг (1,45 тонны пара на тонну) серной кислоты от передачи только компонента технологической теплоты, возникшей внутри установки, состоящей из теплоты горения от сжигания серы в кислородсодержащем газе, теплоты образования паровой фазы серной кислоты, рекуперации тепла абсорбции триоксида серы в указанной первичной абсорбционной кислоте, конденсации воды в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла и конденсации серной кислоты в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла.
48. Технологический способ по п. 45, который способен производить по меньшей мере 1,45 кг пара на кг (1,45 тонны пара на тонну) серной кислоты от передачи только компонента технологической теплоты, возникшей внутри установки, состоящей из теплоты горения от сжигания серы в кислородсодержащем газе и рекуперации тепла абсорбции триоксида серы в указанной первичной абсорбционной кислоте.
49. Технологический способ по любому из пп. 45-48, отличающийся тем, что передача к подпиточной воде котла-утилизатора теплоты образования паровой фазы серной кислоты, теплоты абсорбции триоксида серы в указанной абсорбционной кислоте в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла, конденсация воды в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла, и конденсация серной кислоты в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла приводит в результате к получению добавленного приращения по меньшей мере около 0,2 кг пара с давлением ≥4000 кПа от указанного котла-утилизатора на кг (0,2 тонны пара с давлением ≥40 бар от указанного котла-утилизатора на тонну) произведенной серной кислоты.
50. Технологический способ по любому из пп. 45-48, отличающийся тем, что передача к подпиточной воде котла-утилизатора теплоты абсорбции триоксида серы в указанной абсорбционной кислоте в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла приводит в результате к получению добавленного приращения до 0,2 кг пара с давлением ≥4000 кПа от указанного котла-утилизатора на кг (0,2 тонны пара с давлением ≥40 бар от указанного котла-утилизатора на тонну) произведенной серной кислоты.
51. Технологический способ по любому из пп. 45-48, отличающийся тем, что указанная абсорбционная зона рекуперации тепла заключается в емкости рекуперации тепла, которая работает при давлении газа между около 21 кПа (изб.) и около 103 кПа (изб.) (около 3 и около 15 фунтов на квадратный дюйм (изб.)).
52. Технологический способ по п. 51, отличающийся тем, что указанная емкость рекуперации тепла дополнительно содержит вторичную зону абсорбции, при этом поток газа, выходящий из абсорбционной зоны рекуперации тепла, контактирует с вторичной абсорбционной кислотой для охлаждения и извлечения остаточного SO3 из указанного потока отходящего газа.
53. Технологический способ по п. 45, отличающийся тем, что воздух для сжигания серы нагревается за счет передачи тепла от указанной абсорбционной кислоты.
54. Технологический способ по п. 53, отличающийся тем, что тепло передается к указанному воздуху для сжигания и от указанного конверсионного газа, и от указанной абсорбционной кислоты.
55. Технологический способ производства серной кислоты, включающий:
контактирование первичного газа, содержащего триоксид серы, в первичной абсорбционной зоне рекуперации тепла с потоком кислоты, абсорбирующей триоксид серы, содержащим жидкую серную кислоту, таким образом происходит передача триоксида серы из первичного газа в поток абсорбционной кислоты и нагревание указанного потока абсорбционной кислоты теплотой абсорбции;
передачу тепла от указанного потока абсорбционной кислоты к потоку подпиточной котловой воды, тем самым нагревая поток подпиточной котловой воды до температуры по меньшей мере около 190°С (375°F); и
последующую доставку нагретой подпиточной котловой воды в котел, в котором из нагретого потока подпиточной котловой воды образуется пар с давлением по меньшей мере 4000 кПа (40 бар);
при этом по меньшей мере около 75% теплоты абсорбции, полученной в абсорбционной зоне рекуперации тепла, извлекается в виде пара, имеющего давление по меньшей мере 4000кПа (40 бар), образованного в указанном котле.
56. Способ по п. 55, отличающийся тем, что указанный первичный газ дополнительно содержит водяной пар и/или пары серной кислоты, и указанную абсорбционную кислоту дополнительно нагревают в указанной зоне рекуперации за счет теплоты образования паровой фазы серной кислоты и теплотой конденсации водяного пара и/или серной кислоты, которая там переходит из газовой фазы в жидкую фазу.
57. Технологический способ по п. 56, отличающийся тем, что по меньшей мере 75% теплоты образования паровой фазы серной кислоты и теплоты абсорбции и конденсации, полученной в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла, передается от указанной абсорбционной кислоты триоксида серы к указанному потоку подпиточой котловой воды и извлекается в виде пара, имеющего давление по меньшей мере 4000 кПа (40 бар), который образуется в указанном котле.
58. Технологический способ по п. 55, отличающийся тем, что поток газа, выходящий из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, контактирует с вторичной абсорбционной кислотой в зоне вторичной абсорбции, при этом остаточный SO3, содержащийся в потоке газа, поступающем в указанную зону вторичной абсорбции, извлекается как серная кислота во вторичной абсорбционной кислоте.
59. Технологический способ по п. 55, отличающийся тем, что нагревание указанной подпиточной котловой воды дополнительно включает прохождение потока подпиточной котловой воды через теплообменник, в котором она нагревается за счет передачи тепла от текучей среды, отличающейся от указанной абсорбционной кислоты триоксида серы.
60. Технологический способ по п. 59, отличающийся тем, что указанная другая текуча среда содержит абсорбционную среду регенерированного диоксида серы, полученную нагреванием абсорбционного упариваемого раствора диоксида серы для извлечения диоксида серы из него, при этом указанный упариваемый раствор диоксида серы был получен в процессе, состоящем из абсорбции диоксида серы из потока диоксид серы содержащего газа жидкой абсорбционной средой, содержащей сорбент для диоксида серы.
61. Способ по п. 60, отличающийся тем, что указанный поток загрязняющего газа содержит остаточный газ из абсорбера, отличающийся тем, что триоксид серы абсорбируется серной кислотой.
62. Технологический способ по п. 61, отличающийся тем, что указанный абсорбер триоксида серы содержит указанную абсорбционную зону рекуперации тепла.
63. Технологический способ по п. 55, отличающийся тем, что указанный газ-источник триоксида серы представляет собой конверсионный газ, полученный в процессе, состоящем из контактирования сырьевого газа, содержащего диоксид серы, с кислородом в присутствии катализатора, окисляя таким образом диоксид серы до триоксида серы.
64. Технологический способ по п. 63, отличающийся тем, что приготовление указанного сырьевого газа диоксида серы включает сжигание источника серы в газе, содержащем воздух.
65. Технологический способ по п. 64, отличающийся тем, что указанный котёл является котлом-утилизатором, в котором указанный поток подпиточной котловой воды превращается в пар, имеющий давление более чем 4000кПа (40 бар), за счет передачи тепла от топочного воздуха, полученного сжиганием указанного источника серы.
66. Технологический способ по любому из пп. 55-65, отличающийся тем, что остаточный газ, содержащий диоксид серы, содержащийся в газовом потоке, выходящем из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, контактирует в абсорбере диоксида серы с абсорбционной средой диоксида серы, содержащей сорбент для диоксид серы, образуя таким образом абсорбционный упариваемый раствор диоксида серы, и указанный упариваемый раствор диоксида серы нагревают для извлечения диоксида серы из него.
67. Технологический способ по п. 66, отличающийся тем, что при нагревании указанного упариваемого раствора диоксида серы для извлечения диоксида серы образуется регенерированная абсорбционная среда диоксида серы, которая рециркулирует к указанному абсорберу диоксида серы для абсорбции диоксида серы из следующего потока указанного остаточного газа.
68. Технологический способ по п.55, отличающийся тем, что по меньшей мере 75% теплоты абсорбции, образованной в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла, передается потоку подпиточной котловой воды в охладителе абсорбционной кислоты; и
давление указанной подпиточной котловой воды повышается по меньшей мере до 4000 кПа (40 бар) перед поступлением в охладитель абсорбционной кислоты.
69. Технологический способ по п.55, отличающийся тем, что поток подпиточной котловой воды нагревается до температуры по меньшей мере 204ºС (400°F) за счет передачи теплоты от указанной абсорбционной кислоты в охладителе абсорбционной кислоты.
70. Технологический способ по п. 69, отличающийся тем, что по меньшей мере 85% теплоты абсорбции, полученной в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла, передается от указанной абсорбционной кислоты триоксида серы к указанному потоку подпиточной котловой воды и извлекается в виде пара, имеющего давление по меньшей мере 4000 кПа (40 бар), образованного в указанном котле.
71. Способ по п. 69, отличающийся тем, что указанный первичный газ дополнительно содержит водяной пар и/или пары серной кислоты и указанная абсорбционная кислота дополнительно нагревается в указанной зоне рекуперации тепла за счет теплоты образования паровой фазы серной кислоты и теплоты конденсации водяного пара и/или серной кислоты, которая там переходит из газовой фазы в жидкую фазу.
72. Технологический способ по п. 70, отличающийся тем, что по меньшей мере 85% теплоты абсорбции и конденсации, полученных в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла передается от указанной абсорбционной кислоты триоксида серы к указанному потоку подпиточной котловой воды и извлекается в виде пара, имеющего давление по меньшей мере 4000 кПа (40 бар), образованного в указанном котле.
73. Технологический способ по любому из пп. 69-72, отличающийся тем, что указанный поток подпиточной котловой воды нагревается до температуры по меньшей мере 213ºС (415°F) за счет передачи тепла от указанной абсорбционной кислоты триоксида серы.
74. Технологический способ производства серной кислоты, включающий:
сжигание источника серы в газе, содержащем избыток кислорода, для получения топочного газа, состоящего из диоксида серы и кислорода;
прохождение указанного топочного газа через котёл-утилизатор, при этом теплота сжигания извлекается за счет передачи тепла к потоку подпиточной котловой воды для образования пара с давлением более чем 4000 кПа (40 бар);
контактирование указанного топочного газа с катализатором в последовательно соединенных каталитических зонах конверсии для превращения диоксида серы в триоксид серы, таким образом, получение конверсионного газа, содержащего триоксид серы;
контактирование указанного конверсионного газа с потоком абсорбционной кислоты триоксида серы, содержащим жидкую серную кислоту в абсорбционной зоне рекуперации тепла, таким образом происходит передача триоксида серы из первичного газа в поток абсорбционной кислоты и нагревание указанного потока абсорбционной кислоты теплотой абсорбции;
передачу тепла от указанного потока абсорбционной кислоты к потоку подпиточной котловой воды; и
последующую передачу указанного потока подпиточной котловой воды в указанный котёл-утилизатор для получения пара от нагретого потока подпиточной котловой воды с давлением по меньшей мере 4000 кПа (40 бар), при этом по меньшей мере около 75% теплоты абсорбции, образованной в указанной абсорбционной зоне рекуперации тепла, извлекается в виде пара, имеющего давление по меньшей мере 4000 кПа (40 бар), образованного в указанном котле; и
извлечение из процесса без дальнейшего контакта с катализатором, превращающим диоксид серы в триоксид серы, остаточного диоксида серы, содержащегося в газовом потоке, выходящем из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, причем
способ проводят в одной абсорбционной системе, в которой газовый поток, выходящий из зоны абсорбции триоксида серы, не возвращается в какую-либо каталитическую зону конверсии.
75. Технологический способ по п. 74, отличающийся тем, что указанный конверсионный газ, содержащий триоксид серы, образуется в каталитическом реакторе, содержащем несколько зон каталитической конверсии, конверсионный газ из указанного реактора и содержащий по меньшей мере около 3 объемных процентов или по меньшей мере около 4 объемных процентов триоксида серы, направляется в указанную абсорбционную зону рекуперации тепла, и газ, выходящий из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, не направляется в следующую каталитическую конверсионную зону для дальнейшего превращения остаточного диоксида серы в указанном отходящем газе в триоксид серы.
76. Технологический способ по п. 74, отличающийся тем, что указанный конверсионный газ, содержащий триоксид серы, образуется в каталитическом реакторе, содержащем несколько зон каталитической конверсии, конверсионный газ из указанного реактора поставляется, по существу, исключительно в указанную абсорбционную зону рекуперации тепла, и газ, выходящий из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, не направляется в следующую каталитическую конверсионную зону для дальнейшего превращения остаточного диоксида серы в указанном отходящем газе в триоксид серы.
77. Технологический способ по п. 74, отличающийся тем, что указанный конверсионный газ, содержащий триоксид серы, образуется в каталитическом реакторе, содержащем несколько зон каталитической конверсии, при этом конверсионный газ только из одной указанной зоны каталитической конверсии контактирует с серной кислотой для абсорбции триоксида серы из него и газ, выходящий из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, не направляется в следующую каталитическую конверсионную зону для дальнейшего превращения остаточного диоксида серы в указанном отходящем газе в триоксид серы.
78. Технологический способ по п. 74, отличающийся тем, что указанная одна абсорбционная система, включает в себя зону первичной абсорбции, в которой указанный конверсионный газ контактирует с потоком жидкой серной кислоты, и зону вторичной абсорбции, в которой газ, выходящий из зоны первичной абсорбции, контактирует с жидкой серной кислотой, при этом газ, выходящий из зоны вторичной абсорбции, извлекается из процесса без дальнейшего контакта с катализатором, превращающим диоксид серы в триоксид серы. 79. Технологический способ по п. 78, отличающийся тем, что водяной пар вводится в конверсионный газ до контакта конверсионного газа с потоком абсорбционной кислоты в абсорбционной зоне рекуперации тепла. 80. Технологический способ по п. 55, отличающийся тем, что газ, выходящий из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, контактирует с жидкой серной кислотой в зоне вторичной абсорбции для абсорбции остаточного триоксида серы из газовой фазы. 81. Технологический способ по п.55, отличающийся тем, что передача теплоты от указанного потока абсорбционной кислоты, повышает температуру подпиточной котловой воды на от около 65°С до 104°С (от около 150°F до 220°F). 82. Технологический способ по п.55, отличающийся тем, что первичный газ дополнительно содержит водяной пар и пар серной кислоты. 83. Технологический способ по п.55, отличающийся тем, что водяной пар вводят в указанный первичный газ в пропорции, достаточной, чтобы увеличить эквивалентное содержание паров воды в газе до по меньшей мере 0,60 моль на моль общего эквивалентного содержания газа триоксида серы, до контактирования первичного газа с указанным потоком абсорбционной кислоты. 84. Способ по 83, отличающийся тем, что газ, выходящий из указанной абсорбционной зоны рекуперации тепла, контактирует с жидкой серной кислотой в зоне вторичной абсорбции для абсорбции остаточного триоксида серы из газовой фазы, при этом способ проводят в одной абсорбционной системе, в которой газовый поток, выходящий из зоны абсорбции триоксида серы, не возвращается в какую-либо каталитическую зону конверсии.
RU2015144050A 2013-03-15 2014-03-14 Извлечение теплоты абсорбции триоксида серы RU2672113C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361794855P 2013-03-15 2013-03-15
US61/794,855 2013-03-15
PCT/US2014/029220 WO2014144699A1 (en) 2013-03-15 2014-03-14 Recovery of sulfur trioxide heat of absorption

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015144050A true RU2015144050A (ru) 2017-04-21
RU2015144050A3 RU2015144050A3 (ru) 2018-03-27
RU2672113C2 RU2672113C2 (ru) 2018-11-12

Family

ID=51537763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015144050A RU2672113C2 (ru) 2013-03-15 2014-03-14 Извлечение теплоты абсорбции триоксида серы

Country Status (14)

Country Link
US (1) US9162890B2 (ru)
EP (2) EP4001211A1 (ru)
JP (1) JP2016517389A (ru)
KR (1) KR102248675B1 (ru)
CN (1) CN105209381B (ru)
AU (1) AU2014228805B2 (ru)
CA (2) CA3138409A1 (ru)
MA (1) MA38480B1 (ru)
MX (1) MX2015012113A (ru)
PH (1) PH12015501961A1 (ru)
RU (1) RU2672113C2 (ru)
TN (1) TN2015000364A1 (ru)
WO (1) WO2014144699A1 (ru)
ZA (1) ZA201506905B (ru)

Families Citing this family (14)

* 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
BR112013015640A2 (pt) * 2010-12-21 2016-10-11 Inbicon As método para fornecer vapor a uma instalação de processamento de biomassa lignocelulósica
BR112014030687B1 (pt) * 2012-06-06 2021-03-30 Haldor Tops0E A/S Processo para a conversão de so2 em so3 e instalação de referido processo
DE102016103976A1 (de) * 2016-03-04 2017-09-07 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schwefelsäure
US10640376B2 (en) 2016-07-21 2020-05-05 Haldor Topsoe A/S Process for the production of sulfur trioxide
CN109319743A (zh) * 2017-08-01 2019-02-12 上海乐谦工程科技有限公司 一种简法节能增效制取硫酸工艺
WO2019068625A1 (en) * 2017-10-05 2019-04-11 Haldor Topsøe A/S NEW ARRANGEMENT FOR INTERLITS IN SULFURIC ACID PRODUCTION PLANTS
DE102017219401A1 (de) 2017-10-27 2019-05-02 Thyssenkrupp Ag SO3-Absorptionsturm
CN107720708A (zh) * 2017-11-21 2018-02-23 宜昌鄂中化工有限公司 一种硫磺制酸余热用于磷石膏综合利用的装置及方法
WO2020134751A1 (zh) * 2018-12-26 2020-07-02 科洋环境工程（上海）有限公司 将含硫烟气转化为硫酸的工艺系统和工艺方法
CN112707375A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 中石化南京化工研究院有限公司 一种含硫废液焚烧制硫酸回收硫的方法
CN111071996A (zh) * 2019-12-31 2020-04-28 惠州市百利宏晟安化工有限公司 一种硫酸的制造方法
CN114408871A (zh) * 2022-01-28 2022-04-29 山东明大化学科技股份有限公司 一种硫磺制酸生产热能回收装置
WO2023234318A1 (ja) * 2022-05-31 2023-12-07 日本管機工業株式会社 硫酸製造装置及び硫酸製造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3147074A (en) * 1961-09-18 1964-09-01 Chemical Construction Corp Sulfuric acid process
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
JPS59116106A (ja) * 1982-12-22 1984-07-04 Hitachi Zosen Corp 硫酸製造設備における熱エネルギ−回収方法
US4478809A (en) 1983-01-20 1984-10-23 Monsanto Company Economizer arrangement
US4996038A (en) 1983-07-05 1991-02-26 Monsanto Company Heat recovery from concentrated sulfuric acid
US4670242A (en) 1984-11-09 1987-06-02 Monsanto Company Heat recovery from concentrated sulfuric acid
US4576813A (en) 1983-07-05 1986-03-18 Monsanto Company Heat recovery from concentrated sulfuric acid
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
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
US6279514B1 (en) * 2000-08-07 2001-08-28 Timothy J. Browder Method of recovering heat in sulfuric acid production plant
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
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
EP4242172A3 (en) 2010-10-29 2023-12-20 MECS, Inc. Regenerative recovery of sulfur dioxide from effluent gases
CN102070128B (zh) * 2010-11-07 2012-05-30 湖南新恒光科技有限公司 一种硫铁矿生产硫酸的余热高效回收工艺

Also Published As

Publication number Publication date
AU2014228805A1 (en) 2015-10-22
KR20150131158A (ko) 2015-11-24
KR102248675B1 (ko) 2021-05-07
CN105209381B (zh) 2018-05-18
JP2016517389A (ja) 2016-06-16
EP2969936A4 (en) 2016-11-30
CA2902562A1 (en) 2014-09-18
MX2015012113A (es) 2016-04-06
CA3138409A1 (en) 2014-09-18
RU2015144050A3 (ru) 2018-03-27
RU2672113C2 (ru) 2018-11-12
AU2014228805B2 (en) 2018-02-15
EP2969936B1 (en) 2021-12-08
PH12015501961B1 (en) 2016-01-04
PH12015501961A1 (en) 2016-01-04
ZA201506905B (en) 2023-03-29
MA38480B1 (fr) 2018-10-31
WO2014144699A1 (en) 2014-09-18
EP4001211A1 (en) 2022-05-25
US20140322125A1 (en) 2014-10-30
TN2015000364A1 (en) 2017-01-03
MA38480A1 (fr) 2018-03-30
US9162890B2 (en) 2015-10-20
CN105209381A (zh) 2015-12-30
CA2902562C (en) 2022-01-04
EP2969936A1 (en) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015144050A (ru) Извлечение теплоты абсорбции триоксида серы
US8080089B1 (en) Method and apparatus for efficient gas treating system
JP2013517218A5 (ru)
RU2519396C2 (ru) Способ производства серной кислоты или олеума
RU2012135558A (ru) Регенерация энергии при производстве серной кислоты
CN104016317A (zh) 一种制备高浓度稀硝酸的方法及其装置
JP2010188336A (ja) 再生時の脱混合を伴う吸収溶液を用いるガス脱酸方法
US20150078973A1 (en) Heat recovery in absorption and desorption processes
CA2824740A1 (en) Combustion exhaust gas treatment system and method of treating combustion exhaust gas
JP6088240B2 (ja) 二酸化炭素の回収装置、及び該回収装置の運転方法
CN109516442A (zh) 将含硫烟气转化为硫酸的工艺系统和工艺方法
CN203668003U (zh) 半干法制硫酸装置
CN111071996A (zh) 一种硫酸的制造方法
CN103723691A (zh) 半干法制硫酸装置
CN111054187A (zh) 回收系统及气体回收方法
CN209396887U (zh) 将含硫烟气转化为硫酸的工艺系统
CN114314525A (zh) 一种气体吸收的方法制备电子级硫酸的工艺
KR20180117672A (ko) 황산의 제조를 위한 공정 및 설비
US3288557A (en) Removal of acid gases for gas streams
US11440798B2 (en) Process system and process method for conversion of sulfur-containing flue gas to sulfuric acid
CN117000005A (zh) 一种烟气中二氧化碳捕集系统及其方法
RU2631799C2 (ru) Способ получения водорода для щелочных топливных элементов
CN104773711A (zh) 一种硫铁矿制酸干吸工段废热回收用设备及其回收方法
CN2729040Y (zh) 一种用于硫酸生产低温热能回收的热回收塔
CN115090081A (zh) 一种水氯镁石脱水中氯化氢气体的循环利用工艺