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    188宝金博页面版: 硫化氢直接制酸的技术与经济分析

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    内容提示： 硫化氢直接制酸的技术与经济分析高立新 　 颜廷昭(中国石油西南油气田分公司天然气研究院)摘 　 要 　 为解决天然气伴生硫资源的出路问题 ,作者在调研与分析的基础上 ,对在天然气净化厂内用托普索湿法硫酸(WSA)工艺建设 20 ×104t/ a 硫酸装置的技术与经济进行了分析讨论。 提出了以此装置为龙头 ,建设硫化工联合企业的建议。主题词 　 湿法硫酸 　 硫化氢 　 技术经济评价　　 最近 ,在四川东部及重庆市辖区内发现了 储量丰富的天然气 ,这部分天然气资源的发现为西南油气田分公司实现川渝天然气出川 、完成国家 “西气东输”的总体战略布局 ,奠定了...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：34 | 上传日期：2014-01-07 21:16:41 | 文档星级：
    硫化氢直接制酸的技术与经济分析高立新 　 颜廷昭(中国石油西南油气田分公司天然气研究院)摘 　 要 　 为解决天然气伴生硫资源的出路问题 ,作者在调研与分析的基础上 ,对在天然气净化厂内用托普索湿法硫酸(WSA)工艺建设 20 ×104t/ a 硫酸装置的技术与经济进行了分析讨论。 提出了以此装置为龙头 ,建设硫化工联合企业的建议。主题词 　 湿法硫酸 　 硫化氢 　 技术经济评价　　 最近 ,在四川东部及重庆市辖区内发现了 储量丰富的天然气 ,这部分天然气资源的发现为西南油气田分公司实现川渝天然气出川 、完成国家 “西气东输”的总体战略布局 ,奠定了物质基础。 但是 ,其中的渡口河气田硫含量高达 15 %～17 % ( v) ,罗家寨气田的硫含量也在 10 %( v) 以上 ,天然气中伴生大量的 H2S。 后者的存在对天然气净化和硫磺回收技术提出了 挑战 ,但同时 ,作为一种宝贵的化工资源 ,大量 H2S 的存在也为我们进一步发展硫化工产业提供了雄厚的物质基础。在通常的气田开发中一般是先将天然气中的 H2S经克劳斯装置制得硫磺 ,然后再加以利用 。 作为一种重要的化工原料 ,硫磺的消费一般又主要是用于生产硫酸。 同时 ,在生产硫酸的同时 ,作为中间反应产物的SO2和 SO3 也可以从硫酸装置上取出 ,用以生产各种有机、无机化学品 。 因而 ,要发展硫化工 ,建设具有市场竞争力的硫化工企业 ,建设硫酸装置是很必要的 。对具丰富 H2S 资源的企业来说 ,生产硫酸有两条路可走 :一是先将 H2S 制成硫磺 ,然后用通常的硫磺制酸装置生产硫酸 ,该技术是国内外应用极为普遍的技术 ,且国内的工艺技术也已基本成熟 ,除部分关键设备外均可实现国产化 ;二是省略掉克劳斯装置 ,以 H2S 为原料直接制得硫酸 ,可大大简略流程 ,节省投资 。 H2S直接制硫酸工艺分干法与湿法两种 ,主要区别是经焚烧后的气流在冷凝成酸前要否经过干燥。 湿法技术较为先进 ,最有代表性的技术为丹麦托普索公司的湿法硫酸(WSA) 工艺和德国鲁奇公司的康开特 (Concat) 工艺。 本文根据掌握到的资料对托普索的湿法硫酸工艺进行了简要介绍 ,并对在天然气净化厂建设 20 ×104t/a 硫酸装置的经济性进行了初步估计。1 　 托普索湿法硫酸工艺简介托普索湿法硫酸工艺是一种不经过干燥阶段直接将湿的 H2S 气体转化为浓硫酸的技术。 该工艺于 20世纪 70 年代由托普索根据循环酸在填料塔被冷凝器入口的气体浓缩的原理开发成功 。 根据此概念在法国和瑞典建成三个工厂。 此后该工艺经不断改造和提高成为今天的 WSA 工艺。根据原料气中 H2S 含量的不同 ,WSA 工艺有两种不同的工艺流程。 对 H2S 含量高于 25 %的气体 ,通常是经过热焚烧将 H2S 转化为 SO2。 含 5 %～6 % SO2的气体及所有酸性气带进来的水加上来自 H2S 氧化的水被送至反应器 ,SO2在 420 ℃温度下被氧化成 SO3。 转化反应器是一个垂直的管式反应器 ,管中装有托普索五氧化二钒基的 VK- WSA 催化剂。 管子周围有可循环的 热 熔盐 , 能 有效地 带 走反 应热 。 热 熔盐是由K NO3、NaNO3 和 NaNO2 组成的低共熔混合物 ,具有良好的流动和热转移性能。气体在约 420 ℃时离开反应器 ,然后在气冷器中通过循环熔盐冷却到 300 ℃以下 ,在此 SO3与水反应生成气态的 H2SO4。WSA 冷凝器是一个垂直降膜冷凝器/ 浓缩器 ,装有特殊的耐酸并抗震的玻璃管 。 管子用常温空气冷却 ,冷凝器出口空气温度 200～220 ℃。 被加热的空气可作为燃烧空气用于焚烧炉、锅炉水的预热或与工艺气流一起送入烟道。 硫酸在管子中被冷凝并在冷凝器的底部被收集起来。 在最终被冷却到 30～40 ℃之前与冷酸混合后被送到储罐。 产出的酸是浓度约 98 %的清澈硫酸产品 。 洁净的工艺气在约 100 ℃下离开冷凝器可直接送入烟道。 具体工艺流程参见图 1 。由于 WSA 工艺很好地控制了硫酸酸雾的形成 ,因而在冷凝器之后不需要再安装除雾器。 反应器和气冷器中放出的热被循环熔盐带出用于生产 30 ×105～40×105Pa(表压) 的蒸汽 (与焚烧炉/ 锅炉连用) 。如果处理原料气中 H2S 的含量低于 25 % ,且所含烃量很小 ,这种原料气可直接处理而不需进行热焚烧。在这种工艺中原料气和循环热空气混合后被送入转化器。 转化器是一个使用循环熔盐进行冷却的管式反应器。 反应器上层装有托普索 CK氧化催化剂 ,可将 H2S091石油与天然气化工 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2001© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

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