炼厂酸性气制硫酸原理及工艺综述

低于 ４ ０℃ ， 当然 经过 这种 除水过 程后 的炉 气也 是被 该 温度 下水 蒸气 饱 和 的 ， 只要 炉气 中保 持 较 高 的 但
二 氧化硫 浓 度 ， 不 致 对 生产 高浓 度 工 业硫 酸 的水 就
平衡 产生 影 响 。除水 后 的制 酸 工艺过 程 与通常 的硫 铁 矿制 酸一样 ， 即炉 气 还需 要 经 过 干 燥 并调 节其 中
油， 而进 口的原 油大 部分 为 中东高含 硫 原油 ， 加工 高
含硫原油必然会产生大量含 Ｈ ｓ的酸性气体。另
外 ， 国天 然气 产量 逐年增 加 ， 我 天然气 脱硫 所产 生 的 含 Ｈ ｓ酸性 气 数 量 也 大 大 增 加 。 目前 我 国 回 收 的 ： 硫 化 氢酸性 气 主要用 于生 产硫磺 。对 于 高浓度 的硫
要 ： 对 我 国每 年 处 理 大量 高含 硫 原 油 和 天 然 气脱 硫 产 生 的含 硫 化 氢 酸 性 气 ， 针 目前 主 要 用 于 生
产 硫 磺 ， 而 生 产硫 酸 ， 继 阐述 了 用硫 化 氢 酸性 气 直接 生 产硫 酸 的 干 法 制 酸 和 湿 法制 酸 的 工 艺 原 理 和 各 自 的特 点 ， 绍 了适 用 于 炼 厂 酸 性 气制 硫 酸 的 各 种 工 艺流 程 。 介
关键词 ： 酸性 气 ＋ 化氢 ； 硫 硫酸 生产 ； 艺； 工 原理 ； 综述 中图分类号 ： Ｑ ｌ． ６ Ｔ １ １１ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ９—１０ ２ １ ）６— ０ ５—１ １０ ９４（０ ０ ０ ０ ０ ３
１ 概 述
硫 化氢 是 世 界上 重 要 的硫 资 源 之 一 ， 主要 产 生 于 天然气 脱硫 和 石油 炼 制 过 程 ， 炼 焦 、 气 化 、 在 煤 石
油化工等工艺 过程 中也有产生 。硫化氢气体 有剧 毒 ， 燃、 易 易爆 ， 不能 直 接 排放 。对 含 硫 化氢 的酸 性
气 体进行 处理 并加 以利 用 ， 是资 源利 用 的需 要 ， 既 也 是 环境保 护 的要求 。
我 国石 油 需求 量 增 长较 快 ， 年 需 进 口大 量 原 每
成硫 酸 ； 谓 的湿法 制 酸 ， 是酸 性气 焚烧 产生 的炉 所 则
度 的硫化氢酸性气 ， 往往采用湿式氧化法 回收硫磺。 克劳斯法含硫尾气需要进一步处理 ， 而湿式氧化法
回收 的硫磺 质量 较 差 。此 外 ， 果 酸 性 气 中含 有 其 如
他 杂质 ， Ｈ Ｎ Ｃ Ｓ Ｃ ： 焦 油 、 等 ， 影 响 装 置 如 Ｃ Ｏ 、 Ｓ、 苯 会 的操作 或降低 最终 硫 回收率 。 由于硫 磺 是 生产 硫 酸 的 主要 原 料 ， 回收 的硫 磺
硫 磷设 计 与粉体 工程
２１ ０ ０年 第 ６期
ＳＰ ＆ Ｂ ＭＨ ＲＥＬ Ｔ ＮＧＩ Ａ ＥＤ Ｅ ＮＥＥ ＮＧ ＲＩ
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பைடு நூலகம்
炼 厂 酸 性 气 制 硫 酸 原 理 及 工 艺 综 述
刹正 东 、
（ 国石 化集 团南 京工 程有 限公 司 ， 苏 南京 中 江
摘
２ １０ ） １１０
化 氢 酸性气 ， 常采 用克 劳斯法 回收硫 磺 ； 于低浓 通 对
的水分尽量除去 ， 采用 了与传统 的硫铁矿制酸工艺 相似 的方法 ， 即炉气经过洗涤、 除水和除雾并经干燥
后， 炉气 中基 本不 含水 分而成 为 干 的气 体 ， 二氧 化硫 经催 化氧 化成 三 氧化 硫 ， 经 过 三 氧 化硫 的 吸 收制 再
既可节 省投 资 和生 产成 本 ， 又可有 效地 利用硫 资 源 ， 使 产 品具有 更 强 的市场 竞争力 。
酸性气 中的硫化 氢 和烃类 物 质在焚 烧 的过程 中
会产生大量 的水蒸气 ， 助燃空气也会带人大量水分 。
对 于硫 酸 的生 成来 说 ， 这些 水 分 显 然 过 量 太多 。如 何 处理 酸性 气燃 烧 产 生 的 炉气 中 的大 量 水分 ， 所 与 采 用 的制酸 工艺 密切 相关 。以硫化 氢酸 性气 为原料 生 产硫 酸 的工艺 ， 照 二 氧 化硫 催 化 转 化 的工 艺条 按 件 ， 以分 为干法 制 酸和湿 法制 酸两 种制 酸工 艺 。 可 所 谓 的 干法 制 酸 ， 是将 酸 性 气 焚烧 后 炉 气 中 就
气无需 洗 涤 、 除水 和干燥 ， 水蒸 气存 在条件 下将 二 在
氧化硫催化氧化成三氧化硫 ， 三氧化硫再 和气体 中
存 在 的水 蒸气 冷凝 成硫 酸 。
干法 制酸 是在 传统 的硫 铁矿制 酸 工艺基 础上 开
发 出来 的 ， 需要 在二 氧化 硫 催 化 转 化成 三 氧 化 硫 之
一
，
广泛应 用 于 各行 各 业 。 自 ２０ ０ ３年 起 ， 国硫 酸 我
产量 已位居世界第一 ， ０ ２ ９年我国硫酸年产量 已超 ０ 过 ５ 。硫 酸 主要 用 于磷 肥 、 肥 行 业 ， ９Ｍｔ 复 占硫 酸 总
需求 量 的 ６％ 以上 ， 次用 于 有 色 冶炼 、 油 化 工 、 ５ 其 石 纺织 印染 、 防军 工 以及 农 药 、 国 医药 、 革 、 焦 、 制 炼 钢 铁 等工业 部 门 ， 途 极 为 广泛 。如果 用 含 硫 化 氢 酸 用 性气 直接 生产硫 酸 ， 以省去许 多 复杂 的工 艺过程 ， 可
硫 磷设 计 与粉体 工程
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Ｓ Ｐ＆Ｂ ＨＲ Ｌ Ｔ ＤＥ ＧＮ Ｅ ＩＧ Ｍ Ｅ Ａ Ｅ Ｎ ＩＥ ＲＮ
前 将炉 气 中 的水 分 除去 。洗 涤除水 工艺 借鉴 了硫铁 矿 制酸 中的炉气 净 化工艺 ， 即将 炉气 通 过绝热 增湿 、 冷 却 ， 而 除去 炉气 中的大量水 分 ， 从 然后再 除去 该过
程 产生 的 酸雾 。经 过 冷却 、 除水 后 的炉 气 温 度通 常
基 本上 用 于 生 产 硫 酸 。硫 酸 作 为 基 本 化 工 原 料 之