Установка производства серной кислоты

Цель установки

Установка производства серной кислоты предназначена прежде всего для утилизации сероводородсодержащих газов, а также для получения технической серной кислоты.

 Рис.1 — Установка

Сероводородный газ поступает с установок:

  1. Гидроочистки
  2. Регенерации амина
  3. Отпарки кислых стоков
  4. Блока сероочистки газов

Метод мокрого катализа

Процесс получения серной кислоты методом мокрого катализа состоит из следующих основных стадий:

  • Подготовка сырья, удаление конденсата
  • Получение сернистого ангидрида 2 путем сжигания сероводород содержащего газа последующей реакции: 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O

Рис.2 — Получение сернистого ангидрида SО2

  • Окисление сернистого ангидрида до серного ангидрида SО3 на ванадиевом катализаторе в контактном аппарате — конвертере последующие реакции: 2SO2 + O2 → 2SO3

Рис.3 — Окисление сернистого ангидрида до SО3

  • Охлаждение дымовых газов и утилизации тепла реакции с получением водяного пара
  • Получение серной кислоты H2SO4  путем конденсации в конденсаторе по реакции: SO3 + H2O → H2SO4

Рис. 4 — Получение серной кислоты

Процесс работы установки

Вода содержится в продуктах реакции окисления сероводорода. Сероводород H2S с концентрацией 99,5% поступает на блок подготовки газов в сепарационную емкость.

Конденсат моноэтаноламина  улавливается и под силой гравитации стекает сначала в нижнюю часть емкости, а затем по трубам в сборную емкость меньшего размера находящийся ниже уровня. После чего дренируется.

Чистый сероводород выводится через верхний штуцер емкости смешивается с водяным паром и направляется в котлы-утилизаторы.

Кстати, прочтите эту статью тоже:  ЭЛОУ: варианты схем и типы электродегидраторов

Топливный газ очищается от жидкости в газовом сепараторе, после чего поступает на горелке в котел-утилизатор. Сероводород сжигается в циклонной топке в результате чего получается сернистый газ SО2. Температура на выходе котлов от 450 до 560 °С.

Рис.5 — Сжигание сероводорода

Далее сернистый газ смешивается с воздухом и с температурой 390 °С поступает в контактный аппарат, где окисляется на твердом ванадиевом катализаторе до оксида серы SO3. Реакция протекает последовательно на 4 слоях катализатора с промежуточным охлаждением.

Воздух для охлаждения подается воздуходувками. Эти же воздуходувки обеспечивают подачу воздуха в котлы-утилизаторы.

Далее сернистый газ с температурой 430°С поступает в блок охлаждение газа, пройдя через четыре секции трубных пучков газ охлаждается до 255 °С. При утилизации тепла вырабатывается пар, который собирается в барабане- паросборнике. Далее для снижения выбросов и SO3  в атмосферу, в дымоход с блока управления туманом впрыскивают пары силиконового масла.

 Рис.6 — Охлаждение сернистого газа

Газовая смесь охлаждается в конденсаторе, где пары образующийся серной кислоты превращаются в жидкий продукт H2SO4.

 В качестве охладителя используется воздух, который подается воздуходувками через фильтр из атмосферы. Пройдя через аппарат, он смешивается с дымовыми газами и выводится через дымовую трубу.

Сконденсированная серная кислота стекает по стенкам трубок вниз аппарата в емкость системы циркуляции кислоты. Температура на выходе составляет около 120°С.

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Вакуумный блок установки АВТ

 Для снижения температуры кислоты до 65°С в горячий поток добавляется холодный поток циркулирующей кислоты.

Серная кислота с концентрацией от 92 до 94% насосом из емкости направляется:основная часть в качестве рециркулятора на смешение с горячей кислотой. Балансовое количество серной кислоты насосами откачивается с установки.

На установке используется химически очищенная вода, которая готовятся на едином блоке ХОВ. Химически очищенная вода деаэрируется в деаэраторе, после чего подается питательными насосами в котлы-утилизаторы и в барабан-паросборник блока охлаждения газа.

Рис. 7 — Выход серной кислоты

Добавить комментарий