基于低温位热能利用的硫酸装置余热分级回收技术应用研究

本文简单介绍了硫磺制硫酸生产中余热回收技术的国内外进展情况,在引入低温位热能回收技术的基础上,对"3+2"两转两吸硫磺制酸工艺中原有高、中温位余热回收工艺进行技术改进并与之进行了比较,确定了"先补后产"的高中温余热回收工艺和低温位余热回收工艺优化集成,建立了基于低温位热能利用的硫酸装置余热分级回收技术,从而实现对硫酸生产中高、中、温位余热资源的分级回收,余热回收率可达95%,装置综合能耗节约170kg标准煤/t,实现了硫酸制酸装置和无碳绿色能源供应装置的角色转换。     

2×1540t/d硫磺制酸余热回收和发电系统设计总结

全面回收硫酸装置高、中、低温余热是我国硫酸工业的奋斗目标。云南弘祥金麦有限公司2×1 540 t/d硫磺制酸余热回收和发电方案的工艺、设备、仪表完全实现国产化,介绍了该方案的热力系统流程,主要设备选型及其结构特点,设备布置及热工检测仪表和自动控制等。     

新型硫酸铵废水浓缩系统问世

山东淄博博丰复合肥有限公司250kt／a硫磺制酸装置为回收制酸过程的低温位热能,采用中国石化集团南京设计院研发的国产化技术,配套新建了低温位热能回收系统,于2010年4月17日一次开车成功。装置运行平稳,各项工艺指标完全达到设计要求,副产1．0MPa（绝压）低压蒸汽量折合每吨硫酸达0．48t（100％H2SO4计）。     

国内大型硫磺制酸装置近期建设投产概况

目前国内用于化肥生产的硫酸消费量约占其总消费量的70％左右。我国硫酸产量在2003年首次超过美国后。连续3年位居世界第一，国内硫酸产量已能满足化肥、化工、轻工、钢铁、纺织等各工业领域生产的需求。目前我国硫酸产业在原料结构上已形成了硫铁矿制酸、硫磺制酸、冶炼烟气制酸“三分天下”的格局。近年来由于国际硫磺价格大幅度降低，以及国内从原油加工、天然气净化和煤化工生产中回收硫磺的数量逐年增加，硫磺制酸在硫酸生产总量中所占的比例也相应提高到45％左右，目前国内已建成投产的30万t／a以上大型硫磺制酸装置有近20套，与硫铁矿制酸相比。     

我国第一套硫铁矿制酸装置低温废热回收系统成功投运

正2014年2月22日,由南京海陆科技有限公司自主研发并承建的我国首套硫铁矿制酸低温废热回收系统在山东明瑞化工集团有限公司顺利投产。该硫酸装置设计产能为120 kt/a,生产w(H2SO4)为93%或98%硫酸。目前低温废热回收系统运行稳定,每小时回收的热量相当于7 t左右0.8 MPa低压蒸汽,热能利用率显著提高,经济效益较为明显。     

800kt/a硫磺制酸装置国产化低温热回收系统投产概要

硫酸生产装置的低温热回收是我国硫酸工业＂十二五＂发展规划中的节能减排目标之一。介绍了国产化低温热回收（DWRHS）技术在800kt/a大型硫磺制酸装置中首次成功投产,各项工艺指标都达到了设计要求,运行稳定,自控水平较高,产汽率达0.5t/t,该装置操作简单、产汽率高,投资少、收益高,可在大型硫酸生产装置中推广应用。     

低温余热回收技术在锌冶炼烟气制酸装置的实践应用

介绍了173 kt/a锌冶炼烟气制酸装置配套低温位余热回收工艺原理、生产工艺和主要设备。利用低温余热回收技术回收锌冶炼烟气制酸系统富余热能,1 t硫酸[以w(H_2SO_4) 100%计]产生蒸汽0.42～0.45 t。低温位余热回收在锌冶炼烟气制酸装置中的应用,提高了热能利用率,降低了生产成本,提升企业经济效益,增强企业竞争实力,为同行业装置提供借鉴作用。     

800 kt/a硫磺制酸装置国产化低温热回收系统投产概要

硫酸生产装置的低温热回收是我国硫酸工业"十二五"发展规划中的节能减排目标之一.介绍了国产化低温热回收(DWRHS)技术在800 kt/a大型硫磺制酸装置中首次成功投产,各项工艺指标都达到了设计要求,运行稳定,自控水平较高,产汽率达0.5 t/t,该装置操作简单、产汽率高,投资少、收益高,可在大型硫酸生产装置中推广应用.     

1～4月份全国磷肥及原料生产形势分析

今年1～4月份全国磷肥产量(折P2O5)347．4万t，同比增长9．7％。1～4月份磷复肥原料产量同步增长，硫酸产量保持快速增长，初步统计1～4月份硫酸累计产量1437．9万t，同比增长17．0％，其中硫磺制酸产量594．0万t，占总产量的41．3％，硫铁矿制酸506．9万t，     

3 000t/d硫磺制酸装置工艺简介

低温位热能的回收是国内硫酸业界共同关注的问题;介绍了3000t／d带HRS的硫磺制酸装置的基本工艺情况,该装置高效环保,自动化水平高,尤其是低温位热能回收率高,认为为了获得最大的蒸汽产量,该系统不宜在极低负荷下运行。     

瓮福二期400kt/a硫磺制酸装置的改造设计

介绍了加拿大Chemetics工程公司20世纪80年代建设的一套1089t/d硫磺制酸装置的主要特点，重点阐述利用该装置的主要设备改造成生产能力为1200t/d，总转化率大于99．8％，同时副产450℃中压过热蒸汽的硫酸装置，并使整个装置性能更佳，更符合现代制酸工艺的发展。     

未来5年中国硫供需形势分析

根据磷肥需求量以及其他工业用酸量的增长预测,到2012年中国硫酸表观消费量将达7200万t,与2007年相比,年均递增4％。其中,硫磺制酸产量为3450万t,占硫酸产量的49．4％,年均递增5．6％;硫铁矿制酸1900万t,年均递增1．7％;冶炼制酸1600万t,年均递增3．9％;石膏及其他制酸可能达到100万t左右。据此测算,预计2012年中国硫消费量将达到2600万t。     

对中国硫酸工业“十一五”产业政策的建议

（1）防止盲目发展 根据磷复肥发展及非化肥用酸需求量预测，2010年硫酸表观消费量5500万t，国内硫酸产量应在5300万t，以目前在建、拟建项目测算，硫酸生产能力多余量1300万t／a。因此，应加强对硫酸产业发展的宏观调控，依消费量求发展，以大型冶炼制酸增量为基础．以硫磺制酸和硫铁矿制酸为补充。对当前出现的小冶炼，大型硫磺制酸、疏铁矿制酸装置盲目建设的势头应引起足够的重视。     

今年我国硫酸产量有望达到6000万t

据统计,2008年中国硫酸产量有望达到6000万t,增长率在5．3％。其中,硫磺制酸产量将增加6．8％,达到2800万t;冶炼制酸增长5．4％,达到1390万t;硫铁矿制酸产量增加3．3％,达到1760万t;石膏及其他制酸50万t。预计今年硫酸的表观消费量将达到6200万t,其中70．8％用于生产化肥,约为4300万t,     

HRS酸循环泵改造

为了提高能源的利用，2009年10月从美国引进了低位余热回收系统（HRS），使制酸生产过程吨酸蒸汽产量由原1．1t提高至1．4t。为了利用这部分低温位热能，在制酸过程中，需将酸温从传统工艺的80～90℃提高至200～210℃，因此，对设备提出了更高的要求。     

硫磺制酸技术经济述评

介绍了硫磺制酸的设计特点，设计的１２０ｔ／ｄ硫磺制酸装置全正压操作，系统阻力１５ｋＰａ，转化率９９．５％～９９．８％，吸收率９９．９５％～９９．９９％，对１２０ｔ／ｄ硫磺制酸装置进行了经济评述，基建设资因地而异，为１０００～１２００万元，硫磺到厂价为１１５０元ｔ／ｔ时，硫酸的安全成本约５５０元／ｔ。     

硫酸生产装置变成绿色能源工厂

我国硫酸装置低温位余热回收技术经过十几年开发和实践,目前已具备在硫酸行业推广应用的条件,自主技术完成了产业化重大跨越,迫使国外同类技术转让费显著降低。5月16～17日在扬州市召开的硫酸技术交流大会上,业内专家预期,随着节能减排工作的进一步推进,该技术有望3年内在硫酸行业大面积推广应用。中国硫酸工业协会秘书长武雪梅告诉记者,据不完全统计,我国硫磺制酸企业目前已有16家约11.5 Mt/a规模的装置配置了低温位余热回收系统并投入生产;有18家企业约10 Mt/a产能的装置将要配置低温位余热回收系统;未来将有10 Mt/a产能可以配置该系统,届时硫磺制酸将有80%产     

重钢WSA制酸工艺运行实践

重钢焦化厂2010年新建2套WSA制酸装置,设计处理酸气量1500m3/h,硫酸产量4000kg/h。制酸工艺流程包括酸气燃烧、过程气除杂质、SO2转化、硫酸冷凝和冷却、热能回收利用5个单元。1WSA制酸工艺简介1.1酸气燃烧     

2×850 kt/a铜冶炼烟气制酸及低温热回收设计总结

介绍了2×850 kt/a高浓度铜冶炼烟气制酸系统工艺流程,烟气SO2浓度高,采用预转化和二转二吸制酸工艺,总转化率达99. 85%。干吸工序设低温热回收系统,产0. 9 MPa低压饱和蒸汽约50t/h,同时将全厂60 t/h中压蒸汽冷凝水由50℃加热到约104℃,回收的热量相当于低压蒸汽5 t/h,使制酸装置热量回收利用最大化。     

湿法制硫酸装置低温余热回收利用研究

通过分析某公司30万t/a湿法制硫酸装置的热量平衡情况,指出其中两股物流可以回收低温余热,分别是157℃热空气和260℃浓硫酸。通过增设空气-除盐水换热器（普通碳钢）和浓硫酸-锅炉给水换热器（钢衬可溶性聚四氟乙烯）对这两股物流低温余热进行回收。实施后,装置多产中压蒸汽5.96 t/h,减少循环水用量102.4 t/h,年产生效益1 027.1万元,效果显著。