WSA湿法制酸工艺流程及应用前景.pdfVIP

ＷＳＡ湿法制酸工艺流程及应用前景

丹麦托普索WSA湿法制酸工艺可以有效地利用各种生产过程中

产生的含硫酸性气体直接制酸，得到商品级浓硫酸，具有适用范围广、

工艺流程简单、硫回收率高、操作成本低、经济效益好等特点，是石

油、石化、冶金、化肥、发电，焦化、煤化工等行业的一种可供选择

的有竞争力的硫回收工艺路线。

从石油，石化、冶金，化肥、煤化工等行业含H2S等硫化物的酸

性气中回收利用硫基本上就有硫回收和酸回收2种。一般而言硫回收

用的比较多，其工艺种类繁多，但基本是在克劳斯技术基础上发展起

来的，主要有加拿大Delta公司的MCRC法、德国鲁奇公司的Sulfreen

法，德国林德公司的Clinsulf法、荷兰Comprimo公司的SuperClaus

法等。酸回收直接制取硫酸省略掉克劳斯装置，以H2S为原料直接制

得硫酸，分为干接触法与湿接触法2种。所谓的干接触法是将

Hsub2/subS气体燃烧成SOsub2/sub后，采用与传统的

硫铁矿制酸工艺相似的方法洗涤、干燥、催化转化、吸收。湿接触法

则由于Hsub2/subS在分离过程中已经进行过洗涤，不需要再

进行洗涤，干燥和净化，在水蒸气存在下将SOsub2/sub催化转

化成SOsub2/sub并直接凝结成酸。企业可根据自己的产品产

量、气体成分、技术水平、投资能力等条件的不同而采用相应的工艺

流程。

一、制酸原理

以含硫酸性气为原料采用湿接触法直接制得硫酸，可大大简略流

程，有利于系统热量的回收，节省投资。目前最有代表性的技术为丹

麦托普索公司的湿法硫酸工艺、德国鲁奇公司的低温冷凝工艺和康开

特工艺。

1、丹麦托普索湿法硫酸工艺

丹麦托普索公司20世纪80年代中期开发的湿法制酸工艺，英

文是WetgasSulphuricAcid，缩写WSA。该工艺是将酸性气中的各

种硫化物转化为浓硫酸，采用的冷凝装置为降膜式冷凝器。工艺过程

为：酸性气燃烧生成SOsub2/sub，转化成SOsub2/sub

含湿气体经冷却进入SOsub2/sub转化器生成

SOsub3/sub，SOsub3/sub和携带的水蒸气进入冷凝器直

接冷凝成酸。WSA工艺实际是一个催化反应工艺过程，特别适用于

处理那些硫浓度低而用常规硫酸工艺无法处理的酸性气体。

WSA工艺非常适合处理各种浓度的含硫气体，其浓度可从百分

之零点几到很高，也可处理水分含量相当高的工艺气，处理前无需干

燥。即使酸性气中水分过量30％～50％，成品酸的质量浓度也能达

到93％～94％。此外，该工艺流程简单，能效高，当酸性气

SOsub2/sub体积分数低至3％时仍可自热运行。目前全球建成

或在建的WSA装置已超过50套，这些WSA装置应用在很多工业行

业，处理酸性气体流量能高达每小时百万立方米，硫酸产量最高可达

日产1100t。

2、德国鲁奇低温冷凝工艺

低温冷凝工艺是20世纪30年代德国鲁奇公司提出的一种湿接

触法制酸工艺。该工艺中硫酸冷凝装置是喷淋式填料塔，其后接除雾

器。该工艺过程是：含Hsub2/subS的酸性气体在焚烧炉内燃

烧生成SOsub2/sub，SOsub2/sub在转化器内催化转化，

出转化器的气体直接进入冷凝塔，与塔顶喷淋的循环冷硫酸逆流接触，

冷凝成酸。

该工艺中SOsub2/sub转化率可达98.5％，产品

Hsub2/subSOsub4/sub质量分数为78％左右。缺点是使

用范围有限，不能处理燃烧后体积分数SOsub2/sub低于3％的

气体，仅适用于小规模装置。目前，鲁奇公司已建成了60多套这种

装置。我国北京焦化厂和宜化钢铁公司焦化厂引进并应用了该技术。

3、德国鲁奇康开特工