新环保要求下湿法制硫酸技术在化工领域的实践探析

郑传江

（贵州开磷集团矿肥有限责任公司，贵州 贵阳 550302）

化工领域主要采用硫回收单元装置进行煤、石油中硫的回收，实际生产过程中，采用自净化分离方式进行元素硫的处理，最后以回收单元为载体进行硫的回收。而以往企业硫回收工艺的应当采用克劳斯法进行处理，但是在环保要求不断提高的背景下，传统工艺的应用难以达到相关标准，并且随着石油炼制工业污染排放相关标准的提出，对硫酸雾、二氧化碳的处理要求更为严格。为实现对硫回收的有效处理，避免因处理不到位而影响到大气环境，越来越多企业开始重视对湿法制硫酸技术的应用。

一、湿法制硫酸技术应用优势

以往企业进行硫回收处理所采用的方法多为克劳斯反应法，虽然此工艺的应用历经多年的发展和改建，可达到93%～99%的回收率，但是其排放仍无法达到现行的排放标准要求。鉴于此，在新环保要求背景下，诸多企业开始重视对湿法制硫酸技术的应用，并取得良好成效。湿法制硫酸技术的应用步骤为酸性气与空气燃烧、余热回收、SO3转化、热蒸汽冷却[1]。

而在具体应用中，该技术应用存在以下特点：（1）适应性强、操作便捷。该技应用后，即使在回收处理期间因配风不当等因素影响而导致回收率降低，同样可以通过尾气吸收部分来控制其回收率符合标准要求，避免出现排放含硫污染物的问题。（2）回收率高。相较于克劳斯法的应用，该处理工艺的应用可达到99.8%的回收率[2]。（3）废物、废水零排放。处理过程中因不具备气体干燥环节，所以不会产生硫酸损失的情况，即回收处理期间无任何废水、废物的排放。（4）能效高。回收处理过程中单元装置会产生SO2氧化热、H2O 与SO3反应热等，而部分热能会以高压蒸汽的形式进行回收，因此实现高能效。（5）处理过程中不涉及到相关添加剂的应用。（6）占地面积较少。不存在单元装置占用企业较大面积的情况。

二、新环保要求下化工领域中湿法制硫酸技术的应用

（一）双氧水深度氧化处理技术

当前大部分企业对湿法制硫酸技术的应用多采用一级转化流程，仍存在SO3排放浓度达不到排放标准的问题，所以需进行湿法制硫酸技术的升级与优化。而双氧化深度氧化处理的应用，可实现度湿法制硫酸处理的进一步改进，通过再次优化处理冷凝器出口尾气，将残留的SO2利用双氧进行深度氧化，可实现对SO3的直接获取，并通过冷凝处理来获取硫酸。经双氧水深度氧化处理后，SO2浓度可达到标准要求，始终控制在≤52mg/Nm3。此外，相较于其他处理技术的应用，该工艺的运行成本较低，且在工艺改进过程中不需进行投资的增加[3]。

（二）SO2 深度转化工艺

分析传统制硫酸工艺的应用，经多年发展与优化已经实现一转一凝工艺符合热力学平衡要求。在此基础上，普索企业进行二转二凝新工艺的研发，取名为“WSA-DC”工艺。通过二次转化与WSA 技术优势的充分结合，进一步提升湿法制硫酸技术的应用效果。同时，该技术工艺除具备无废水、能耗低、无化学消耗等优势之外，可实现对SO2转化率的提高。因为“WSA-DC”工艺是在一次转化得到基础上进行二次转化，并在一次转化的最后一段进行催化剂的应用，事先将转化率提升至99.99%。

三、硫回收制硫酸技术的发展

（一）限制因素

分析湿法制硫酸技术的应用，存在以下限制性因素：（1）市场条件与地域的影响。因受到市场条件与地域因素的影响，导致仍有部分企业采用硫磺产品，针对硫酸作为产品的应用仍相对较少。其主要原因在于浓硫酸属于酸性腐蚀品，不仅有较强的刺激性和腐蚀性，且助燃效果极强，存在较强的危险性，并且浓硫酸的运输较为复杂。而硫磺虽然同样存在易燃性的特点，但是相较于浓硫酸有更高的稳定性，这就使得硫磺产品的应用仍占据大部分市场[4]。（2）国产化率低。进行制硫酸与制硫磺装置配置的比对，制硫磺需要配置超过70 台的设备，而制硫酸仅需进行20 台左右设备的配置。尽管设备数量之间存在差异，但是制硫酸装置配置20 台的成本相当于配置70 台制硫磺装置的75%～85%左右，进行装置成本比例的分析，使得大部分企业认为投资制硫酸装置不合适，再加上大部分硫回收制硫酸装置依托于进口的渠道进行配置，导致其设备价格昂贵，成为硫回收制硫酸装置应用的阻碍。

（二）湿法制硫酸技术的发展

为进一步促进湿法制硫酸技术的应用，应做到以下几点：（1）进行硫酸市场的拓展。加强企业对硫酸产品的认知，包括硫酸的多用途，包括冶金工业、机械工业、化肥工业、石油工业、洗涤工业等，以及在农药生产、塑料生产、燃料生产等领域均涉及到对硫酸的应用。而针对上文所述的浓硫酸运输难问题，需要加大对硫酸小型存储装置的建设力度，进而为硫酸产品的应用与发展打下基础[5]。（2）进行国产化率的提高。目前，我国已经掌握床间换热器、硫酸泵、冷凝器外壳等设备的生产技术，但是因国内制造业对此类设备的制造并未取得较为显著的成效，所以使得制硫酸设备的国产化率相对较低。对此，应加大对制硫酸设备生产的加大力度宣传与推广，结合政府相关政策的提出，鼓励大型企业积极主动投身于制硫酸设备的生产中，再通过发展国内供货商，为国产制硫酸设备的普及打下基础。

结束语

综上所述，目前湿法制硫酸技术的应用虽然取得一定成效，并在转化率、废物排放等方面取得可观的成绩，但是仍存在市场小、国产化率低等问题。对此，需加大对湿法制硫酸技术的推广，并通过技术优化、拓宽市场、鼓励国产企业自主创新等方面来进一步促进湿法制硫酸技术的应用。