俞向东，师恺

(南京海陆化工科技有限公司，江苏南京 210015)

节能与余热利用

新建及改建硫铁矿制酸低温热回收装置运行总结

俞向东，师恺

(南京海陆化工科技有限公司，江苏南京 210015)

介绍了新建200 kt/a硫铁矿制酸低温热回收装置和150 kt/a硫铁矿制酸系统改建低温热回收装置的工艺流程及运行情况。其共同点是热回收塔前不设置省煤器，在低温热回收装置中设置中压锅炉给水加热器代替原有省煤器加热中压锅炉给水。区别则是后者是低温热回收装置高温串酸先进入中压给水加热器再进入蒸发器给水加热器，最后进入脱盐水加热器。通过对比运行参数，阐明低温热回收装置的主要影响因素。2套装置成功开车的经验及稳定运行数据说明硫铁矿制酸系统配置低温热回收装置切实可行，并有较好的经济效益。

硫酸生产 硫铁矿制酸 低温热回收 设计 运行

湖北鄂中化工新建200 kt/a硫铁矿制酸系统低温热回收装置及150 kt/a硫铁矿制酸系统改建低温热回收装置均已建成，并已成功开车运行。这2套低温热回收装置由南京海陆化工科技有限公司(以下简称南京海陆科技)采用自有专利技术开发、设计并承建。2套装置工艺特点都是热回收塔前不设置省煤器，在低温热回收装置中设置中压锅炉给水加热器代替原有省煤器加热中压锅炉给水。新建200 kt/a硫铁矿制酸系统低温热回收装置于2016年3月6日投料试车成功，该系统直接产低压蒸汽量为9～13 t/h，系统直接产汽率为0.43～0.55 t/t，加热脱盐水回收的热量相当于3.5 t/h低压蒸汽。改建的150 kt/a硫铁矿制酸系统低温热回收装置于2016年6月26日投料试车成功，直接产低压蒸汽量8.6～10 t/h，系统直接产汽率为0.45～0.53 t/t，加热脱盐水回收的热量相当于2.5 t/h低压蒸汽。

1 工艺流程

1.1 200 kt/a装置

200 kt/a硫铁矿制酸系统用低温热回收装置代替传统一吸系统，且热回收塔前不设省煤器;转化器三段出口工艺气经Ⅲ换热器降温后，直接进入热回收塔，进塔工艺气体温度设计值为250℃左右。热回收塔设上、下2层填料，塔顶设除雾器，下层填料喷w(H2SO4)99%的高温浓硫酸，上层填料喷w (H2SO4)98.5%的低温浓硫酸，工艺气体经2级吸收及塔顶除雾器除去酸雾后返回转化系统进行二次转化。

在热回收塔内，经2级填料吸收SO3后高温浓硫酸的浓度提高至w(H2SO4)99.5%左右，经高温循环酸泵加压送入蒸发器产生低压蒸汽。经蒸发器降温后高浓度硫酸大部分送入混合器，混合器喷水及干燥串酸将硫酸浓度降到w(H2SO4)99%左右。出混合器w(H2SO4)99%的硫酸进热回收塔下层填料喷淋吸收工艺气体中SO3。热回收塔上层喷淋w(H2SO4)98.5%的低温浓硫酸来自二吸塔上塔酸。蒸发器出口小部分高浓硫酸进入蒸发器给水加热器将蒸发器给水由104℃加热到约170℃;再送入中压锅炉给水加热器，将中压锅炉给水由104℃加热到150℃左右。高浓度硫酸再送入脱盐水加热器，将40℃脱盐水加热到90℃左右。脱盐水加热器出口浓硫酸分别送至干燥酸循环槽和吸收酸循环槽。为了维持干燥塔硫酸浓度稳定，低温热回收装置设有干燥泵出口至混合器的串酸管线;当干燥塔进塔气温较高、干燥塔吸收水分较多时，需要将干燥系统w(H2SO4)93%硫酸串入混合器部分代替混合器喷水。新建200 kt/a硫铁矿制酸低温热回收装置工艺流程见图1。

1.2150 kt/a装置

改建150 kt/a硫铁矿制酸系统低温热回收装置与新建装置略有区别，将中压锅炉给水加热器与蒸发器给水加热器的位置对调，即低温热回收装置高温串酸先进入中压锅炉给水加热器再进入蒸发器给水加热器，最后进入脱盐水加热器。改建150 kt/a硫铁矿制酸系统低温热回收装置工艺流程见图2。

图2 改建150 kt/a硫铁矿制酸系统低温热回收装置工艺流程

2 装置运行情况

2套低温热回收装置自从开车投产以来运行平稳，未出现因低温热回收装置故障而造成制酸系统停车的情况。200 kt/a硫铁矿制酸系统低温热回收装置运行数据见表1。如果将加热脱盐水回收的热量折算为低压蒸汽，则低温热回收装置蒸汽率达0.55～0.65 t/t。150 kt/a硫铁矿制酸系统低温热回收装置运行数据见表2。

表1 200kt/a硫铁矿制酸系统低温热回收装置运行数据

表2 150kt/a硫铁矿制酸系统低温热回收装置运行数据

如果将加热脱盐水回收的热量折算为低压蒸汽，则低温热回收装置蒸汽率达0.58～0.65 t/t。

从以上运行数据可以看出:硫铁矿制酸系统的产酸浓度升高，则低温热回收装置产汽量下降;干燥塔进口气体温度升高，则串入低温热回收装置的干燥酸增多，低温热回收装置混合器加水量减少，蒸发器直接产汽量减少，低温热系统串出高温高浓酸量增加;虽然中压锅炉给水加热器和脱盐水加热器回收热量有所增加，但整个热回收系统产汽率下降。

虽然装置取消了热回收塔进口省煤器，将转化工序原来加热中压锅炉给水的热量转入低温热回收装置，增加了低温热回收装置的产汽量，但中压锅炉的产汽量并未减少，这是在低温热回收装置设置了中压锅炉给水加热器，利用该装置高温串酸的热量加热中压锅炉给水;采用图1流程时中压给水可加热到150℃左右，采用图2流程时中压给水可加热到160℃以上，从而代替省煤器的加热效果。

3 结语

湖北鄂中化工200 kt/a和150 kt/a硫铁矿制酸低温热回收装置稳定运行，说明硫铁矿制酸系统配置低温热回收装置切实可行。低温热回收装置不但可以稳定运行，而且有较好的经济性。

Operation summary on low-temperature heat recovery unit of new-built and reconstruction pyrite-based sulphuric acid plants

YU Xiangdong，SHI Kai
(Nanjing Hailu Chemical Scientific Co.，Ltd.，Nanjing，Jiangsu，210015，China)

Process flows and operation of new-built low-temperature heat recovery unit of 200 kt/a pyrite-based sulphuric acid plant and that of 150 kt/a are introduced.Their common points are not setting economizers before heat recovery towers，setting medium-pressure boiler feedwater heater instead of original economizer heating medium-pressure boiler feedwater，yet their differences are acid high-temperature crossflow from low-temperature heat recovery unit first enter medium-pressure feedwater heater，then enter evaporator feedwater heater，and finally enter desalted water heater.By comparing operation parameters，main influencing factors of low-temperature heat recovery unit are described.Successful experiences and stable operation data shows it is feasible that pyrite-based sulphuric acid plant configurated with low-temperature heat recovery unit and achieve better economic efficiency.

sulphuric acid production;pyrite-based sulphuric acid;low-temperature heat recovery;design;operation

TQ111.16

B

1002－1507(2017)01－0037－03

2016－09－29。

俞向东，男，南京海陆化工科技有限公司高级工程师，主要从事热能工程研究设计工作。电话: 13605163594;E-mail:yxd915@126.com。