文档介绍：煤气 WSA 法(湿法硫酸)脱硫工艺
雷吉虎
Jens Kristen Laursen(丹麦托普索公司)
0 综述
WSA 是英文湿法硫酸的缩写,WSA 工艺可用于处理各种各样的含硫气体,把各种形式的硫化
物回收为商品级的浓硫酸。该工艺处理硫化氢的浓度可从百分之零点几到百分之九十以上,也可以
接受水分含量相当高的工艺气,处理前无需干燥。该工艺操作弹性极大,可以适应原料气流量和硫
化物浓度的大范围波动。具有工艺布局简单,操作经济、排放符合国家环保标准要求、热效高、产
品价值高、能耗低等特点,是处理来自真空碳酸盐洗、低温甲醇洗等含硫气体的最佳工艺。
1 工艺简介
焦炉煤气经过真空碳酸钾洗涤或低温甲醇洗涤等其它工艺处理后,会产生含硫废气,这些废气
需要进一步处理净化,才能排放到大气中。常规的处理含硫废气工艺不仅投资高,运行成本高,并
且还有各种各样的技术方面的缺陷,例如克劳斯法生产硫磺,但存在排放 SO2 超标、环保达不到要
求的弊端,另外操作复杂,工况要求苛刻、催化剂易中毒等缺点,而 78%稀硫酸工艺,也存在排放
SO2 超标问题,工艺复杂,并且装置腐蚀问题也无法解决。
在 20 世纪 70 年代初期,托普索公司开始开发一种新工艺,被称为 WSA(湿法硫酸)工艺,其主要
目的是能够提供一种可处理含硫气体的有吸引力的工艺,自 80 年代中期成功引入市场后,丹麦托普索公
司 WSA 工艺的已被公认为是处理来自焦化厂、煤气化含硫废气的最佳工艺。经过短短 20 余年,全球在
建、投用的 WSA 装置已达到 55 个。其中,中国有 7 套 WSA 装置业绩。
2 应用
WSA 工艺应用在以下工业,处理各种含硫气体,其应用范围:
钢铁行业焦炉煤气含硫气体处理
煤化工煤气化含硫气体;
炼油厂各种酸性气体以及克劳斯硫磺装置的尾气处理;
化工行业的各种含硫废气;
粘胶纤维行业中的含二硫化碳和硫化氢废气。
有色冶炼行业中的含二氧化硫烟气;
发电厂锅炉烟气。
这些应用覆盖了各种各样含有 SO2,、H2S,、CS2,、COS 的含硫气体,以及含有噻吩、
硫醇和其它有机硫的含硫液体,原料中硫化物浓度没有限制。原料中含有高浓度的烃类、
***化物、一氧化碳、二氧化碳和氨等成分。
3 WSA工艺特点
WSA的特点可概括为简单、有效。主要特点有:
⑴硫回收率超过 99%,二氧化硫的排放低于国家环保排放标准 GB16297-1996 要求。
⑵唯一的产品,即商业级硫酸(浓度超过 97%)
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⑶氧化物脱除超过 95%
⑷不消耗化学品(当安装 SCR 工艺脱氮氧化物时,要消耗氨)
⑸不产生废物或废水
⑹回收大量的工艺热
⑺冷却水消耗少
⑻布局简单
⑼操作经济
⑽操作弹性范围大
4 WSA工艺原理
WSA 的工艺原理可用一个处理含硫化氢的工艺气体的例子(图 1)来说明。用于其它原料气的工
艺过程基本与此一致,例如加热/冷却气体至反应器的温度、SO2 转化为 SO3、SO3 水合作用生成 H2SO4
以及在 WSA 冷凝器中冷凝为液体 H2SO