[发明专利]一种制酸工艺中吸收工序的低温位余热回收方法及装置

说明书

本发明涉及一种制酸工艺中吸收工序的低温位余热回收方法及装置，该方法是将焦化低品质硫磺及脱硫废液焚烧制酸工艺中的吸收工序与焦炉煤气喷淋式饱和器法脱氨工艺相结合，回收焦化低品质硫磺及脱硫废液焚烧制酸工艺中吸收工序的低温位余热，用于加热喷淋式饱和器的循环硫铵母液。本发明的有益效果是：吸收酸的低温位余热利用率高，实现了低温位余热资源作为二次能源的开发和利用，提高了能源利用率，降低了排热对环境的污染；吸收酸冷却器不再需要循环冷却水，母液加热器的蒸汽消耗降低50％～100％，节能效果好，降低了运行成本。不改变制酸和硫铵的工艺流程，仅需增加母液加热循环泵，投资成本低，适用于新建工厂或老厂改造。

技术领域

本发明涉及化工生产中低温位余热回收利用技术领域，尤其涉及一种制酸工艺中吸收工序的低温位余热回收方法及装置。

背景技术

制酸工艺中吸收工序的低温位余热，主要包括SO₃吸收热、硫酸生成热和稀释热。这些低温位余热，占制酸总余热量的25％～30％，采用循环冷却水将其带走，不仅浪费能源，而且消耗大量冷却水及相应的动力。随着国际能源问题的日益突出，如何高效的使用能源，回收各种余热和减小排热对环境的污染成为人们关注的焦点。

为回收利用此低温位余热，国内外科研工作者不断尝试各种途径。目前，在硫磺制酸中干燥-吸收工序普遍推广应用HRS技术回收低温位余热。但对于硫铁矿制酸和焦化低品质硫磺及脱硫废液焚烧制酸，HRS技术投资成本高，操作控制范围太窄，余热回收量低，不经济，难以运用该技术。在硫铁矿制酸中，专利申请号为201510138982.5公开的“一种硫铁矿制酸干吸工段废热回收用设备及其回收方法”采用两级串联的阳极保护酸冷却器，回收第一吸收酸60％的低温位余热。但对于第一吸收酸剩余40％的低温位余热没有加以回收利用，仍然需要循环冷却水带走，余热的回收率低。同时，该专利还要求进一级酸冷器的吸收酸温为110～120℃，将加剧管道、酸泵和酸冷却器的腐蚀，限制了酸冷却器的选型。专利申请号为200910102997.0公开的“硫酸生产中制酸低温位热能回收方法”采用由螺杆膨胀发电机组、循环泵和脱盐水加热器组成的热能回收装置，回收利用吸收酸的低温位余热实现发电或直接拖动其它设备，适用于硫磺制酸或硫铁矿制酸。但是，该方法存在工艺流程长，投资成本高，占地面积大的缺点。

国内焦化厂焦炉煤气的脱氨工艺绝大多数采用喷淋式饱和器法制取硫酸铵的工艺。此工艺流程中，需要消耗大量的0.4～0.6MPaG的低压饱和蒸汽，用以加热部分循环硫铵母液，将循环硫铵母液的温度由50℃提升至60℃，以维持饱和器内的水平衡。

发明内容

本发明提供了一种制酸工艺中吸收工序的低温位余热回收方法及装置，采用循环硫铵母液回收利用吸收酸的全部低温位余热，实现了低温位余热资源作为二次能源的开发和利用，提高了能源利用率，降低了排热对环境的污染；吸收酸冷却器不再需要循环冷却水，同时母液加热器的蒸汽消耗能降低50％～100％，节能效果好，降低了运行成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种制酸工艺中吸收工序的低温位余热回收方法，该方法是将焦化低品质硫磺及脱硫废液焚烧制酸工艺中的吸收工序与焦炉煤气喷淋式饱和器法脱氨工艺相结合，回收焦化低品质硫磺及脱硫废液焚烧制酸工艺中吸收工序的低温位余热，用于加热喷淋式饱和器的循环硫铵母液；具体方法如下：

1)制酸工艺吸收单元中，吸收酸缓冲槽内的吸收酸经吸收酸液下泵，送至吸收酸冷却器，和母液加热循环泵送来的循环硫铵母液进行换热：循环硫铵母液被加热，吸收酸被冷却；

2)出吸收酸冷却器的循环硫铵母液，继续送至母液加热器，和低压饱和蒸汽进行换热：使循环硫铵母液维持喷淋式饱和器水平衡所需要的温度。

上述步骤1)中吸收酸循环槽内的吸收酸的温度控制在85～100℃，循环硫铵母液温度由45～50℃被加热至55～60℃；吸收酸温度由85～100℃被冷却至70～80℃。