煤气WSA法(湿法硫酸)脱硫工艺.pdf

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 SO 超标问题，工艺复杂，并且装置腐蚀问题也无法解决。 2 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 SO ,、H S,、CS ,、COS 的含硫气体，以及含有噻吩、 2 2 2 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、 氰化物、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％） - 2 - 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、SO 转化为 SO 、SO 水合作用生成 H SO 2 3 3 2 4 以及在 WSA冷凝器中冷凝为液体 HSO 等过程。 2 4 气体在一个带有废热锅炉的焚烧炉中燃烧为 SO 后，通常含有 5-6%SO 以及由 HS 及其它可燃物 2