前言

随着硫磺制酸装置的快速发展，硫酸装置不仅能为下游装置提供硫酸，还能持续供应能源（蒸汽）。这些蒸汽既可用于发电，也可供下游装置使用，从而大幅降低能源消耗。对于独立的硫磺制酸装置而言，若将蒸汽用于发电，其产生的电量不仅能够满足装置自身需求，还能向外部输出。因此，硫酸装置的热能回收已成为我们关注的重点。

在传统的三塔吸收工艺中，硫酸装置仅能回收硫磺燃烧热和二氧化硫转化反应产生的热能，总热能回收率仅为65%左右。然而，随着低压余热回收工艺的应用，硫酸装置现在可以回收大部分吸收热能，从而使总热能回收率提升至92%以上。这显著提高了热能的利用率，但仍有接近8%的热能未被利用，需要通过循环水带走。这不仅消耗了水资源，还增加了动能消耗。因此，如何回收剩余的8%热能成为我们探讨的重点方向。

如何回收更多的热能？

1、以某80万吨硫磺制酸装置为列

该装置有余热回收系统，干吸采用两塔两槽流程，脱盐水通过低温余热回收预热器加热后进入除氧器，在冬季时，二吸上塔酸量为900m³/h，上塔酸温为71.8℃，二吸泵出口酸温为81.2℃，循环水进出口温差为6℃，通过计算可得，二吸酸冷器循环水耗量为920m³/h。脱盐水温度为25℃，进除氧器脱盐水温度为70℃，除氧器把脱盐水加热到104℃还需额外补充0.5MPa低压蒸汽10.6T/h左右。若把二吸酸冷器改变成脱盐水第一次预热器，二吸酸温通过脱盐水降温，全装置所需的180m³/h脱盐水温度会升至55℃左右，然后再经过低温余热回收预热器加热后，温度可达到100℃，这时除氧器只需要补充1.5T/h左右蒸汽就可以把温度提升到104℃。通过此次调整，循环水节约了900m³/h左右，并减少了二吸酸冷器结垢的风险，又降低了能耗，除氧器节约了9T/h的蒸汽消耗，提高了装置装置的蒸汽产率。

2、以新建80万吨硫磺制酸装置为列

把除氧器原始温度从104℃调整到135℃，余热锅炉产汽压力从3.82MPa提升到6.4MPa，经初步估算可得，整个装置中压产汽率从1.2t/t酸可提高到1.3t/t酸，6.4MPa蒸汽也增大了发电机的发电效率。干吸流程中，干燥酸通过脱盐水预热器换热后进入干燥塔，干燥下塔酸通过二吸泵直接进入二吸塔吸收，吸收后的酸进入干燥循环槽，二吸不设置酸冷器，循环酸槽之间设串通管平衡两槽液位。如下图所示

低温余热回收产汽率保持不变，脱盐水量总需求约190m³/h，经计算得脱盐水每升高10℃可以把800m³/h的干燥酸和低温余热系统二级酸110m³/h温降低3.2℃左右，若脱盐水余热器把25℃的脱盐水加热到80℃，干燥酸温可降低17.6℃。也就是可把干燥循环酸槽90℃的酸温降低到72℃进入干燥酸塔，在夏天高湿度环境下，干燥上下塔温差为8℃左右（冬天温度低湿度低温差会更小），也就是二吸上塔酸温在80℃左右，在装置满负荷状态下，二吸塔上下塔温差在9℃左右，满足下塔酸温在90℃左右，低温余热回收产酸通过低温预热器也可控制在90℃以内，热平衡在夏天极端条件下就能维持。通过此种设计，整个装置只有成品酸需要少量循环水，若成品酸的热量被其他方式移走或用工艺水代替，整个硫酸装置就不需建立循环水系统，整个装置的热能回收率会达到一个新的高度。

结语

此方案为简单估算，礼正来公司致力于数字硫酸建设，若有凝问可致电咨询。