大连开发区炼油厂为了优化产品结构,提高运营的经济效益,将停工多年的硫酸法烷基化装置重新投入使用。为了使烷基化装置运行期间所产生的废硫酸能够得到处理并能循环使用,需要同时建设了一套废硫酸再生装置。经过对各废酸再生工艺的对比研讨,对中海油惠州炼厂、波兰Petrochemia-Blachownia S.A、斯洛伐克的Slovnaft炼厂各废酸装置运行情况的实地考察研究,决定建设一套拓普索WSA湿法工艺废酸再生装置。废硫酸再生装置采用拓普索WSA湿法工艺,是将烷基化产生的废硫酸高温裂解为二氧化硫,经过静电除尘器清除粉尘后,与空气一起通过二氧化硫转化器转化为三氧化硫,然后进入降膜冷凝器与工艺气中夹带的水蒸气进行水合反应后冷凝得到新酸,浓度能达到98%以上。在废硫酸再生装置新开工运行期间,不断出现如废热锅炉炉管堵塞、酸性气排放不达标等问题,通过不断摸索,采取如优化进料组成来消除炉管堵塞现象；采用改善除雾器效果、提升冷却风流量、调节硅油蒸汽加入量等措施来消除酸性气排放不达标现象。并对生产过程中发现的其他一系列问题,亦进行了细致研究,制定了相关处理措施和方案,使这些问题基本得到及时解决,为废酸再生装置稳定运行提供可靠保障。S02转化器是废酸再生装置中的主要反应设备,其是三段式绝热反应器,三段床层之间通过换热器将反应产生的热量带走。工艺气通过床层中VK型钒基催化剂的催化作用,生成S03气体和部分硫酸蒸汽。在S02转化器中,一段床层起到主要作用。根据设计提供的数据,大部分反应发生在一段床层,一段床层的温升也是最大的,所以对S02转化器中一段床层的研究与优化变得尤为重要。为了较深入的进行装置优化运行研究,尝试采用协同系统的模拟评价法,引入了S系统模拟计算。S系统模拟是将一组非线性微分方程改写成标准的S系统形式,然后使用变阶变步长的泰勒级数对其进行求解。该方法在化工系统中运用不是十分广泛,但其具有精确度高、误差预见性好、适用性广及运算效率高等优点。通过对SO2转化器的模拟计算,得出SO2转化率及转化器床层温度随床层变化的情况,以及SO2转化器入口温度对S02转化率的影响。研究结果表明,用S系统模型对SO2转化器设计工况进行模拟计算,得出S02转化率及反应温度随床层深度加深逐渐升高的结论,计算结果与设计数据对照在趋势上比较吻合,说明了本文所建S系统模型用于酸性气湿法直接制酸工艺中8O2转化器的设计优化是可靠的,对优化操作提供了基础数据。