سولفوریک اسید

سولفوریک اسید :

معرفي سولفوریک اسید (محصول) :

سولفوریک اسید يكي از محصولات طرح مي‌باشد و بخشي از آن بعنوان ماده اوليه در توليد سولفات پتاسيم (SOP) مصرف مي‌گردد.

سولفوریک اسید خالص (H₂SO₄) داراي جرم ملكولي 08/98 مايعي بي رنگ و نسبتاً ويسكوز مي‌باشد.

 سولفوریک اسید به هر نسبتي در در آب حل مي‌شود. همچنين SO₃ به هر نسبتي در سولفوریک اسید حل مي‌شود و اولئوم تشكيل مي‌گردد. سولفوریک اسید. غلظت اولئوم بر حسب ميزان SO₃ حل شده در سولفوریک اسید بيان مي‌شود. سولفوریک اسید و اولئوم بستگي به ميزان غلظت H₂SO₄ و SO₃ و همچنين دما و فشار دارد. در دماي ثابت دانسيته سولفوریک اسید با افزايش غلظت H₂SO₄ افزايش مي يابد.

سولفوریک اسید يك اسيد قوي است كه داراي مقاومت شيميايي بالايي است. اين ماده به نامهاي اسيد سولفين(Sulphin acid)، اسيد باتري (battery acid) و سولفات هيدروژن نيز شناخته مي‌شود. اين محصول موارد استفاده وسيعي در فرايندهاي شيميايي به عنوان عامل اسيدي، كاتاليست و عامل دي هيدراسيون دارد.

كد آيسيك سولفوریک اسید 24121651 مي باشد.

تعرفه گمرکی و شرایط واردات :

واردات و صادرات اين ماده از طريق تعرفه گمركي 2807 تحت عنوان سولفوریک اسید انجام مي گيرد.

حقوق پايه طبق ماده ( 2) قانون اصلاح موادي از قانون برنامه سوم توسعه اقتصادي، اجتماعي و فرهنگي جمهوري اسلامي ايران، شامل حقوق گمركي، ماليات، حق ثبت سفارش كالا، انواع عوارض و ساير وجوه دريافتي از كالاهاي وارداتي ميباشد و معادل 4% ارزش گمركي كالاها تعيين ميشود. به مجموع اين دريافتي و سود بازرگاني كه طبق قوانين مربوطه توسط هيات وزيران تعيين ميشود، حقوق ورودي اطلاق ميشود. حقوق ورودي براي سولفوریک اسید 10 % ميباشد.

استاندارد های ملي و بين‌المللي :

اسامي برخي از استانداردهاي بين المللي موجود براي سولفوریک اسید در زير ارائه شده است.

ASTM-E-1011-96 -استاندارد ويژگيها

BS-3903-77-استاندارد روش هاي آزمون  

استانداردهاي ملي تدوين شده در موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران براي سولفوریک اسید در زير ارائه شده است.

ISIR-1069- تعيين ويژگيهاي سولفوریک اسید براي مصارف صنعتي

ISIRI-1063- تعيين ميزان ازت موجود در سولفوریک اسید با مصارف صنعتي

ISIRI-210- ويژگي ها و روشهاي آزمون سولفوریک اسید غليظ  

کاربرد ها :

به علت طيف گسترده مصرف سولفوریک اسید، معمولا حجم مصرف اين ماده در يك كشور مي تواند به عنوان شاخص معتبري در محاسبه روند اقتصادي يك جامعه توليدي صنعتي منظور گردد.

ميزان هريك از موارد كاربرد سولفوریک اسید در مناطق مختلف جهان در جدول زير نشان داده شده است.

 الگوي مصرف سولفوریک اسید در جهان

شكل زير الگوي مصرف سولفوریک اسید را نشان مي دهد.

الگوي مصرف سولفوریک اسید در جهان

عمده ترين كاربرد سولفوریک اسید در تهيه كود شيميايي فسفاته مي باشد.  در ادامه موارد كاربرد سولفوریک اسید به تفكيك شرح داده شده است.

 كودهاي شيميايي :

سولفوریک اسید در توليد اسيد فسفريك، كود سولفات آمونيوم و كود سوپر فسفات نرمال (ساده) به صورت مستقيم مصرف مي گردد. اسيد فسفريك خود ماده اوليه توليد كودهاي مختلف فسفاته است.

الف- اسيد فسفريك

بخش عمده سولفوریک اسید جهان جهت توليد اسيد فسفريك از فرايند مرطوب (Wet Process)، مورد استفاده قرار مي گيرد. شايان ذكر است كه در توليد اسيد فسفريك كوره‌اي از سولفوریک اسید به عنوان ماده اوليه استفاده نمي شود. البته در سالهاي اخير حجم بالاي توليد اسيد فسفريك از فرايند مرطوب موجب شده است تا اسيد فسفريك توليد شده از اين فرايند خالص سازي شده و علاوه بر توليد كودهاي شيميايي

در صنايع ديگر نيز بجاي اسيد فسفريك كوره اي نيز مورد استفاده قرار گيرد.

باتوجه به بالا بودن ميزان توليد اسيد فسفريك جهان از سولفوریک اسید، بازار سولفوریک اسید بسيار تحت تأثير بازار جهاني اسيد فسفريك و كودهاي شيميايي توليدي از آن قرار دارد.

ب- كود سولفات آمونيوم

بخشي از سولفوریک اسید جهان در توليد كود سولفات آمونيوم مصرف مي گردد . در اين فرايند از آمونياك و سولفوریک اسید استفاده مي‌شود.

ج-كود سوپر فسفات نرمال (ساده)

كود سوپر فسفات نرمال (NSP) از اضافه كردن سولفوریک اسید به سنگ فسفات توليد مي‌گردد. در اين فرايند فسفات موجود در سنگ، به منوكلسيم فسفات منوهيدرات  (Gypsum) تبديل مي‌شود. اين ماده سبب مي‌شود كه كود سوپر فسفات نرمال كمترين ميزان P2O5 دا در بين كودهاي فسفاته دارا باشد و لذا مصرف آن محدود مي باشد.

د- استفاده مستقيم از سولفوریک اسید

بخش اندكي از سولفوریک اسید مورد استفاده در صنايع كود شيميايي نيز بطور مستقيم در مخلوط كودهاي مايع مورد استفاده قرار مي گيرد.

صنايع معدني و فلزي

موارد كاربرد سولفوریک اسید در صنايع معدني شامل استخراج مس، استخراج اورانيوم ، واناديوم و شستشو و آماده سازي فلزي براي رنگ و پوشش است.

الف) استخراج فلزات مس، سرب و روي

استخراج و تغليظ سنگ معدن حاوي مس، روي يا سرب غالبا با استفاده از سولفوریک اسید انجام مي گردد.

ب) استخراج اورانيوم و واناديوم

در اوايل دهه 1980 حجم زيادي از سولفوریک اسید جهان صرف استخراج اورانيوم و محصول جانبي آن (واناديوم) گرديد. بعد از آن به علت اينكه فعاليتهاي هسته اي محدود به قوانين سازمان ملل گرديد ، ميزان استفاده از سولفوریک اسید نيز در اين زمينه رو به كاهش گذارد.

ج) صنايع فولاد و آهن

سولفوریک اسید به دو منظور در صنايع فولاد مورد استفاده قرار مي گيرد.يكي بازيافت گازهاي محتوي آمونياك بوسيله سولفوریک اسید كه منجر به توليد سولفات آمونيوم به عنوان محصول جانبي صنعت فولاد مي گردد و ديگر رسوب زدايي توسط اسيد ديگري كه در اين عمليات اكسيدهاي فلزات، چربيها و نمكها و حتي زنگ آهن از روي سطح فولاد زدوده مي‌شود.

د) ساير صنايع معدني

سولفوریک اسید مي تواند براي تصفيه ساير مواد معدني نظير سنگهاي طلا و مس - نقره نيز مورد استفاده قرار گيرد. همچنين اين اسيد در توليد سولفات مس ( كات كبود)، سولفات منگنز، سولفات نيكل، انواع سولفاتهاي آهن (زاج سبز و زاج سفيد )، سولفات سديم و سولفات روي كاربرد دارد. در توليد سولفات آلومينيوم از بوك سيت نيز سولفوریک اسید به ميزان 0,5 كيلوگرم به ازاي توليد يك كيلوگرم محصول مصرف مي گردد.

ساير موارد مصرف :

ساير موارد مصرف سولفوریک اسید در ادامه شرح داده شده است.

الف) سنتز مواد شيميايي

در فرايند توليد مواد شيميايي مختلفي از سولفوریک اسید استفاده مي شود. اين مواد عبارتند از:

- توليد متيل متاكريلات از روش استو سيانو هيدرين

- توليد كاپرولاكتام و توليد محصول جانبي سولفات آمونيوم

- اسيد فلوريك از سنگ معدن فلوراسپار

- دي اكسيد تيتانيوم از فرايند سولفات

- اكريلونيتريل از پروپيلن

- مواد منفجره مانند نيتروگليسرين، نيتروسلولز و نيتروبنزن

- توليد اسيد كلريدريك از سولفوریک اسید و نمك طعام

- اسيد كروميك و بي كرومات ها

- اسيد سيتريك از سولفوریک اسید و سيترات كلسيم

- اسيد بوريك از سولفوریک اسید و بورات سديم

- رزورسينول از بنزن

- فورفورال از پنتوسن و سولفوریک اسید

- ايزوپروپيل الكل و اتانول از اولفين ها

- فنل از كومن و سولفوریک اسید

ب) تصفيه روغن موتور

در فرايند توليد روغن موتور و تصفيه دوم روغنهاي موتور كار كرده و همچنين در فرايند توليد گريس از سولفوریک اسید استفاده مي‌شود.

ج) توليد باطريهاي اتومبيل و آب باتري

سولفوریک اسید به عنوان الكتروليت در باطري هاي اسيدي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مورد مصرف اين باطري ها در اتومبيلها مي باشد. اگرچه مقدار و غلظت اسيد مورد نياز براي هر باطري مي تواند متفاوت باشد.

د) تصفيه آب

احياي رزين مبدل يوني جهت رسوب دهي ،PH سولفوریک اسید در تصفيه آب و پساب، در كنترل PH يون ها و در نهايت توليد آب عاري از يون مورد استفاده قرار مي گيرد. از سولفوریک اسید جهت افزايش آب تا 6 و رسوب املاح آب استفاده مي گردد . پالايشگاهها، پتروشيمي ها و نيروگاهها بزرگترين مراكز مصرف كننده آب بدون املاح هستند. لذا مصرف سولفوریک اسید آنها نيز قابل توجه است.

ه) ساير موارد كاربرد :

سولفوریک اسید در صنايع مختلف ديگري نيز كاربرد دارد كه عبارتند از :

- در كارخانجات سالامبور سازي جهت خيساندن پوست و زدودن چربي

- در صنعت چرمسازي براي زدودن چربي از چرم خام

- در واحدهاي آماده سازي و ريسندگي و رنگ آميزي پشم

- در صنعت لاستيك سازي جهت شستشو و كنترل PH

- در صنعت نساجي براي تثبيت رنگ پارچه و نخ و خنثي سازي

- در كارخ انجات روغن نباتي جهت زدودن چربي از ماشين آلات و مهيا سازي تفاله دانه براي خوراك دام و طيور

- در برخي از واحدهاي پودر و مايع شوينده جهت سولفوناسيون و توليد محلول چربي گير و باز كننده لوله فاضلاب و شستشوي كاشي

- در صنعت كاغذ جهت كنترل PH و تصفيه كاغذ و زدودن ناخالصي هاي معدني

- در صنعت توليد كلر در سلهاي ديافراگمي جهت خشك كردن و آب گيري گاز كلر

کالا های جایگزین :

در توليد اسيد فسفريك و كودهاي شيميايي فسفاته، سولفوریک اسید عامل اصلي است و قابل جايگزيني با محصول ديگري نيست.

در تصفيه اورانيوم و واناديوم، مواد قليايي جايگزين سولفوریک اسید شده است، البته هنوز در برخي نقاط دنيا از سولفوریک اسید در اين زمينه استفاده مي شود. تصفيه برشهاي روغني امروزه به روشهاي ديگري غير از تصفيه با سولفوریک اسید انجام مي شود. همچنين در توليد دياكسيد تيتانيوم فرآيند كلرايد با فرايند سولفايد كه از سولفوریک اسید استفاده مي كند رقابت مي كند. در توليد مواد پاك كننده، تري اكسيد سولفور و اسيد كلروسولفوريك مي تواند جايگزين سولفوریک اسید شود.

در تصفيه آب، دي اكسيد كربن با سولفوریک اسید رقابت مي كند. همچنين در توليد تركيبات كروم، اسيد سيتريك، رزورسينول و فنل فرآيندهاي ديگري نيز وجود دارند كه با فرآيندهاي توليد از سولفوریک اسید رقابت مي كند.

بهر حال، علت كاربرد فراوان سولفوریک اسید در صنايع مختلف، ارزان بودن و حجم بالاي توليد آن در جهان است. لازم به ذكر است كه قسمت عمده سولفوریک اسید جهان در توليد اسيد فسفريك مصرف مي شود كه هيچ محصول جايگزيني براي آن وجود ندارد.

اهمیت استراتژیک سولفوریک اسید :

همانطور كه ذكر شد، عمده كاربرد سولفوریک اسید در توليد كودهاي فسفاته است. اهميت استراتژيك سولفوریک اسید نيز در همين راستاست. با رشد روزافزون جمعيت جهان و محدوديت زمين هاي كشاورزي، ميزان بهره وري و راندمان توليد محصول از خاك به ازاي هر واحد، ضرورتا بايد افزوده شود تا بتواند پاسخگوي رشد فزاينده جمعيت باشد. امروزه اين كار ديگر با كودهاي حيواني انجام نمي شود. چرا كه كودهاي حيواني تنها فيزيك خاك را تغيير مي دهند و خاك را براي رشد آماده مي كنند، اما از نظر مواد مغذي براي گياه بسيار فقير هستند. براي بالا بردن بهره وري خاك، استفاده از كودهاي شيميايي ضرورت شناخته شده اي است.

همانطور كه در بخش موارد كاربرد ذكر شد، سولفوریک اسید در توليد كودهاي پر مصرف از جمله كودهاي فسفاته و نيز كود سولفات آمونيوم مورد استفاده قرار مي‌گيرد و در اين كاربردها نيز قابل جايگزيني با ماده ديگري نيست. لذا از اين نظر بسيار حائز اهميت است.