اسید سولفوریک H2SO4

معرفی اسید سولفوریک HCL

اسید سولفوریک یکی از محصولات طرح می‌باشد و بخشی از آن بعنوان ماده اولیه در تولید سولفات پتاسیم (SOP) مصرف می‌گردد.

اسید سولفوریک خالص (H2SO4) دارای جرم ملکولی ۰۸/۹۸ مایعی بی رنگ و نسبتاً ویسکوز می‌باشد.

اسید سولفوریک به هر نسبتی در در آب حل می‌شود. همچنین SO3 به هر نسبتی در اسید سولفوریک حل می‌شود و اولئوم تشکیل می‌گردد. اسید سولفوریک. غلظت اولئوم بر حسب میزان SO3 حل شده در اسید سولفوریک بیان می‌شود. اسید سولفوریک و اولئوم بستگی به میزان غلظت H2SO4 و SO3 و همچنین دما و فشار دارد. در دمای ثابت دانسیته اسید سولفوریک با افزایش غلظت H2SO4 افزایش می یابد.

اسید سولفوریک یک اسید قوی است که دارای مقاومت شیمیایی بالایی است. این ماده به نامهای اسید سولفین(Sulphin acid)، اسید باتری (battery acid) و سولفات هیدروژن نیز شناخته می‌شود. این محصول موارد استفاده وسیعی در فرایندهای شیمیایی به عنوان عامل اسیدی، کاتالیست و عامل دی هیدراسیون دارد.

کد آیسیک اسید سولفوریک ۲۴۱۲۱۶۵۱ می باشد.

تعرفه گمرکی و شرایط واردات

واردات و صادرات این ماده از طریق تعرفه گمرکی ۲۸۰۷ تحت عنوان اسید سولفوریک انجام می گیرد.

حقوق پایه طبق ماده ( ۲) قانون اصلاح موادی از قانون برنامه سوم توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی جمهوری اسلامی ایران، شامل حقوق گمرکی، مالیات، حق ثبت سفارش کالا، انواع عوارض و سایر وجوه دریافتی از کالاهای وارداتی میباشد و معادل ۴% ارزش گمرکی کالاها تعیین میشود. به مجموع این دریافتی و سود بازرگانی که طبق قوانین مربوطه توسط هیات وزیران تعیین میشود، حقوق ورودی اطلاق میشود. حقوق ورودی برای اسید سولفوریک ۱۰ % میباشد.

استانداردهای ملی و بین‌المللی

اسامی برخی از استانداردهای بین المللی موجود برای اسید سولفوریک در زیر ارائه شده است.

ASTM-E-1011-96 – استاندارد ویژگیها

BS-3903-77 – استاندارد روشهای آزمون  

استانداردهای ملی تدوین شده در موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران برای اسید سولفوریک در زیر ارائه شده است.

ISIR-1069 – تعیین ویژگیهای اسید سولفوریک برای مصارف صنعتی

ISIRI-1063 – تعیین میزان ازت موجود در اسید سولفوریک با مصارف صنعتی

ISIRI-210 – ویژگی ها و روشهای آزمون اسید سولفوریک غلیظ  

 کاربرد ها اسید سولفوریک

به علت طیف گسترده مصرف اسید سولفوریک، معمولا حجم مصرف این ماده در یک کشور می تواند به عنوان شاخص معتبری در محاسبه روند اقتصادی یک جامعه تولیدی صنعتی منظور گردد.

میزان هریک از موارد کاربرد اسید سولفوریک در مناطق مختلف جهان در جدول زیر نشان داده شده است.

الگوی مصرف اسید سولفوریک در جهان

شکل زیر الگوی مصرف اسید سولفوریک را نشان می دهد.

نمودار کاربرد هاس سولفورک اسید

 الگوی مصرف اسید سولفوریک در جهان

عمده ترین کاربرد اسید سولفوریک در تهیه کود شیمیایی فسفاته می باشد.  در ادامه موارد کاربرد اسید سولفوریک به تفکیک شرح داده شده است.

کودهای شیمیایی

اسید سولفوریک در تولید اسید فسفریک، کود سولفات آمونیوم و کود سوپر فسفات نرمال (ساده) به صورت مستقیم مصرف می گردد. اسید فسفریک خود ماده اولیه تولید کودهای مختلف فسفاته است.

الف- اسید فسفریک

بخش عمده اسید سولفوریک جهان جهت تولید اسید فسفریک از فرایند مرطوب (Wet Process)، مورد استفاده قرار می گیرد. شایان ذکر است که در تولید اسید فسفریک کوره‌ای از اسید سولفوریک به عنوان ماده اولیه استفاده نمی شود. البته در سالهای اخیر حجم بالای تولید اسید فسفریک از فرایند مرطوب موجب شده است تا اسید فسفریک تولید شده از این فرایند خالص سازی شده و علاوه بر تولید کودهای شیمیایی

در صنایع دیگر نیز بجای اسید فسفریک کوره ای نیز مورد استفاده قرار گیرد.

باتوجه به بالا بودن میزان تولید اسید فسفریک جهان از اسید سولفوریک، بازار اسید سولفوریک بسیار تحت تأثیر بازار جهانی اسید فسفریک و کودهای شیمیایی تولیدی از آن قرار دارد.

ب- کود سولفات آمونیوم

بخشی از اسید سولفوریک جهان در تولید کود سولفات آمونیوم مصرف می گردد . در این فرایند از آمونیاک و اسید سولفوریک استفاده می‌شود.

ج-کود سوپر فسفات نرمال (ساده)

کود سوپر فسفات نرمال (NSP) از اضافه کردن اسید سولفوریک به سنگ فسفات تولید می‌گردد. در این فرایند فسفات موجود در سنگ، به منوکلسیم فسفات منوهیدرات  (Gypsum) تبدیل می‌شود. این ماده سبب می‌شود که کود سوپر فسفات نرمال کمترین میزان P2O5 دا در بین کودهای فسفاته دارا باشد و لذا مصرف آن محدود می باشد.

د- استفاده مستقیم از اسید سولفوریک

بخش اندکی از اسید سولفوریک مورد استفاده در صنایع کود شیمیایی نیز بطور مستقیم در مخلوط

کودهای مایع مورد استفاده قرار می گیرد.

صنایع معدنی و فلزی

موارد کاربرد اسید سولفوریک در صنایع معدنی شامل استخراج مس، استخراج اورانیوم ، وانادیوم و شستشو و آماده سازی فلزی برای رنگ و پوشش است.

الف) استخراج فلزات مس، سرب و روی

استخراج و تغلیظ سنگ معدن حاوی مس، روی یا سرب غالبا با استفاده از اسید سولفوریک انجام می گردد.

ب) استخراج اورانیوم و وانادیوم

در اوایل دهه ۱۹۸۰ حجم زیادی از اسید سولفوریک جهان صرف استخراج اورانیوم و محصول جانبی آن (وانادیوم) گردید. بعد از آن به علت اینکه فعالیتهای هسته ای محدود به قوانین سازمان ملل گردید ، میزان استفاده از اسید سولفوریک نیز در این زمینه رو به کاهش گذارد.

ج) صنایع فولاد و آهن

اسید سولفوریک به دو منظور در صنایع فولاد مورد استفاده قرار می گیرد.یکی بازیافت گازهای محتوی آمونیاک بوسیله اسید سولفوریک که منجر به تولید سولفات آمونیوم به عنوان محصول جانبی صنعت فولاد می گردد و دیگر رسوب زدایی توسط اسید دیگری که در این عملیات اکسیدهای فلزات، چربیها و نمکها و حتی زنگ آهن از روی سطح فولاد زدوده می‌شود.

د) سایر صنایع معدنی

اسید سولفوریک می تواند برای تصفیه سایر مواد معدنی نظیر سنگهای طلا و مس – نقره نیز مورد استفاده قرار گیرد. همچنین این اسید در تولید سولفات مس ( کات کبود)، سولفات منگنز، سولفات نیکل، انواع سولفاتهای آهن (زاج سبز و زاج سفید )، سولفات سدیم و سولفات روی کاربرد دارد. در تولید سولفات آلومینیوم از بوک سیت نیز اسید سولفوریک به میزان ۰,۵ کیلوگرم به ازای تولید یک کیلوگرم محصول مصرف می گردد.

سایر موارد مصرف

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

الف) سنتز مواد شیمیایی

در فرایند تولید مواد شیمیایی مختلفی از اسید سولفوریک استفاده می شود. این مواد عبارتند از:

– تولید متیل متاکریلات از روش استو سیانو هیدرین

– تولید کاپرولاکتام و تولید محصول جانبی سولفات آمونیوم

– اسید فلوریک از سنگ معدن فلوراسپار

– دی اکسید تیتانیوم از فرایند سولفات

– اکریلونیتریل از پروپیلن

– مواد منفجره مانند نیتروگلیسرین، نیتروسلولز و نیتروبنزن

– تولید اسید کلریدریک از اسید سولفوریک و نمک طعام

– اسید کرومیک و بی کرومات ها

– اسید سیتریک از اسید سولفوریک و سیترات کلسیم

– اسید بوریک از اسید سولفوریک و بورات سدیم

– رزورسینول از بنزن

– فورفورال از پنتوسن و اسید سولفوریک

– ایزوپروپیل الکل و اتانول از اولفین ها

– فنل از کومن و اسید سولفوریک

ب) تصفیه روغن موتور

در فرایند تولید روغن موتور و تصفیه دوم روغنهای موتور کار کرده و همچنین در فرایند تولید گریس از اسید سولفوریک استفاده می‌شود.

ج) تولید باطریهای اتومبیل و آب باتری

اسید سولفوریک به عنوان الکترولیت در باطری های اسیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مورد مصرف این باطری ها در اتومبیلها می باشد. اگرچه مقدار و غلظت اسید مورد نیاز برای هر باطری می تواند متفاوت باشد.

د) تصفیه آب

احیای رزین مبدل یونی جهت رسوب دهی ،PH اسید سولفوریک در تصفیه آب و پساب، در کنترل PH یون ها و در نهایت تولید آب عاری از یون مورد استفاده قرار می گیرد. از اسید سولفوریک جهت افزایش آب تا ۶ و رسوب املاح آب استفاده می گردد . پالایشگاهها، پتروشیمی ها و نیروگاهها بزرگترین مراکز مصرف کننده آب بدون املاح هستند. لذا مصرف اسید سولفوریک آنها نیز قابل توجه است.

ه) سایر موارد کاربرد

اسید سولفوریک در صنایع مختلف دیگری نیز کاربرد دارد که عبارتند از :

– در کارخانجات سالامبور سازی جهت خیساندن پوست و زدودن چربی

– در صنعت چرمسازی برای زدودن چربی از چرم خام

– در واحدهای آماده سازی و ریسندگی و رنگ آمیزی پشم

– در صنعت لاستیک سازی جهت شستشو و کنترل PH

– در صنعت نساجی برای تثبیت رنگ پارچه و نخ و خنثی سازی

– در کارخ انجات روغن نباتی جهت زدودن چربی از ماشین آلات و مهیا سازی تفاله دانه برای خوراک دام و طیور

– در برخی از واحدهای پودر و مایع شوینده جهت سولفوناسیون و تولید محلول چربی گیر و باز کننده لوله فاضلاب و شستشوی کاشی

– در صنعت کاغذ جهت کنترل PH و تصفیه کاغذ و زدودن ناخالصی های معدنی

– در صنعت تولید کلر در سلهای دیافراگمی جهت خشک کردن و آب گیری گاز کلر

 کالای جایگزین

در تولید اسید فسفریک و کودهای شیمیایی فسفاته، اسید سولفوریک عامل اصلی است و قابل جایگزینی با محصول دیگری نیست.

در تصفیه اورانیوم و وانادیوم، مواد قلیایی جایگزین اسید سولفوریک شده است، البته هنوز در برخی نقاط دنیا از اسید سولفوریک در این زمینه استفاده می شود. تصفیه برشهای روغنی امروزه به روشهای دیگری غیر از تصفیه با اسید سولفوریک انجام می شود. همچنین در تولید دیاکسید تیتانیوم فرآیند کلراید با فرایند سولفاید که از اسید سولفوریک استفاده می کند رقابت می کند. در تولید مواد پاک کننده، تری اکسید سولفور و اسید کلروسولفوریک می تواند جایگزین اسید سولفوریک شود.

در تصفیه آب، دی اکسید کربن با اسید سولفوریک رقابت می کند. همچنین در تولید ترکیبات کروم، اسید سیتریک، رزورسینول و فنل فرآیندهای دیگری نیز وجود دارند که با فرآیندهای تولید از اسید سولفوریک رقابت می کند.

بهر حال، علت کاربرد فراوان اسید سولفوریک در صنایع مختلف، ارزان بودن و حجم بالای تولید آن در جهان است. لازم به ذکر است که قسمت عمده اسید سولفوریک جهان در تولید اسید فسفریک مصرف می شود که هیچ محصول جایگزینی برای آن وجود ندارد.

اهمیت استراتژیک کالا

همانطور که ذکر شد، عمده کاربرد اسید سولفوریک در تولید کودهای فسفاته است. اهمیت استراتژیک اسید سولفوریک نیز در همین راستاست. با رشد روزافزون جمعیت جهان و محدودیت زمین های کشاورزی، میزان بهره وری و راندمان تولید محصول از خاک به ازای هر واحد، ضرورتا باید افزوده شود تا بتواند پاسخگوی رشد فزاینده جمعیت باشد. امروزه این کار دیگر با کودهای حیوانی انجام نمی شود. چرا که کودهای حیوانی تنها فیزیک خاک را تغییر می دهند و خاک را برای رشد آماده می کنند، اما از نظر مواد مغذی برای گیاه بسیار فقیر هستند. برای بالا بردن بهره وری خاک، استفاده از کودهای شیمیایی ضرورت شناخته شده ای است.

همانطور که در بخش موارد کاربرد ذکر شد، اسید سولفوریک در تولید کودهای پر مصرف از جمله کودهای فسفاته و نیز کود سولفات آمونیوم مورد استفاده قرار می‌گیرد و در این کاربردها نیز قابل جایگزینی با ماده دیگری نیست. لذا از این نظر بسیار حائز اهمیت است.

در بخش مقالات به معرفی دسته ای از محصولات  شیمیایی پرداخته شده است.شایان ذکر است محصولات نام برده شده شامل مطالعات امکانسنجی می باشد. در گزارشات امکانسجی به وضعیت بازار،فرایندهای تولید و اطلاعات سرمایه‌گذاری مورد نیاز پرداخته شده  که تمامی این اطلاعات قابل ارائه به مشتریان می باشد.

این مقالات توسط شرکت آلما شیمی پاسارگاد برای شما تهیه شده است.