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文檔簡介

2萬噸/年硫磺及酸性水汽提裝置

技術(shù)方案2萬噸/年硫磺及酸性水汽提裝置本裝置為XX開發(fā)區(qū)化工園區(qū)的其他化工裝置的配套項(xiàng)目,集中處置酸性水、含硫尾氣,進(jìn)行有嘗加工,年回收硫磺20000噸,投資約3700萬元.一、概述目前,國內(nèi)煉廠的酸性氣、酸性水處置設(shè)施的配置模式多種多樣,每一個廠的情形都不相同,但歸納起來都有一起點(diǎn):脫硫溶劑再生、酸性水汽提分散在主體裝置內(nèi)。酸性氣多點(diǎn)輸送,距硫磺回收裝置較遠(yuǎn)。由于酸性水、酸性氣的分散處置,在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)暴露了許多問題,而酸性水和酸性氣集中處置具有以下優(yōu)勢:知足生產(chǎn)需要和環(huán)境愛惜的要求。節(jié)省投資和占地。公用工程及溶劑消耗顯著降低。系統(tǒng)流程簡化。硫磺回收裝置及系統(tǒng)靠得住性增加。不易發(fā)生HS泄露,工廠系統(tǒng)更平安。2兩個系列互連、互備,增加生產(chǎn)靈活性。聯(lián)合操作,車間即可統(tǒng)一和諧治理。本可研本著污染集中治理、節(jié)省投資與占地、綜合利用、節(jié)能降耗、合理優(yōu)化等原那么,全廠的脫硫富溶劑集中再生,全廠酸性水分類集中處置,與硫磺回收裝置聯(lián)合布置,統(tǒng)一治理、操作,實(shí)現(xiàn)全廠酸性氣、酸性水處置的平安、穩(wěn)固、優(yōu)化、長效。氣體脫硫與各工藝裝置一體考慮,其吸收HS的富溶劑集中再生。2各工藝裝置產(chǎn)生的含硫污水別離排出,分類集中處置。新建一套酸性水汽提裝置,處置上游裝置來的酸性水。溶劑集中再生、酸性水汽提裝置與硫磺回收裝置聯(lián)合布置,統(tǒng)一治理、聯(lián)合操作,形成酸性氣、酸性水的集中處置裝置區(qū)。硫磺裝置處置全廠所有的酸性氣。

二、酸性水汽提(一)概述本裝置處置延遲焦扮裝置、硫磺裝置及原有裝置等上游裝置來的酸性水,考慮其它不確信因素及后續(xù)裝置的建設(shè),酸性水汽提裝置的設(shè)計規(guī)模為60t/h.(二)原料及產(chǎn)品性質(zhì)一、原料性質(zhì)延遲焦化酸性水加氫改質(zhì)酸性水常減壓酸性水延遲焦化酸性水加氫改質(zhì)酸性水常減壓酸性水二、產(chǎn)品性質(zhì)2NH-N2000~3000ppm3HS5000?10000ppm2NH-N3000~5000ppm3HS500~1000ppm2凈化水:HS2W50ppm,NH-N<100ppm3凈化水:HS2W50ppm,NH-N<100ppm3(三)工藝技術(shù)選擇國內(nèi)酸性水汽提工藝要緊分為單塔加壓汽提氨側(cè)線抽出工藝、雙塔加壓汽提工藝及單塔低壓汽提工藝。(1)單塔加壓汽提氨側(cè)線抽出工藝是在加壓汽提塔中部抽出一股富氨氣體,經(jīng)三級冷卻分凝后取得較高純度的氨氣,而H2s從汽提塔頂分出,從而使H2s及NH3分開。單塔加壓汽提工藝事實(shí)上是將脫H2s塔與脫NH3塔合為一個塔,該工藝具有流程較復(fù)雜、能耗中等、操縱難度較高等特點(diǎn)。(2)雙塔加壓汽提工藝對原料的適應(yīng)性強(qiáng),對H2s及NH3含量高的酸性水尤其適用。酸性水中的H2s及NH3別離在兩個塔中逐級脫出,操作上易于操縱,但流程較復(fù)雜,能耗較高,動工時刻較長。國內(nèi)關(guān)于單塔加壓汽提氨側(cè)線抽出工藝、雙塔加壓汽提工藝副產(chǎn)的高純度NH3大多通過脫硫精制及緊縮冷凝制成液氨加以回收,做到資源的充分利用,代價是工藝流程復(fù)雜、操作難度增加、投資較高、能耗高、占地多。單塔低壓汽提工藝,能耗最低,投資最少,易操作。以往小型煉廠處置低濃度酸性水的裝置其酸性氣多送往火炬或燃燒爐燃燒,不能知足日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求。

關(guān)于大中型煉廠,酸性水汽提裝置采納單塔低壓汽提工藝,不設(shè)氨回收系統(tǒng)能夠簡化流程、節(jié)省投資及占地、降低能耗、方便操作,其含H2s及NH3酸性氣可直接送至硫磺回收裝置,硫磺回收裝置制硫爐需配置特殊的火嘴。表1-1 技術(shù)方案比較方案項(xiàng)目單塔加壓側(cè)線抽出汽提雙塔加壓汽提單塔低壓全吹出汽提1、技術(shù)成熟可靠程度可靠可靠可靠2、工藝流程較復(fù)雜復(fù)雜簡單3、回收液氨回收回收不回收4、投資較高高低5、占地面積較大大小6、蒸汽單耗Kg/t酸性水160-200250?280130?1807、酸性氣質(zhì)量酸性氣不含氨,酸性氣壓力高可滿足遠(yuǎn)距離輸送酸性氣不含氨,酸性氣壓力高可滿足遠(yuǎn)距離輸送酸性氣為硫化氫和氨的混合物,不宜遠(yuǎn)距離輸送。8、凈化水質(zhì)量滿足要求滿足要求滿足要求工藝技術(shù)方案選擇:為降低工程投資,減少公用工程消耗和占地,解決工廠副產(chǎn)液氨無前途的問題,酸性水汽提工藝技術(shù)方案采納單塔低壓全吹出汽提工藝。采納單塔常壓汽提工藝,酸性水中的硫化氫和氨經(jīng)蒸汽汽提,再經(jīng)冷凝分液后,與溶劑再生裝置的酸性氣一并送往硫磺回收裝置回收硫汽磺提;后的凈化水可回用至各裝置,多余的直接排入含油污水管網(wǎng),知足污水處置場進(jìn)水水質(zhì)要求。要緊操作條件表1-2 要緊操作條件項(xiàng) 目單位數(shù)據(jù)項(xiàng) 目單位數(shù)據(jù)汽提塔頂壓力MPa(g)汽提塔頂溫度℃90汽提塔底壓力MPa(g)汽提塔底溫度℃130物料平穩(wěn)表1-3 物料平穩(wěn)表項(xiàng) 目Kg/h備注入酸性水60000出方1.凈化水590402.酸性氣960合 計60000工藝流程簡述各裝置來的酸性水進(jìn)入酸性水脫氣罐,脫出烴類氣體。酸性水自流至酸性水除油器,脫油后的酸性水進(jìn)入酸性水儲罐,罐頂氣體至水封罐經(jīng)水洗后排至大氣,酸性水由酸性水進(jìn)料泵抽出,經(jīng)酸性水—凈化水換熱器換至95℃左右,進(jìn)入污水汽提塔中部。塔底用(g)蒸汽汽提,塔頂含氨酸性氣經(jīng)空冷冷至80℃左右,經(jīng)塔頂分液罐分液后,作為塔頂回流。塔底凈化水經(jīng)酸性水—凈化水換熱器冷至50℃左右送出裝置。自動操縱一、要緊操縱方案本裝置除常規(guī)PID單回路和串級操縱外無復(fù)雜的操縱方案。二、儀表選型儀表選型原那么見第二章中第四節(jié)自動操縱水平中內(nèi)容。3、DCS操縱系統(tǒng)配置TOC\o"1-5"\h\z①操縱回路數(shù)(包括復(fù)雜回路) 15個②檢測點(diǎn) 28個③操作站 1個④DCS操縱柜(含平安柵柜、端子柜) 2個4、儀表供風(fēng)本裝置的儀表凈化風(fēng)壓力按規(guī)定不小于(表)。本裝置儀表最大耗氣量為30標(biāo)準(zhǔn)立方米/時。要緊設(shè)備的選擇酸性水汽提部份要緊設(shè)備約15臺,其中:TOC\o"1-5"\h\z塔 器 1 臺容 器 4 臺冷換設(shè)備 2 臺泵 8 臺酸性水汽體裝置中侵蝕介質(zhì)主若是H2S、CO2、NH3、CN-等,和由它們之間的反映生成的NH4HS和NH4HCO3。設(shè)備選材應(yīng)避免H2S、CN-等可能引發(fā)的應(yīng)力侵蝕破壞和氫鼓泡。酸性水汽提塔:依照介質(zhì)、溫度情形,下部選用20R鋼板加焊后排除應(yīng)力熱處置,上部采納不銹鋼,塔內(nèi)件塔盤等采納不銹鋼。公用工程消耗表1-4 公用工程消耗表序號項(xiàng)目消耗量備注單位數(shù)量1蒸汽t/h2電kWh353循環(huán)水t/h1604凈化風(fēng)Nm3/h20三、溶劑再生(一)概述溶劑再生處置焦化干氣液化氣脫硫和硫磺回收裝置尾氣處置來的富液??偺幹靡?guī)模:?140t/h。(二)原料及產(chǎn)品性質(zhì).原料性質(zhì)富胺液HS含量22g/L2.產(chǎn)品性質(zhì)貧胺液HS含量g/L2(三)裝置物料平穩(wěn)表1-5 物料平穩(wěn)表項(xiàng) 目kg/ht/a入1.富胺液14204511363602.補(bǔ)充水95760方合計1421401137120出1.貧胺液14000011200002.酸性氣210016800方3.閃蒸烴~40320合 計1421401137120(四)工藝技術(shù)選擇采納常規(guī)汽提再生法,再生塔底重沸器熱源采納低壓蒸汽。MEA、DEA、DIPA、MDEA和復(fù)合MDEA都可用于干氣及液化石油氣脫硫處置.MEA是工業(yè)用醇胺中堿性最強(qiáng)的,它與酸性組分迅速反映,很容易使原料氣硫化氫含量降到5mg/m3以下。即可脫CO2也可脫H2S,對二者無選擇性。具有最大的酸性氣負(fù)荷。侵蝕性強(qiáng),溶劑損失量大。DEA是仲胺,和MEA的要緊區(qū)別是與COS及CS2的反映速度較慢,DEA對CO2和H2S也沒有選擇性,但侵蝕性較輕,降解物溶劑損失量較少。DIPA是仲胺,對HS有必然的選擇性,其特點(diǎn)是有部份脫除有機(jī)硫的能力,侵蝕2性較小。MDEA是叔胺,盡管其與H2s的反映能力不及MEA,但在CO2和H2S共存時,對H2S有良好的選擇性。具有節(jié)能、侵蝕性輕、不易降解變質(zhì)的特點(diǎn)。復(fù)合型甲基二乙醇胺(MDEA)溶劑是最近幾年來國內(nèi)外研究、應(yīng)用最快的溶劑,該溶劑是以MDEA為基礎(chǔ)組分,加入適量添加劑改善胺溶液的脫硫選擇性、抗降解和抗侵蝕能力,另外還加入微量輔助添加劑,以增加溶劑的抗氧化和抗發(fā)泡能力。到目前為止,我國已有30多套工業(yè)裝置采納復(fù)合型MDEA溶劑,普遍收到較好的利用成效。復(fù)合型甲基二乙醇胺(MDEA)溶劑與傳統(tǒng)的其他醇胺脫硫劑(MEA、DEA、DIPA)相較要緊有以下特點(diǎn):?對HS有較高的選擇吸收性能,溶劑再生后酸性氣濃度能夠達(dá)到70%(V).2?溶劑損失量小。其蒸汽壓在幾種醇胺中最低,而且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)固,溶劑降解物少。?堿性在幾種醇胺中最低,故侵蝕性最輕。裝置能耗低。與H2S、CO2的反映熱最小,同時利用濃度可達(dá)25-40%,溶劑循環(huán)量降低,故再生需要的蒸汽量大大降低。節(jié)省了投資。因其對HS選擇性吸收高,溶劑循環(huán)量降低且利用濃度高,故降低2了設(shè)備體積,節(jié)省了投資。表1-6 脫硫劑的物化性質(zhì)MEADEADIPAMDEA分子量密度,20℃,g/ml凝點(diǎn)℃2842粘度,20℃,mm/s380(30198(45101蒸汽壓,20℃Pa28<<<沸點(diǎn)℃()()150167164水中溶解度20℃完全互溶87完全互溶反應(yīng)熱kJ/kg,H2S1905111911401050KJ/kg,CO21920151021801420綜合以上分析,推薦采納復(fù)合型甲基二乙醇胺溶劑作為脫硫劑。是先進(jìn)靠得住而且是最經(jīng)濟(jì)的。富液采納中溫(60~65℃)低壓閃蒸方式,穩(wěn)固再生塔操作,降低酸性氣帶烴,閃蒸壓力,停留時刻大于20分鐘。設(shè)置完善的溶劑過濾系統(tǒng)。過濾是胺法凈化系統(tǒng)減輕溶劑發(fā)泡、降低系統(tǒng)侵蝕產(chǎn)物的最有效手腕之一。本可研采納機(jī)械(袋式)和活性炭兩種過濾相結(jié)合的過濾形式。袋式過濾用于脫除致使發(fā)泡、侵蝕和不合格產(chǎn)品的顆粒物;活性炭采納高碘值煙煤基活性炭,用于吸附夾帶的烴類、胺降解產(chǎn)物、游離鐵和熱穩(wěn)固鹽類。再生塔底采納低壓蒸汽供熱,幸免塔底重沸器管制壁溫太高而產(chǎn)生的溶劑降解。(五)工藝流程說明自焦扮裝置、油品改質(zhì)裝置和硫磺回收裝置尾氣處置來的含HS富溶劑混合進(jìn)入2富液緩沖罐閃蒸出輕烴后,經(jīng)富液泵與貧液換熱后進(jìn)入再生塔汽提再生,再生塔底由重沸器供熱,塔頂酸性氣經(jīng)冷凝冷卻后,酸性氣送至硫磺回收裝置,冷凝液經(jīng)泵返回再生塔作為回流,塔底貧液經(jīng)與富液換熱并進(jìn)一步冷卻后,進(jìn)入溶劑緩沖罐,貧溶劑由溶劑泵別離送至上述各裝置循環(huán)利用。自動操縱一、要緊操縱方案本裝置除常規(guī)PID單回路和串級操縱外無復(fù)雜的操縱方案。①操縱回路數(shù) 5個②檢測點(diǎn) 18個二、儀表選型儀表選型原那么見第二章中第四節(jié)自動操縱水平中內(nèi)容。3、儀表供風(fēng)本裝置的儀表凈化風(fēng)壓力按規(guī)定不小于(表)。要緊設(shè)備選擇一、再生塔:采納25層浮閥塔盤。(八)消耗指標(biāo)一、公用工程消耗表1-7 公用工程消耗表序號項(xiàng)目單位消耗量備注1循環(huán)冷水t/h500連續(xù)2新鮮水t/h10間斷最大量3脫鹽水t/h14電185380V5蒸汽t/h連續(xù)/間斷6回收凝結(jié)水t/h連續(xù)7非凈化壓縮空氣m3n/h30間斷8凈化壓縮空氣m3n/h30連續(xù)9氮?dú)鈓3n/h15/120連續(xù)/間斷二、化學(xué)藥劑消耗量復(fù)合甲基二乙醇胺: 年用量30t。四、硫磺回收裝置

(一)概述本裝置包括硫磺回收、尾氣處置、尾氣燃燒、液硫脫氣和液硫成型五個部份,處置溶劑再生和酸性水汽提來的酸性氣。硫磺裝置規(guī)模適當(dāng)擴(kuò)大,按最大生產(chǎn)硫磺2X104t/a的規(guī)模進(jìn)行設(shè)備設(shè)計,實(shí)際生產(chǎn)硫磺義104t/a。(二)原料及產(chǎn)品性質(zhì)一、原料性質(zhì)本裝置的原料為溶劑再生及酸性水汽提裝置來酸性氣,其組成見表表4-4-8。二、產(chǎn)品性質(zhì)表1-9硫磺產(chǎn)品指標(biāo)項(xiàng)目純度砷含量灰份酸度(以H2sO4計)水份指標(biāo)%(m/m)三WWWW(三)裝置物料平穩(wěn)(1)制硫部份表1-10制硫部份物料平穩(wěn)表項(xiàng)目名稱Wt%kg/h104t/a進(jìn)料進(jìn)裝置酸性氣3650制硫用空氣7813合 計10011463出料硫磺3288制硫尾氣8175合 計10011463(2)尾氣處置部份表1-11表1-11尾氣處置部份物料平穩(wěn)表項(xiàng)目名稱Wt%kg/h104t/a進(jìn)料制硫尾氣8175空氣4607燃料氣210MDEA(25%貧液)48420合 計10061412出料排放廢氣10800MDEA(富液)49074急冷水(至污水汽提)1538合 計10061412(四)工藝技術(shù)選擇一、國內(nèi)硫磺回收及尾氣處置的現(xiàn)狀我國自第一套從天然氣中回收硫磺的裝置1966年投產(chǎn)以來,隨著加工含硫原油及天然氣開采量的增加及環(huán)保要求的提高,硫磺回收裝置的數(shù)量及規(guī)模迅速增加,最近幾年來,國內(nèi)硫磺回下班藝技術(shù)水平也有專門大提高,齊魯石化公司和滬州天然氣研究院接踵研制幾種專門性能的催化劑,正在慢慢形成國產(chǎn)硫磺回收催化劑系列。目前國內(nèi)硫磺回收裝置已超過60套,單套規(guī)模最小的為300t/a,最大的為10X104t/a,絕大部份小于1X104t/a。三十連年來,我國自行設(shè)計與投產(chǎn)的裝置約有四十多套,工藝方式除少數(shù)廠因處置低濃度酸性氣采納分流法外,其余都是采納部份燃燒法,轉(zhuǎn)化器級數(shù)大多采納二級轉(zhuǎn)化,進(jìn)程氣加熱方式大多采納外旁路摻合,硫磺尾氣大多采納熱燃燒。二、工藝技術(shù)方案比較隨著裝置規(guī)模的擴(kuò)大及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格等諸多因素阻礙,尾氣僅經(jīng)熱燃燒已不能知足要求,因此最近幾年來前后從國外引進(jìn)幾種尾氣處置技術(shù)。依照國外公司提供的有關(guān)資料,在過去十年進(jìn)展最快的硫磺回收和尾氣處置工藝要緊分為以下三類:低溫克勞斯法:以MCRC、CBA和Sulfureen為代表。還原一吸收法:以SCOT、RAR為代表。選擇性氧化法:以Superclaus和BSR/HI-Activity為代表。⑴還原—吸下班藝的大體進(jìn)程是:硫磺尾氣和氫氣加熱后與燃料氣燃燒的高溫?zé)煔饣旌现?00℃左右進(jìn)入加氫反映器,在加氫催化劑作用下,使尾氣中的硫及硫化物(S6,S8,COS,CS2)幾乎全數(shù)轉(zhuǎn)變成硫化氫,該進(jìn)程氣經(jīng)冷卻后進(jìn)入脫硫吸收塔,幾乎全數(shù)硫化氫及部份二氧化碳被溶劑吸收,使尾氣中總硫小于300ppm,經(jīng)尾氣燃燒后排放。吸收了硫化氫、二氧化碳的富液進(jìn)入再生塔,再生塔頂酸性氣送至硫回收作為原料,再生后的貧液返回吸收塔循環(huán)利用。該工藝是利用酸性氣尾氣中的硫及硫化物加氫還原成硫化氫,并經(jīng)醇胺溶劑吸收以達(dá)凈化尾氣的目的,凈化度在各類尾氣處置方式中是最高的,尾氣中的總硫可降低至300ppm以下,硫的總回收率可達(dá)%。但該法工藝流程較復(fù)雜,設(shè)備投資及操作費(fèi)用也居各類尾氣處置方式之首,一樣來講,尾氣處置的設(shè)備投資約和硫磺回收的設(shè)備投資相當(dāng),因此該工藝常經(jīng)常使用于大規(guī)模且大氣環(huán)境要求極嚴(yán)的地域。⑵MCRC工藝是一種將常規(guī)CLAUS進(jìn)程和低溫CLAUS進(jìn)程結(jié)合在一路的工藝進(jìn)程(轉(zhuǎn)化級數(shù)通常采納四級或三級),其效率相當(dāng)于常規(guī)CLAUS進(jìn)程和低溫CLAUS進(jìn)程聯(lián)合的總效率,三級轉(zhuǎn)化的MCRC工藝硫回收率為~99%。三級轉(zhuǎn)化器中的一級轉(zhuǎn)化器是常規(guī)^LAUS轉(zhuǎn)化器,后兩級轉(zhuǎn)化器在亞硫露點(diǎn)下操作,依次進(jìn)行再生,按期切換操作。三級轉(zhuǎn)化MCR的qm個轉(zhuǎn)化器起到了常規(guī)CLAUS加上尾氣處置的一頂二作用,因此這種方式相對來講流程簡單、設(shè)備投資和操作費(fèi)用較低,是一種競爭能力很強(qiáng)的尾氣處置工藝。⑶Superclaus工藝是在硫磺回收后增加一臺裝有選擇性氧化催化劑的反映器,現(xiàn)在硫磺回收采納硫化氫過量操作,而不是常規(guī)操縱H2S/SO2=2的操作方法,使離開硫磺回收的末級反映器的尾氣中含有~%(V)的硫化氫。采納這種流程,選擇性氧化反映器前為二級轉(zhuǎn)化時,硫回收率為99%,假設(shè)為三級轉(zhuǎn)化時,硫回收率為%。該工藝流程簡單,操作靠得住,設(shè)備投資和操作費(fèi)用低,是一種很有競爭力的工藝。⑷綜合比較,硫回下班藝裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表表1-12 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表項(xiàng)目工藝類型克勞斯段硫回收率%全裝置總硫回收率%相對投資%操作費(fèi)用工藝特征Claus(二級)?96?9680低工藝簡單,要求H2S/SO產(chǎn)2,有機(jī)硫水解完全Claus?98?98100低工藝簡單,要求H2S/SO產(chǎn)2,須裝填(三級)使用高活性系列化催化劑,有機(jī)硫水解完全MCRC9699100?125較低二、三級過程氣采用時間程序控制,周期性切換操作,要求使用高活性催化劑,有機(jī)硫水解完全,H2S/SO2^2比率控制非常嚴(yán)格。SuperClaus-99或>9599?105?120較低要求使用高活性催化劑,有機(jī)硫水解完全,采用選擇性氧化催化劑,工藝簡單,操作容易Claus(二級〕+SCOT(還原-吸收)>95三170?200較高工藝復(fù)雜,投資消耗較高,不要求特別嚴(yán)格的HS/SO^2比率控制,2 2有機(jī)硫水解完全,尾氣中硫化物被加氫還原為H2s并被吸收依照以上表中幾種硫磺回收及尾氣處置工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較能夠看出,在選擇硫磺回下班藝類型時,需要在考慮裝置規(guī)模、硫磺回收率的同時,還要結(jié)合裝置的周圍環(huán)境、氣象及綜合污染效應(yīng),在知足環(huán)保要求的社會效益前提下,盡可能降低裝置投資及操作費(fèi)用,提高經(jīng)濟(jì)效益。SuperClaus工藝和MCRC工藝因具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,不需要另加尾氣處置裝置而令人注視;還原—吸下班藝盡管投資和操作費(fèi)用較高,但尾氣凈化程度高,SO2排放濃度<300PPm,最低已可至10Ppm?50PPm,環(huán)境和規(guī)模效益較好,因此仍然是最為成熟,靠得住、適于推行利用的工藝。3、工藝技術(shù)方案選擇依照上述情形,選擇硫磺回收及尾氣處置工藝方案時的一樣原那么是:當(dāng)采納常規(guī)CLAUS工藝,硫磺尾氣經(jīng)熱燃燒不能知足排放要求時,第一考慮采納流程較簡單,投資較低的低溫CLAUS工藝(如MCRC等)及最近幾年開發(fā)的SUPERCLAUS工藝,如仍不能知足要求,且裝置規(guī)模又較大時,才考慮采納流程較復(fù)雜,操作費(fèi)用較高,投資又較大的還原—吸下班藝。國家環(huán)保局提出了1997年1月1日開始實(shí)施的新標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)除嚴(yán)格了煙囪高度和SO2排放量的關(guān)系外,還提出了5。2排放濃度需小于960mg/m3的要求;如此就要求所有的硫磺回收裝置必需采納還原—吸下班藝才能達(dá)到要求。依照現(xiàn)有酸性氣的濃度及流量,結(jié)合工廠脫硫溶劑進(jìn)行集中再生,并與該裝置聯(lián)合布置的特點(diǎn),尾氣處置不需配套單獨(dú)的溶劑再生系統(tǒng),尾氣吸收溶劑進(jìn)溶劑再生裝置集中處置,降低尾氣處置的投資,相應(yīng)操作費(fèi)用也有所降低,本可行性研究報告建議采納部份燃燒法,外摻合兩級轉(zhuǎn)化的常規(guī)克勞斯制硫工藝,尾氣處置采納還原-吸下班藝。4、工藝技術(shù)特點(diǎn)⑴采納部份燃燒法、外摻合兩級轉(zhuǎn)化Claus制硫工藝。⑵尾氣處置采納還原-吸下班藝。總硫回收率可達(dá)%以上。⑶尾氣采納熱燃燒后經(jīng)80米煙囪排空,排空煙氣中SO量及濃度知足國家大氣污2染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16297-1996)的要求。⑷液硫脫氣采納循環(huán)和注氨結(jié)合的方式,將液硫中的HS降到最低,減輕操作環(huán)2境的污染。⑸尾氣處置不設(shè)單獨(dú)的再生系統(tǒng),吸收溶劑送入溶劑再生裝置,降低投資和消耗。要緊操作條件表1-13 要緊操作條件表項(xiàng) 目單位數(shù)據(jù)進(jìn)裝置酸性氣溫度℃40進(jìn)裝置酸性氣壓力MPa(g)制硫燃燒爐爐膛溫度℃1300制硫余熱鍋爐汽包產(chǎn)生蒸汽壓力MPa(g)冷凝器產(chǎn)生蒸汽壓力MPa(g)尾氣加氫反應(yīng)器入口溫度℃290?300尾氣急冷塔氣流出口溫度℃40尾氣吸收塔胺液進(jìn)口溫度℃40尾氣焚燒爐爐膛溫度℃670工藝流程簡述一、制硫部份自酸性水汽提及溶劑再生裝置來的酸性氣經(jīng)酸性氣分液罐分液后進(jìn)入酸性氣燃燒爐。酸性氣分液罐排出的酸性液,自流至酸性液壓送罐,經(jīng)酸性水泵送到裝置外(酸性水汽提裝置)處置。在爐內(nèi),依照制硫反映需氧量,通過比值調(diào)劑嚴(yán)格操縱進(jìn)爐空氣量,使進(jìn)爐酸性氣中的HS約有65%直接生成元素硫,進(jìn)程氣經(jīng)制硫余熱鍋爐發(fā)生(g)蒸汽回收余2熱,再經(jīng)一級冷凝器發(fā)生低壓蒸汽,同時將進(jìn)程氣中的元素硫冷凝為液態(tài)并分出進(jìn)入液硫池。依照反映溫度要求,一級冷凝器后的進(jìn)程氣與制硫燃燒爐后的高溫氣流通太高溫?fù)胶祥y,按要求混合后進(jìn)入一級轉(zhuǎn)化器,在催化劑的作用下,進(jìn)程氣中的HS和2SO2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為元素硫,自一轉(zhuǎn)出來的高溫進(jìn)程氣進(jìn)入進(jìn)程氣換熱器,與自二冷出來的進(jìn)程氣換熱后,再進(jìn)入二級冷凝器,進(jìn)程氣經(jīng)二級冷凝器發(fā)生蒸汽并使元素硫凝為液態(tài),液硫捕集分離后進(jìn)入液硫池;由二級冷凝器出來的進(jìn)程氣再經(jīng)進(jìn)程氣換熱器加熱后進(jìn)入二級轉(zhuǎn)化器,使進(jìn)程氣中剩余的H2S和SO2進(jìn)一步發(fā)生催化轉(zhuǎn)化,二轉(zhuǎn)出口進(jìn)程氣經(jīng)三級冷凝器發(fā)生蒸汽并使元素硫凝為液態(tài),液硫被捕集分離進(jìn)入液硫池,尾氣經(jīng)尾氣分液罐分液后進(jìn)入尾氣處置部份。液硫池的液硫,經(jīng)脫氣處置,液硫中的有毒氣體被分出,送至尾氣燃燒爐燃燒。脫氣后的液硫用泵送至液硫成型或至液硫裝車。二、尾氣處置部份以焦化干氣作燃料,在還原爐的燃燒室內(nèi)進(jìn)行次化學(xué)當(dāng)量燃燒,產(chǎn)生還原性氣體(H2、CO),自制硫尾氣分液罐出來的制硫尾氣,與該還原氣在混合室內(nèi)混合,被加熱到300℃左右進(jìn)入加氫反映器,在加氫催化劑的作用下進(jìn)行加氫水解反映,將SO2、SX、CS2、COS等還原為H2S。從尾氣加氫反映器出來的氣流經(jīng)蒸汽發(fā)生器發(fā)生蒸汽回收熱量后進(jìn)入尾氣急冷塔,與急冷水直接接觸降溫。塔底污水經(jīng)急冷水冷卻器冷卻后從頭打入塔內(nèi)循環(huán)利用,因尾氣溫度降低而凝析下來的多余的急冷水送至酸性水汽提單元處置。為了避免設(shè)備侵蝕,需在急冷水中注入NH3,以調(diào)劑其pH值。急冷降溫后的尾氣自塔頂出來進(jìn)入尾氣吸收塔,用上游再生系統(tǒng)送來的甲基二乙醇胺溶液吸收其中的HS,尾氣吸收塔頂出來的凈化氣進(jìn)入尾氣燃燒爐燃燒,在尾氣燃燒爐內(nèi),凈化氣中殘2余的H2s被燃為SO2,烴類分解成CO2和4。,高溫?zé)煔饨?jīng)蒸汽過熱器和尾氣加熱器與制硫尾氣換熱回收余熱,再與摻入的冷空氣混合降溫后由煙囪排放。尾氣吸收塔利用后的富液用富液泵送返上游溶劑再生設(shè)施進(jìn)行溶劑再生。(七)自動操縱水平一、生產(chǎn)裝置對儀表和自動化水平的要求(1)本裝置是以清潔酸性氣和含氨酸性氣為原料,產(chǎn)品為液體硫磺和固體硫磺,凈化尾氣達(dá)標(biāo)排放。本裝置操作溫度較高,工藝介質(zhì)粘稠、易結(jié)晶,易燃易爆,且含有硫化氫有毒介質(zhì),故對自控設(shè)備選型、防爆要求嚴(yán)格。(2)為知足工藝進(jìn)程的要求,確保裝置長周期、滿負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)、平安、平穩(wěn)運(yùn)行;本裝置采納分散操縱系統(tǒng)(DCS)。(3)為確保裝置平安生產(chǎn)和人身平安,對可能泄漏或聚集硫化氫和可燃?xì)怏w的地址,按規(guī)定設(shè)硫化氫有毒氣體檢測器及可燃?xì)怏w檢測器,信號送至DCS進(jìn)行指示、報警、記錄。(4)對進(jìn)出裝置的酸性氣、循環(huán)水、新鮮水、蒸汽等按不同要求設(shè)置了流量指示積存。二、要緊操縱方案自動操縱均選用成熟的,經(jīng)實(shí)踐證明是靠得住的操縱方案,除常規(guī)PID單回路和串級操縱外,裝置內(nèi)還采納了以下一些較為復(fù)雜的操縱方案。(1)進(jìn)程氣換熱器、尾氣加熱器出口溫度采納兩分程操縱,兩分程操縱系統(tǒng)全數(shù)采納DCS內(nèi)電分程(兩路4-20mA輸出)。(2)制硫燃燒爐的燃料氣配風(fēng)及酸性氣配風(fēng)、尾氣燃燒爐的燃料氣配風(fēng)均采納比值操縱系統(tǒng)。(3)制硫燃燒爐燃料氣與蒸汽及風(fēng)的雙重配比操縱。(4)所有泵的運(yùn)行狀態(tài)在DCS上設(shè)有狀態(tài)運(yùn)行指示。(5)平安聯(lián)鎖、順序操縱和關(guān)聯(lián)變量條件操縱3、儀表選型凡屬爆炸危險區(qū)安裝的電動儀表,必需符合該區(qū)的防爆要求,優(yōu)先選用本質(zhì)平安型儀表,部份儀表用隔爆型。4、DCS操縱系統(tǒng)配置TOC\o"1-5"\h\z①操縱回路數(shù)(包括復(fù)雜回路) 65個②檢測點(diǎn) 98個③操作站 2個④DCS操縱柜(含平安柵柜、端子柜) 3個⑤報警報表打印機(jī) 2臺五、儀表供電、供風(fēng)(1)儀表供電儀表用電供給機(jī)柜室為220VAC50Hz單相電源,由不中斷電源UPS供給,容量為10KVA。(2)儀表供風(fēng)本裝置的儀表凈化風(fēng)壓力按規(guī)定不小于(表)。本裝置儀表最大耗氣量為150標(biāo)準(zhǔn)立方米/時。(八)要緊設(shè)備選擇硫磺回收裝置共有要緊設(shè)備約32臺,其中:TOC\o"1-5"\h\z塔器 2 臺加熱爐 3 臺反映器 3 臺容器 7 臺冷換設(shè)備 9 臺泵 8 臺一、工業(yè)爐:該裝置含酸性氣燃燒爐,還原爐及尾氣燃燒爐各一臺。酸性氣燃燒爐是Claus反映的要緊設(shè)備,它對全裝置長周期穩(wěn)固運(yùn)行起決定作用。由于酸性氣燃燒爐操作時,爐膛溫度轉(zhuǎn)變幅度較大,酸性氣燃燒爐實(shí)際操作溫度最高達(dá)到1450℃,而正常操溫度為1300℃。為確保酸性氣燃燒爐的平安,設(shè)計時考慮爐體內(nèi)襯的最高利用溫度,宜采納新型襯里材料和結(jié)構(gòu)。二、反映器:反映器采納耐酸襯里,并采納外保溫。3、冷凝冷卻器:一、二、三級冷凝冷卻器為同殼結(jié)構(gòu)。4、碳鋼類設(shè)備采納較大的侵蝕裕量。五、部份設(shè)備需進(jìn)行整體熱處置。(九)裝置消耗指標(biāo)1、給排水水量表表1-14 給排水水量表序號使用地點(diǎn)供水(t/h)排水(t/h)備注循環(huán)冷新鮮除氧水循環(huán)熱生產(chǎn)廢生活污含硫1制硫余熱鍋爐水水水水水污水

2一、二、三級冷凝冷卻器3鍋爐排污冷卻器664蒸汽發(fā)生器5尾氣廢熱鍋爐6急冷水冷卻器1291297生活用水及沖洗用間斷8尾氣急冷塔9成型機(jī)3030間斷合 計1651651、用電量表1-15 用電量表序號使用地點(diǎn)電壓數(shù)量(臺)容量(kW)軸功年運(yùn)年用電備注操作備用操作備用率時轉(zhuǎn)數(shù)量104lWh1制硫爐鼓風(fēng)機(jī)3801117517580002尾氣爐鼓風(fēng)機(jī)3801175754880003液硫脫氣泵380180004液硫提升泵3801180005急冷水循環(huán)泵38011111188006成型機(jī)循環(huán)水泵3801180007酸性水泵380114480008富液泵38011303080009硫磺成型機(jī)3801800010產(chǎn)品自動包裝稱380110108000812儀表用電22010108000813照明用電2205540002合計3、蒸汽產(chǎn)耗及回收凝結(jié)水量表1-16蒸汽產(chǎn)耗及回收凝結(jié)水量表表1-16蒸汽產(chǎn)耗及回收凝結(jié)水量表序號使用地點(diǎn)消耗蒸汽(t/h)自產(chǎn)蒸汽(t/h)凝結(jié)水備注(g)(g)(g)(g)(g)1一、二、三級冷凝冷卻器2制硫余熱鍋爐3蒸汽發(fā)生器4尾氣廢熱鍋爐5設(shè)備及管線夾套用汽?1(3)6蒸汽噴射器用汽7消防用汽間斷8開停工用汽間斷合計1?1(3)4、燃料氣耗量表1-17 燃料氣耗量表序號使用地點(diǎn)kg/ht/a備注1制硫燃燒爐?300烘爐用2尾氣焚燒爐1503加氫還原爐60合計5、化學(xué)藥劑消耗表1-18化學(xué)藥劑消耗表序號名稱單位數(shù)量備注1克勞斯催化劑m3一次投入量,壽命3年2加氫催化劑m3一次投入量,壽命5年3填料m3一次投入量,壽命3?4年4瓷球m37一次投入量,壽命3?4年5液氨瓶2一次投入量六、凈化風(fēng)耗量表1-19凈化風(fēng)耗量見表

序號使用地點(diǎn)Nm3/minNm3/h104Nm3/a備注1儀表112096合計967、氮?dú)夂牧勘?-20 氮?dú)夂牧恳姳硇蛱柺褂玫攸c(diǎn)Nm3/minNm3/h104Nm3/a備注1吹掃用氣30間斷2液硫脫氣池用氣8064合計8064八、裝置能耗及能耗指標(biāo)表1-21裝置能耗及能耗指標(biāo)表序號名 稱年消耗量能耗系數(shù)能耗X104MJ單位數(shù)量單位系數(shù)1循環(huán)冷水104t132MJ/t2新鮮水104tMJ/t3除氧水104tMJ/t4電104kWhMJ/kWh5(g)蒸汽104tMJ/t31826(g)蒸汽104tMJ/t27637凝結(jié)水104tMJ/t8凈化風(fēng)104Nm396MJ/Nm39燃料氣104tMJ/t4186810氮?dú)?04Nm364MJ/Nm3合 計(十)裝置“三廢”排放1、廢水本裝置生產(chǎn)進(jìn)程中排出的廢水有含硫污水少、量地面沖洗水及鍋爐排污,詳細(xì)情形見表1-22。表1-22廢水排放表廢水名稱排放源排放規(guī)律排放量平均排放水質(zhì)排放去向

(t/h)(mg/l)地面沖洗水間斷油:20; 懸浮物:200;COD:200;PH:7污水處理廠圍堰雨水間斷COD:200;懸浮物:100;油:50; PH:7?污水處理廠生產(chǎn)污水鍋爐及冷凝器加污連續(xù)COD<50mg/l;PH:7?明溝含硫污水尾氣急冷塔連續(xù)硫化物:?600ppmwt氨氮:?1400ppmwtPH=6?8污水汽提裝置(1)生產(chǎn)污水生產(chǎn)污水是鍋爐、冷凝冷卻器和蒸汽發(fā)生器的不按期排污,排入裝置邊明溝排放。(2)含硫污水含硫污水來自尾氣急冷塔循環(huán)用水中不平穩(wěn)部份,其中含有硫化物、氨氮、COD等污染物,PH值在6?8之間。由泵出口管道送至污水汽提裝置統(tǒng)一處置。廢水處置方法裝置排出的污水?dāng)?shù)量較少,裝置內(nèi)不設(shè)廢水預(yù)處置設(shè)施,含硫污水用泵送往酸性水汽提裝置處置;含油污水通過下水井經(jīng)全廠含油污水管網(wǎng)送往污水處置場統(tǒng)一處置;鍋爐不按期排污,經(jīng)冷卻降溫后直接排入裝置邊明溝排放。2、廢氣本裝置在正常生產(chǎn)時,廢氣要緊為尾氣燃燒爐排放的煙氣,詳細(xì)情形見表4-4-27。排放煙氣中SO2的總量為h,濃度為810mg/Nm3,采納排氣筒高度為80米,國標(biāo)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)煙氣中SO2的許諾排放總量為170kg/h,SO2許諾排放濃度小于850mg/Nm3。表1-23 廢氣排放表廢 氣排氣筒排放去向排放點(diǎn)排放規(guī)律排放量kg/h溫度℃組成高度m直徑mm煙囪連續(xù)12842300SO2,CO2,N2,H2O,02Ar.80800大氣廢氣處置方法本裝置除煙氣外,不排放其它廢氣。設(shè)計中通過對制硫尾氣深度處置,提高裝置總硫回收率,減少煙氣中SO2排放量和排放濃度,使本裝置煙氣中SO2的排放量及排放濃度均低于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。3、廢渣(1)本裝置的廢渣是按期改換下來的廢催化劑,經(jīng)太長期運(yùn)行后,轉(zhuǎn)化器及反映器的催化劑要失活,依照預(yù)期壽命或失活情形按期改換。(2)廢渣處置方法本裝置按期改換下來的廢催化劑,由有關(guān)部門統(tǒng)一回收或送廢渣處置場集中填埋。表1-24廢渣排放表名稱排放點(diǎn)排放規(guī)律排放量噸/次廢 渣性質(zhì)狀態(tài)比重化學(xué)組成%(w)廢催化劑一級、二級轉(zhuǎn)化器3年/次①4?6球狀?A12O3>93SiO<2Fe203VNaO<2灼減廢催化劑尾氣加氫反應(yīng)器3年/次03X5三葉草條狀Mo03 10?11CoO?4、噪聲(1)本裝置的要緊噪聲源為鼓風(fēng)機(jī)、蒸汽放空等,噪聲級W5dBA。(2)噪聲治理設(shè)計當(dāng)選用低噪聲的離心鼓風(fēng)機(jī),并在入口設(shè)消音器,同時蒸汽放空設(shè)置消音器減少噪聲危害,使裝置的工業(yè)噪聲符合GB12348-90《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》。五、裝置“三廢”排放硫磺回收裝置“三廢”排放包括硫磺回收部份、酸性水汽提部份及胺液再生部份的“三廢”排放。(一)、污水排放依照水質(zhì)的不同,裝置排放廢水分為:含硫污水、含油污水、生活污水和生產(chǎn)廢水。采取不同的方式處置。一、含硫污水要緊來自裝置各塔頂油水分離器,水中含有較高濃度的HS,具有必然的臭味,2經(jīng)酸性水汽提裝置處置后,可回用于電脫鹽注水或焦化冷焦水切焦水補(bǔ)水。二、含油污水排放點(diǎn)要緊為工藝設(shè)備用水,泵冷卻水及地面沖洗水等,送污水處置場處置。酸性水汽提凈化后的污水30t/h,回用常減壓裝置電脫鹽、焦化冷焦水、切焦水補(bǔ)水,其余排污水處置場,最大按30t/h計。(二)、廢氣排放本裝置廢氣污染物要緊為無組織排放源。本裝置無組織排放源為裝置在加工進(jìn)程中的跑、冒、滴漏等,要緊污染物為烴類。3、廢渣本裝置的廢渣是按期改換下來的廢催化劑,由有關(guān)部門統(tǒng)一回收或送廢渣處置場集中填埋。其他具體數(shù)據(jù)、裝置“三廢”排放、對周圍環(huán)境的阻礙和治理方法詳見環(huán)保章。六、裝置設(shè)備平面布置(一)、遵守的標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》(1999年局部修訂) GB50160-92《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》 GB50058-92《建筑設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》(1997版) GBJ16-87《石油化工企業(yè)工藝裝置設(shè)備布置設(shè)計通那么》 SH3011-2000(二)、裝置布置概況依照總平面計劃,硫磺裝置、酸性水汽提、溶劑再生系統(tǒng)聯(lián)合布置。。七、定員聯(lián)合裝置定員按四班三倒制考慮,定員共28人,見表1-25。表1-25 聯(lián)合裝置定員表序號崗位名稱操作操作定員班數(shù)人/班小計1班長4142內(nèi)操人員4283外操人員4312

小計724八、建廠地域條件和廠址選擇一、廠址地理位置、區(qū)域位置及氣象條件廠址地理位置、地形、地貌概況(1)地理位置XX處于XX省的西南部,位于東經(jīng)115°14,?115°46,,北緯36°03,?35°28,。與蘇、豫、皖三省交界,屬中國的中西部平原地域。

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