82页【定稿】2万吨硫磺回收装置工艺技术规程管理资料_制度汇编.doc文档
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该装置制硫部分采用级高温转化两级催化转化的常规克劳斯工艺。
制硫燃烧炉采用加拿大公司生产的专用烧氨火嘴,在左右的温度下,将污水酸性气中的全部转化为和,以达到污水汽提装置停开侧线节能降耗的目的。
尾气处理部分采用还原吸收法的工艺。
设计硫磺回收部分的单程转化率为,单程收率为,装置总硫收率为,焚烧后尾气中的浓度为。
完全可以满足大气污染物综合排放标准的要求。
装置尾气胺液吸收部分原设计未设置胺液再生单元,贫液由老区气体脱硫装置提供,富液去气体脱硫装置集中再生。
为了降低胺液再生总蒸汽消耗,并解决尾气吸收塔的运行周期问题,年月份随焦化装置的扩能改造,建成与之配套的胺液再生系统,可实现为焦化干气脱硫或硫磺尾气脱硫配套。
年月份随再生烟气进入硫磺级转化器入口,为了消除降低配风造成制硫炉炉膛温度降低而影响装置烧氨,装置同步进行富氧技术改造,动力车间提供富氧含量在左右。
为了实现装置长周期运行,并考虑到再生烟气含氧量对催化剂的破坏,年月在原级转化器前新增个转化器并可单独切出。
为满足日益严格的环保要求,购置了在线分析仪及烟气分析仪。
该装置设计方面具有以下特点将两级制硫转化器和尾气加氢反应器组合在起,成为三合的整体设备,高架放置,节约了占地面积。
进级转化器的过程气温度由高温掺合阀自动控制进二级转化器的过程气温度由过程气换热器旁路调节进加氢反应器的尾气与焚烧炉高温烟气换热,并设换旁路自动调节反应器入口温度。
与尾气处理工艺相比,省去加氢还原炉台。
制硫供风量的调节分两路,其是空气量随酸气量变化构成比值控制系统,从而保证基本空气,约占总供风量的。
其二是根据在线仪信号反馈微调进制硫炉的空气量,对空气酸气配比进行修正,从而保证过程气中与的比值始终为。
级二级三级冷凝冷却器为组合式,共用个壳程,发生蒸汽,减少了控制和调节回路。
尾气急冷塔和尾气吸收塔重叠布置。
第二节原料来源及性质本装置酸性气来源有为二催化气体脱硫单元本车间气体脱硫装置胺液集中再生及硫磺尾气胺液再生排放的清洁酸性气污水汽提装置排放的含氨酸性气。
原设计组成未考虑污水汽提的烧氨改造,仍以清洁酸性气为原料以下所有核算,均以该原料为基准,性质见表。
表组成烃合计根据污水汽提改造设计条件,处理量,原料水组成烃类,净化水指标≧,≧。
含氨酸性气的组成见表。
设计冷后温度表组成烃合计第三节产品规格及去向产品硫磺为固体片状,其质量符合国家工业硫磺标准中合格品的要求,产品指标见下表表项目纯度砷含量灰分酸度水份有机物指标,二净化尾气焚烧后排放净化尾气组成表组成合计备注排放尾气中浓度为,排放量为,满足大气污染物综合排放标准中废气浓度不大于的要求。
第二章工艺原理及流程第节工艺原理硫磺回收部分该装置的硫磺回收部分仍采用直流式的部分燃烧法,两级催化转化的克劳斯工艺。
同时在制硫燃烧炉内采用公司生产的专用烧氨火嘴,在左右的温度下,将污水酸性气中的全部转化为和。
燃烧炉内的主要反应式如下燃烧炉内还存在着如下的副反应催化转化器内的主要反应如下级催化转化器内有机硫的水解反应如下二尾气处理部分尾气处理部分采用的是还原吸收法,克劳斯尾气混合掺入氢以后,被加热到,在钴钼催化剂的作用下,尾气中携带的单质硫进行加氢反应,进行水解反应。
反应式如下经加氢反应后所有的硫全部转化成,过程气经贫胺液吸收脱硫后进入焚烧炉,焚烧掉残余的后高空排放。
富胺液经再生后重复使用,再生酸气作为硫磺装置的进料。
三液硫脱气部分克劳斯工艺生产的液体硫磺,在过程的不同阶段都可以产生。
据检测,在余热锅炉处液硫中的浓度为,二三级冷凝冷却器尾气捕集器出口的含量分别为,混合后的含量约为,在液硫中是以聚合硫化物的形式存在。
在液硫脱气工艺中,气氨起着催化剂的作用,将气氨直接注入液硫中,可显著地促进多硫化物的分解成,从而提高工艺效率。
该工艺过程可用下式表示注氨气液接触与雾化溶解态的气态的脱气操作温度应保持在之间,脱气时间般为小时。
四加氢催化剂预硫化与钝化加氢催化剂中的活性组分钴钼起初是以氧化态形式存在的,经硫化处理后将其变成硫化态,活性组分才对加氢还原起催化作用。
催化剂的预硫化要求在之间有氢有存在的情况下进行,预硫化期间催化剂上的硫含量能达到左右,完全硫化后硫含量约为。
予硫化是放热反应,应防止催化剂过热。
装置停车时,需对催化剂进行钝化处理,即将沉积在催化剂表面的氧化为和,避免暴露在空气中剧烈氧化,并导致催化剂过热而失去活性。
加氢催化剂钝化的过程中,床层温度要求控制在之间。
第二节工艺流程叙述来自污水汽提装置的含氨酸性气,与经及分水缓冲后的来自万催化气体脱硫装置车间集中胺液再生部分的不含氨酸性气的大部分混合,直接进入制硫燃烧炉前部,在过氧燃烧的情况下使炉膛前部的温度达到进行克劳斯反应,并使其中的氨得到完全燃烧,然后与剩余的不含氨酸性气在炉膛后部混合进行与的化合以及烃类的燃烧反应。
在炉内约的进行克劳斯反应转化为硫,余下的中有转化为。
燃烧时所需的空气由离心鼓风机供给动力车间提供富氧空气,进炉空气量则由控制调节。
自排出的高温过程气约,小部分通过高温掺合阀分别调节第级转化器入口的温度,其余部分进入制硫余热锅炉冷却至,同时壳程产生饱和蒸汽。
从出来的过程气,由级冷凝冷却器冷却至,在中被冷凝下来的液体硫磺与过程气分离后自底部流出进入硫封罐,出口过程气与来的含烟气混合后经高温掺合阀调节至后进入转化器。
自出来后进入。
反应器内在克劳斯催化剂等的作用下进行反应,有机硫几乎被完全被水解为和,与则发生进步的化合反应生成硫磺。
再生烟气正常情况下进入级转化器,再生烟气高于,烟气连锁动作切断进转化器,直排烟囱。
出口的过程气首先经过过程气换热器管程回收热量,然后再经过二级冷凝冷却器,过程气温度自先降到,再被冷却到,冷凝下来的硫磺自底部流入,顶部出来的过程气再经进入壳程取热,并由及壳程的旁路调节阀共同作用,调节到后进入二级转化器,在催化剂作用下,剩余的与进步反应转化为硫磺,反应后的过程气经冷凝冷却后,温度又从降至。
液体硫磺自底部流进,顶部出来的过程气经尾气分离罐分液后,进入尾气处理部分。
汇入内的液体硫磺自流到液硫池的脱气部分后注入氮气,在氨的作用下,并经过液硫脱气泵循环雾化,分离出的含硫尾气由蒸汽喷射器抽出送入尾气焚烧炉焚烧。
脱气后的尾气溢流到液硫池的储存部分,最后由送入硫磺成型。
经除硫后的尾气,先进入尾气换热器与炉后的烟气换热至左右,再经过混氢,并由自动调节至进入加氢反应器,在钴钼催化剂的作用下进行加氢和水解反应,使尾气中的元素硫有机硫还原与水解为。
加氢反应后的高温气体由蒸汽发生器冷至后进入尾气急冷塔,经与急冷水逆流接触,水洗冷却至后进入尾气吸收塔,再由吸收了后进入尾气焚烧炉,在左右的温度下,将尾气中残留的硫化物焚烧成。
自尾气焚烧炉出来的高温烟气分别经过蒸汽过热器与尾气换热器取热后降温至左右后,再掺入冷空气混合降温至,由米高的烟囱高空排入大气。
发汽分别经压控调节后并入系统其上水分别由自动控制。
上水由自动控制,所产生的饱和蒸汽首先进入过热,然后经减温器通过注入除氧水将蒸汽温度降低到左右,并经疏水器分水后并入厂蒸汽管网。
中的急冷水主要来源于尾气中所携带的近的反应水,塔底部的急冷水由抽出并经过滤后分两路路经进入冷却后返回塔顶做为水洗冷却水,并控制塔顶温度≧路经送入污水汽提装置。
进入的贫胺液来自装置配套的胺液再生单元也可用气体脱硫胺液集中再生胺液,贫液经过滤后进入塔上部富液自塔底由抽出,经后进入胺液再生单元,经换热升温到后进入再生塔第层塔盘。
富胺液在塔内自上而下与自下而上的蒸汽逆流接触,胺液中的酸性气被解吸出来,胺液得到再生,解吸所需的热量由塔底重沸器提供,产生的凝结水进入,经送到动力车间。
再生后的贫胺液经换热后进入贫液冷却器,冷却到,经进入,贫胺液经加压送到尾气吸收单元。
塔顶酸性气经酸性气冷却器冷却后进入,冷凝下的酸性水经抽出,经控制进入再生塔顶做塔顶回流。
酸性气经控制后送至酸性气缓冲罐,做为酸性气原料。
第三节工艺指标主要生产工艺控制指标表名称项目单位指标控制单位酸气流量车间炉膛前部温度厂控过程气出口温度车间蒸汽压力表≧厂控液面车间出口温度车间蒸汽压力表厂控液面车间入口温度厂控入口温度厂控入口温度厂控出口温度≧厂控入口氢含量车间塔顶温度≧车间塔底液面车间塔顶温度≧车间塔底液面车间炉膛温度≧厂控烟囱中下部温度厂控顶温厂控底温厂控液面车间液面车间贫液温度≧车间第四节工艺流程图附后第五节设备平面布置图附后第六节环保劳动安全卫生生产过程中职业危害因素及防范措施火灾爆炸的危险本装置为甲类火灾危险性装置,火灾和爆炸为危害劳动安全的主要因素。
生产用的原料及产品为易燃易爆或可燃物质。
其种类及物理性质见下表。
表序号名称性质爆炸极限自燃点火灾危险性定类燃料气易燃易爆甲酸性气易燃易爆甲液体硫磺可燃乙毒性危害原料中含有对人体危害极高的物质,原料气气中含量高达以上,属于高度危害毒性介质,空气中允许最高浓度为。
生产过程中产生的同样为有毒气体,长期接触可引起心悸呼吸困难等疾病,空气中允许最高浓度为。
本装置生产的液体硫磺,含有微量的硫蒸气,同样对人体造成危害。
高温灼伤本装置大多数管道处于高温操作条件,对周围散播热量,温度升高至定阶段,有可能引燃可燃物质,引起火灾。
人在高温环境下长期工作,因出汗过多导致身体虚脱,身体接触高温设备或管道造成灼伤。
噪声危害当噪音大于分贝时,人长期在噪音下工作会引起听力损伤及心血管疾病,导致神经衰弱。
还能造成视力下降,注意力分散。
由此采取的主要防范措施有装置设计
