脱硫制酸装置.docx

1、脱硫制酸装置第六章 脱硫制酸装置 编制：审核：批准：技 术 规 程编 码： 修改码： 日 期：焦化单元脱硫装置工艺概要1.工艺概要1.1脱硫再生工序来自轻油吸收装置的煤气进入两台并联的脱硫塔，煤气经脱硫塔下部捕雾网出去少量洗油后，自下而上与脱硫贫液（碳酸钾溶液）逆流接触，煤气中的H2S、HCN等酸性气体被吸收。主要反应如下：K2CO3+H2SKHCO3+KHSK2CO3+HCNKCN+KHCO3K2CO3+CO2+H2O2KHCO3同时，在脱硫塔上段加入浓度5%NaOH碱液循环洗涤，进一步控制煤气中的H2S，使煤气中的H2S含量0.1g/m3；循环碱液中的一部分连续送至蒸氨单元，用以分解固定铵

2、。脱硫后的煤气一部分送回焦炉和管式炉加热使用，其余送往界外用户。吸收了酸性气体的脱硫富液自流入富液槽，富液用富液泵抽出与再生塔塔底出来的热贫液换热后，进入两台并联的再生塔再生。在再生塔内，富液与再生塔底上升的水蒸汽逆流接触，在真空状态下使H2S、HCN等酸性成分从富液解吸出来。主要反应如下：KHS+KHCO3K2CO3+H2SKCN+KHCO3K2CO3+HCN2KHCO3K2CO3+CO2+H2O解吸后的贫液用贫液泵从再生塔底抽出，送经贫富液换热器换热和贫液冷却器冷却后去脱硫塔循环使用。一部分脱硫贫液用脱硫液循环泵从再生塔底抽出送往煤气初冷器上部余热回收段，与煤气进行换热。换热后脱硫液自流至

3、脱硫液循环槽，再由脱硫液给料泵抽出，送回再生塔底，通过再生塔底部的闪蒸单元，产生蒸汽，作为再生塔富液再生的热源。另外使用0.7MPa蒸汽作为辅助热源，确保再生塔操作稳定。再生塔顶出来的酸性气体经冷凝冷却器、分离器除水后，用真空泵将酸性气体送至制酸装置。酸气冷却器后的酸汽温度应维持在33，避免HCN因温度过低而冷凝，在真空冷凝液中累积。系统中因副反应而生成的少量KCNS和K4Fe(CN)6盐类溶液送至酚氰废水处理装置的脱硫废液处理装置。经处理后的废液送入槽区的氨水贮槽，与剩余氨水一并送蒸氨单元进行二级处理。编制：审核：批准：技 术 规 程编 码： 修改码： 日 期：焦化单元脱硫装置设计资料2.设

4、计资料2.1脱硫再生工序2.1处理能力 设计煤气处理量 170000 Nm3/h 最大煤气处理量 168303 Nm3/h2.1.2开工天数 脱硫生产天数365天/年2.1.3煤气质量项 目单 位指 标脱硫塔进口煤气H2S含量g/m379脱硫塔出口煤气H2S含量g/m30.20脱硫塔进口煤气HCN含量g/m311.5脱硫塔出口煤气HCN含量g/m30.152.1.4 NaOH(40%)质量序号项 目指 标1碳酸钠（Na2CO3）含量 1.2 %2氯化钠（NaCl）含量 0.8 %3三氧化二铁（Fe2O3）含量 0.02 %2.1.5 KOH(48%)质量序号项 目指 标1氢氧化钾（KOH）含量

5、 48 %2碳酸钾（Na2CO3）含量 1.2 %3氯化物（以Cl计）含量 0.5 %4钠（Na）含量 1.5 %2.1.6 能源消耗项 目净循环水低温水蒸 汽仪表空气电脱硫2300m3/h696m3/h 3t/h(最大11)?m3min?kW编制：审核：批准：技 术 规 程编 码： 修改码： 日 期：焦化单元脱硫装置质量标准3质量标准3.1煤气质量指标项 目单 位指 标脱硫塔出口煤气H2S含量g/m30.20脱硫塔出口煤气HCN含量g/m30.15编制：审核：批准：技 术 规 程编 码： 修改码： 日 期：焦化单元脱硫装置管理项目及其标准4管理项目及其标准值4.1脱硫再生装置4.1.1脱硫塔

6、4.1.1.1功能：从塔底进入的煤气先与碳酸钾溶液进行逆向接触，再经脱硫塔上部的NaOH溶液洗涤，煤气中H2S、HCN、CO2被吸收，达到脱硫脱氰的目的。4.1.1.2 管理项目及其标准值管理项目目 的标准值手 段备 注煤气全塔阻力防止堵塞3000PaPR-43301ABPR-43302AB温 度保证吸收效率2528TR-44206B塔后含H2S保证煤气质量0.20 g/m3化验分析塔后含HCN保证煤气质量0.15 g/m3化验分析贫液入脱硫塔流量保证吸收效率180220m3/hFRC-43309AB220m3/h入脱硫塔温度保证吸收效率2528TRC-43302K2CO3含量保证贫液质量30

7、50g/l化验分析KHS含量保证贫液质量1.0 g/l化验分析KSCN含量保证贫液质量50g/l化验分析K2S2O3含量保证贫液质量5g/l化验分析富液塔底液位稳定生产0.20.7mLRA-43307AB0.5脱硫塔碱洗段液位稳定生产0.30.7mLRA-43306AB0.65m蒸氨废水流量稀释NaOH（40%wt）溶液1020m3/hFRC-43301AB11.3m3/h4.1.2再生塔4.1.2.1功能：将富液中H2S、HCN、CO2等酸性气体解析出来送制酸装置生产硫酸，再生后贫液送脱硫塔循环使用。4.1.2.2 管理项目及其标准值管理项目目 的标准值手 段备 注温度进再生塔富液确保解析效

8、率485TIR-4330850塔顶出口酸气稳定操作572TIR-43315AB55塔底温度稳定操作5862TRA-43313AB60压力塔顶出口酸气保证解吸效率稳定生产8085 KPaPRSA-43304AB真空度塔压差10 KPa液位塔底保证解吸效率稳定生产0.21.9mLIRCA-43309AB流量废液排放保证脱硫液质量0.3m3/hFRC-43315ABC4.1.3贫富液热交换器4.1.3.1功能：将贫液热量传给富液，使富液温升高，贫液温度降低，有利于脱硫、脱氰。4.1.3.2管理项目及其标准值管理项目目 的标准值手 段备 注富液出口温度保证换热效率485TR-4330850贫液出口温度

9、保证换热效率355TR-43309374.1.4贫液冷却器4.1.4.1功能：将贫液进一步冷却，满足脱硫、脱氰需要。4.1.4.2管理项目及其标准值管理项目目 的标准值手 段备 注贫液出口温度保证吸收效率2530TRC-43302284.1.5酸汽冷凝器和冷却器4.1.5.1功能：确保酸性汽体冷凝、冷却，以便酸气与水分的分离。4.1.5.2管理项目及其标准值管理项目目 的标准值手 段备 注酸气冷凝器CW(普压)出水温度防止结垢45TR-43318酸气冷却器低温水出水温度防止结垢23TIR-43322酸气出口温度保证酸气冷却效果2833TIRC-433264.1.6蒸汽再沸器4.1.6.1功能：

10、提供再生塔足够的热能，确保解析效率。4.1.6.2管理项目及其标准值管理项目目 的标准值手 段备 注蒸汽压力保证解吸效果1.0MPaPIR-433050.7MPa蒸汽量58t/hFIRCQ-43317AB再生塔补充热源4.1.7真空泵4.1.7.1功能：真空泵抽出再生塔顶的酸性气体，再将其送往制酸系统。管理项目目 的标准值手 段备 注工作液温度确保设备正常运转38TIA-43331AF酸气压力进口确保再生塔内真空度 1015KPaPRCA-43311AF真空度出口确保制酸装置压力3040KPaPRCSA-43309软水量确保工作液质量12m3/hFI-43307FI-431274.1.7 贮槽

11、4.1.7.1 功能为满足生产各种物料贮存或存放的容器。管理项目代号上限报警m下限报警m温 度手段浓硫酸贮槽T-45211AB130.5LIA-45211ABKOH贮槽T-45213AB60.5LIA45213ABNaOH贮槽T-45212AB130.5LIA-45212AB编制：审核：批准：技 术 规 程编 码： 修改码： 日 期：焦化单元脱硫装置设备一览表5设备一览表5.1脱硫再生装置5.1.1静设备：序 号名 称代 号数量型 式材质主要规格1脱硫塔K43301AB2填料塔碳钢DN=5600，H=335042再生塔K43302AB2填料塔碳钢DN=5200，H=400103贫富液换热器E4

12、3301AJ10螺旋板式S30408F=190 m24贫液冷却器E43302AD4螺旋板式S30408F=190 m25酸气冷凝器E43303AD4列管式碳钢F=1200 m26酸汽冷却器E43304AB2列管式碳钢F=255 m27蒸汽再沸器E43305AB2列管式碳钢F=140 m28管道混合器S43301AB2不锈钢9分离器S43302AB2碳钢DN1400，L=4480，VN6.5 m310煤气水封槽S43303AB2碳钢11KOH溶液槽T433011碳钢DN2400，L=6970，VN=25m312NaOH（5%）溶液槽T433022碳钢DN2400，L=6970，VN=25m313

13、NaOH（40%）溶液槽T433031碳钢DN2400，L=6970，VN=25m314放空槽T433041S31603DN1400，L=5170，VN=6m315富液槽T433052碳钢DN8000，H=5000，VN=250m316真空冷凝液槽T433062碳钢DN2000，L=6753，VN=20m317循环脱硫液槽T433072碳钢DN8000，H=7000，VN=350m318浓硫酸贮槽T452112圆筒立式碳钢DN=12000，H=13865，VN=1400m319NaOH贮槽T452122圆筒立式碳钢DN=10500，H=12485，VN=900m320KOH贮槽T452132圆

14、筒立式碳钢DN=4400，H=6965，VN=90m321卸酸槽T452141圆筒卧式碳钢DN=1800，L=4500，VN=9m322卸NaOH槽T452151圆筒卧式碳钢DN=1800，L=4500，VN=9m323卸KOH槽T452161圆筒卧式碳钢DN=1800，L=4500，VN=9m324脱水器S452112DN=500，H=5005.1.2动设备：序号名 称代 号数量型 式材质主要规格1富液泵P43301AD4离心式铸钢Q=237m3/h，H=60m2贫液泵P43302AD4离心式铸钢Q=220m3/h，H=70m，N=75kW，n2900 rpm3脱硫液循环泵P43303AD4

15、离心式铸钢Q=1100m3/ h，H=65m，U=10kV， N=280 kW，n1450rpm4脱硫液给料泵P43304AD4离心式铸钢Q=600m3/h，H=10m，N=30 kW5地坑排水泵P433051离心式铸钢Q=7m3/h，H=20m，N=2.2 kW6放空槽液下泵P433061离心式铸钢Q=9m3/h，H=36m，N=4 kW，n=2900rpm7真空冷凝液泵P43307AD4离心式铸钢Q=25m3/h，H=45m，N=7.5 kW，n=2900rpm8NaOH计量泵P43308AC3容积式S30408Q=0-1600l/h，H=50m，N=2.2kW，n=1450rpm9KOH

16、计量泵P43309AC3容积式S30408Q=0500l/h，H=26m，N=1.5 kW，n=1450rpm10NaOH溶液泵P43311A/B2离心式S30408Q=70m3/h，H=50m，N=22 kW11NaOH计量泵P43312A/B2容积式S30408Q=0500l/h，H=50m12真空泵B43301AF6水环式Q=380Nm3/h（干气），N=200kW（10kV）13凝结水泵X43301AB2铸钢14浓硫酸输送泵P452112离心式?Q=5m3/h，H=45m，N=7.5kW，n=2950rpm15NaOH输送泵P452122离心式S30408Q=45m3/h，H=56m，

17、N=22kW，n=2950rpm16KOH输送泵P452132离心式S30408Q=45m3/h，H=56m，N=22kW，n=2950rpm17卸酸槽液下泵P452141S30408Q=30m3/h，H=32m，N=15kW，n=2950rpm18卸NaOH槽液下泵P452151S30408Q26m3/h，H=25m，N=7.5kW，n=2950rpm19卸KOH槽液下泵P452161S30408Q26m3/h，H=25m，N=7.5kW，n=2950rpm20潜水泵P452171离心式铸钢N=0.75kW编制：审核：批准：技 术 规 程编 码： 修改码： 日 期：焦化单元脱硫装置主要设备规

18、格6主要设备规格6.1脱硫再生装置主要设备规格6.1.1脱硫塔(K43301)与再生塔(K43302)项目脱硫塔再生塔型 式三层填料塔三层填料塔直 径56005200塔 高3460040010填料型状拉鲁环填料填料材质聚丙烯填料比表面积？型：？m2/ m3；？型：？ m2/ m3填料层高度上：？m；中：？m；下？m上：？m；中：？m；下？m6.1.2贫富液换热器(E43301A-J)与贫液冷却器(E43302A-D)项目设计压力试验压力工作压力设计温度介质换热面积m2MPa贫富液换热器热侧1.01.250.980贫液196冷侧1.01.250.980富液贫液冷却器热侧1.21.51.150贫液

19、200冷侧1.21.50.750低温水6.1.3蒸汽再沸器(E43305AB)项目设计压力工作压力设计温度工作温度入口/出口物料名称主要材料程数换热面积m2MPa壳程0.80.7250200/60蒸汽20R1181管程-0.1-0.0810060/60碳酸钾溶液16Mn，10，20R16.1.4酸汽冷凝器(E43303AD)和酸汽冷却器(E43304AB)项目设计压力工作压力设计温度工作温度入口、出口物料名称主要材料程数换热面积m2MPa酸汽冷凝器管程0.60.56035/45CW(普压)16Mn，10，20R41200壳程-0.1-0.088055/43酸汽20R1酸汽冷却器管程0.60.4

20、5016/23低温水16Mn，10，20R8256壳程-0.1-0.0858043/33酸汽20R1 6.1.5真空泵编制： 审核： 批准： 技 术 规 程编 码： 修改码： 日 期：焦化单元制酸装置工艺概要1.工艺概要1.2制酸脱硫单元真空泵后的含有H2S的酸性气体进入燃烧炉主烧嘴，按化学反应计量比，与空气充分混合后，在10001050的温度下进行焚烧。酸汽中的H2S完全燃烧，转化为SO2；HCN及少量NH3、烃类等组分转化为N2、CO2和H2O。主要反应如下：H2S + 3/2O2 SO2 + H2O焚烧后的高温过程气，经废热锅炉回收热量后，温度由10001100降至400430；回收的热

21、量用于产生约5.8MPa的蒸汽并经减温减压后并网使用。正常操作时，H2S燃烧放出的反应热，即可使炉内达到燃烧所需的反应温度，不需额外补加辅助燃气；当开工时或进入燃烧炉的原料酸气负荷较低时，需向炉内送入煤气，以维持燃烧炉内所需的燃烧反应温度。所需煤气由煤气风机加压后，送入燃烧炉。从废热锅炉出来的过程气进入氮氧化物分解器，连续喷入一定量的氨气作为还原剂，在催化剂的作用下，选择性的将氮氧化物还原分解为氮气和水。反应如下：NO + NH3 + 1/4O2 N2 + 3/2H2O从氮氧化物分解器出来的过程气进入SO2转化器。在转化器内，过程气中的SO2在有水汽存在的条件下被O2催化氧化为SO3，反应如下

22、：SO2 + 1/2O2 SO3反应发生大量的热，通过床间冷却器，从第一催化床向下运动的过程气从524冷却到381，再进入第二催化床进一步转化，转化后的过程气通过过程气冷却器最终冷却到290，同时产生5.80MPa的蒸汽。过程气经冷却器冷却后，部分SO3水合生成H2SO4(g)，反应如下：SO3+ H2O(g)H2SO4(g)从转化器出来的含有SO3及H2SO4(g)的过程气进入WSA冷凝器，用冷空气对过程气进行间接冷却，冷凝器底部温度控制在240260，顶部温度控制在约100，SO3及H2SO4(g)气体在冷凝冷却器底部全部水合冷凝成约98%浓度的H2SO4。反应如下：SO3+ H2O(g)

23、H2SO4(g)H2SO4(g) H2SO4(l) + 50kJ.mol-1从酸气冷凝器顶部排出的尾气同底部排出的冷却后的热空气混合后，经烟囱排入大气。硫酸气体冷凝冷却过程中会导致酸雾的形成，为了防止酸雾在WSA冷凝器的形成并与过程气分离开来，可以开启酸雾控制器。通过调节酸雾控制器燃烧气焰中硅油的流量，来减少WSA冷凝器出口酸雾的排放。酸气冷凝器下部冷凝浓缩而成的硫酸流入底部收集器，再由酸出口自流入酸中间槽，经酸泵抽出，送至酸冷却器冷却至约40后，大部分送回酸气冷凝器底部硫酸出口管线内，对流出的硫酸进行混合冷却，多余的硫酸作为产品，由酸泵出口引出，送往成品硫酸贮槽，再由硫酸泵送硫铵装置生产硫铵

24、。编制： 审核： 批准： 技 术 规 程编 码： 修改码： 日 期：焦化单元制酸装置设计资料2.设计资料2.1制酸装置硫酸生产量：93 t/d2.2硫酸生产天数355天/年2.3浓硫酸质量浓度980.5wt% (冬季950.5wt%)，残分0.05%（wt），Fe0.03%（wt）2.4脱硫再生装置来的酸性气体的输送要求项目单位指标流量Nm3/h1400压力KPa30温度402.6酸性气体的项目组成组分H2Svol.%H2Ovol.%CO2vol.%NH3vol.%HCNvol.%AS2O3mg/Nm3微粒mg/Nm3含量60.965.6319.171.0913.15112.7产品2.7.1硫酸和水蒸汽项 目硫 酸蒸汽流量3789kg/h9 t/h压力，MPa0.40.7温度，40190组 成H2SO4 ，wt %980.5(冬季950.5)/2.7.2烟囱尾气排放指标组 分O2vol.%H2Ovol.%CO2vol.%H2SO4mg/m3SO2mg/m3NOXmg/m3含 量9.763.162.91458001202.8公用设施2.8.1公辅介质物料名称流 量压 力(MPa)温 度()组 成供应返回供应返回CW(普压)61m3/h0.40.33545/2.8.2燃料气类型最低