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审核:批准:技术规程修改码: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,自下而上和脱硫贫液(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+H2S→KHCO3+KHSK2CO3+HCN→KCN+KHCO3K2CO3+CO2+H2O→2KHCO3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。
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,富液用富液泵抽出和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,富液和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+KHCO3→K2CO3+H2SKCN+KHCO3→K2CO3+HCN2KHCO3→K2CO3+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,和煤气进行换热。
换热后脱硫液自流至脱硫液循环槽,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,和剩余氨水一并送蒸氨单元进行二级处理。
审核:批准:技术规程修改码:日期:焦化单元脱硫装置设计资料2.设计资料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/m37~9脱硫塔出口煤气H2S含量g/m3≤0.20脱硫塔进口煤气HCN含量g/m31~1.5脱硫塔出口煤气HCN含量g/m3≤0.152.1.4 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≥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/h 696m3/h 3t/h(最大11) ?m3/min ?kW审核:批准:技术规程修改码: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/m3≤0.20脱硫塔出口煤气HCN含量g/m3≤0.15审核:批准:技术规程修改码: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4.1.1.1功能:从塔底进入的煤气先和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25~28℃TR-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180~220m3/hFRC-43309AB 220m3/h 入脱硫塔温度保证吸收效率25~28℃TRC-43302K2CO3含量保证贫液质量30~50g/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0.2~0.7m LRA-43307AB 0.5 脱硫塔碱洗段液位稳定生产0.3~0.7m LRA-43306AB 0.65m蒸氨废水流量稀释NaOH(40%wt)溶液10~20m3/h FRC-43301AB 11.3m3/h4.1.2再生塔4.1.2.1功能:将富液中H2S、HCN、CO2等酸性气体分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审核:批准:技术规程修改码:日期:焦化单元脱硫装置工艺概要温度进再生塔富液确保分析效率48±5℃TIR-43308 50℃塔顶出口酸气稳定操作57±2℃TIR-43315AB 55℃塔底温度稳定操作58~62℃TRA-43313AB 60℃压力塔顶出口酸气保证解吸效率稳定生产80~85 KPa PRSA-43304AB 真空度塔压差≤10 KPa液位塔底保证解吸效率稳定生产0.2~1.9m LIRCA-43309AB流量废液排放保证脱硫液质量≤0.3m3/h FRC-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48±5℃TR-43308 50℃贫液出口温度保证换热效率35±5℃TR-43309 37℃4.1.4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25~30℃TRC-43302 28℃4.1.5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,以便酸气和水分的分离。
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≤45℃TR-43318酸气冷却器低温水出水温度防止结垢≤23℃TIR-43322酸气出口温度保证酸气冷却效果28~33℃TIRC-433264.1.6蒸汽再沸器审核:批准:技术规程修改码:日期:焦化单元脱硫装置工艺概要4.1.6.1功能:提供再生塔足够的热能,确保分析效率。
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≤1.0MPa PIR-43305 0.7MPa 蒸汽量5~8t/h FIRCQ-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≤38℃TIA-43331A~F酸气压力进口确保再生塔内真空度10~15KPa PRCA-43311A~F 真空度出口确保制酸装置压力30~40KPa PRCSA-43309软水量确保工作液质量1~2m3/h FI-433074.1.7 贮槽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-45211AB 13 0.5 LIA-45211AB KOH贮槽T-45213AB 6 0.5 LIA-45213AB NaOH贮槽T-45212AB 13 0.5 LIA-45212AB审核:批准:技术规程修改码: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K43302AB 2 填料塔碳钢DN=5200,H=400103 贫富液换热器E43301A~J 10 螺旋板式S30408 F=190 m24 贫液冷却器E43302A~D 4 螺旋板式S30408 F=190 m25 酸气冷凝器E43303A~D 4 列管式碳钢F=1200 m26 酸汽冷却器E43304AB 2 列管式碳钢F=255 m27 蒸汽再沸器E43305AB 2 列管式碳钢F=140 m28 管道混合器S43301AB 2 不锈钢9 分离器S43302AB 2 碳钢DN1400,L=4480,VN6.5 m310 煤气水封槽S43303AB 2 碳钢11 KOH溶液槽T43301 1 碳钢DN2400,L=6970,VN=25m312 NaOH(5%)溶液槽T43302 2 碳钢DN2400,L=6970,VN=25m313 NaOH(40%)溶液槽T43303 1 碳钢DN2400,L=6970,VN=25m314 放空槽T43304 1 S31603 DN1400,L=5170,VN=6m315 富液槽T43305 2 碳钢DN8000,H=5000,VN=250m316 真空冷凝液槽T43306 2 碳钢DN2000,L=6753,VN=20m317 循环脱硫液槽T43307 2 碳钢DN8000,H=7000,VN=350m318 浓硫酸贮槽T45211 2 圆筒立式碳钢DN=12000,H=13865,VN=1400m319 NaOH贮槽T45212 2 圆筒立式碳钢DN=10500,H=12485,VN=900m320 KOH贮槽T45213 2 圆筒立式碳钢DN=4400,H=6965,VN=90m321 卸酸槽T45214 1 圆筒卧式碳钢DN=1800,L=4500,VN=9m322 卸NaOH槽T45215 1 圆筒卧式碳钢DN=1800,L=4500,VN=9m323 卸KOH槽T45216 1 圆筒卧式碳钢DN=1800,L=4500,VN=9m324 脱水器S45211 2 DN=500,H=5005.1.2动设备:审核:批准:技术规程修改码:日期:焦化单元脱硫装置工艺概要序号名称代号数量型式材质主要规格1 富液泵P43301A~D 4 离心式铸钢Q=237m3/h,H=60m2 贫液泵P43302A~D 4 离心式铸钢Q=220m3/h,H=70m,N=75kW,n=2900 rpm3 脱硫液循环泵P43303A~D4 离心式铸钢Q=1100m3/ h,H=65m,U=10kV,N=280 kW,n=1450rpm4 脱硫液给料泵P43304A~D 4 离心式铸钢Q=600m3/h,H=10m,N=30 kW5 地坑排水泵P43305 1 离心式铸钢Q=7m3/h,H=20m,N=2.2 kW6 放空槽液下泵P43306 1 离心式铸钢Q=9m3/h,H=36m,N=4 kW,n=2900rpm7 真空冷凝液泵P43307A~D 4 离心式铸钢Q=25m3/h,H=45m,N=7.5 kW,n=2900rpm8 NaOH计量泵P43308A~C 3 容积式S30408 Q=0-1600l/h,H=50m,N=2.2kW,n=1450rpm9 KOH计量泵P43309A~C 3 容积式S30408 Q=0~500l/h,H=26m,N=1.5 kW,n=1450rpm10 NaOH溶液泵P43311A/B 2 离心式S30408 Q=70m3/h,H=50m,N=22 kW11 NaOH计量泵P43312A/B 2 容积式S30408 Q=0~500l/h,H=50m12 真空泵B43301A~F 6 水环式Q=380Nm3/h(干气),N=200kW(10kV)13 凝结水泵X43301AB 2 铸钢14 浓硫酸输送泵P45211 2 离心式?Q=5m3/h,H=45m,N=7.5kW,n=2950rpm15 NaOH输送泵P45212 2 离心式S30408 Q=45m3/h,H=56m,N=22kW,n=2950rpm16 KOH输送泵P45213 2 离心式S30408 Q=45m3/h,H=56m,N=22kW,n=2950rpm17 卸酸槽液下泵P45214 1 S30408 Q=30m3/h,H=32m,N=15kW,n=2950rpm18 卸NaOH槽液下泵P45215 1 S30408 Q=26m3/h,H=25m,N=7.5kW,n=2950rpm19 卸KOH槽液下泵P45216 1 S30408 Q=26m3/h,H=25m,N=7.5kW,n=2950rpm20 潜水泵P45217 1 离心式铸钢N=0.75kW审核: 批准:技 术 规 程修改码: 日 期:焦化单元脱硫装置主要设备规格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)和再生塔(K43302)项目 脱硫塔 再生塔 型 式 三层填料塔 三层填料塔直 径 5600 5200 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:?m 2/ m 3;?×?型:? m 2/ m 3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)和贫液冷却器(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 m 2MPa贫富液换热器热侧 1.0 1.25 0.9 80 贫液196冷侧 1.0 1.25 0.9 80 富液 贫液冷却器热侧 1.2 1.5 1.1 50 贫液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 m 2MPa℃ 壳程 0.8 0.7 250 200/60 蒸汽 20R 1 181管程-0.1-0.0810060/60碳酸钾溶液16Mn ,10,20R16.1.4酸汽冷凝器(E43303A~D)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 m 2MPa℃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酸汽冷凝器管程0.6 0.5 60 35/45CW(普压)16MnⅡ,10,20R41200 壳程-0.1 -0.08 80 55/43 酸汽20R 1酸汽冷却器管程0.6 0.4 50 16/23低温水16MnⅡ,10,20R8256 壳程-0.1 -0.085 80 43/33 酸汽20R 16.1.5真空泵4-11审核:批准:技术规程修改码: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,和空气充分混合后,在1000~1050℃的温度下进行焚烧。