内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程
方案2:合并锅炉脱硫方案
尾气与锅炉烟气合并后进入锅炉区吸收塔,经洗涤降温、吸收SO2、除雾后的净烟气回锅炉烟囱排放。
吸收了烟气中SO2形成的亚硫酸铵溶液,经氧化、浓缩、结晶,得到一定固含量的硫酸铵浆液。
一定固含量的硫酸铵浆液,经旋流器、离心机、干燥机后,得到水分<1%的硫酸铵,再进入包装机包装即可得到商品硫酸铵。
尾气脱硫工艺流程示意图如下:
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3.3 主要系统的重点说明
3.3.1硫回收系统重点说明 (1)制硫燃烧炉(主燃烧炉)
注意酸性气管道伴热和保温,防止气体温度下降,析出凝液,加剧管道的硫化氢露点腐蚀;注意酸性气分液罐的排凝,防止凝液带入制硫燃烧炉;密切关注H2S/SO2在线分析仪数据,调节气风比,配风量控制是提高转化率的关键;炉膛温度尽量不要超过1400℃,防止炉膛衬里材料损坏;经常检查炉壁温度,防止耐火衬里剥落,炉壁局部过热损坏设备。 (2)制硫余热锅炉
按规定进行除氧水、炉水、蒸汽的分析化验,根据分析数据调节加药量和排污量;密切关注汽包液位,防止干锅;如果出现过程气温度下降/转化器温度下降/急冷塔排出的酸性水流量增加等异常现象,应根据情况判断是否因为制硫余热锅炉换热管泄漏,并停工处理。 (3)一级转化器
注意控制转化器入口温度,保证一级转化器床层温度在300~320℃范围内;注意转化器入口/出口的温差,如果出现温差太小,说明催化剂活性下降,应计划更换;注意观察床层温度变化规律,通常情况下,新装填的催化剂,上部温升较大,下部温升较小,装置运行末期,情况正好相反。如果出现床层温度异常下移,说明床层上部的催化剂活性下降,应计划更换;注意转化器进/出口压力变化,及时判断转化器床层是否出现堵塞,以便及时处理。 (4)冷凝冷却器
按规定进行定期排污和连续排污;密切关注锅筒液位,防止干锅;注意过程气入口/出口温度和压力变化,根据情况判断冷凝冷却器换热管是否泄漏,并停工处理;如果出现系统压力异常升高,冷凝冷却器出现“水击状”振动,说明液硫管道出现堵塞。应根据每级冷凝冷却器的压差判断堵塞部位,通过排污排出积聚的液硫并处理堵塞的管道。 (5)尾气焚烧炉
尾气焚烧炉设置2台空气鼓风机,正常状态下开1台使用,保证一级克劳斯尾气完全燃烧的风量要求。
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注意火焰监测器指示,报警时及时判断尾气焚烧炉是否熄火;注意尾气焚烧炉炉膛温度,并根据蒸汽过热器和尾气加热器的热量需求量,调整燃料气供给量;通过看火孔观察燃烧情况,如果出现火焰不稳定,应检查燃料气是否带液或带水;注意烟气的氧含量分析数据,调节配风,控制烟气氧含量在2%(v)左右,风量过大,能耗会增加,风量过小,会导致燃烧不完全。
3.3.2硫回收尾气焚烧后脱硫系统重点说明 (1)烟气系统:
方案1(单独脱硫)的吸收塔和烟道总阻力在1500Pa以下,引风机选型时需考虑克服脱硫系统阻力。
方案2(合并脱硫)引风机选型需额外考虑输送至锅炉区这段烟道阻力。 (2)吸收循环系统:
方案1(单独脱硫):共设2套尾气吸收系统,每套均能处理所有尾气量设计,共设2塔,一运一备。吸收塔的规格为Φ6.4m/Φ3.6m(暂定)。
方案2(合并脱硫):焚烧后的克劳斯尾气去锅炉区脱硫系统处理,每台吸收塔均能处理所有的尾气量,共设4套吸收系统。配套循环泵和循环槽。吸收塔的规格统一按Φ9.8m设计。 (3)氧化空气系统
方案1(单独脱硫):提供足够氧化空气将(NH3)(NH3)2SO3氧化成2SO4。设备包含有2台氧化风机(1开1备)。
方案2(合并脱硫):提供足够氧化空气将(NH3)(NH3)2SO3氧化成2SO4。设备包含有5台氧化风机(4开1备),锅炉脱硫氧化风机需扩容。 (4)硫铵后处理系统
按四炉全开工况设计,锅炉区脱硫系统未并入焚烧尾气前,硫铵产量为10.74t/h,考虑一定操作裕量,硫铵后系统按2条12t/h硫铵生产线设置(一运一备)。
方案1(单独脱硫):脱硫溶液送锅炉区处理,本装置不设置后处理系统。锅炉区硫铵后系统整体扩容,硫铵产量为14.05t/h,考虑一定操作裕量,硫铵后系统设置3条8t/h硫铵生产线(二运一备)。
方案2(合并脱硫):增加尾气处理后,硫铵后系统整体扩容,硫铵产量为
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14.05t/h,考虑一定操作裕量,硫铵后系统设置3条8t/h硫铵生产线(二运一备)。 (5)吸收剂系统:
方案1(单独脱硫):吸收剂液氨从界区送入本项目脱硫区域,设置一台10m3的液氨缓冲罐。并配备液氨泵及事故喷淋吸收系统。
方案2(合并脱硫):锅炉区设置吸收剂系统,尾气送锅炉区处理无需另外设置吸收剂系统。 (6)工艺水系统:
方案1(单独脱硫):设置一套工艺水系统,包括1个工艺水槽、2台工艺水泵等。
方案2(合并脱硫):锅炉区设置工艺水系统,尾气送锅炉区处理无需另外设置工艺水系统。
3.4 主要工艺消耗及成本对比分析
表3-4 主要工艺消耗、投资对比表(以总硫量50t/d的装置对比)
硫回收+氨法脱硫 >99.92 42.5 30 7.89 0.21 8.4 6.5 1.23 0.4 210 1 焚烧+合并氨法脱硫 99.9 0 200 52.6 0 10.2 7.1 2.25 2.25 195 0.7 工艺方案 总硫回收率(%) 硫磺回收量t/d 硫酸铵回收量t/d 硫酸回收量t/d 氨消耗t/d 天然气消耗 t/h 锅炉给水消耗m/h 中压蒸汽产量 t/h 低压蒸汽产量 t/h 低压蒸汽消耗 t/h 电消耗 kWh/h 投资(以两级克劳3WSA 99.6 0 0 155 0 0 12.3 8.7 2.55 0.55 232 1.6 2CR+1SCR 99 49.5 0 0 0.18 5.9 4.25 1.35 0.2 198 1.2 2CR+1ECR 99.4 49.7 0 0 0.17 5.9 4.25 1.35 0.2 208 1.3 2CR+SCOT 99.92 49.95 0 0 0.16 6.85 4.65 1.9 1.3 260 1.5 28 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程 斯基数为1) 注:硫回收+氨法脱硫、焚烧+合并氨法脱硫电耗未包括氨法脱硫。
表3-5 硫化氢界区排放要求
二级 序号 控制项目 单位 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 一级 新扩改建 1 2 3 4 5 6 7 氨 三甲胺 硫化氢 甲硫醇 甲硫醚 二甲二硫 二硫化碳 1.0 0.05 0.03 0.004 0.03 0.03 2.0 1.5 0.08 0.06 0.007 0.07 0.06 3.0 现有 2.0 0.15 0.10 0.010 0.15 0.13 5.0 新扩改建 4.0 0.45 0.32 0.020 0.55 0.42 8.0 现有 5.0 0.80 0.60 0.035 1.10 0.71 10 三级 表3-6 新建企业大气污染物排放浓度限值(单位:mg/m3)
序号 1 2 3 污染物项目 二氧化硫 氮氧化物 颗粒物 催化裂化催化剂再生烟气 400 200 50 酸性气回收装置 硫磺 400 100 50 硫酸 400 100 50 有机废气收集处理排放口 80 80 50 工艺加热炉 100 100 50 3.5 本方案主要工艺设备一览表
3.5.1 硫回收工段主要工艺设备一览表
表3-7 硫回收工段主要工艺设备一览表
序号 1 2 3 4 主烧嘴 主燃烧炉 主燃烧炉废热锅炉 一级克劳斯反应器 设备名称 材质及规格 组合件 组合件 组合件 组合件 单位 台/套 台/套 台/套 台/套 数量 2 2 2 2 29