硫磺回收装置课件

1、北海硫磺回收装置简介北海硫磺回收装置简介 主讲人：李明军目 录1. 北海硫磺回收装置的概述2. 硫磺回收装置的主要技术方案3. 硫磺回收装置的原料和产品4. 硫磺回收装置生产流程简述5. 硫磺回收装置主要设备选型6. 硫磺回收装置能耗7. 消防8. 环保9. 安全10. 其它1. 北海硫磺回收装置的概述北海硫磺回收装置的概述北海硫磺回收装置包括以下内容： 23万吨/年硫磺回收尾气处理部分（含液硫成型和包装部分）、110吨/小时酸水汽提部分、300吨/小时溶剂再生部分及其配套的变电所、机柜间和相应的公用工程。硫磺回收装置总平面布置见硫磺回收装置总平面布置图，装置占地：180m95m17100m2

2、，1.71公顷。1. 北海硫磺回收装置的概述北海硫磺回收装置的概述1.1 硫磺回收部分硫磺回收部分处理来自酸水汽提和溶剂再生的酸性气，产品为粒状和片状硫磺。设计规模为公称能力6万吨/年，CLAUS制硫部分为双系列，尾气处理部分为单系列，年开工时数8400小时，设计负荷30%-120%。主要设备有酸性气燃烧炉、加热器、反应器、硫冷凝器、在线炉、急冷塔、吸收塔、再生塔、废气焚烧炉、风机、空冷器、离心泵、贫液过滤器等设备。硫磺成型部分采用钢带成型，生产粒状和片状硫磺，粒状硫磺采用全自动包装码垛系统、片状硫磺半自动包装，袋装片状硫磺与袋装粒状硫磺合用码垛系统。1. 北海硫磺回收装置的概述北海硫磺回收装

3、置的概述1.2 酸水汽提部分酸水汽提部分处理来自全厂各装置排放的混合酸性水，产品为净化水和酸性气，净化水送上游装置回用，酸性气体送入硫磺回收部分。设计规模为110吨/小时，单系列，年开工时数8400小时，设计负荷60%-120%。酸水汽提的主要设备有原料水罐、主汽提塔、重沸器、原料水净化水换热器、空冷器、离心泵、原料水砂砾过滤系统、脱臭系统等设备1. 北海硫磺回收装置的概述北海硫磺回收装置的概述1.3溶剂再生部分溶剂再生部分处理来自产品精制装置、260万吨/年柴油加氢装置和70万吨/年汽油加氢装置的富胺液，产品为经过再生的贫胺液，同时产生的高浓度酸性气体送入硫磺回收及尾气处理装置。设计规模为3

4、00吨/小时，单系列，年开工时数8400小时，设计负荷60%-110%。溶剂再生的主要设备有富液闪蒸罐、再生塔、重沸器、贫富液一级换热器、溶剂缓冲罐、地下溶剂罐、空冷器、离心泵、溶剂过滤系统等设备。硫磺回收装置的设计运行周期不小于三年。1. 北海硫磺回收装置的概述北海硫磺回收装置的概述1.4 硫磺回收装置的设计原则a) 采用国内外先进、成熟、稳妥可靠的工艺技术及设备，实现装置“安、稳、长、满、优”安全生产。b) 合理规划公用工程及辅助设施，最大限度地节约工程投资。c) 严格执行环境保护法，采用环境友好的工艺技术方案，采取切实有效的 “三废” 治理措施，减少环境污染。d) 贯彻“安全第一，预防为

5、主”的方针，确保新建装置符合安全卫生要求。2. 硫磺回收装置的主要技术方案硫磺回收装置的主要技术方案2.1 硫磺回收装置工艺技术路线硫磺回收的工艺路线：为适应由于原油含硫量变化、生产方案变化等多种不同因素所带来的硫磺回收负荷的变化，硫磺回收制硫部分采用23万吨/年双系列，尾气处理部分共用一套。硫磺回收采用二级转化CLAUS制硫工艺，尾气处理采用还原吸收工艺。酸水汽提的工艺路线：酸性水汽提部分主要处理全厂各炼油装置排放的酸性水。采用单塔低压全吹出汽提工艺，塔顶含氨酸性气作为硫磺回收部分的原料，塔底净化水部分回用于原料预处理装置，剩余部分排至含油污水管网。溶剂再生的工艺路线：采用常规蒸汽汽提再生工

6、艺，再生塔底重沸器热源由0.4MPa蒸汽减温后使用。采用复合型甲基二乙醇胺(MDEA)溶剂作为脱硫剂，该工艺先进可靠，技术经济可行。2. 硫磺回收装置的主要技术方案硫磺回收装置的主要技术方案2.2 硫磺回收工艺技术特点2.2.1 硫磺回收的主要工艺技术特点a）硫磺回收采用“两头一尾”工艺方案。b）制硫部分采用二级转化CLAUS制硫工艺，酸性气燃烧炉废热锅炉产生4.4MPa（G）中压蒸汽。c）设置再生酸性气预热器（0256-E-219），汽提酸性气预热器（0256-E-218），空气预热器（0256-E-220-、），以提高炉膛温度，促进氨的分解。d）尾气处理采用还原吸收工艺。通过外补氢气保持尾

7、气加氢反应所需的氢气浓度。e）过程气采用自产4.4MPa（G）中压蒸汽加热方式。f）硫磺回收尾气处理部分采用尾气在线加热炉加热方式。加氢反应器出口过程气经尾气处理废热锅炉，发生0.35MPa（G）蒸汽，以降低装置能耗。g）尾气处理部分设置单独的溶剂再生设施。h）酸性气燃烧炉废热锅炉、焚烧炉废热锅炉均产生4.4MPa（G）中压蒸汽，一、二、三级冷凝冷却器及尾气处理废热锅炉，发生0.35MPa（G）蒸汽。i) 液硫脱气采用鼓泡式脱气技术。j）溶剂再生部分采用常规蒸汽汽提工艺，溶剂再生塔所需热源由塔底重沸器提供。2. 硫磺回收装置的主要技术方案硫磺回收装置的主要技术方案2.2 硫磺回收工艺技术特点2

8、.2.1 硫磺回收的主要工艺技术特点k）根据装置需要，溶剂再生部分设置溶剂回收、配置、补充及贮存系统。l）为回收再生部分产生的蒸汽凝结水，系统设置了凝结水回收系统，回收的凝结水送至系统管网。m）装置自产的中压蒸汽经蒸汽过热器过热后，并入工厂中压蒸汽管网。n）尾气焚烧部分采用热焚烧工艺，在尾气焚烧炉内补充燃料气达到适宜的反应温度，将尾气及装置产生的废气中残留的硫化物进一步氧化成SO2后排放大气以满足环保要求。o）尾气采用热焚烧后经100米高烟囱排放，烟气中SO2排放量为12.608kg/h、SO2浓度为660mg/m3（标），满足国家大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）的要求。p）

9、设置H2S/SO2比值在线分析仪，连续分析尾气的组成，在线控制进酸性气燃烧炉空气量，尽量保证过程气中H2S/SO2为2/1，提高总硫转化率。q）装置内冷却设施尽量采用空冷+水冷，以减少循环水用量。r）除关键仪表（H2S/SO2比值在线分析仪、火焰检测器、高温红外线测温仪、SIS等）引进外，其他均采用国内设备。2. 硫磺回收装置的主要技术方案硫磺回收装置的主要技术方案2.2 硫磺回收工艺技术特点2.2.2 酸水汽提的工艺技术特点a）酸性水汽提采用常压汽提工艺，该工艺应用广泛，技术成熟可靠，与加压汽提工艺相比，具有流程简单、能耗低、投资省、占地少等特点。b）设置原料酸性水除油设施，改善主汽提塔的操

10、作，降低塔顶酸性气的烃含量。c）设置尾气脱臭设施，减少有害气体的排放，改善操作环境。d）装置内需要冷却的工艺介质尽量采用空冷+后冷，以减少循环水用量。e）酸性气送至硫磺回收单元回收硫磺，回收资源，满足环保要求。f）塔底采用重沸器供热，热源采用0.4MPa（G）蒸汽，回收凝结水。2. 硫磺回收装置的主要技术方案硫磺回收装置的主要技术方案2.2 硫磺回收工艺技术特点2.2.3 溶剂再生的工艺技术特点溶剂再生采用常规蒸汽汽提再生工艺。溶剂选用复合型MDEA溶剂，该溶剂具有良好的选择吸收性能、酸性气负荷大、腐蚀轻、溶剂使用浓度高、循环量小、能耗低等特点。再生后的贫液返回上游装置使用，酸性气送至硫磺回收

11、装置。为方便操作，增加灵活性，MDEA溶剂浓度按30%(wt)进行设计。集中后的富液采用中温低压闪蒸，保证装置稳定操作，降低再生酸性气烃含量。富液及部分贫液设置过滤设施，防止溶剂发泡和降解。设置完善的溶剂回收系统，以降低溶剂消耗；设置较大的溶剂缓冲罐，贮存停工检修时系统管道及本装置设备及管道退出的溶剂。2. 硫磺回收装置的主要技术方案硫磺回收装置的主要技术方案2.2 硫磺回收工艺技术特点2.2.4 自动控制硫磺回收装置仪表控制采用DCS控制系统和SIS安全仪表系统；仪表选型先进可靠，确保装置安全平稳操作，保证产品质量。3. 硫磺回收装置的原料和产品硫磺回收装置的原料和产品3.1原料硫磺回收原料

12、处理来自酸性水汽提部分、溶剂再生部分的混合酸性气及产品精制和加氢装置的尾气。3. 硫磺回收装置的原料和产品硫磺回收装置的原料和产品3.1原料3. 硫磺回收装置的原料和产品硫磺回收装置的原料和产品3.1原料3. 硫磺回收装置的原料和产品硫磺回收装置的原料和产品3.1原料3. 硫磺回收装置的原料和产品硫磺回收装置的原料和产品3.1原料3. 硫磺回收装置的原料和产品硫磺回收装置的原料和产品3.2 产品硫磺回收部分设计的产品固体硫磺质量可达到工业级硫磺一等品质量（GB2449-2006）和食品添加剂级硫磺质量标准（GB3150-1999）。3. 硫磺回收装置的原料和产品硫磺回收装置的原料和产品3.2

13、产品4. 硫磺回收装置生产流程简述硫磺回收装置生产流程简述4.1工艺流程简述硫磺回收部分工艺流程简见PID图酸性汽提部分工艺流程简见PID图溶剂再生部分工艺流程简见PID图4. 硫磺回收装置生产流程简述硫磺回收装置生产流程简述4.2主要操作条件4.2.1硫磺回收部分主要操作条件a）酸性气燃烧炉：温度 1210.91400压力MPa(G) 0.052b）酸性气燃烧炉废热锅炉4. 硫磺回收装置生产流程简述硫磺回收装置生产流程简述4.2主要操作条件4.2.1硫磺回收部分主要操作条件4. 硫磺回收装置生产流程简述硫磺回收装置生产流程简述4.2主要操作条件4.2.1硫磺回收部分主要操作条件4. 硫磺回收

14、装置生产流程简述硫磺回收装置生产流程简述4.2主要操作条件4.2.1硫磺回收部分主要操作条件4. 硫磺回收装置生产流程简述硫磺回收装置生产流程简述4.2主要操作条件4.2.1硫磺回收部分主要操作条件4. 硫磺回收装置生产流程简述硫磺回收装置生产流程简述4.2主要操作条件4.2.1硫磺回收部分主要操作条件4. 硫磺回收装置生产流程简述硫磺回收装置生产流程简述4.2主要操作条件4.2.2 酸水汽提部分主要操作条件a）主汽提塔：温度：塔底125，塔顶113.9压力：塔底0.14MPa(G)，塔顶0.1MPa(G)b）原料水脱气罐： 温度：40压力：0.10.15MPa(G)c）塔顶回流罐：温度：85

15、压力：0.1MPa（G）4. 硫磺回收装置生产流程简述硫磺回收装置生产流程简述4.2.3 溶剂再生部分主要操作条件a）再生塔： 温度：塔底125，塔顶111.7压力：塔底0.13MPa（G），塔顶0.1MPa（G）b）富液闪蒸罐： 温度：65压力：0.1MPa（G）c）酸性气分液罐：温度：40压力：0.1MPa（G）d）贫富液一级换热器：富液进出口温度：65/100 贫液进出口温度：127/93 5. 硫磺回收装置主要设备选型硫磺回收装置主要设备选型5.1 硫磺回收部分主要设备 反应器类硫磺回收装置共有五台反应器，其中包括一、二级反应器各两台和一台加氢反应器。a）一级反应器反应器直径为3200

16、，切线长度为6000mm，采用卧式结构，内装CLAUS催化剂17.9m3。b）二级反应器反应器直径为3200，切线长度为6000mm，采用卧式结构，内装CLAUS催化剂17.9m3。c）加氢反应器反应器直径为3200，切线长度为8500mm，采用卧式结构，内装加氢催化剂22.7m3。5. 硫磺回收装置主要设备选型硫磺回收装置主要设备选型5.1 硫磺回收部分主要设备 塔类a）急冷塔急冷塔直径为2600，内装14层高性能喷淋塔盘塔盘，塔板间距为750mm。b）尾气吸收塔吸收塔直径为2400，内装二段不锈钢散堆填料，每段装填高度为4.2m。c）再生塔再生塔直径为2200，内装23层浮阀塔盘，塔板间距

17、为600mm。5. 硫磺回收装置主要设备选型硫磺回收装置主要设备选型5.1 硫磺回收部分主要设备 工业炉类a）酸性气燃烧炉酸性气燃烧炉设备规格32006000。b）尾气焚烧炉尾气焚烧炉设备规格30007000。c）尾气在线加热炉尾气在线加热炉设备规格18006000。5. 硫磺回收装置主要设备选型硫磺回收装置主要设备选型5.1 硫磺回收部分主要设备 废热锅炉a）酸性气燃烧炉废热锅炉的操作负荷为4595.7kW，发生4.4MPa蒸汽。b）焚烧炉废热锅炉的操作负荷为899.2kW，发生4.4MPa蒸汽。c）尾气处理废热锅炉的操作负荷为1138.6kW，发生0.4MPa蒸汽。 冷换设备本部分共计有换

18、热器类22台。其中包括换热器10台，重沸器1台，冷凝器5台。一、二、三级冷凝冷却器共6台。本部分共计有空冷类4片，采用普通干空冷。5. 硫磺回收装置主要设备选型硫磺回收装置主要设备选型5.1 硫磺回收部分主要设备 硫池硫 池 为 非 金 属 结 构 ， 主 体 部 分 位 于 地 坪 以 下 ， 规 格 为 ：900060004300（长宽深）。烟囱烟囱排烟温度为350左右，出口直径为2.2m，高度为100m，烟囱材质混凝土+内衬。 机泵类本部分共计有机泵类13台，其中气动隔膜泵1台。 风机类本部分共计有离心式鼓风机5台。5. 硫磺回收装置主要设备选型硫磺回收装置主要设备选型5.2 酸水汽提主

19、要设备 塔类主汽提塔直径为2400，塔内共设38层塔盘，塔板间距为500mm，采用高效浮阀塔盘。 冷换设备本部分共计有换热器类7台。其中包括换热器6台，重沸器1台。本部分共计有空冷类8片，全部采用普通干空冷。 容器类原料水罐规格1600016000。材质采用Q245R。 机泵类本部分共计有离心式泵8台，磁力泵2台，液下泵1台。5. 硫磺回收装置主要设备选型硫磺回收装置主要设备选型5.3 硫磺回收部分设备汇总硫磺回收部分共有工艺设备131台（套），分类如下：5. 硫磺回收装置主要设备选型硫磺回收装置主要设备选型5.4 酸水汽提部分设备汇总酸水汽提部分共有工艺设备45台（套），分类如下：5. 硫磺

20、回收装置主要设备选型硫磺回收装置主要设备选型5.5 溶剂再生部分设备汇总溶剂再生部分共有工艺设备32台（套），分类如下：6. 硫磺回收装置能耗硫磺回收装置能耗6.1 硫磺回收装置能耗6. 硫磺回收装置能耗硫磺回收装置能耗6.1 硫磺回收装置能耗6. 硫磺回收装置能耗硫磺回收装置能耗6.1 硫磺回收装置能耗6. 硫磺回收装置能耗硫磺回收装置能耗6.2 硫磺回收部分能耗分析硫磺回收部分采用两级CLAUS硫回收和还原-吸收尾气处理的工艺方案。装置自产的4.4MPa中压蒸汽除了用于装置一、二级过程气加热外，尚可外输3.5MPa中压蒸汽13.29t/h；装置自产的0.35MPa低压蒸汽用于装置内各伴热点

21、和再生塔底重沸器，装置对0.35MPa及1.0MPa凝结水进行了循环利用，降低了能耗，因此该装置能耗较低。酸性气燃烧炉废热锅炉及尾气焚烧炉废热锅炉产生4.4MPa中压过热蒸汽，在能量升值、逐级利用上合理。7. 消防消防消防设施由消防水系统、消防火灾报警系统、蒸汽灭火系统、泡沫灭火系统及小型灭火器等组成。硫磺回收装置的消防水系统为稳高压，一次消防用水量按不小于450L/S考虑，火灾延续供水时间不小于3小时，一次消防用水总量不小于4860m3，装置边界线处要求消防水压力不小于0.8Mpa。消防给水管道环状布置，并且环状管道的进水管，不少于两条。本装置选用地上式消火栓；在其周围设置防护设施。酸水汽提

22、部分V302A/B原料水罐（单罐容积为3000m3，直径为16.0m，高16.0m）考虑采用半固定式低倍数泡沫灭火系统，该系统由固定在罐壁上的泡沫产生装置、泡沫消防车或机动泵、用水带连接组成。每个储罐上均匀布置2个PC24泡沫发生器。硫磺回收装置设半固定式蒸汽灭火系统，半固定式灭火蒸汽快速接头的公称直径为20mm；与其连接的耐热胶管长度宜为1520m；半固定式接头的阀门，安装在明显、安全和开启方便的地点。在硫磺回收装置四周消防道路及装置内部消防检修通道设置手动火灾报警按钮，硫磺成型包装、仓库、机柜间、变电所设置红外光束感烟探测器。报警报至本装置消防控制室，同时报至消防站和消防水泵站。消防控制室

23、、消防站、消防水泵房之间设置火灾专用直通电话。装置区内设置干粉型和泡沫型灭火器，在仪表控制室、变配电室等设置二氧化碳型灭火器，以便及时、有效地扑灭初期火灾。 7. 消防消防8. 环保环保8.1副产品的回收和利用8.1.1装置的污油回收自燃料气分液罐产生的凝缩油，污油回收至酸性水汽提部分地下污油罐，经地下污油泵送至工厂污油罐。8.1.2凝结水装置产生的凝结水经专线统一送至工厂凝结水站回收处理。8. 环保环保8.2 “三废”处理方案8.2.1废气污染源及污染物a）正常工况主要废气污染源为硫磺回收排放的焚烧烟气及溶剂再生排放的轻烃气。排放量及主要污染物见下表。其中烟气中主要污染物SO2的排放量为12

24、.608kg/h。此外，该装置还有微量的H2S、NH3无组织散发，由于装置内设有可靠的可燃气体/有毒气体检测报警系统，能够保证装置边界H2S0.06mg/m3n，NH31.5mg/ m3n。满足恶臭污染物排放标准GB14554-93（二级）的要求。8. 环保环保8.2 “三废”处理方案8.2.1废气污染源及污染物b）非正常工况非正常工况（主要为开停工或生产不正常）时，从安全阀等排出的无法回收的各种油气、瓦斯，送入全厂的低压瓦斯管网，酸性气经专线排入酸性气火炬焚烧。8. 环保环保8.2 “三废”处理方案8.2.2 废水各部分的废水污染源主要有：含硫污水、含油污水、含盐污水和生活污水等，其排放量及

25、污染物种类见下表8. 环保环保8.2.3 固体废物装置排放固体废物主要见下表。 固体废物排放表8. 环保环保8.2.4 噪声污染源装置的主要噪声源为大功率机泵、风机电机、加热炉及空冷器等见下表。 主要噪声源8. 环保环保8.3 控制污染初步方案8.3.1 废气的治理措施经硫磺回收装置处理后的尾气经尾气焚烧炉焚烧后排入100m烟囱，排空烟气中SO2排量为12.608kg/h，尾气中SO2浓度约为660mg/m3n，可以满足大气污染物综合排放标准的要求（GB16297-1996）（SO2浓度960mg/m3n）。8. 环保环保8.3.2 废水的治理措施装置的废水将按照清污分流的原则分项处理，并分别

26、进入含硫污水、含油污水（包括含油雨水）、生活污水等处理系统。a）废热锅炉、余热锅炉、一二三级冷凝冷却器排出的少量含盐污水经冷却后，排至生产废水系统。b）所有的构架及可能因检修、维护、冲洗等导致有污染物排放的地方，均设置围堰；在围堰内设置地漏，回收至含油污水系统，做到清污分流。c）所有的管道及设备排凝，以及采样点排放，均设置回收漏斗。其中污油和含油污水（冲洗水）分别回收，方便分类处理。d）泵前设置污水明沟，沟底设置地漏，排至含油污水系统8. 环保环保8.3.3 噪声的治理设计中对噪声大的噪声源，采取了相应的治理措施：a）鼓风机进口及放空管道均设置消声器；b）选用低噪声设备，如机泵电机都选用低噪声

27、的防爆电机。c）对大于30kW的电机进行降噪治理。d）空冷器选用低转速风机。采用上述措施后，本装置的噪音指标符合石油化工企业环境保护设计规范SH3024-95。8. 环保环保8.3.4 固体废弃物治理该装置的固体废物排放主要为一、二级反应器及加氢反应器每三年更换的废催化剂。其中，一、二级反应器排放的催化剂为氧化铝基催化剂，加氢反应器排放的为钴钼催化剂，经钝化处理后进行排放，采用无害化填埋方式处理。装置定期排放的废瓷球，主要成分为Al2O3、SiO2及硫化物，采用无害化填埋方式处理。9. 安全安全9.1 职业危害因素分析9.1.1 工程危害因素分析本工程生产过程中的易燃易爆物料性质见下表。 生产

28、过程中的易燃易爆物料的数量及危险性9. 安全安全9.1.2 生产过程中的有毒有害物料硫化氢：是一种强烈的神经性毒物，其车间最高容许浓度为10mg/m3n。低浓度时，对呼吸道及眼的局部刺激作用明显；浓度越高，全身性作用越明显，表现为中枢神经系统症状和窒息症状。氨：对人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用，急性中毒表现为刺激和灼伤呼吸道粘膜，轻度中毒表现为咳嗽和胸闷，车间空气中最高容许浓度为30 mg/m3n。二氧化硫：急性中毒主要引起呼吸道和眼的刺激症状，严重时可发生肺水肿，慢性影响可有头痛、头昏、乏力、嗅觉及味觉减退。PC-TWA：5 mg/m3，PC-STEL：10 mg/m3n。急性中毒立即脱离现场，可给2-5%碳酸氢钠溶液喷雾吸入，防治肺水肿和继发感染。 甲基二乙醇胺（MDEA）：属低毒类，对人体皮肤有刺激作用，污染皮肤、粘膜时立即用水清洗。9. 安全安全9.1.3 装置的危险等级装置的火灾危险分类等级为甲类。9.1.4 生产过程中的主要危险场所和设备生产过程中的主要危险场所和设备详下表。9. 安全安全 生产过程中的主要危险场所和设备9. 安全安全9.2 工艺设计主要防范措施a）设计选用成熟可靠的工艺技术和流程并考虑必要的裕度和操作弹性，以适应加工负荷上下波动的需要。b）为确保安全操作，人身安全、保障设备，对硫化氢集中的硫磺回收装置设置自动联锁保护系统。c）在进酸性气燃