《焦炉煤气脱硫废液干法制酸技术规范》

1YB/TXXXX—XXXX焦炉煤气脱硫废液干法制酸技术规范本文件规定了焦炉煤气氨法湿式催化氧化脱硫废液干法制酸的工艺与原理、技术要求、运行指标、公辅系统、安全要求、环保要求。本文件适用于以焦炉煤气氨法湿式催化氧化脱硫工艺产生的低纯度硫磺（硫泡沫液）及脱硫废液为原料，干法预处理、干法接触工艺制酸的工艺技术。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GBZ2（所有部分）工业场所有害因素职业接触限值GB/T534工业硫酸GB/T1576工业锅炉水质GB5749生活饮用水卫生标准GB16171炼焦化学工业污染物排放标准GB/T21109过程工业领域安全仪表系统的功能安全GB26132硫酸工业污染物排放标准GB50016建筑设计防火规范GB50034建筑照明设计规范GB/T50050工业循环冷却水处理设计规范GB50052供配电系统设计规范GB50055通用用电设备配电设计规范GB50057建筑物防雷设计规范GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范GB/T50087工业企业噪声控制设计规范GB50160石油化工企业设计防火规范GB50174数据中心设计规范GB/T50770石油化工安全仪表系统设计规范AQ/T3033化工建设项目安全设计管理导则SH/T3097石油化工静电接地设计规范HG/T20508控制室设计规定HG/T20510仪表供气设计规范HG20571化工企业安全卫生设计规范3术语和定义YB/TXXXXX—XXXX本文件没有需要界定的术语和定义。4工艺和原理4.1制酸原料是以焦炉煤气氨法湿式催化氧化脱硫工艺产生的低纯度硫磺（硫泡沫液）及脱硫废液。4.2制酸原料经过过滤、浓缩、干燥处理制得含硫混盐中间品，即为干法预处理工艺。4.3含硫混盐在焚烧炉高温焚烧热解产生含二氧化硫高温炉气，炉气经余热回收、净化、干燥、转化、吸收处理生成浓硫酸。4.4干燥洁净的含二氧化硫炉气在催化剂（有效成分为五氧化二钒）催化作用下氧化为三氧化硫，98%酸吸收转化气中三氧化硫生成浓硫酸，即为干法接触工艺生产硫酸。4.5工艺流程如图1所示。图1工艺流程图5技术要求5.1一般规定5.1.1制酸工艺设计规模应根据焦炉煤气脱硫工艺煤气处理量及硫化氢含量确定。5.1.2制酸工艺除原料预处理工序外，应考虑设备年检修时间，一般年生产运行时间按333d或8000h设计。5.1.3制酸单元宜布置在煤气脱硫单元附近。5.1.4产品硫酸应符合GB/T534中浓硫酸合格品要求。5.2预处理单元5.2.1宜采用硫泡沫液过滤、脱硫液浓缩、硫和浓盐液混合干燥制得含硫混盐中间品工艺。5.2.2制得中间品含硫混盐的水分宜控制≤5%，输送宜采用封闭式运输设备。5.2.3浓缩设备、干燥设备宜采用低压饱和蒸汽间接换热设备。5.2.4制酸工艺设备年检修期间应能对制得的物料进行贮存。5.2.5流程的选择应保证原料制备、运送及贮存安全、高效、稳定、环保。5.2.6预处理产生的脱硫液及废液浓缩产生的冷凝液应送回煤气脱硫单元回收利用。5.3焚烧单元5.3.1应采用高效、稳定的立式焚烧炉焚烧工艺，含硫混盐在炉内应焚烧、分解完全，无升华硫及未分解的盐类随过程气后移。5.3.2焚烧炉组份应为含硫混盐、环境空气，沸腾燃烧方式。5.3.3含硫混盐进入焚烧炉方式宜采用重力落料加风送方式。YB/TXXXXX—XXXX5.3.4焚烧炉原始烘炉以及开工升温燃料宜采用焦炉煤气，热值不低于16720kJ/Nm3。5.3.5进焚烧炉煤气管线上应设快速切断“三阀组”，“三阀组”由2个快速关闭切断阀及1个快速开启放散阀组成。5.3.6开工时，焚烧炉达到投料温度、投料后应切断焦炉煤气。5.4余热回收单元5.4.1余热锅炉结构设计应采用立式水冷壁结构，便于清灰。5.4.2余热锅炉供水应使用除盐水，除盐水送入锅炉前应进行蒸汽脱氧剂加药阻垢处理。5.4.3余热锅炉应设间断排污及连续排污，汽包顶部应设双安全阀。5.4.4余热锅炉压力等级应不低于2.8MPa（G）、232℃。5.5炉气净化单元5.5.1炉气净化宜采用湿式洗涤净化工艺，净化后过程气中杂质含量应满足转化催化剂对杂质含量的要求，符合表1相关要求。表1指标要求单位：mg/Nm尘F5.5.2净化设备材质应耐稀硫酸腐蚀，当采用玻璃钢材质制作时，应设负压超压保护安全水封槽，液封有效高度应为计算压力（以液柱高度计）加500mm。5.5.3动力波洗涤器宜采用玻璃钢材质，应设高位水槽，当出口过程气超温时，槽内事故水应自动喷入动力波洗涤器逆喷管，同时焚烧炉联锁停车。5.5.4净化稀硫酸外送回收利用时，应先脱除稀硫酸中溶解的二氧化硫。5.5.5净化工序产生的稀硫酸质量浓度控制在10%～20%，产量控制≤0.1吨稀硫酸/吨浓硫酸。5.5.6净化工序稀硫酸宜送到吸收工序稀释浓硫酸使用，剩余量外送硫铵单元回收利用。5.6炉气干燥单元5.6.1当二氧化硫转化采用干接触法转化工艺时，转化前过程气中的水分应脱至≤100mg/Nm3。5.6.2过程气干燥宜采用质量浓度93%～95%的浓硫酸。5.6.3送干燥塔干燥酸管线上应设在线干燥酸浓度检测分析仪。5.7转化单元5.7.1二氧化硫转化宜采用干接触法两次转化工艺，二氧化硫最终转化率应≥99.8%。5.7.2对应转化器各段转化催化应设外换热器，转化前低温过程气与转化后高温转化气进行换热升温。换热流程及换热量设计应满足转化器各段催化剂在“最佳”温度条件下进行二氧化硫的催化氧化。5.7.3一次转化及二次转化进口过程气管线上应设置电加热器，用于开工升温。5.7.4进转化器前的过程气管线上应设二氧化硫及氧浓度在线检测分析仪。5.7.5转化工艺宜采用两转两吸工艺。5.8吸收单元5.8.1应采用质量浓度为98%～98.3%的浓硫酸对转化后工艺气中的三氧化硫进行吸收，生产浓硫酸。YB/TXXXXX—XXXX5.8.2吸收工序设备及管道上的材质应能防止高温浓硫酸介质腐蚀。5.8.3送吸收塔吸收酸管线上应设置吸收酸浓度在线分析仪。5.8.4吸收酸系统应设工艺补水管调整酸浓度，工艺补水宜采用净化工序稀酸以及尾气处理工序稀硫酸代替。5.9尾气净化单元5.9.1第二吸收塔出口制酸尾气应净化处理后达标排放，净化后尾气中硫酸雾浓度应满足GB26132特排限值的规定。5.9.2尾气净化工艺宜采用活性炭脱硫工艺或双氧水脱硫工艺。5.9.3尾气净化装置产生的稀硫酸宜送到吸收工序稀释浓硫酸使用。5.9.4本工艺产生的尾气宜输送到焦化脱硫脱硝单元集中处理排放。6运行指标运行指标见表2。表2工艺运行指标7公辅系统7.1给排水7.1.1余热锅炉用除盐水水质应满足GB/T1576的要求。7.1.2冷却器用循环水水质应符合GB/T50050的规定。7.1.3洗眼器水水质应符合GB5749的规定。7.1.4排水系统应采用分流制，分为污水排水系统和雨水排水系统。单元排出的轴封水、淋浴水及洗眼器排水、地坪冲洗水以及初期雨水排水排入污水排水系统。7.2电气7.2.1仪表和自动控制系统应采用交流不停电装置（UPS）供电。供电设计应符合GB50052的有关规7.2.2用电设备的启动、停止及紧急停止，设备运转信号、事故报警信号的设置和监视，应符合工艺要求，并应符合GB50055的有关规定。YB/TXXXXX—XXXX7.2.3照明设计应按生产环境条件，选择与环境相适应的照明方式、照明灯具、照明配电及控制等。照度标准值应符合GB50034有关规定。7.2.4检修照明和局部照明应根据工艺要求设置。7.3电信7.3.1制酸单元煤气区域应设煤气泄漏检测声光报警仪；过程气区域应设二氧化硫泄漏检测声光报警仪。7.3.2余热锅炉汽包现场液位计及生产区域宜设视频监控系统。7.3.3控制室及巡检人员应配置移动对讲设备。7.4仪表及自动化控制7.4.1制酸单元应采用计算机集散控制系统（DCS）及安全仪表系统（SIS）对生产过程进行自动监测、自动控制及紧急情况下的联锁停车保护。7.4.2控制系统应留有与厂级管控、能源计量等系统的数据通讯接口。7.4.3安全仪表系统应根据工艺过程危险和风险分析结果确定，符合GB/T50770和GB/T21109的有关规定。7.4.4仪表和控制系统的设备装备水平，应根据工艺测控要求、投资状况和用户管理水平等因素确定，应性能可靠、技术先进、经济实用、维护方便。7.4.5控制室设计应符合GB50174和HG/T20508有关规定。7.4.6仪表供气系统的设计应符合HG/T20510的有关规定。8安全要求8.1制酸单元设计应符合GB50016、GB50160、AQ/T3033、HG20571的规定。8.2具有超压危险的生产设备、管道应设计安全阀、爆破片或安全水封等泄压保护设施。8.3净化稀硫酸管道、干吸及成品酸贮槽区域浓硫酸管道法兰连接处应设法兰保护罩。8.4浓硫酸干燥、吸收及成品酸贮存、输送区域应设置洗眼器,服务半径应不大于15m。8.5在制酸单元安全位置应设置安全救护箱。工作人员应配备防硫酸灼伤的防护面罩、手套等必要的防护用品。8.6预处理工序含硫混盐封闭式运输设备宜充入微量氮气，保持物料输送处于氮气氛围。8.7制酸单元设备应设防雷防静电接地保护。防雷等级及防静电范围应符合GB50057和SH/T3097的有关规定。8.8爆炸危险区域中的仪表设备应符合GB50058的有关规定。9环保要求9.1原料制备、贮存及输送应全部在密闭设备及管道内完成，正常生产过程不