精选优质文档-----倾情为你奉上第七章脱硫工段第一节工艺流程及主要设备一、本工段任务从造气工段来的半水煤气中,除氢和氮外,还含有27%左右的CO,8%左右的C02,以及少量的硫化物和氧等硫化物(主在是仏5,约占半水煤气中硫总量的90%左右,其次还有CS2,COS和RSH等)含量约为1.0〜4.Og/Nm3这些硫化物对合成氨生产是有害的它会腐蚀设备、管道;会引起变换、合成、甲醇等工段触媒中毒、降低活性或失去活性;会破坏铜液成份H2S与铜液中的Cu2+和CU+作用生成CuS和Cu2S沉淀,堵塞设备管道与阀门,使精炼操作条件恶化生产过程中,h2s从溶液中解吸出来,或从设备管道中泄漏出来,会污染环境,影响人体健康本工段的主要任务,就是用脱硫液将半水煤气中的硫化物脱除至0.07g/Nr^以下,使半水煤气得到净化,以满足后工段生产工艺的要求吸收硫化氢的脱硫液经再生后循环使用,再生析出的硫回收成硫磺本工段要根据全厂生产情况,调节罗茨风机气垴脱硫的方法很多,根据脱硫剂的形态可分为湿法和干法两大类干法以固体为吸收剂,如活性碳法、分子筛法等湿法以液体为吸收剂,如氨水液相催化法、氨水中和法、ADA法,近年来还发展了拷胶法、PDS法等。
B前,小氮肥厂脱硫采用较多的是氨水液相催化法现以本法为例,简述脱硫过程二、工艺流程简述氨水液相催化法脱硫是用脱硫液(贫液)吸收半水煤气中的硫化氢吸收硫化氢后的脱硫液(富液),在对苯二酚载氧体的催化作用下,经氧化再生后循环使用再生析出的硫泡沫经分离,熔融精制成硫锭主要反应方程式如下:NH4OH+H2S==MH4HS+H2O(脱硫反应)2NH4OH+CO2==(NH4)2CO3+H2O2NH4HS+Oz==2NH4OH+2S| (再生反应)2NH4HS+202=(NH4)2S203+H20来自造气工段的半水煤气,经除尘器除去所含的部份粉尘,煤焦油等杂质后,由罗茨鼓风机增压送入气体冷却器冷却,然后在喷旋脱硫塔的喷射器中与贫液并流接触而下,从喷旋塔底部进入,在旋流板中气液转为逆流接触,半水煤气中的硫化氢被贫液吸收脱硫后的半水煤气由喷旋塔顶部出来,经净氨塔洗去所夹带的氨后,再经静电除焦塔进一步除去焦油等杂质后,去压缩工段一段进口总水分离器吸收硫化氢后的富液流入富液槽,由富液泵打入溶液换热器加热(或冷却),然后进入喷射再生器喷嘴向下喷射,与其自吸入的空气进行氧化反应而得到再生溶液再进入再生槽继续氧化再生。
再生后的贫液经液位调节器流入贫液槽,再由贫液泵打入喷旋脱硫塔循环使用.富液在再生槽中氧化再生所析出的硫泡沫,由槽顶溢流入硫泡沫槽,再经离心机分离得硫膏,硫膏放入熔硫釜用蒸汽夹套加热,熔融精制,制成硫锭分离得到的母液可直接放入贫液槽或母液槽,循环使用专心---专注---专业脱硫过程中消耗的氨,可由贫液槽加入来自铜洗(或合成)工段的稀氨水而得到补充消耗的对苯二酚可补加在富液槽中三、主要设备及作用(一)除尘器除尘器是由钢板卷焊而成的圆筒形设备,内部装有填料用水洗涤半水煤气中的粉尘和煤焦油等杂质,减轻罗茨鼓风机内结焦现象二)罗茨鼓风机罗茨鼓风机是用来增压,克服系统阻力,并输送半水煤气的设备它机壳内有两个“8”字形的风叶,又称转子当转子旋转时,上部进口工作室容积增大,形成低压而吸气,而下部出口工作室容积减小,气体被压缩,压力升高而排出这种风机出口阀不能完全关死,否则过载会烧坏电机或断轴,所以在出门常装回路管以调节气体流量和压力其构造如图7-2所示三)气体冷却器知溶液换热器气体冷却器和溶液换热器一般都是H前化工生产中应用最广的普通列管换热器它是由壳体、管板、换热管及其配合部分组成气 图7_2罗茨鼓风机体冷却器用来给半水煤气降卜叶轮,2—所输送气体体积,3—机壳温冷却。
溶液换热器用来给富液加热或冷却四)喷旋脱硫塔喷旋脱硫塔是由喷射器(喷杯)和旋流板塔相结合组成的一种类型的塔,其作用是利用氨水液相催化来吸收半水煤气中的硫化氢旋流板塔塔体是用钢板卷焊成的圆筒形体,内装数块旋流板如图7-3所示半水煤气在喷射器中与脱硫液并流接触,气体成湍流状态,因其传质系数较大,接触表面积也大,从而加强了对硫化氢的吸收而在旋流塔中,半水煤气在旋流板的作用下旋转上升,与脱硫液转为逆流接触,有利于提高脱硫效率脱硫液受旋流产生的离心力作用甩向塔壁,由降液管导向下一块旋流板五)净氛塔净氨塔是用钢板卷焊成的圆筒形空塔,塔体周围装有多层喷嘴.用水喷淋清洗半水煤气中的氨和脱硫液及灰尘,进一步清除硫化氢六)靜电除焦塔静电除焦塔是由钢板卷焊成图7-3喷旋脱硫塔 1—脱硫液进口; 2—半水煤气进n, 3 —喷射器;4--脱硫液出口 ; 5—半水 煤气出口; 旋流板》7—塔身|贫液出口的立式圆筒形容器,分为上筒体、筒体和下筒体三部分上筒体装有高压瓷瓶油箱、蒸汽加热器和高压瓷瓶等筒体内有阴极电晕线,接于高压直流电源的负极,筒体本身为集尘阳板,接电源为正极并接地下筒体内有筛板等它是利用高压电源下的气体电离和电场力的作用,使尘粒带电,从含尘气体中分离出来>安装静电除焦塔就是为了进一步除去半水煤气中的焦油、硫泡沫、尘灰等,减轻压缩机活门的积焦现象,延长运转周期。
其构造如图7-4所示图7-4静电除焦塔1—高圧瓷瓶油箱;2_然汽加热器;3—h简体t4_半水煤汽出口》5—拉杆;6—简体,7—下简体,8_人孔,9—卨圧瓷瓶,10—人孔,11—电极丝;】2—筛板;13—半水煤气迸U(七)再生槽再生槽是用钢板卷焊成的圆筒形容器,槽内有数块筛板,如图7-5所示空气自吸,气液混合后进入槽底部,并流鼓泡而上,废气由槽顶放空脱硫液在再生槽内进一步氧化再生图7-5喷射再生槽1一凊液筒身;2—孔板;3—进液管》4—溢流管;5—硫泡沫支沟;6—调节手轮;7—喷射器;8—喉管《9—扩散管(八)空气自吸喷射器空气自吸喷射器作用是使脱硫后的富液吸入空气进行氧化反应而得到再生脱硫液高速通过喷嘴,并产生局部负压将空气自行吸入,此时两相流体立即被高速分散而处于高度湍流状态,因此气液接触界面不断更新,从而提高再生效果其构造如图7-6所示九)熔矹釜熔硫釜为夹套式容器,筒内装硫膏,是用来熔制精硫块的设备夹套中用蒸汽加热,也可用部份蒸汽直接加热熔硫釜,硫熔化后,排去杂质,从底部放出,制成精硫膏块十)离心机离心机是用来分离硫膏的四、主要工艺控制指标(一)压力(表压)罗茨鼓风机进口气体压力:>1470Pa罗茨鼓风机出口气体压力:<0.039Mpa冷却水压力:>0.1Mpa蒸汽压力.>0.4Mpa熔硫釜内压与外压:<0.6MFa(二)温度罗茨鼓风机进口气体温度:<35C罗茨鼓风机出口气体温度:<60C气体冷却器出口气体温度.<35C喷射脱硫塔进U贫液温度:20〜35C溶液换热器出n苜液温度:30〜35X:(三〉成分脱碓后半水煤气中H2s含量.<0.07g/m3半水煤气巾02含谞:<0.5%贫液成分:NH3含量10〜25tt对苯二酚含量03g/l悬浮琉含馕<0.5g/lH2S含最<0.015g/l图7-6空气自吸喷嘴1—喷嘴;2—吸引室—喉管>4一扩散管;5—尾管(四)液位(液位计高度)喷旋脱硫塔液位净氨塔液位.贫液梢液位:备液梢液位.W〜罗茨鼓风机油箱油位(五)静电除策电压与电流值按设计规定(六)电机电朮及益升按铭牌规定值第二节本工段生产特点、常见事故及预防一、生产特点以焦炭、无烟煤或各类型的煤球为原料制得的半水煤气是一种易燃、易爆、易腐蚀,易中毒的危险性气体。
因此本工段生产有下列特点特点之一是易着火爆炸半水煤气中的H2、co、ch4、h2s等都是易燃易爆气体在生产过程中,常会因设备管道泄漏造成着火爆炸;也会因为前后工段联系不周、操作失误、设备缺陷等原因,导致罗茨鼓风机抽负,空气进入系统,与半水煤气混合,形成可爆性气体,引起爆炸事故;也会因为操作失误或设备故障等原因,使半水煤气中氧含量超过规定工艺指标,引起过氧爆炸;在检修过程中,如发生不隔离,不置换、不分析、不办证、违章作业和违章动火等情况,往往引起着火爆炸生产系统的设备,管道内部表面,由于硫化氢气体的作用,常会生成一层疏松的铁的硫化物(FeS与Fe2S2),这种硫化物遇到空气中的氧,极易引起氧化反应,放出大量热,很快地使自身温度升高并达到其燃点而引起自燃其它学反应如下:FeS+1.502——^Fe0+S02+ll.7kcal(lkcal=4.18kJ)Fe2S2十1.502~>Fe203+3S+140kcal因此,在检修时设备管道敞开后,也常会发生其内部表面铁的硫化物和煤焦油与进入的空气迅速发生氧化反应而引起自燃着火的现象总之,着火爆炸事故是本工段的多发事故之一,在各类事故中它占30%特点之二是易发生中毒事故。
一氧化碳无色无味,不容易被人发觉,是一种危险的具有强烈毒性的气体*吸入人体后,易造成组织缺氧而引起中毒硫化氢也是一种烈性毒物,它比空气重,低浓度时有臭腐蛋的气味高浓度时则麻痹嗅神经,以至闻不出气味当浓度不大而吸入少童时,可引起头昏恶心,呕吐,咳嗽等;当浓度大吸入量多时,可引起严重中毒发生中毒伤亡事故是小氮肥厂的多发事故之一,也是本工段的多发事故在本工段各类事故中占52.5%特点之三是设备、管道易腐蚀半水煤气中的硫化氢是一种酸性气体在冇水分存在的条件下,它溶于水后形成氢硫酸,对金属表面有很强的腐蚀作用,其腐蚀程度随气体中H2S的分压增高[W加剧,导致设备管道腐蚀烂坏由上述特点可知,搞好本工段安全生产的关键是做好防火、防爆、防中毒、防腐蚀等项工作二、安全操作要点(一)保证脱硫液质量根据脱硫成份,及时补加氨和对苯二酚,保证脱硫液成份符合工艺指标保证喷射再生器进口的富液压力,稳定自吸空气量,控制好再生温度,使富液氧化再生完全并保持再生槽液面上的硫泡沫溢流正常,降低脱硫液中的悬浮硫含量,保证脱硫液质量二)保证半水煤气脫硫效果应根据半水煤气的气量及硫化氢含量的变化,及时调节液气比当半水煤气中硫化氢含贵增高时,如增大液气比仍不能保证脱硫效率,可适当提高脱硫液中氨和对苯二酚的含董,确保脱硫后半水煤气中H20含量小于0.07g/Nm3。
三)严防\括抽疼和机、泵抽负、抽空经常注意气柜高度变化,当高度降至低限位H时,应立即与压缩工段联系减量生产、防止气柜抽瘪经常注意罗茨鼓风机进出口半水煤气压力变化,防止罗茨鼓风机和压缩机抽负压,严防空气进入系统保持贫液槽和富液槽液位正常,防止贫液泵和富液泵抽空四)防止带液和跑气控制喷旋脱硫塔和净氨塔液位不要过高,以防气体带液;液位不要过低,以防跑气五)巡回检查根据操作记录表,按时检查及记录每15分钟检查一次气柜高度每30分钟检查一次系统各点压力和温度每30分钟检查一次喷旋脱硫塔、净氨塔、贫液槽、富液槽液位计液位每小时检查一次罗茨鼓风机,贫液泵、富液泵、母液泵、离心机运转情况每4小时气柜出口水封排水一次每8小时检查一次气体冷却器和溶液换热器冷却水溢流情况8)每8小时检查一次系统设备,管道等泄漏情况六)开停车操作注意事项1.开车开车必须按操作规程或开车方案规定,做好本工段的开车准备工作,认真检查各设备、管道、阀门、分析取样点及电器、仪表等,必须正常完好,且符合开车要求同时,必须与供水、供电、供汽部门及造气、压缩工段联系,作好开车准备联系信号确保灵敏可靠系统未经检修处于正压状况下的开车,。