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1、广东金华能源有限公司2104吨/年硫磺回收装置可行性研究报告广东xx化工设计院二九年五月目 录1总论11.1 编制依据及原则11.2 项目背景及建设意义11.3 项目范围11.4 研究结果12 生产规模、总工艺流程及产品方案52.1 生产规模52.2 总工艺流程52.3 产品方案53 工艺技术方案63.1 工艺技术方案选择63.2 主要操作条件73.3工艺流程73.4 物料平衡93.5 自控水平103.6 主要设备选择133.7 主要消耗指标243.8 装置平面布置及占地面积243.9 定员254 建厂地区条件264.1 厂区自然条件264.2 建设条件295 总图运输、土建295.1总图运输
2、295.2土建306 公用工程326.1 给水、排水326.2 供电、电信336.3 采暖通风377 辅助生产设施377.1消防377.2 维修设施387.3 其它辅助生产设施388 节能措施388.1 概述388.2 节能措施399 环境保护409.1 环境保护设计依据409.2 主要污染源和主要污染物409.3 环境保护措施分析429.4 环境保护专项投资4310 职业安全卫生4310.1 职业危害因素及影响4310.2 职业危害因素的防范与治理4510.3 职业安全卫生专项投资4711 定员4712 项目实施计划4713 投资估算及资金筹措4813.1 投资估算的范围和依据4813.2
3、投资估算4913.3 融资方案5114 财务评价及分析5114.1 依据、原则及方法5114.2 基础数据5214.3 盈利能力分析及不确定性分析5215 效益分析5215.1 社会效益5215.2 环境效益5215.3 经济效益5316 结论和建议53附图： 附图1：硫磺回收装置工艺流程示意图（一）附图2：硫磺回收装置工艺流程示意图（二）附图3：硫磺回收装置工艺流程示意图（三）附图4：硫磺回收装置设备平面布置示意图1总论1.1 编制依据及原则1.1.1 编制依据1）广东金华能源有限公司广东金华能源有限公司硫磺回收装置工程设计合同及相关技术协议。2）广东金华能源有限公司与设计院关于“广东金华能
4、源有限公司硫磺回收装置”会议纪要（2008年5月11日）。3）广东金华能源有限公司提供的硫磺回收装置有关基础资料。1.1.2 编制原则1）根据目前厂内的实际情况，采用成熟可靠的先进技术和设备。2）充分依托现有的配套设施，节省投资，降低生产成本，增加社会效益和经济效益。1.2 项目背景及建设意义广东金华能源有限公司目前排放硫化氢的装置有：催化6104t/a液化气精制装置、气分6.5104t/a催化干气及18104t/a液化气精制装置、6.5104t/a焦化干气及2.6104t/a焦化液化气精制装置、60104t/a焦化汽柴油加氢精制装置和60t/h含硫污水汽提装置。这些装置每年产生1.52万吨硫
5、，以硫化氢气体的形式进入火炬系统。目前开发区建设了硫脲装置可以部分回收胺脱再生的硫，但绝大部分硫进入火炬烧掉。这不但浪费资源，更为严重的是会造成周围大气污染。为彻底解决SO2污染，广东金华能源有限公司拟建2104t/a硫磺回收装置，以降低对大气的污染，有利于环境保护，为企业的健康发展提供良好的空间。硫磺回收装置生产的硫磺可外销，产生一定的经济效益。1.3 项目范围本项目研究的范围为2104t/a硫磺回收装置。1.4 研究结果1.4.1 项目概况本项目为硫磺回收装置，其中硫磺回收装置包括制硫、尾气处理、胺液再生三部分。1.4.1.1 原料来源硫磺回收装置的硫磺回收部分的原料来源于各上游装置输送来
6、的酸性气；新建的酸性水汽提装置的含氨酸性气；本装置中的胺液再生部分产生的酸性气。1.4.1.2 工艺路线1）硫磺回收装置硫磺回收部分推荐采用二级转化的常规克劳斯硫磺回收工艺及斯科特尾气处理工艺，该工艺历史悠久，技术成熟可靠、开工经验丰富、硫回收率高。其工艺流程示意图见附图1、2。胺液再生部分采用成熟的热工艺。其工艺流程示意图见附图3。1.4.2 主要技术经济指标：主要技术经济指标序号名 称单 位数 量备 注1设计规模1.1硫磺回收装置t/a21042消耗指标2.1原料酸性气t/h3.4152.2主要辅助材料及催化剂a硫磺回收制硫催化剂 1m318一次装入量，预期寿命3年b硫磺回收制硫催化剂 2
7、m33.5一次装入量，预期寿命3年c尾气处理加氢催化剂25%（w）m37一次装入量，预期寿命34年d普通瓷球m33.4e N-甲基二乙醇胺t80一次装入量，年耗约30tf编织袋（50kg）条/a4000002.3新鲜水t/h4间断量2.4循环水t/h530连续量2.5软化水t/h0.1间断量2.6除氧水t/h10连续量2.7净化压缩空气Nm3/h170连续量2.8电104kWh/a359.02380V2.91.0MPa蒸汽t/h12.8连续量2.10燃料气t/h0.15连续量3工艺装置占地面积m219954“三废”排放量4.1烟气kg/h96324.2含油污水kg/h20004.3废渣硫磺回收
8、制硫催化剂m318每三年更换一次硫磺回收制硫催化剂m33.5每三年更换一次尾气处理催化剂m37每三年更换一次普通瓷球m33.4每二年更换一次5运输量5.1运入酸性气kg/h34155.2运出硫磺kg/h25006总定员人15在原厂内部调整7能耗7.1硫磺回收装置硫磺单元MJ/t3531.697.2硫磺回收装置再生单元MJ/t385.438工艺设备总台数反应器台3三台同壳塔台4其中有两台重叠容器台22换热器台21其中有三台同壳空冷器片4工业炉台2机泵台24机械设备台6烟囱台1过滤器台2其中一个为三级9总投资万元3192.51.4.3 结论1）硫磺回收装置硫磺回收部分采用二级转化的克劳斯法硫磺回收
9、工艺及斯科特尾气处理工艺，排放的尾气中二氧化硫符合大气污染物综合排放标准GB16297-1996的要求。2）依托广东金华能源有限公司现有的公用工程及系统工程设施，不仅能减少工程投资，也可以加快建设进度。3）采取必要的环境保护、职业安全卫生及消防措施，使各装置能够长周期运转，并将对环境的危害减至最小。4）由于本项目是环保项目，工程建成后对全厂的酸性气进行集中处理，有着明显的社会效益。5）硫磺回收工程建成后，年产2万吨硫磺。硫磺可就近销售，带来一定的经济效益。由于该项目是环保项目，保护环境是本项目的最终目的，所以，项目实施后，对保护环境，减少硫化氢和二氧化硫对环境的污染，有着显著的社会效益。因此，
10、本项目的建设是十分必要的。企业应加快该项目的实施，为企业发展奠定坚实的基础.2 生产规模、总工艺流程及产品方案2.1 生产规模 根据广东金华能源有限公司的实际情况，硫磺回收装置的生产规模为：回收硫磺2万吨/年，操作弹性为40110，年开工时数以8000小时计，连续生产。2.2 总工艺流程 硫磺回收部分推荐采用二级转化的克劳斯法硫磺回收工艺及斯科特尾气处理工艺。2.3 产品方案本工程的主要产品为固体硫磺。固体硫磺经装车后送出工厂外销。序号名称数量单位备注1固体硫磺2104t/a硫磺产品质量符合GB2449-92一级品标准表2-1 产品方案表3 工艺技术方案 3.1 工艺技术方案选择3.1.1 硫
11、磺回收装置3.1.1.1 制硫部分在石油化工企业中一般均采用工艺路线成熟的高温热反应和两级催化反应的克劳斯硫回收工艺，根据酸性气中H2S含量不同，通常采用部分燃烧法和分流法，酸性气中H2S浓度45（V）时采用的是部分燃烧法，此法是将全部原料气引入制硫燃烧炉，在炉中按制硫所需的O2量严格控制配风比, 使H2S在炉中约65发生高温反应生成气态硫磺，余下的H2S中有1/3转化为S02。未完全反应的H2S和SO2再经过转化器，在催化剂的作用下，进一步完成制硫过程。对于含有少量烃类的原料气用部分燃烧法可将烃类完全燃烧为CO2和H2O，使产品硫磺的质量得到保证。部分燃烧法工艺成熟可靠，操作控制简单，能耗低
12、，是目前国内外广泛采用的制硫方法。 由于制硫催化剂的性能要求，进入转化器的过程气温度需要控制在200280，而经冷凝冷却回收液态硫后的过程气温度为130170，需提高温度后方可在催化剂作用下完成转化过程。采用过程气与制硫燃烧炉后高温气掺合以提高反应温度是传统克劳斯中最常用的方法，此法简单易行，温度控制准确。3.1.1.2 尾气处理部分制硫尾气如经热焚烧后直接排放，排出烟气的SO2浓度达到25000mg/Nm3以上，大大超过现行标准大气污染物综合排放标准GB16297-1996规定的排放SO2浓度不超过960mg/Nm3的要求。为达到保护环境，造福子孙的目的，必需对尾气进行处理，使之符合国家法规
13、的要求。能满足960mg/Nm3排放要求的尾气处理工艺主要是加氢还原吸收工艺。加氢还原吸收工艺是将硫回收尾气中的元素S、SO2、COS和CS2等，在很小的氢分压和极低的操作压力下（约0.020.03MPa），用特殊的尾气处理专用加氢催化剂，将其还原和水解为H2S，再用醇胺溶液吸收，吸收H2S的富液经再生处理，富含H2S气体返回上游制硫部分，经吸收处理的净化气中的总硫300ppm。加氢还原吸收尾气处理是目前世界上公认的最彻底的制硫尾气处理工艺。3.2 主要操作条件3.2.1 硫磺回收部分表3-3 硫磺回收装置主要操作条件 项 目单位数 据进硫磺酸性气温度40进硫磺酸性气压力MPa(g)0.05制硫燃烧炉炉膛温度1250一、二、三级冷凝冷却器产生蒸汽压力 MPa(g)0.4尾气加氢反应器入口温度300尾气急冷塔尾气出口温度40尾气吸收塔胺液进口温度40尾气焚烧炉炉膛温度6003.3工艺流程
