【正文】 入口按 2030 oC/h 升溫，反 10反 201 床層控制在 350370 oC，反 10反 202 床層控制在 300330 oC 恒溫 24 小時(shí)，以除去放映器床層的積硫。 ChemCAD 簡介 CHEMCAD 是一個(gè)用于對(duì)化學(xué)和石油工業(yè)、煉油、油氣加工等領(lǐng)域中的工藝過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬的應(yīng)用軟件，是工程技術(shù)人員用來對(duì)連續(xù)操作單元進(jìn)行物料平衡和能量平衡核算的有力工具。這樣的例子在一些流程模擬軟件應(yīng)用較好的化工裝置可以舉出很多。 ChemCAD 熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫收錄有 8000 多對(duì)二元交互作用參數(shù)供 NRTL、UNIQUAC、 MARGULES、 WILSON 和 VAN LAAR 活度系數(shù)方法來使用。 標(biāo)準(zhǔn)物性數(shù)據(jù)庫 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫以 AIChE 的 DIPPR 數(shù)據(jù)庫 為基礎(chǔ)，加上電解質(zhì)共約 2020 多種純物質(zhì)。 ChemCAD 擁有最短的學(xué)習(xí)曲線。 ASPEN PLUS 主要完成下面工作內(nèi)容： R102 中考慮的反應(yīng)： 2H S+ SO2 =3S+ H2 O。 4． CS2 的性質(zhì)： CS2 是一種具有極難聞的壞蘿卜味的腐蝕性低毒氣體，長期接觸低濃度 CS2 可引起慢性中毒，短時(shí)間接觸高濃度 CS2 可引起急性中毒，嚴(yán)重者先強(qiáng)烈亢奮，繼而出現(xiàn)意識(shí)喪失，甚至死亡。 （ 7）在含硫污水排污時(shí)，打開閥門后人員不能離開，也不能排水排凈，防止氣體排出中毒。 （ 5）對(duì)有硫化氫的設(shè)備，管線沒有經(jīng)過安全處理和沒有化驗(yàn)合格單，不得進(jìn)入和動(dòng)火。 2．二氧化硫性質(zhì)： SO2 是一種無色、惡臭、刺激性很強(qiáng)的有毒氣體，其水溶液為 H2SO3對(duì)鋼材腐蝕嚴(yán)重，吸入較多 SO2時(shí)可發(fā)生反射性聲門痙攣而窒息。 改進(jìn)當(dāng)前工藝 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 24 2 工藝計(jì)算及設(shè)備選型 物料衡算 年產(chǎn) 3 萬噸硫磺回收裝置 原料氣的熱力學(xué)分析 : 原料氣的百分體積組成 : H2 S:%,烴類 %, CO2 :% 車間按年 8000 小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，單位小時(shí)內(nèi)產(chǎn)硫磺 年產(chǎn) 3萬噸硫磺 ,由硫原子平衡可求得原料氣流量 : 原料氣進(jìn)料狀態(tài) :溫度 :62℃ ,壓力 F*%*（ *1000000/*(273+60)） *32*10ˉ 6=得 F=8141m3/h 原料中 H2 S的質(zhì)量流量： 8141*%*（ *1000000*34*10ˉ 3/*（ 273+60）） =原料中烴類（以正戊烷為代表）質(zhì)量流量： 8141*%*(*1000000*76*10ˉ 3/*(273+60)） =原料中 CO2 質(zhì)量流量： 8141*%*(*1000000*44*10ˉ3/*(273+60)） =1037 Kg/h 配空氣量的計(jì)算： 計(jì)算依據(jù)：原料氣中 65%的 H2 S 部分燃燒轉(zhuǎn)化為單質(zhì) S，剩 余 H2 S 的 1/3 完全燃燒轉(zhuǎn)化為 SO2 ，假設(shè)烴類全部完全燃燒。 1773 種有機(jī)物、 2450 種無機(jī)物、 3314 種固體物、 900 種水溶電解質(zhì)的基本物性參數(shù)。 ChemCAD 還提供了設(shè)備價(jià)格估算功能，用戶可以對(duì)設(shè)備的價(jià)格進(jìn)行初步估算。 ChemCAD 對(duì)于不同單元或不同塔板可以應(yīng)用不同的熱力學(xué)方法或不同的二元交互作用參數(shù)。 ChemCAD 提供了大量的最新的熱平衡和相平衡的計(jì)算方法， 包含 39種K值計(jì)算方法、 13 種焓計(jì)算方法。可用模擬的方法來確定操作條件的變化以適應(yīng)原料、產(chǎn)品要求和環(huán)境條件的變化。 當(dāng)酸氣量較小時(shí)，只能開一套裝置，此時(shí)要給停工的一套硫磺裝置注氮?dú)獠⑶乙磿r(shí)巡檢，檢查系統(tǒng)壓力是否正常，三捕出口壓力控制在。 (2)反應(yīng)器床層阻力增大。堵塞較嚴(yán)重時(shí)，需停工處理。 (2)捕集器堵塞（包括液硫出口閥 、絲網(wǎng)等）。 (4)固定期排污閥未關(guān)，或管束泄露，或脫氧水 壓力低，致使上水調(diào)節(jié)閥全開，但加不上液面。 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 18 2)針對(duì)以上因素采取的對(duì)應(yīng)措施 (1) 聯(lián)系司爐，調(diào)整操作，或調(diào)節(jié)冷卻器液位，使冷卻器出口溫度在 指示內(nèi)。 2)待備用風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，最好倆人協(xié)作操作，慢慢開備用風(fēng)機(jī)的出口閥，并慢慢關(guān)備用風(fēng)機(jī)的放空閥，在保證風(fēng)機(jī)的出口壓力、流量基本不變的情況下，同時(shí)慢慢關(guān)要停風(fēng)機(jī)的出口閥，并慢慢開要停風(fēng)機(jī)的放空閥。 1)達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后，檢查軸承溫 度及有無泄。 2)檢查軸承座內(nèi)是否填充好潤滑油，油脂是否正確。 (3)液面突低，出口溫度突高，及時(shí)調(diào)整液位，保證在 5070%。 (5)儀表失靈，改手動(dòng)上水，聯(lián)系儀表修理。及時(shí)聯(lián)系動(dòng)力車間，提高脫氧水的壓力。 (2)原料氣量的變化會(huì)造成爐溫的波動(dòng) ,此時(shí)要用儀表自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣進(jìn)爐量。 (7)風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)閥失靈，改現(xiàn)場手動(dòng)調(diào)節(jié)。若酸氣來量平穩(wěn)且組分穩(wěn)定，投比值時(shí)則參考反 10 202 出口（ H2S+COS） /SO2=2： 1 來調(diào)節(jié)比值器的比值，找一個(gè)較合適的比值參數(shù)。 克勞斯工藝的實(shí)質(zhì)是部分氧化還原反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)式為： 2H2S + 3O2 = 2 H2O + 2SO2+Q （ 1） 2 H2S + SO2 = 3/x SX + 2 H2O+Q （ 2） （ 1）與（ 2）又可寫為： 2 H2S + O2 = 2/x SX+ 2 H2O+Q （ 3） 基于以上反應(yīng)，在酸性燃燒爐內(nèi)約有 60~65%的 H2S 轉(zhuǎn)化為元素硫。余下沒有反應(yīng)的 H2S、 SO2在轉(zhuǎn)化器內(nèi)，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)一步生成氣體硫。液相經(jīng)再生塔頂回流泵（ P— 204A， B）打回 C— 203頂；氣體為解吸的酸性氣，返回 D— 101A 制硫。尾氣急冷塔使用的急冷水，用急冷水循環(huán)泵（ P— 201/A，B）自 C— 201 底部抽出，經(jīng)急冷水冷卻器（ A— 204）冷卻至 40℃后返 C— 201 循環(huán)作用。自 F— 101排出的高溫過程氣（約 1322℃），一小部分通過高溫?fù)胶祥y調(diào)節(jié)第一級(jí)轉(zhuǎn)化器（ R— 101）的入口溫度，其余部分進(jìn)入制硫余熱鍋爐（ ER— 101）冷卻至 350℃，同時(shí) ER— 101 殼程產(chǎn)生 （ g）的飽和蒸汽，經(jīng)蒸汽過熱器（ E— 203）過熱至 450℃出裝置并入整齊管網(wǎng)。硫磺熔點(diǎn) ~120 ℃，自燃點(diǎn) 232 ℃，著火點(diǎn) 250 ℃，沸點(diǎn) ℃，密度~，閃點(diǎn) 207 ℃，不溶于水，易溶于二硫化碳。 1981 年對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)一步完善，將一級(jí)冷卻器由立式改為臥式并增加一個(gè)大捕集器。為全國 “ 科技進(jìn)步百強(qiáng)企業(yè) ” 。 勝利煉油廠堅(jiān)持依靠科技求發(fā)展。因此本著變廢為寶，改善環(huán)境，造福人類的目的，需要對(duì)酸性氣體進(jìn)行尾氣處理，并生成產(chǎn)品硫磺。 收集各項(xiàng)資料和數(shù)據(jù)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文打下一定的基礎(chǔ)。 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 2 目錄 .............................................. 5 設(shè)計(jì)任務(wù) ................................................... 5 企業(yè)介紹 ................................................... 5 齊 魯石化簡介 ........................................ 5 車間簡介 ............................................ 6 酸氣來源 ............................................ 7 產(chǎn)品說明 ................................................... 8 硫磺的物化性質(zhì) ....................................... 8 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ......................................... 8 工藝流程簡述與生產(chǎn)原理 ..................................... 9 工藝流程簡述 ......................................... 9 生產(chǎn)原理 ............................................ 10 操作規(guī)程 .................................................. 13 制硫燃燒爐操作規(guī)程 ................................. 13 制硫反應(yīng)器操作規(guī)程 .................................. 17 流程模擬軟件介紹 .......................................... 20 ChemCAD 簡介 ........................................ 20 PLUS 簡介 ...................................... 22 2. 工藝計(jì)算及設(shè)備選型 ............................... 24 物料衡算 .................................................. 24 年產(chǎn) 3萬噸硫磺回收裝置 .............................. 24 尾氣處理裝置： ...................................... 28 吸收解析系統(tǒng)的物料衡算 .............................. 29 吸收塔設(shè)計(jì) ......................................... 29 轉(zhuǎn)化爐熱量衡算 ............................................ 31 設(shè)備計(jì)算及選型 ............................................ 32 泵的選取 (泵 301的選取 ) .............................. 32 換熱器的選型：（廢熱鍋爐 L202 選型） ................. 33 加氫反應(yīng)器的設(shè)計(jì) .................................... 34 3. 非工藝部分 ...................................... 36 安全生產(chǎn) .................................................. 36 車間常見的毒物性質(zhì) .................................. 36 安全技術(shù) ............................................ 36 安全管理 ............................................ 38 環(huán)境保護(hù) .................................................. 38 環(huán)保的基礎(chǔ)知識(shí) ...................................... 39 環(huán)境管理 ............................................ 39 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 3 ....................................... 41 設(shè)備概況一覽 .............................................. 41 主要設(shè)備一覽 .............................................. 41 實(shí)習(xí)建議與感想 ..................................... 43 參考文獻(xiàn) ........................................... 44 附圖 .....................................................46 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 4 前 言 硫磺是一種重要的化工原料 ,在炸藥、鋼鐵酸洗、醫(yī)藥食品工業(yè)、安全剝離、水處理、橡膠、電解工業(yè)、催化劑、顏料、化學(xué)品、硫磺混凝土、醇類、黏合劑、農(nóng)藥等化學(xué)工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 本設(shè)計(jì)，除了設(shè)計(jì)說明書，還敘述了生產(chǎn)的工藝流程、物料衡算、部分環(huán)節(jié)的熱量衡算以及設(shè)備的選型，此外，還附加了裝置流程圖和車間平面布置圖，以供參閱。該廠于 1998 年通過了 ISO9002 國際質(zhì)量體系貫標(biāo)認(rèn)證和ISO10012 計(jì)量檢測體系貫標(biāo)認(rèn)證； 2020 年 3 月被中國實(shí)驗(yàn)室國家認(rèn)可委員會(huì)等機(jī)構(gòu)評(píng)定