【正文】 （ 293 – 158） /ln（ 293/158） = oC 查表得： K = w/（ m2 K） 由 Q = KAΔ tm 得 A = Q/KΔ tm 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 34 = 107 103/[3600 （ + ） ] = m2 根據(jù) Q = qm， c[r + Cp， n（ t‘ s – t’ 2） ]求用水量 已知水的熱熔為 （ kg K），蒸發(fā)潛熱為 Q = 107 KJ/h = 104 kw qm， c = Q/[r + Cp， n（ t‘ s – t’ 2） ] = 104/[ + （ 187 – 100） ] = kg/s 可得需用水量為 kg/s 廢熱鍋爐 管程Φ 51 3，殼程 Φ 1800 7548 20 根據(jù)以上條件，選擇 管殼式換熱器 加氫反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 根據(jù)加氫反應(yīng)器的物料衡算設(shè)計(jì)如下： 三萬噸 Stream No. 1 2 Name Overall Molar flow kmol/h Mass flow kg/h Temp C Pres MPa Vapor mole fraction Enth MJ/h Tc C Pc MPa Std. sp gr. wtr = 1 Std. sp gr. air = 1 Degree API Average mol wt Actual dens kg/m3 Actual vol m3/h Std liq m3/h Std vap 0 C m3/h Vapor only Molar flow kmol/h Mass flow kg/h Average mol wt Actual dens kg/m3 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 35 Actual vol m3/h Std liq m3/h Std vap 0 C m3/h Cp J/kmolK Z factor Visc cP Th cond W/mK 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 36 3 非工藝部分 車間常見的毒物性質(zhì) 1．硫化氫性質(zhì)： H2S 是一種無色有臭雞蛋氣味的可燃性劇毒氣 體，比空氣重，空氣中混有 1/10000 時就能被察覺到，達(dá) 1/2020 就會引起中毒，濃度大時反不如濃度小時顯著，甚至無味，吸入少量時出現(xiàn)頭暈、惡心、嘔吐；重者昏迷、抽搐、停止呼吸或死亡。 計(jì)方案比較 ASPEN PLUS 基于序貫?zāi)K法的穩(wěn)態(tài)過程模擬軟件。 這些模塊共享流程模擬中的數(shù)據(jù)，使得用戶完成工藝計(jì)算后，可以方便地進(jìn)行各種主要設(shè)備的核算和設(shè)計(jì)。對含氫系統(tǒng)， ChemCAD 采用一種特殊方法進(jìn)行處理，可以可靠預(yù)測含氫混合物的反常泡點(diǎn)現(xiàn)象。 ChemCAD 的熱力學(xué)和傳遞性質(zhì)包對過程系統(tǒng)提供了計(jì)算 K值、焓、熵、密度、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)和表面張力的多種選擇。 對于老廠，由 ChemCAD 建立的模型可作為工程技術(shù)人員用來改進(jìn)工廠操作 、提高產(chǎn)量的產(chǎn)率以及減少能量消耗的有力工具。 10容 10容 107 液硫儲藏切換操作 液硫如儲罐容 105 或容 106 或容 107，液位達(dá) 80%時，將硫切入另外一罐，關(guān)閉液硫滿罐的入口閥，三個儲罐，一個成型機(jī)，一個接收液硫，一個做為備用罐。 1)催化劑活性下降的現(xiàn)象： (1)床層溫升變小。 (4)尾氣線堵塞會使系統(tǒng)的壓力升高，此時應(yīng)開大拌熱線蒸汽量， 使硫磺熔化，并加強(qiáng)捕 104 及尾氣線上各低點(diǎn)排污。放掉殼程內(nèi)脫氧水，加大殼程蒸汽，使堵塞的硫磺熔化。 (3)調(diào)節(jié)閥失靈，改付線上水，聯(lián)系儀表維修調(diào)節(jié)閥。 (4) 產(chǎn)生負(fù)荷的高低。 1)按風(fēng)機(jī)的啟動操作法啟動備用風(fēng)機(jī)。 4)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，逐漸打開出口閥，關(guān)小放空閥，直到風(fēng)量達(dá)到工藝要求為止。 在酸氣來量較低時 ,硫磺回收裝置只能開一套裝置進(jìn)行生產(chǎn) ,另一套裝置可注氮?dú)獗Ｗo(hù) ,并給拌熱保溫 ,當(dāng)爐 101 或爐 201 注入氮?dú)夂?,要按時 巡檢 ,檢查氮?dú)鈮毫κ欠裾?,檢查捕 103或捕 203出口壓力 ,并有壓力控制在 ,嚴(yán)禁超壓 ,并做好記錄 . 風(fēng)機(jī)操作法 1)檢修后首先檢查風(fēng)機(jī)、電機(jī)的各個部件是否齊全，各固件是否有松動現(xiàn)象。 (2)無液面，出口溫度突高，按緊急停工處理，切不可立即加水，以防鍋爐爆炸。聯(lián)系動力車間管網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整。 廢鍋爐面波動的原因及相應(yīng)的調(diào)節(jié)方法： (1)脫氧水壓力突然變小，液面降低。 2）爐 10 102爐溫波動原因及相應(yīng)調(diào)節(jié)方法 (1)原料氣中硫化氫、烴類、二氧化碳、氮?dú)獾任镔|(zhì)含量的變化 ,會造成爐溫的波動 ,此時要根據(jù)分析數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)氣風(fēng)比。 (6)若儀表全部失靈，改為現(xiàn)場閥門操作。若酸氣中可燃?xì)怏w含量高，則風(fēng)比就大，若酸氣中硫化氫含量高，氣風(fēng)比也大；反之，氣風(fēng)比就小。 本裝置制硫的基本工藝是采用部分燃燒法，使酸性氣在燃燒爐燃燒 ，其中的NH3和烴類組分被完全氧化分解，而 H2S不完全燃燒，約有 65%直接轉(zhuǎn)化成元素硫，其余的 H2S又有 1/3轉(zhuǎn)化為 SO2， H2S和 SO2在催化劑條件下發(fā)生低溫克勞斯（ Claus）反應(yīng)，制硫轉(zhuǎn)化率達(dá) 97%以上，殘余 H2S 及 SO2和未捕集下的 S 經(jīng)加氫還原并吸收再生利用，使裝置收率達(dá)到 %以上。對 H2S來說，反應(yīng)結(jié)果爐內(nèi)約有 65%的 H2S 反應(yīng)生成氣體硫，而余下的 35%H2S中1/3 反應(yīng)生成 SO 2/3 保持不變。 C— 203 頂氣體經(jīng)再生塔冷凝冷卻器（ A— 205），溫度見降至 40℃進(jìn)入再生塔頂回流罐（ D— 202）分液。反應(yīng)后的高溫氣體，進(jìn)入蒸汽發(fā)生器（ E—202），產(chǎn)生 （ g）的飽和蒸汽，同時高溫氣體被冷卻至 170℃，再進(jìn)入尾氣急冷塔（ C— 201）下部。進(jìn)爐的空氣量按比例控制調(diào)節(jié)。 名稱 組成 體積 % 公斤分子 /時 公斤 /時 混 合 酸 性 氣 H2S CO2 C1 C2 C3 C4 C5 H2 H2O 合計(jì) 100 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 8 硫磺的物化性質(zhì) 常溫下硫磺是一種淡黃色晶體，溫度變化時可發(fā)生固、液、氣三態(tài)轉(zhuǎn)變。 隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要，通過挖潛改造， 1975 年將燃燒爐、廢熱鍋爐更新，裝置的生產(chǎn)規(guī)模增加到 7500 噸 /年。自主開發(fā)的硫磺回收技術(shù)及催化劑、煉廠氣等溫絕熱加氫技術(shù)、輕烴醚化技術(shù)等填補(bǔ)了國內(nèi)空白。該廠擁有生產(chǎn)裝置和輔助生產(chǎn)裝置60余套，擁有相應(yīng)配套的科學(xué) 研究、開發(fā)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、環(huán)境保護(hù)等設(shè)施，是全國最具影響力的含硫原油加工以及瀝青、硫磺生產(chǎn)和加氫工藝技術(shù)應(yīng)用基地之一，生產(chǎn)的 39種石油產(chǎn)品暢銷全國 27 個省市，部分產(chǎn)品已進(jìn)入國際市場。在油品和石油氣脫硫工藝中，放出大量的含硫化氫的酸性氣體（約 1000 立方米 /小時），其中硫化氫（ H2S）氣體占 60～ 75%（體積），此種氣體若排放或燒掉，不僅造成能源浪費(fèi)而且還會污染環(huán)境。 通過對生產(chǎn)工藝過程的現(xiàn)場實(shí)習(xí)，掌握該產(chǎn)品生產(chǎn)的實(shí)際知識和技能，學(xué)習(xí)操作控制等有關(guān)知識。 中國石化集團(tuán)齊魯石化公司勝利煉油廠是全國頗具規(guī)模的煉油企業(yè)之一，于 1966 年 4月動工建設(shè)， 1967 年 10 月投入生產(chǎn)，現(xiàn)已成為加工能力 10500kt/a，占地面積 587 公頃的現(xiàn)代化石油加工企業(yè)。 該設(shè)計(jì)參考了大量文獻(xiàn)，歷經(jīng)六周，由于時間和自身能力有限所造成的不足之處， 敬請指教。齊魯石化堅(jiān)持科技創(chuàng)新， 1996 年以來，累計(jì)完成科研課題 950 項(xiàng)，成果鑒定 169 項(xiàng)，獲得專利授權(quán) 93項(xiàng)， 16 項(xiàng)科技成果獲國家級獎勵。 為了變廢為寶，改善環(huán)境，造福人類， 1971 年 5 月由北京石油設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的我國第一套自行設(shè)計(jì)的煉廠氣制硫裝置在勝利煉油廠建成投產(chǎn)，即現(xiàn)在的第一硫磺回收裝置。另外 1984 年選用 LS811 催化劑，轉(zhuǎn)化率進(jìn)一步提高，生產(chǎn)更加穩(wěn)定。 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品硫磺（固態(tài)或液態(tài)）的質(zhì)量符合國家工業(yè)硫磺標(biāo)準(zhǔn)， GB244992中一級品要求。 E— 102 冷凝下來的液體硫磺，在末端與過程氣分離，自底部流出進(jìn)入液硫脫氣池，頂部出來的過程氣經(jīng) E— 104 殼程與一級轉(zhuǎn)化器 的高溫氣流換熱后，溫度由 170℃升至 224℃進(jìn)入二級轉(zhuǎn)化器（ R— 102），過程氣在催化劑作用下繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的過程氣進(jìn)入三級冷凝冷卻器（ E— 103），溫度從 242℃被冷卻至 130℃。 吸收 H2S 后的 MDEA 富液，由 C— 202 塔底經(jīng)富液泵（ P— 203/A， B）升壓后，先經(jīng)貧富液換熱器（ E— 207A， B）換熱，溫度升至 85℃進(jìn)入溶劑再生塔（ C— 203）上部進(jìn)行再生。本裝置采 用部分燃燒法回收硫磺。 2/3 酸性氣體在一級轉(zhuǎn)化器前與燃燒爐內(nèi)生成的 SO2 匯合，同時進(jìn)入轉(zhuǎn)化器，在催化劑作用下， H2S與SO2反應(yīng)生成氣體硫。 催化劑及化學(xué)試劑 1．制硫催化劑 表 1— 2 制硫催化劑性質(zhì) 項(xiàng)目 質(zhì)量指標(biāo) 型號 LS811 S2 化學(xué)組成 %（重）： Al2O3 ≥ 93 Fe3O3 ＜ Na2O ＜ SiO2 ＜ ＜ 灼減 物理性質(zhì)： 外觀 Φ 4~6mm 球狀 Φ 4~6mm 球狀 比表面積 米 2/克 ≥ 230 237 孔容 毫升 /克 ≥ 強(qiáng)度 牛頓 /粒（側(cè)壓） ≥ 98 ＞ 堆積密度 克 /毫升 ~ 磨損率 %（重） ≤ Al2O3 晶體 rAl2O3 少量 2．制硫尾氣專用加氫處理催化劑 表 1— 3 尾氣加氫催化劑性 項(xiàng)目 質(zhì)量指標(biāo) 型號 LS951 化學(xué)組成 %(m/m) 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 13 MoO3 177。 (3)空氣流量有失靈，根據(jù)化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，單獨(dú)用酸氣流量表，空氣用進(jìn)爐調(diào)節(jié)閥遙控調(diào)節(jié)。 1）操作原則 (1)在正常生產(chǎn)情況下，爐膛溫度控制 ≥ 1400 攝示度。 (5)爐膛溫度指示失靈，及時聯(lián)系儀表維修。檢查排污閥是否關(guān)緊，檢查連續(xù)排閥是否開的過大。 (3)儀表失靈，蒸汽泄放不出，改為手動，聯(lián)系儀表修理。 3）調(diào)節(jié)器 PIC10 PIC204 通過倆個轉(zhuǎn)換開關(guān) HS104/ HS104/2 分別控制調(diào)節(jié)閥 PIC10 PIC204。 1)在室內(nèi)將入口調(diào)節(jié)閥開到適合開度，全關(guān)出口閥和放空閥。 6)運(yùn)轉(zhuǎn)中要注意記錄聲音及振動情況。反一 10 2， 1床層溫度控制在 300~320 度（以中部為準(zhǔn)），反一 10 202 床層溫度控制在 230~250 度（以中部為準(zhǔn)）。 1)液面控制 冷凝冷卻器出口溫度在工藝指標(biāo)之內(nèi)的情況下，液面應(yīng)保持在 5070%位置上。冷 10冷 203 出口溫度控制在 130177。 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 19 (3)反應(yīng)器床層堵塞會使系統(tǒng)壓力升高。查明原因，弄通放空閥或?qū)迌?nèi)已滿的液硫處理掉。催化劑再生完畢后，按工藝規(guī)定的溫度，進(jìn)行正常操作調(diào)節(jié)。 在工程設(shè)計(jì)中，無論是建立一個新廠或是對老廠進(jìn)行改造， ChemCAD 都可以用來選擇方案， 研究非設(shè)計(jì)工況的操作及工廠處理原料范圍的靈