【正文】 R201 中主要反應(yīng)： S8+8 H2 =8H S(13)(轉(zhuǎn)化率為 99%)。這個(gè)項(xiàng)目稱為先進(jìn)過(guò)程工程系統(tǒng)（ Advanced System for Process Engineering) 簡(jiǎn)稱 ASPEN,這一大型項(xiàng)目于 1981 年底完成。 ChemCAD 可以處理多相系統(tǒng)，也可以考慮汽相締合的影響。工藝設(shè)計(jì)模擬研究不僅可以避免工廠設(shè)備交付前的費(fèi)用估算錯(cuò)誤，還可用模擬模型來(lái)優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)，同時(shí)通過(guò)進(jìn)行一系列的工況研究，來(lái)確保工廠能在較 大范圍的青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 22 操作條件內(nèi)良好運(yùn)行。 隨著生產(chǎn)周期的延長(zhǎng)或原料組分大幅度變化時(shí)，催化劑表面會(huì)積累大量的硫、塌及硫酸鹽等物質(zhì)，這些物質(zhì)能使催化劑下降，嚴(yán)重影響硫化氫轉(zhuǎn)化率。 5oC 。控制好床層溫度是提高轉(zhuǎn)化率的重要手段。 2)啟動(dòng)電機(jī)，注意啟動(dòng)中的振動(dòng)，聲音是否正常。 3）出口溫度的影響因素，及相應(yīng)的調(diào)節(jié)方法： (1)爐 10 201 爐膛溫度升高時(shí)，爐 10 202 出口溫度升高，聯(lián)系有關(guān)單位，查明爐 10 201 爐膛溫度升高的原因，穩(wěn)定操作，若因帶烴過(guò)多，可分別對(duì)原料來(lái)源查對(duì)。 10 202 液位、蒸汽、出口溫度調(diào)節(jié)。 (4)空氣進(jìn)爐調(diào)節(jié)閥失靈，改空氣走付線進(jìn)爐。 3．直接氧化法 酸性氣體中的 H2S 濃度低于 15%時(shí)，一般采用直接氧化法。 C— 203 熱源由再生塔底重沸器（ E— 209）供給。 純度 ≥ %（ W） 水份 ≤ %（ W） 灰份 ≤ %（ W） 酸度 ≤ %（ W） 有機(jī)物 ≤ %（ W） 砷（ As） ≤ %（ W） 鐵（ Fe） ≤ %（ W） 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 10 工藝流程簡(jiǎn)述與生產(chǎn)原理 工藝流程簡(jiǎn)述 制硫部分 來(lái)自重油加氫脫硫裝置，重整裝置、二催化脫硫裝置、一加氫脫硫裝置、二加氫脫硫裝置就雙塔汽提的混合酸性氣與尾氣處理部分、返回酸性氣混合后進(jìn)入混合酸性氣分液罐（ D— 101A）；重油雙塔汽提裝置的含氨 酸性氣與三常含氨酸性氣混合后進(jìn)入含氨酸性氣緩沖罐（ D— 101B），兩路酸性氣經(jīng)緩沖罐脫水后分別進(jìn)入制硫燃燒爐（ F— 101），經(jīng)燃燒，將酸性氣中的氨和烴類等有機(jī)物全部分解。原設(shè)計(jì)規(guī)模為 5500 噸 /年，采用分硫法， 1972 年改為部分燃燒法，高溫?fù)胶鲜降亩?jí)轉(zhuǎn)化克勞斯工藝流程。 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 6 1 概 述 設(shè)計(jì)任務(wù) ：年產(chǎn) 6W 噸硫磺回收裝置及尾氣處理 ： 克勞斯工藝制硫方法 ：齊魯石化勝利煉油廠第二硫磺車間部分現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) ：初步設(shè)計(jì) ： 1)方案設(shè)計(jì)：確定生產(chǎn)工藝路線和進(jìn)行流程設(shè) 計(jì)，繪制流程草圖。青 島 科 技 大 學(xué) 本 科 畢 業(yè) 實(shí) 習(xí) 與 設(shè) 計(jì)（報(bào) 告） 實(shí)習(xí)地點(diǎn)： __________________________________ 實(shí)習(xí)名稱： __________________________________ 指導(dǎo)教師 __________________________ 輔導(dǎo)教師 __________________________ 學(xué)生姓名 __________________________ 學(xué) 生學(xué) 號(hào) __________________________ _______________________________院（部） ____________________________專業(yè) ________________班 ______年 ___月 ___日 0601010814 化工學(xué)院 化學(xué)工程與工藝 068 2020 11 8 年產(chǎn) 3 萬(wàn)噸硫磺車間工藝設(shè)計(jì) 齊魯石化勝利煉油廠 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 2 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 實(shí)習(xí)名稱 齊魯石化煉油廠一硫磺車間 實(shí)習(xí)時(shí)間 實(shí)習(xí)地點(diǎn) 齊魯石化煉油廠 實(shí)習(xí)目的 鞏固與運(yùn)用所學(xué)各門課程的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)工程與工藝觀點(diǎn)，訓(xùn)練觀察分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的 獨(dú)立工作能力。 2)物料橫算 設(shè)計(jì)依據(jù)： （ 1）生產(chǎn)規(guī)模： 噸 /小時(shí) （ 2）生產(chǎn)時(shí)間： 8000 小時(shí) /年 （ 3）原料組成： H2 %,烴類 %, CO2 :% 3)熱量衡算 4)吸收塔工藝設(shè)計(jì)與風(fēng)機(jī)的設(shè)備選型以及轉(zhuǎn)化爐的設(shè)備構(gòu)造圖 5)非工藝部分 6)繪制控制點(diǎn)的工藝流程圖和平面圖 企業(yè)介紹 齊魯石化簡(jiǎn)介 中國(guó)石化集團(tuán)齊魯石化公司勝利煉油廠是全國(guó)頗具 規(guī)模的煉油企業(yè)之一，于1966 年 4月動(dòng)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)。改造后的產(chǎn)品質(zhì)量一直比較穩(wěn)定，1979 年被化工部和山東省評(píng)為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。在爐內(nèi)約 65%（ V）的 H2S 進(jìn)行高溫克勞斯反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫，余下的 H2S 中有1/3轉(zhuǎn)化為 SO2，燃燒時(shí)所需空氣由離心鼓風(fēng)機(jī)（ K— 101A、 B、 C）供給。塔底貧液經(jīng) E— 207A， B溫度由 121℃降至 79℃后再經(jīng)貧液冷卻器（ E— 208A， B）用循環(huán)水冷卻至 40℃后進(jìn)入溶劑儲(chǔ)罐（ D— 206A， B）儲(chǔ)存，供 C— 202 循環(huán)使用。將酸氣與空氣事先預(yù)熱到一定溫度， 再引進(jìn)燃燒爐、轉(zhuǎn)化器發(fā)應(yīng)，所需要配風(fēng)量為酸性氣體中的烴類完全燃燒和 1/3H2S完全燃燒生成 SO2來(lái)計(jì)算的，反應(yīng)結(jié)果在燃燒爐或轉(zhuǎn)化器內(nèi)都生成氣體硫。 (5)比值器失靈，單獨(dú)用酸氣、空氣流量表調(diào)節(jié)。 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 16 1）液面控制：正常時(shí)應(yīng)保持液位在 5070%的位置上，定期排污每班排一次，并做好連續(xù)排污。核實(shí)并及時(shí)調(diào)整。 3)盡快打開(kāi)風(fēng)機(jī)放空閥，并注意風(fēng)機(jī)在 60 m3/min 以下時(shí)會(huì)引風(fēng)機(jī)不正常的振動(dòng)和沖擊，因此，應(yīng)盡快開(kāi)大放空閥避免風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在此狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。 1)影響反應(yīng)器溫度的因素 (1) 爐 10 201 爐膛溫度變化 (2) 高 溫?fù)胶祥y開(kāi)度的大小 (3) 催化劑活性降低，溫升變小，有機(jī)硫水解下降，轉(zhuǎn)化率降低。 影響出口溫度的因素及相應(yīng)的調(diào)節(jié)方法： (1)冷凝器管束堵塞。因此，催化劑必須再生。即使是在工程設(shè)計(jì)的最初階段， 也可用這個(gè)模型來(lái)估計(jì)工藝條件變化對(duì)整個(gè)裝置性能的影響。 ChemCAD 有青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 23 處理固體功能。 1982 年 Aspen Tech 公司成立將其商品化，稱為 ASPEN 15 年不斷改進(jìn)、擴(kuò)充、提高，已經(jīng)歷了九個(gè)版本，成為全世界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)大型流程模擬軟件，用戶千余個(gè)。 SO2 +3 H2 =H S+2 H2 O (14)(轉(zhuǎn)化率為 98%) 要求控制氫含量（體積分量）為 %，計(jì)算配氣量為 R201 出口制氫組分流量及組成 。 R201 使用的尾氣加氫催化劑是由齊魯公司研究院生產(chǎn)的 LS951 鈷鉬催化劑，形狀為藍(lán)灰色三葉草條形，裝填量為 20噸。源起于美國(guó)能源部在七十年代后期在麻省理工學(xué)院 MIT 組織會(huì)戰(zhàn)，要求開(kāi)發(fā)新型第三代流程模擬軟件， 55 個(gè)高校和公司參與開(kāi)發(fā)。 ChemCAD提供了熱力學(xué)專家系統(tǒng)幫助用戶選擇合適的 K值和焓值計(jì)算方法。 在工程設(shè)計(jì)中，無(wú)論是建立一個(gè)新廠或是對(duì)老廠進(jìn)行改造， ChemCAD 都可以用來(lái)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活性。查明原因，弄通放空閥或?qū)?chǔ)罐內(nèi)已滿的液硫處理掉。冷 10冷 203出口溫度控制在 130177。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)在室內(nèi)將入口調(diào)節(jié)閥開(kāi)到適合開(kāi)度，全關(guān)出口閥和放空閥。 (3)儀表失靈，蒸汽泄放不出，改為手動(dòng)，聯(lián)系 儀表修理。 (5)爐膛溫度指示失靈，及時(shí)聯(lián)系儀表維修。 (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) 。 2/3 酸性氣體在一級(jí)轉(zhuǎn)化器前與燃燒爐內(nèi)生成的 SO2匯合，同時(shí)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。 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。 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(guó)家工業(yè)硫磺標(biāo)準(zhǔn)， GB244992中一級(jí)品要求。 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(guó)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。 該設(shè)計(jì)參考了大量文獻(xiàn)，歷經(jīng)六周，由于時(shí)間和自身能力有限所造成的不足之處，敬請(qǐng)指教。 通過(guò)對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，掌握該產(chǎn)品生產(chǎn)的實(shí)際知識(shí)和技能，學(xué)習(xí)操作控制等有關(guān)知識(shí)。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(kāi)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(guó)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(guó) 27個(gè)省市，部分產(chǎn)品已進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。 隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要，通過(guò)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。進(jìn)爐的空氣量按比例控制調(diào)節(jié)。 C— 203 頂氣體經(jīng)再生塔冷凝冷卻器（ A— 205），溫度見(jiàn)降至 40℃進(jìn)入再生塔頂回流罐（ D— 202）分液。 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。 (6)若儀表全部失靈，改為現(xiàn)場(chǎng)閥門操作。 廢鍋爐面波動(dòng)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)無(wú)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。 4)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，逐漸打開(kāi)出口閥，關(guān)小放空閥，直到風(fēng)量達(dá)到工藝要求為止。 (4) 產(chǎn)生負(fù)荷的高低。放掉殼程內(nèi)脫氧水，加大殼程蒸汽，使堵塞的硫磺熔化。 1)催化劑活性下降的現(xiàn)象： (1)床層溫升變小。 對(duì)于老廠，由 ChemCAD 建立的模型可作為工程技術(shù)人員用來(lái)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。對(duì)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(cè)含氫混合物的反常泡點(diǎn)現(xiàn)象。 ASPEN PLUS 基于序貫?zāi)K法的穩(wěn)態(tài)過(guò)程模擬軟件。表 7 組成 項(xiàng)目 流量（ Kg/h） 組分 (mass%) 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 30 H2 S 0． 0702% Sx 0． 000486% SO2 0． 00040% CO2 17． 68% H2 O 19． 34% N2 62． 9% H2 0． 004% 合計(jì) 100． 00% 吸收解析系統(tǒng)的物料衡算 圖一：胺液吸收解吸塔系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 吸收塔設(shè)計(jì) 本塔是利用 CHEMCAD 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化 4 貧胺液 6 廢氣去焚燒爐 7富胺液去解吸塔 B4 9 8 高濃度的 H2S 回制硫裝置 5 來(lái)自急冷塔的過(guò)程氣 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 31 吸收塔的水力學(xué)特性結(jié)果 CHEMCAD Page 3 Job Name: absorb design Date: 12/05/2020 Time: 18:36:08 EQUIPMENT SUMMARIES Scds Rigorous Distillation Summary Equip. No. 1 Name No. of stages 11 1st feed stage 1 2nd fe