【正文】 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(hào) 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) 14 MoO3 177。 COS + H2O→ H2S + CO2－ Q （ 8） 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 13 CS2 +2 H2O→ 2H2S + CO2 － Q （ 9） 通過(guò)一段高溫反應(yīng)和兩級(jí)催化反應(yīng)， H2S 轉(zhuǎn)化率可達(dá) 97%以上。 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。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。 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。即將 1/3酸性氣體引入燃燒爐，所配空氣量為烴類完全燃燒生成 SO2來(lái)計(jì)算的。余下沒(méi)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。將全部酸性氣體引進(jìn)燃燒爐，所配風(fēng)量是按烴類完全燃燒和 H2S 的 1/3 完全燃燒生成 SO2來(lái)計(jì)算的。本裝置采用部分燃燒法回收硫磺。經(jīng)過(guò)脫氣處理后的液硫中 H2S 含量小于 10ppm（ W），用液硫提升泵（ P— 103A， B）提升至硫磺成型機(jī)（ MC— 101A，B）造粒成型后，經(jīng)自動(dòng)稱（ W— 101A， B）稱重包裝為 50 千克 /袋規(guī)格的產(chǎn)品，自動(dòng)輸送碼跺至硫磺庫(kù)棚暫存，汽車外運(yùn)出廠。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。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。 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。自塔頂出來(lái)的凈化氣，進(jìn)入尾氣焚燒爐（ F— 201），在 700℃高下，將凈化氣中殘留的硫化物焚燒生成SO2。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。 尾氣處理部分 制硫部分排出的硫磺尾氣經(jīng)過(guò)混氫，進(jìn)入尾氣加熱器（ E— 201），與尾氣焚燒爐（ F— 201）出口的高溫?zé)煔鈸Q熱，溫度升至 300℃后進(jìn)入加氫反應(yīng)器（ R—青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 11 201），在 LS— 951 催化劑的作用下進(jìn)行加氫、水解反應(yīng)，使尾氣中的二氧化硫、元素硫、有機(jī)硫還原、水解為 H2S。 E— 102 冷凝下來(lái)的液體硫磺，在末端與過(guò)程氣分離，自底部流出進(jìn)入液硫脫氣池，頂部出來(lái)的過(guò)程氣經(jīng) E— 104 殼程與一級(jí)轉(zhuǎn)化器的高溫氣流換熱后，溫度由 170℃升至 224℃進(jìn)入二級(jí)轉(zhuǎn)化器（ R— 102），過(guò)程氣在催化劑作用下繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的過(guò)程氣進(jìn)入三級(jí)冷凝冷卻器（ E— 103），溫度從 242℃被冷卻至 130℃。在 E— 101末端，冷凝下來(lái)的 液體硫磺與過(guò)程氣分離，自底部流出進(jìn)入液硫脫氣池；頂部出來(lái)的過(guò)程氣經(jīng)高溫?fù)胶祥y調(diào)節(jié)至 250℃進(jìn)入一級(jí)轉(zhuǎn)化器（ R— 101），在催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)。自 F— 101排出的高溫過(guò)程氣（約 1322℃），一小部分通過(guò)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(guò)熱器（ E— 203）過(guò)熱至 450℃出裝置并入整齊管網(wǎng)。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。 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。 在氣態(tài)硫中存在下列平衡： 3 S8 =4 S6 =12 S2 隨著溫度的升高，平衡逐漸向右移動(dòng)，當(dāng)接近 760℃時(shí)，幾乎全部轉(zhuǎn)化成 S2 。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。三種酸性氣組成如表 11。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。裝置總硫轉(zhuǎn)化率可達(dá)96%左右，從而減少了排放廢氣中的硫含量。 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。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。 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。 車間簡(jiǎn)介 勝利煉油廠南生產(chǎn)區(qū)加工的為含硫量較高的勝利原油。為全國(guó) “ 科技進(jìn)步百?gòu)?qiáng)企業(yè) ” 。公司憑籍自身豐富的工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，依托雄厚的技術(shù)實(shí)力和可靠的服務(wù)質(zhì)量，在國(guó)內(nèi)樹立了良好的企業(yè)形象，形成了可研、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工和開車服務(wù)管理等系統(tǒng)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。齊魯石化堅(jiān)持科技創(chuàng)新， 1996 年以來(lái)，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(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。 按照 “ 質(zhì)量第一，用戶至上 ” 的原則，勝利煉油廠建立了從原材料進(jìn)廠、生產(chǎn)過(guò)程控制、新產(chǎn)品開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化管理、產(chǎn)品出廠控制到售后服務(wù)的全過(guò)程質(zhì)量控制保證體系。 勝利煉油廠堅(jiān)持依靠科技求發(fā)展。 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)。 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。 酸性氣脫硫工作在煉油廠是必須的，殼牌公司 Caroline 天然氣加工廠克勞斯裝置的脫硫率可達(dá)到 98%甚至更高，我國(guó)的同類工作同世界先進(jìn)水平仍有差距，因此國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)參照先進(jìn)的生產(chǎn)工藝推動(dòng)我國(guó)企業(yè)自身的技術(shù)改造。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。 本設(shè)計(jì)是 3 萬(wàn)噸硫磺回收裝置，因?yàn)閯倮麩捰蛷S南生產(chǎn)區(qū)加工的為含硫量較高的勝利原油。 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)。 5．學(xué)完本專業(yè)教 學(xué)計(jì)劃規(guī)定的理論教學(xué)課程之后，有針對(duì)性地到與本專業(yè)相關(guān)的工廠或研究單位，把所學(xué)的理論知識(shí)綜合運(yùn)用到生產(chǎn)和科研實(shí)踐中，進(jìn)一步加深、鞏固知識(shí)。 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)（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。 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)。 4．畢業(yè)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)化工類本科專業(yè)的高級(jí)工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)習(xí)使學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)一步鞏固和掌握所學(xué)理論知識(shí)，獲得實(shí)踐知識(shí)和技能，提高獨(dú)立工作能力和組織管理能力，化工產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力，化工企業(yè)的環(huán)境保護(hù)意識(shí)等，同時(shí)還是培養(yǎng)本科生尊重體力勞動(dòng)，尊重工人師傅的良好機(jī)會(huì)，使之養(yǎng)成良好的思想作風(fēng)和工作作風(fēng)。 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 3 目錄 ............................................ 6 ................................................... 6 企業(yè)介紹 ................................................... 6 齊魯石化簡(jiǎn)介 ........................................ 6 車間簡(jiǎn)介 ............................................ 7 酸氣 來(lái)源 ............................................ 8 ................................................... 9 硫磺的物化性質(zhì) ....................................... 9 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ......................................... 9 工藝流程簡(jiǎn)述與生產(chǎn)原理 .................................... 10 工藝流程簡(jiǎn)述 ........................................ 10 生產(chǎn)原理 ............................................ 11 操作規(guī)程 .................................................. 14 制硫燃燒爐操作規(guī)程 ................................. 14 制硫反應(yīng)器操作規(guī)程 .................................. 18 件介紹 .......................................... 21 ChemCAD 簡(jiǎn)介 ........................................ 21 PLUS 簡(jiǎn)介 ...................................... 23 2. 工藝計(jì)算及設(shè)備選型 .............................. 25 物料衡算 .................................................. 25 年產(chǎn) 3萬(wàn)噸硫磺回收裝置 .............................. 25 尾氣處理裝置： ...................................... 29 吸收解析系統(tǒng)的物料衡算 .............................. 30 吸收塔