脱硫脱氰操作原则.docx
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脱硫脱氰操作原则.docx
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脱硫脱氰操作原则
内江市博威新宇化工有限公司
脱硫脱氰系统工程
(1161工程)
施工图设计
工艺操作原则
档案号:
1161-30-02-100
四川天一科技股份有限公司
四川成都
二○一一年八月
编制:
校核:
审核:
1、工艺原理概述
2、工艺流程说明
3、开车前的准备
3.1系统管道的吹扫及试漏
3.1.1系统吹扫
3.1.2气密性试验
3.2开车前检查
3.3试车
3.4其它准备
4、开车
4.1第一次开车
4.1.2泵的单体试车
4.1.3沉降离心机的单体试车
4.1.4控制系统的试车
4.2PDS脱硫液的配制
4.3正常开车
4.4再开车
4.4.1短期停车后开车
4.4.2长期停车后开车
5、停车
5.1短期停车
5.2紧急停车
5.3长期停车
6、正常生产控制指标
6.1压力
6.2温度
6.3组份
6.4液位
7、不正常情况及处理
8、安全注意事项
1、工艺原理概述:
PDS湿法脱硫的基本原理是利用碱性水溶液中的碱Na2CO3与硫化物H2S、COS等进行反应,生成不稳定的中间硫化物,再利用空气和生成的中间硫化物反应生成单质硫和碱,使脱硫液再生,再分离掉单质硫,从而达到脱除H2S等硫化物并使脱硫液再生循环使用的目的。
其反应式如下:
主要吸收反应式:
Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS
COS+2NaOH=Na2CO2S+H2O
CS2+2NaOH=Na2COS2+H2O
NaHS+NaHCO3+(x-1)S=Na2Sx+CO2+H2O
RSH+Na2CO3=RSNa+NaHCO3
副反应:
2NaHS+O2=Na2S2O3+H2O
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
再生反应式:
2NaHS+O2=2S↓+2NaOH
2Na2Sx+O2+2H2O=4NaOH+2Sx
NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
4RSNa+O2+2H2O=2RSSR+4NaOH
2Na2CO2S+O2=2Na2CO3+2S↓
Na2COS2+O2=2Na2CO3+2S↓
2、工艺流程说明:
工艺流程参见工艺管道及仪表流程图1161—32—100—1~2。
2.1来自界外的原料气依次从下部进入第一脱硫塔(旋流板塔)T0101和第二脱硫塔(填料塔)T0102,与塔顶流下的PDS脱硫液逆流接触,吸收掉焦炉气中的H2S及部分有机硫,经湿法脱硫后的焦炉气进入气水分离器V0101分离掉其中的游离水后进入下道工序。
2.2脱硫贫液从贫液槽(V0103)由贫液泵(P0102A~C,两开一备)抽出升压通过贫液冷却器(E0102夏季用)冷却后,经(FI-01101,FI-01102)计量后从脱硫塔(T0101,T0102)上部进入,吸收H2S后的脱硫富液经脱硫塔底部(塔釜液位由调节阀自动调节)流入富液槽(V0105),再由富液泵(P0103A~C,两开一备)升压后打入再生槽(V0104),与喷射器引入的空气混合、再生;再生后的脱硫贫液经液位调节器(X0101)进入贫液槽(V0103)循环使用。
再生产生的硫泡沫流入硫泡沫槽(V0106),再用硫泡沫泵(P0104A~B,一开一备)加压送入沉降离心机(X0102A~B,一开一备)分离出硫膏及脱硫清液,硫膏进入硫膏贮槽,之后硫膏进入熔硫釜(E0101)熔硫;硫磺从熔硫釜(E0101)下部排出;脱硫清液由沉降离心机(X0102A~B)返回贫液槽(V0103)循环使用。
3、开车前的准备:
3.1系统管道的吹扫及试漏
本工序开车之前必须作好准备工作:
设备、管道工程安装结束后,按设计规定认真彻底地进行设备、管道的吹扫、试漏试压。
由于气体中含CO是易燃易爆的有毒气体,必须认真作好气密性试验。
3.1.1系统吹扫
吹扫的目的是吹出设备、管道本身带来的或安装过程中遗留下来的杂物,保证投产后的产品质量,消除堵塞阀门、管道和仪表等影响正常生产甚至造成安全事故的隐患。
吹扫前应拆除或用盲板堵死不需吹扫或不能吹扫的有关阀门、仪表、转子流量计、液位计和视镜,吹扫完毕再分别装好。
不需吹扫的管道设备要加盲板,防止脏物吹入。
吹扫过程中要用小锤或木棒敲打各处焊缝,以便将焊渣吹尽。
本装置应逐段吹扫,吹扫压力不能大于气密试验的压力,但吹扫管内流速最好能大于20m/s。
吹扫的检验可用贴有白布或漆白的木板对着空气排出口放置3~5分钟,未发现板上有污点时为合格。
3.1.2气密性试验
气密性试验的目的是检查设备、阀门、管线、仪表、连接法兰、焊缝是否密封,有无泄漏。
具体参见施工设计说明书(1161-30-01)。
3.2开车前检查
3.2.1检查设备、管道、仪表安装是否与流程图、配管图相符。
3.2.2检查接入系统的水、气、蒸汽是否通畅,是否符合工艺要求。
3.3试车
3.3.1将压缩空气通入系统。
3.2.2对整个系统试漏、试压。
3.3.4观察各仪表是否灵敏。
如一切正常可关闭压缩空气,否则查找原因。
3.4其它准备
3.5.1所有阀门均处于安全开车位置。
3.5.2按要求插上或卸下盲板。
3.5.3所有人孔、手孔均关上。
3.5.4管路系统最终密封后试漏合格。
3.5.5整修设备管道保温。
3.5.6检查接入系统的水、气、蒸汽是否正常,是否符合工艺要求。
3.5.7通知上下工序作好开车准备。
4、开车
4.1第一次开车
4.1.1泵的单体试车
试车采用水或PDS脱硫液为介质。
确认贫液泵(P0102A~C)、富液泵(P0103A~C)、硫泡沫泵(P0104A~B)及其附属设备、管道、仪表、电器已全部安装、检验合格,按流程图和贫液泵、富液泵、硫泡沫泵制造厂提供的资料进行全面检查,确认安装合格、无误。
打开贫液泵、富液泵、硫泡沫泵进口阀后,确认进口管充满水或PDS脱硫液,启动贫液泵、富液泵、硫泡沫泵,按制造厂标准进行检查,检查贫液泵、富液泵、硫泡沫泵等运行时有无杂音、异常状况,设备管口有无泄漏,贫液泵、富液泵、硫泡沫泵的流量、扬程是否达设计值,直至合格。
4.1.2沉降离心机的单体试车
试车采用水或PDS脱硫液为介质。
确认沉降离心机(X0102A~B)及其附属设备、管道、仪表、电器已全部安装、检验合格,按流程图和沉降离心机制造厂提供的资料进行全面检查,确认安装合格、无误。
启动沉降离心机(X0102A~B),用水或PDS脱硫液进行试车,按制造厂标准进行检查,检查沉降离心机运行时有无杂音、异常状况,设备管口有无泄漏,沉降离心机的流量及分离效果是否达设计值,直至合格。
4.1.3控制系统的试车
在假物料试车工艺参数达到设计值时,检查各检测控制仪表,直至仪表指示和自动控制准确、可靠。
4.2PDS脱硫液的配制
4.2.1为保证系统PDS脱硫液浓度均匀,采用单罐配制的方法,即在地下槽(V0102)内配制好一槽后,再用液下泵(P0101)将配好的脱硫液往系统里面加,直至系统脱硫液量满足要求为止(脱硫液的配制必须在PDS生产厂家的指导下进行)。
4.2.2根据地下槽的容量及脱硫液的浓度,确定各组分的加入量,将Na2CO3加入地下槽中,用软水(或脱盐水)溶解,在冬季可通适量蒸汽加热溶解,配制成浓碱液后,再往槽内加软水,配制成合格的稀碱溶液。
4.2.3根据工艺管道,通过液下泵(P0101)将配制好的稀碱溶液打入系统内,再配第二槽,直至系统内脱硫塔、再生槽、贫液槽、富液槽的液位达正常操作液位为止。
4.2.4称取适量的PDS,用热水溶解,再将该溶液从液位调节器顶部缓慢地加入系统。
4.2.5脱硫液系统用贫液泵(P0102A~C)和富液泵(P0103A~C)循环运行一段时间,直至脱硫液系统各分析点取样分析浓度均匀、满足设计值为合格。
4.3正常开车
4.3.1检查各设备、管道、阀门、分析取样点及仪表等,必须正常完好。
检查系统内所有阀门的开、关位置,应符合开车要求。
与供水、供电、供汽、供气等公用工程部门和上游工序联系作好开车准备。
4.3.2系统置换
本装置系统置换气体采用氮气。
1)湿法脱硫、气液分离器作为一个系统同时进行置换。
将系统进气阀关闭,并同时关闭系统的出口阀和放空阀,从氮气进口引入氮气,给系统充压后,慢慢开启排气阀排气。
2)重复上述步骤,采取反复升压、降压的方法以稀释被置换的空气,直至系统排气管线处取样分析,其氧含量≤0.5%为合格。
在上述步骤完成后,脱硫工序可转入正常开车。
4.3.3开启贫液泵(P0102A~C)进口阀,启动贫液泵向脱硫塔(T0102,T0103)打入PDS脱硫液,调节好两脱硫塔塔釜及富液槽的液位计液位。
4.3.4开启富液泵(P0103A~C)进口阀,启动富液泵向再生槽(V0104)输送PDS脱硫液。
4.3.5根据PDS脱硫液循环量和再生槽(V0104)液位,用液位调节器(X0101)调节好再生槽(V0104)的液位,同时控制好贫液槽(V0103)、富液槽(V0105)的液位。
4.3.6打开系统的进气阀及出气阀,让从焦化装置送来的焦炉气进入湿法脱硫系统。
4.3.7再次调节再生槽液位调节器(X0101),保持硫泡沫的正常溢出。
4.3.8分析PDS脱硫液成分,根据分析情况通过地下槽(V0102)配制新的脱硫液向系统补加,通过再生槽液位调节器(X0101)向系统补加PDS,保证湿法脱硫工序的正常运行。
4.3.9从再生槽(V0104)溢流出的硫泡沫,流入硫泡沫槽(V0107),再用硫泡沫泵(P0104A~B)将硫泡沫泵入沉降离心机(X0102A~B)分离出硫膏及脱硫清液,PDS脱硫清液由沉降离心机(X0102A~B)底部管道返回贫液槽(V0104)循环使用。
硫膏进入硫膏贮槽,之后硫膏定量放入熔硫釜(E0101),熔硫釜硫膏的装入量不得超过熔硫釜总容积的80%,开启蒸汽阀熔硫。
首先将熔硫釜的放空阀打开,其余阀门均处于关闭状态,(但釜顶安全阀之前切断阀应处于全开启状态),并打开蒸汽阀门通入蒸汽加热,当熔硫釜(E0101)的温度上升至约100OC时,熔硫釜内硫膏中的水开始汽化,其水蒸汽从放空阀排出,此时适当关小蒸汽进口阀,当大量的水蒸汽从放空阀排出后,关闭放空阀并完全打开蒸汽进口阀门继续加热,当温度、压力达到设计值后(此时可适当关小蒸汽进口阀)保持温度、压力恒定约4小时即可。
之后关闭蒸汽进口阀,待熔硫釜温度降到约100OC时,慢慢打开放空阀降低熔硫釜压至0.01MPa时,慢慢打开熔硫釜(E0101)下部阀门排放硫磺(小心被烫)至金属容器内(应分多次慢慢排放),最后将冷却后的硫磺块送至硫磺库房。
4.3.10焦炉气经湿法脱硫,分析硫含量合格(H2S≤200mg/Nm3)后,通知调度,准备向下一工序送气。
4.4再开车
4.4.1短期停车后开车
先将各自控仪表转为手动,开启焦炉气系统的进、出气阀,再按正常开车程序开车,待系统各指标正常,焦炉气中硫含量合格后,再将自控仪表转为自动,系统进入正常运行状态。
4.4.2长期停车后开车
如果设备、管道经检修后,则先要用氮气置换,置换合格(O2≤0.5%,V%)后,再按照正常开车程序进行。
5、停车:
5.1短期停车
短期停车步骤如下:
5.1.1关闭系统的进气阀和出气阀。
5.1.2关闭贫液泵、富液泵。
5.1.3关闭沉降离心机、硫泡沫泵。
5.1.4最后关闭循环冷却水阀等。
5.2紧急停车
在发生突然性事故或无法拖延情况下,为保护设备和防止事故扩大而采取的措施称紧急停车,紧急停车时要求操作人员头脑清醒、判断准确,停车过程中一定要注意操作人员的安全及保护好设备,并做好前后工序的衔接。
其停车步骤如下:
5.2.1关闭系统的进气阀,停止供气,同时迅速关闭系统的出气阀,关闭贫液泵、富液泵、硫泡沫泵、沉降离心机等。
。
5.2.2按正常停车处理。
5.2.3紧急停车按短期停车处理,当短期停车期间不能处理好事故时,再转为长期停车。
5.3长期停车
系统发生需停车方能处理的故障、后工序故障短时间内不能排除、更换催化剂、接停电等通知或工厂计划检修等非停车不可且停车时间较长的情况,均按长期停车处理。
长期停车步骤如下:
5.3.1按正常停车步骤处理。
5.3.2开启系统的放空阀,将系统压力泄至常压。
5.3.3将系统用氮气置换,直至系统内可燃气体含量小于0.5%为合格。
6、正常生产控制指标:
6.1压力
6.1.1原料气压力:
~0.01MPa
6.1.2循环冷却水进口压力:
≥0.40MPa
6.1.3贫液泵出口压力:
≥0.45MPa
6.1.4富液泵出口压力:
≥0.65MPa
6.1.5硫泡沫泵出口压力:
≥0.40MPa
6.1.6液下泵出口压力:
≥0.30MPa
6.1.7蒸汽进装置压力:
~0.4MPa
6.2温度
6.2.1循环冷却水进水温度:
≤32℃
6.2.2蒸汽进装置温度:
≤151℃
6.2.3脱硫贫液出贫液冷却器温度:
≤40℃
6.2.6熔硫釜操作温度:
≤150℃
6.3组分
6.3.1原料气中硫化氢含量:
H2S:
6~8g/m3
6.3.2脱硫后,净化气中硫化氢含量:
H2S≤200mg/Nm3
6.4液位
气液分离器(V0101)液位:
<1/3(液位计)
6.5流量
脱硫塔(T0101)进液量:
~500m3/h
脱硫塔(T0102)进液量:
~500m3/h
7、不正常情况及处理:
7.1脱硫系统阻力增大和压力波动较大
7.1.1原因
脱硫塔堵塞或脱硫液悬浮硫分离不好。
7.1.2处理方法
检查再生系统并进行相应处理。
7.2脱硫系统温度在>40℃的工况下运行。
7.2.1原因
循环冷却水阀门未打开或贫液冷却器结垢。
7.2.2处理方法
检查贫液冷却器的进口循环冷却水阀门是否打开或清洗贫液冷却器等。
8、安全注意事项
1)严格执行本厂的安全技术规程。
2)杜绝跑、冒、滴、漏,保持空气流通,防止CO气体中毒等。
3)注意防高温管道或设备烫伤等。
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