煤气脱硫技术方案文档格式.docx
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1.1气体流程:
来自流化床煤气5Kpa左右,温度50℃左右的煤气送至冷去器内将煤气温度降低至40-45℃然后进入脱硫塔,由下部进入脱硫塔,在脱硫塔内煤气与脱硫液逆流接触,气体中的硫化氢被吸收,
脱除硫化氢的气体(硫化氢≤50mg/Nm3)经过上部分离层初步捕除雾状脱硫液,在通过捕分离器分离气体中夹带一些微量的单体硫颗粒与雾沫状的脱硫液,合格洁净的煤气去后工段。
1.2脱硫液流程:
由脱硫塔底部出来的脱硫液(俗称富液),经塔出口调节阀到富液槽,在富液槽内脱硫液降压闪蒸出少量溶解的气体,同时脱硫富液经过一定时间的缓冲熟化,被再生泵加压至0.5Mpa送到氧化槽顶部空气喷射器,空气喷射器将空气吸引入喷射器内与脱硫富液混合进入氧化槽下部,在氧化槽内脱硫富液中的HS
与氧发生析硫反应,生成的单质硫聚合并被空气浮选出来,同进利用吸入的空气将还原态的脱硫催化剂氧化成氧化态,溶液得以再生。
再生合格的脱硫液(俗称贫液)从氧化槽中部出来去贫液槽,贫液槽中的贫液经脱硫泵加压后送入脱硫塔顶部循环使用。
由氧化槽顶部浮选出来的硫泡沫溢流至硫泡沫收集槽,经泡沫泵加压后去硫泡沫过滤系统,然后通过压滤机将过滤的硫膏进行压滤成块。
出来后的硫块可以外供出售,作为脱硫系统的附价值产品。
过滤后的脱硫清液经沉淀池沉淀后,返回溶液系统。
2、脱硫规模
2.1基本情况
根据招标书要求处理气量为35000Nm3,全部经过脱硫处理,脱硫设计处理气量最大富裕值为10%。
2.2总体设计方案
结合发生炉煤气的特点,并在设计上作到方便操作,方便维修,该煤气脱硫采用如下总体设计:
1.采用湿式氧化法脱硫,能满足用户对脱硫精度的要求;
2.为节省场地,方便生产平衡,脱硫、再生、硫泡沫的处理各设置一套;
3.为了减小对环境的污染,脱硫液封闭运行,硫泡沫采用机械过滤法,无脱硫残液产生,整个脱硫系统无废水外排;
4.采用专用硫泡沫过滤机处理硫泡沫,过滤后的硫膏成块状,含水量在25%左右,过滤后的清液悬浮硫低于0.5%。
三、设备技术规格及功能描述
1、脱硫塔
本装置是进行脱硫反应设备,气体由下而上,经过塔内装填的填料,充分与分散到填料表面的脱硫液接触进行化学吸收反应,气体中的硫化氢被脱除,硫化氢被转化为硫氢酸盐,存在液相中,被脱除硫化氢的气体从塔顶出去;
液体从塔顶加入,经过良好的分布装置,分散到填料上,从上到下,最后从塔底排出进入再生系统。
2、氧化槽(再生器)
经脱硫塔内吸收了硫化氢的脱硫液,硫化氢转化为硫氢酸盐存在液相中,在催化剂的催化氧化作用下,生成单体硫,同时催化剂由氧化态变为还原态;
溶液中的单体硫如何“取”出来?
还原态的催化剂如何变为氧化态循环使用?
——这都是通过氧化槽来实现;
从塔底出来的脱硫液到再生泵,通过泵加压到0.5Mpa,进入氧化槽顶部的喷射器,通过喷射器的自吸作用,吸入足量的空气,由上至下气液混合物共同进入氧化槽的底部,液体由氧化槽中部溢流出来,由底到中部的过程中,通过布气板作用使气液充分接触,还原态的催化剂被氧化成氧化态,同时单体硫聚合并被吸入的空气形成硫泡沫从溶液中浮选出来,浮选出来的硫泡沫由氧化槽上部溢流堰溢流进入硫泡沫槽。
3、贫液槽(池)
从再生器出来的脱硫液已再生合格,进入贫液槽(池)通过脱硫泵加压送到脱硫塔循环使用;
贫液槽(池)起液体缓冲作用。
4、富液槽(池)
从脱硫塔出来的脱硫液需进行再生,脱硫液通过富液槽(池)经再生泵加压送到再生器进行再生;
富液槽(池)起液体缓冲闪蒸和提高脱硫液“熟化程度”的作用;
5、脱硫泵、再生泵
脱硫泵是将氧化槽再生好的脱硫液加压输送到脱硫塔;
再生泵是脱硫塔内脱除硫化氢的脱硫液加压送到氧化槽;
硫泡沫泵将硫泡沫送至硫泡沫过滤系统。
清液泵将各类排放液和配制液送入系统。
6、硫泡沫过滤系统
脱除硫化氢后脱硫液再生将产生大量硫泡沫,通过该系统可将其分离为含水量小于30%的硫膏付产物外售,并将过滤后的清液回收回系统。
7、工艺管网
脱硫岛内设煤气管网,蒸汽管网,站内水管网,站内软水管网,脱硫液管网;
8、防腐、保温
8.1所有设备外保温部分刷防锈漆两遍;
无保温外表刷防锈漆两遍,面漆两遍;
面漆颜色按规定或由业主确定。
8.2所有碳钢设备内部作人工电动工具除锈,环氧树脂防腐。
8.3站内蒸汽管线、脱硫水管线等采用玻璃丝布外保温。
9、工艺布置
各运转泵、过滤系统、地下槽、溶液配制系统、电仪控制采取室内布置,其余设备均在室外露天布置。
10、建筑结构
脱硫厂房为钢筋混凝土框架结构或者钢结构;
属乙类火灾危险的生产厂房,耐火等级不低于二级。
11、主要技术经济指标
序号
项目
单位
数量
备注
1
处理煤气量
m3/h
35000
标况
2
入口H2S浓度
mg/Nm3
5000
3
脱硫效率
%
≥98
4
脱除H2S量
kg/h
171
5
出口H2S浓度
≤100
6
入口煤气温度
℃
50
7
出口煤气温度
42
8
系统压力损失
Pa
≤2000
9
PH值
8-9
10
硫磺产量
kg/天
4100
11
年运行费用
万元
177.75
12
脱硫成本
元//Nm3煤气
0.0065
13
年利用数
天
300
14
装置负荷适应范围
40~110
15
装置使用寿命
年
16
装置可利用率
98
四、电气控制方案
1、概述
脱硫站控制系统全部设置二层,采用工控机控制,实时显示整体运行和设备运行情况。
控制室内设置PLC控制柜,内装PLC控制器,对整个系统主要设备进行远程操作及数据显示、报警、控制等。
PLC控制器采用S7-300系列,控制的实时性强,系统的开放性好,性能的价格比优,操作简单,编程简易,可在线修改或调整系统的运行参数。
考虑到控制系统的安全及可靠性,信号光电隔离及具有自动寻检并故障报警功能。
2、电气控制具体控制方案
2.1动力配电柜具有配电、完成设备电机的起动、正常运行、短路及过载保护、停止等功能;
2.2仪表盘上设有仪表,对生产过程参数进行实时显示、超限报警、连锁控制等功能;
2.3水泵控制采用集中控制和现场操作。
2.4主要风机、水泵、加压机等设备配备现场开关箱,能现场就地、集中操作。
2.5现场设置可燃、有毒气体检测设备。
2.6脱硫设备配备现场开关箱,能现场就地、集中操作。
2.7自动化系统主要由PLC、操作员站、检测设备等组成。
2.8数据采集主要由PLC、现场检测仪表、压力传感器等完成。
2.9PLC可实现设备操作方式选择、逻辑/连锁控制等功能。
3、自动化仪表选型原则
3.1温度仪表采用符合IEC标准的热电阻、热电偶。
防爆要求为本质安全型
3.2压力仪表采用压力变送器,防爆要求为本质安全型。
3.3液位测量一般选用压力变送器,防爆要求为本质安全型(EXia)。
3.4仪表的信号制为4~20mA。
3.5所有现场仪表选用国优或合资以上产品。
4、电气、系统接地
4.1低压供电系统采用三线五线制。
4.2自动化、仪表系统接地采用独立接地方式。
4.3系统接地符合国家规范对接地电阻要求。
4.4防雷接地系统符合国家规范设计。
4.5电气控制箱、柜、开关按使用环境,确定其安全防护等级,并能满足国家规范。
5、工艺监测点(表)
类别
名称
仪表安装位置
报警
及显示
中央控制盘
现场
脱硫塔
煤气进口温度
√
显示
煤气进口压力
煤气出口温度
煤气出口压力
富液槽(池)
溶液温度
液位
贫液槽
氧化槽
压力
再生泵
出口压力流量
脱硫泵
出口压力流量
补液泵
硫泡沫泵
五、公用工程消耗
1、用电设备
设备名称
单台容量
总容量
实际使用
2台
250
500
连续运行
硫泡沫泵50SYA65-18.5
18.5
37
DYC50-160
5.5
间断运行
搅伴器
JBZ-1000
2.2
4.4
运行
过滤机
F=100m2
1台
加药泵
循环泵
55
110
其它(检修、照明、电动阀等)
套
40
合计
注:
间断运行设备每天运行时间不超过12小时。
2、给水
脱硫需软化水、生产用水,用水量如下:
数据
软化水
1m3/h
工业水
3、蒸汽,压缩空气
压缩空气用于脱硫催化剂的活化用。
规格
压缩空气
0.3-0.5Mpa
720Nm3/天
蒸汽
1000公斤/h
4、脱硫剂与催化剂消耗
纯碱
纯度90以上
0.8吨
催化剂
888
1.37Kg
六、运行综合分析
1、费用指标
(1)、电费:
0.5元/度
(2)、水费:
工业水3.0元/吨,
(3)、纯碱:
1500元/吨
(4)、压缩空气:
0.1元/Nm3
(5)、采用888法脱硫:
888:
380元/Kg
(6)、年运行时间:
按8000小时计算。
2、脱硫人员安排表
岗位名称
一班
二班
三班
预备班
技术员
值班长(兼安全员)
与煤制气共用
操作工
化验员
电工
机修工
救护
总计
3、日运行费用的计算
每天消耗量
单价(元/单位)
价格(元)
电
10560度
0.5
5280
24吨
3.0
72
720Nm3
0.1
0.8
1500
525
催化剂888
1.37
380
520
维修
240
工资
3000元/月
400
●工资按4人计,每人月:
3000元;
●维修费按:
8万元每年计。
●说明:
上表中日运行费用是理论计算,实际运行日运行成本约为理论计算的75%,即5333元。
年运行成本按8000小时计算约为177.75万元。
七、设备明细表
规格及型号
重量(约T)
一
间接冷却器
Φ2700×
11000
台
35
材质:
Q235B;
底板20,顶板12
二
脱硫塔
Φ5200×
31000
100
塔体
Q235B底板25,顶板12,筒体16,14,12环氧树脂防腐
填料支撑
Q235B环氧树脂防腐
气体分布器
液体分布器
Q235B无缝管环氧树脂防腐
填料
聚丙烯环;
高度9米230m3
三
再生槽
Φ12000/Φ10000
65
Q235B底板20,顶板12,筒体16,14,12环氧树脂防腐
Q235B
再生槽布液器
伴热器
喷射器
液位调节器
四
富液池伴热
Q235B无缝管环氧树脂防腐
五
贫液池伴热
六
配液槽
Φ2800
七
捕滴器
Φ5200
Q235B底板20,顶板12,筒体12
环氧树脂防腐
筒体
50m3
八
运转设备
Q=1050m3/hP=250KWH=54m
开1备1防爆电机
开1备1防爆电机
泡沫泵
Q=30m3/hP=18.5KWH=60m
清液泵
Q=50m3/hP=7.5KWH=30m
电机封水泵
200-150-315
Q=400P=55KW
冷却塔
NBD-300P=11KW
净水型
Q=107m3/hH=22mP=11KW
压滤机
50m2
带不锈钢翻板。
滤材材质增强聚丙烯防爆电机
搅拌器
D=1000P=2.2KW
不锈钢桨叶防爆电机
十
阀门类
金属硬密封碟阀
DN1500PN1.0
眼镜阀
电动金属硬密封碟阀
其他溶液阀门
小于DN400PN1.0
1批
铸钢材质,与溶液接触
循环冷却水阀门
铸钢材质,不与溶液接触
电动阀门
与溶液接触
十一
管道类
溶液管道
Q235B无缝管与溶液接触
煤气管道
Q235B不与溶液接触
其他水管道
十二
平台类
操作平台
其他平台
十三
水泥结构
不含报价之内
贫液池
8000x8000x3000
水泥混凝土结构,半地下
富液池
缓冲池
水泥混凝土结构,地下
冷却水循环池
加药槽池
十四
电器与仪表类
防爆区域内使用防爆型
仪表柜
PLC柜
DCS控制系统
温度传感器
煤气进出口温度
压力传感器
溶液压力,泵进出口压力,煤气进出口压力
液位计
溶液槽罐
溶液温度计
溶液
溶液流量计
泵类出口流量,溶液流量
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