180kt硫磺制酸操作规程.docx
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180kt硫磺制酸操作规程
180kt/a硫磺制酸操作规程
1.1、 装置及产品
180kt/a硫磺制酸是我厂自行设计,制作、安装,以硫磺为原料的硫酸生产装置。
主要产品为98%工业硫酸,设计能力为180kt/a100%H2SO4。
另外,附产蒸汽30kt/a和亚硫酸铵液体。
1.2、 产品标准
1.2.1、工业硫酸
1.2.1.1、本车间产品硫酸执行《中华人民**国标准:
工业硫酸》标准代号:
GB534-89。
1.2.1.2、主要技术要求
a、 试验方法:
按“GB534-89试验方法”执行。
b、 检验规则:
按“GB534-89检验规则”执行。
c、 工业硫酸的质量指标见表1.1。
表1-1:
工业硫酸的质量指标
序号 指标名称 特种硫酸 浓硫酸
优等品 一等品 合格品
1 硫酸(H2SO4)%≥ 92.5或98 92.5或98 92.5或98 92.5或98
2 游离SO3%≤
3 灰分% ≤ 0.02 0.03 0.03 0.1
4 Fe% ≤ 0.005 0.010 0.010
5 As% ≤ 8×10-5 0.001 0.005
6 Pb% ≤ 0.001 0.01
7 Hg% ≤ 0.005
8 氮氧化物(NO2O3)以N计% ≤ 0.001
9 SO2%≤ 0.001
10 Cl-%≤ 0.001
11 透明度mm≥ 160 50 50
12 色度ml≤ 1.0 2.0 2.0
1. 3产品的物化性质
1.3.1、硫酸的物理性质
硫酸是SO3和H2O的化合物,分子式H2SO4,分子量98.08;是无色、无臭、透明的油状液体。
98%的硫酸20℃时的比重为1.84;93%的浓硫酸结晶温度为-27℃;98%硫酸结晶温度为-0.7℃。
1.3.2、硫酸的化学性质
硫酸是化学性质活泼的强酸,除具有一般强酸的通性外,还具有强烈的吸水性、脱水性、氧化性。
1.4、产品主要用途
该装置的主要产品浓硫酸,主要供给磷铵分厂生产磷酸。
1.5、副产品和“三废”排废
1.5.1副产品
a、 利用高温炉气产饱和蒸汽,并利用饱和蒸汽回收转化二、三段富余反应热产生热蒸汽,其设计能力为30kt/a。
所产过热蒸汽除本装置自用外,其余外送。
b、 尾气工段产少量亚铵产品,对外销售。
1.5.2、“三废”排放
根据该装置的生产工艺特点,在生产过程中,基本无废水和废渣排出。
其废气排放按GB4282-82中的规定执行。
该装置的尾气烟囱
高度70m。
相应排放≤300ppm
第二章 生产工艺
2. 1、艺流程简述
固体硫磺用皮带输入快熔槽,在蒸汽作用下,熔化成液体硫磺,流入粗硫泵槽,在泵作用下,进入液硫过滤器,除去杂质后,精制成纯度较高的液体硫磺,流入精硫池。
液硫在磺泵作用下,送入机械喷枪,在离心力作用下,形成雾状喷入焚硫炉内燃烧。
燃烧所用的干燥空气由空气风机送入干燥塔内干燥,并经除沫后,进入焚硫炉内。
从焚硫炉出来的约950℃左右的高温炉气,经余热锅炉回收热量降温至430℃左右,进入气体过滤器过滤后,经一段电炉进入第一段触媒层,反应后的气体经第一换热器降温后,进入第二、第三段触媒层反应后,多余反应热由低温过热器,高温过热器、省媒器吸收。
气体温度降至160~180℃左右,进入第一吸收塔,吸收其中的SO3后,再进入Ⅰ、Ⅳ换热器,将温度升至420℃左右,进入转化器第四段再进行反应后,经过第Ⅳ换热器降温到160~180℃左右,进入第二吸收塔,吸收其中的SO3后,尾气进入复喷吸收器,通过氨一酸法吸收残余SO2,经复挡除沫器除沫,尾气达标排放。
被吸收的SO3制成H2SO4后,供给用户。
尾气吸收制成的亚铵对外销售。
2.2、主要化学反应
该装置在制造硫酸过程中,主要有以下化学反应:
a、S+O2 △ SO2 +9282kJ/kg
v2O5
b、SO2+1/2O2 △ SO3 +Q
c、SO3+H2O H2SO4+Q
d、NH3.H2O+NH4HSO3 (NH4)2SO3
e、(NH4)2SO4+SO2 NH4HSO3
2.3、工艺特点
a、 固体硫磺利用蒸汽作热源,熔解。
经液硫过滤器过滤,沉清,精制成精硫。
b、 液体硫磺利用磺泵送入机械喷枪,产生离心力,使液太成雾状进入焚硫炉内燃烧,在此过程中,产生的热量由一锅回收,产生饱和蒸汽。
c、 转化过程采用3+1两转两吸工艺,多余热量,由二锅、省煤器回收,将饱和蒸汽加热成过热蒸汽。
d、 干吸采用两次吸收工艺生产98%的硫酸。
e、 尾气采用氨一酸法(一级)吸收残余SO2气体,产亚铵。
2.4、带控制点工艺流程图
2.4.1、180kt/a硫磺制酸熔焚硫工段带控制点工艺流程图见HD20022.G-0101改
2.4.2、180kt/a硫磺制酸锅炉汽水系统图见HD2002.2RD-05-01
2.4.3、180kt/a硫磺制酸,转化工段带控制点工艺流程图见HD20022.G-0301.
2.4.4、180kt/a硫磺制酸干吸工段带控制点工艺流程图见HD20022.G-0201。
2.4.5、180kt/a硫磺制酸尾气处理工段带控制点工艺流程图见HD20022.G-0401。
第三章 工艺管理
3.1、工艺管理的任务
a、 制订和修订各工段和岗位的工艺控制指标。
b、 督促检查各项工艺控制指标的实际执行情况,及时纠正存在的问题,杜绝违章指挥,违反工艺纪律现象的发生。
c、 检查和分析处理工艺事故,对违章,违纪的人和事按有关规定提出处理意见。
d、 收集、分析处理生产工艺数据,建立工艺指挥台帐,搞好日、月、年工艺指标报表。
e、 制订和贯彻岗位操作法和操作规程,培训操作人员,使生产操作工人做到“四懂、三会”和“一清、二懂、三会”。
f、 根据生产实际需要,密切配合设备的维护检修,搞好对工艺管道、管件、阀门的定期清理,检查,检修。
g、 不断总结生产经验、教训,吸取各方面合理意见和建议;学习采用新技术,新工艺,新设备,新材料;提出工艺改造,改进的措施和方案,参与实施装置、设备的检修,技术改造和技术革新。
3.2、工艺指标
3.2.1、主要技术经济指标
主要技术经济指标按设计和结合化工部公布的20项指标执行。
见表:
序号 指标名称 单 位 指标值
1 干燥塔出口水份 g/Nm3 ≤0.10
2 干燥塔出口酸雾 G/Nm3 ≤0.03
3 总转化率 % ≥99.3
4 吸收率 % ≥99.95
5 尾气SO2 % ≤0.03
6 电耗(kw.h/t.H2SO4) ≤ 120
7 触媒消耗kg/t.H2SO4 ≤ 0.09
3.2.2、主要技术指标计算方法
a、 转化率:
指在转化过程中,SO2转化成SO3的效率
A—B
转化率%====A(1-0.015B)×100
式中:
A:
进转化前气体中SO2含量%
B:
转化后气体中SO2含量%
b、 吸收率:
指SO3被吸收的效率
C(1-0.015A)
吸收率%====100- A——B ×100
式中:
A、B同转化率计算公式
C:
吸收后气体中SO3的含量%
c、 产酸率:
表示原料中硫用于制酸部分所占的酸数,即硫利用率:
转化率% 吸收率% 其它损失率%
产酸率%:
===[ 100 × 100 × 100 ]×100
3.2.3、生产原料及工艺物料主要指标要求
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一娄阳光(2009-6-2619:
35:
23)
3.2.3.1、硫磺
该装置使用的工业硫磺最低应满足GB2449-81中规定的二级品要求,见表:
工业硫磺标准(GB2449-81)
序号 指标名称 一级 二级 三级 测定方法
1 硫% ≥ 99.90 99.50 98.50 GB2451-81
2 灰分% ≤ 0.04 0.20 0.40 GB2453-81
3 酸度(以H2SO4)计% ≤ 0.005 0.01 0.03 GB2454-81
4 砷(AS)% ≤ 0.001 0.02 0.05 GB2456-81
5 铁(Fe)% ≤ 0.003 0.005 不规定 GB2457-81
6 有机物% ≤ 0.05 0.30 0.80 GB2455-81
7 水份% ≤ 0.10 0.50 1.00 GB2452-81
8 100目筛杂物% ≤ 无 无 不规定 GB2458-81
9 200目筛筛余物% ≤ 0.5 1.0 不规定
10 机械杂质 ≤ 不允许 不允许 不允许
硫磺性质:
原子量是32.06,呈黄色或淡黄色,有块状、粉状,粒状等。
其燃点为246~266℃。
具有较强的化学活泼性;在9.8×104kpa下,其沸点为444.6℃。
临界温度104℃,临界压力:
117.54×105Kpa;临界密度:
0.43g/ml。
当硫磺粉在空气中含量达35g/m3时,遇火即能引起爆炸。
3.2.3.2、石灰:
粉状,CaO含量:
≥60%
3.2.3.3、氨水:
满足化工部标准,工业用氨水质量要求。
3.2.4、工艺控制指标及指标分级目录
序号 岗位
名称 指标名称 单位 控制范围 测定
频率 监控
岗位 分级
目录 相关指标 备注
1 熔硫 蒸汽压力 MPa 0.5~0.6 1次/h 仪表 △
2 熔硫 蒸汽温度 ℃ 160~170 1次/h 仪表 △
3 熔硫 精硫池蒸汽压力 MPa 0.4~0.5 1次/h 仪表 ○
4 熔硫 精硫池温度 ℃ 140~150 1次/h 仪表 △
5 过滤 过滤压力 MPa ≤0.4 1次/h 仪表 △
6 过滤 卸荷阀调定压力 MPa 3~5 仪表 △
7 过滤 主油路调定压力 MPa 6~10 仪表 △
8 过滤 振动供气压力 MPa 0.3~0.5 仪表 ○
9 焚硫 炉膛温度 ℃ 900±50 1次/h 仪表 ※
10 焚硫 炉出口温度 ℃ 950±50 1次/h 仪表 △
11 锅炉 炉出口SO2温度 ℃ ≤450 1次/h 仪表 ○
12 锅炉 过滤器出口SO2温度 ℃ 420~430 1次/h 仪表 ○
13 锅炉 给水温度 ℃ 104±1 1次/h 仪表 △
14 锅炉 除氧器水位 % 70~80 1次/h 仪表 ○
15 锅炉 给水溶解氧 Mg/L ≤0.05 1次/2h 化验 ※
16 锅炉 炉水磷酸根 Mg/L 10~30 1次/2h 化验 ※
17 锅炉 炉水氯根浓度 Mg/L ≤50 1次/2h 化验 ※
18 锅炉 炉水总碱度 MgN/L 6~12 1次/2h 化验 ※
19 锅炉 锅筒压力 MPa 2.2±1 1次/h 仪表 ※ 安
20 锅炉 锅筒水位 中心线上 ±30mm 1次/h 仪表 △ 安
21 锅炉 过热蒸汽温度 ℃ 380~400 1次/h 仪表 ※ 安
22 锅炉 低压蒸汽压力 MPa 0.5~0.6 1次/H 仪表 △
23 锅炉 低压蒸汽温度 ℃ 180~190 1次/h 仪表 △
24 锅炉 给水流量 t/h 1次/H 仪表 △
25 转化 一段出口SO2% % 8.5~9.0 1次/H 仪表 ※
26 转化 一段进口温度 ℃ 420±1 1次/h 仪表 ※
27 转化 一段出口口温度 ℃ ≤600 1次/h 仪表 △ 安
28 转化 二段进口温度 ℃ 465~470 1次/h 仪表 △
29 转化 二段出口温度 ℃ ≤530 1次/h 仪表 ○
30 转化 三段进口温度 ℃ 435~440 1次/h 仪表 △
31 转化 三段出口温度 ℃ ≤480 1次/h 仪表 ○
32 转化 四段进口温度 ℃ 418±1 1次/h 仪表 △
33 转化 四段出口温度 ℃ ≤450 1次/h 仪表 ○
34 干吸 干燥塔进酸温度 ℃ ≤45 1次/h 仪表 △
35 干吸 干燥塔出酸温度 ℃ ≤55 1次/h 仪表 ○
36 干吸 干燥塔出口水分 g/Nm3 ≤0.01 1次/天 化验 ※ 环
37 干吸 干燥塔出口酸雾 g/Nm3 ≤0.03 1次/天 化验 ※
38 干吸 一吸塔进口气温度 ℃ 160~180 1次/h 仪表 △
39 干吸 一吸塔出口气温 ℃ 1次/h 仪表 ○
40 干吸 一吸塔进口气温 ℃ 160~180 1次/h 仪表 △
41 干吸 一吸塔进口酸温 ℃ 70~75 1次/h 仪表 △
42 干吸 一吸塔出口酸温 ℃ 85~90 1次/h 仪表 ○
43 干吸 二吸塔进口酸温 ℃ 70~75 1次/h 仪表 △
44 干吸 二吸塔出口酸温 ℃ 85~90 1次/h 仪表 ○
45 干吸 冷却水压力 MPa 0.35~0.4 1次/h 仪表 △
46 干吸 冷却水温度 ℃ ≤35 1次/h 仪表 ○
47 干吸 冷却水PH值 ≥6.5 1次/h 岗位自检
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