硫酸设备

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安徽泰合森废酸裂解设备项目

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安徽泰合森废酸裂解设备项目

详细介绍


安徽泰合森项目


安徽泰合森废酸裂解设备项目

废酸裂解设备介绍

硫酸

从12万吨/年混合异辛烷装置来的浓度约为90%的废硫酸进入缓冲罐,出液经缓冲罐底部进入地下槽,再经立式泵送入雾化喷枪,与压缩空气充分接触雾化进入裂解炉,同时在裂解炉内一部分从烷基化装置过来的未反应燃料气与经预热器来的、温度达到400℃以上的空气充分燃烧产生高温,使得低浓度硫酸在高达1000~1100℃的高温下完全裂解,裂解后全部变成SO2、CO2、H2O,采用氧表控制低浓度硫酸裂解炉出口氧含量,根据其氧含量对低浓度硫酸裂解炉的硫酸量、未反应燃料气、压缩空气量进行自调,把温度控制在1050℃左右。低浓度硫酸裂解炉出口炉气SO2浓度~9%,该炉气经余热锅炉后,温度降至~400℃,余热锅炉产生的饱和蒸汽经过减温减压后供用户使用。从余热锅炉出来的炉气进入净化工段。

b、废酸裂解净化工段

由锅炉来的温度约400℃的炉气,先进入动力波洗涤器,用浓度约2%的稀酸洗涤去除大部分杂质,然后进入填料冷却塔,进一步降温除尘。气体温度降至40℃以下,再经一级、二级除去酸雾(SO3),出口气体中SO3含量<0.005g/Nm3。经净化后的气体进入干吸工段,在干燥塔前设有安全封。

动力波洗涤器为塔、槽一体结构,采用绝热蒸发,循环酸系统不设冷却器,热量由后面的填料冷却塔稀酸冷却器带走。淋洒酸出塔后,经斜管沉降器沉降,清液回动力波洗涤器塔底的循环槽,进入循环系统循环使用。一部分循环液通过循环泵打入脱气塔,经脱吸后的清液通过脱气塔循环泵送入稀酸贮槽,一部分作为干吸工段补水用,剩余部分送入工艺装置内的中和池内中和,中和后去污水处理管网系统。

填料冷却塔也为塔、槽一体结构,淋洒酸从冷却塔塔底循环槽流出,通过冷却塔循环泵打入冷却塔循环使用。增多的循环酸串入循环系统,整个净化系统热量由稀酸板式冷却器带走。

在生产中,考虑到因突然停电造成高温炉气影响净化设备,在项目设计中,裂解炉顶部设置事故应急水自动喷淋装置,在动力波洗涤器上方设置高位水箱,通过动力波洗涤器出口气温与高位水箱出水阀联锁来保护下游设备和管道。

c、废酸裂解干吸工段

自净化工段来的含SO2炉气,补充一定量空气,控制SO2浓度为~6.5%进入转化器。气体经干燥后所含水份达到0.1g/Nm3以下,进入二氧化硫鼓风机。干燥塔系填料塔,塔顶装有金属丝网除雾器。塔内用93%酸淋洒,吸水稀释后自塔底流入干燥塔循环槽,槽内配入由吸收塔酸冷却器出口串来的98%酸,以维持循环酸的浓度。然后经干燥塔循环泵打入干燥塔酸冷却器冷却后,进入干燥塔循环使用。增多的93%酸全部通过干燥塔循环泵串入一吸塔循环槽。

经一次转化后的气体,温度大约为180℃,进入一吸塔,吸收其中的SO3,经塔顶的纤维除雾器除雾后,返回转化系统进行二次转化。经二次转化的转化气,温度大约为156℃,进入二吸塔,吸收其中的SO3,经塔顶的纤维除雾器除雾后,再经过尾气吸收塔进一步吸收残余的SO2,最后的尾气通过烟囱达标排放。第一吸收塔和第二吸收塔均为填料塔,第一吸收塔和第二吸收塔各有一个酸循环槽,淋洒酸吸收SO3后的酸自塔底流入吸收塔循环槽混合,加水调节酸浓度,然后经吸收塔循环泵打入吸收塔酸冷却器冷却后,进入吸收塔循环使用。增多的硫酸,一部分串入干燥塔循环槽,一部分作为成品酸直接输入成品酸贮罐。该成品酸再调配部分杂多酸和有机酸,作为烷基化反应过程的催化剂回用到烷基化反应单元。

d、废酸裂解转化工段

经干燥塔金属丝网除沫器除沫后,SO2浓度为~8.5%的炉气进入二氧化硫鼓风机升压后,经第III换热器和第I换热器换热至~430℃,进入转化器。第一次转化分别经一、二、三段催化剂层反应和I、II、III换热器换热,转化率达到95.5%,反应换热后的炉气经省煤器降温至180℃,进入第一吸收塔吸收SO3后,再分别经过第IV和第II换热器换热后,进入转化器四进行第二次转化,总转化率达到99.75%以上,二次转化气经第IV 换热器换热后,温度降至156℃进入第二吸收塔吸收SO3。  为了调节各段催化剂层的进口温度,设置了必要的副线和阀门。为了系统的升温预热方便,在转化器一段和四段进口设置了两台电炉。    

转化工段的主要特点:   

(1)为了提高总转化率,减少尾气排放的S02量,提高烟气中的  硫利用率,应用3+1式双接触转化,转化烟气换热流程采用Ⅲ I—ⅥII流程。   

(2)换热器采用空心环管壳式换热器,这比传统的单园缺型折流 板式换热器具有更高的传热系数和更低的阻力降。   

(3)转化工序生产和停产检修加热空气利用第二吸收塔出口的热 烟气循环使用,利用其中一部分余热,以利节省燃料。

(4)转化工段配管设计,根据不同的情况,不同的部位设置伸缩节,支架、不同的管托和拉杆结构,使设备管道布置紧凑,管道系统弹性较好,不因热胀冷缩拉裂而漏气。

(5)转化器内充填触媒,为确保S02的环保排放指标,二氧化硫转化率要控制在99.8%以上,从国外引进低温钒催化剂。 

(6)脱盐水及发电装置   脱盐水装置采用一级除盐系统。脱盐水出力为15t/h。 脱盐水流程为:  原水→原水箱→原水泵→机械过滤器→逆流再生阳离子交换器→除二氧化碳器→中间水箱→中间水泵→逆流再生阴离子交换器→脱盐水箱→脱盐水泵→除氧器(除氧器设置在发电厂房)。  再生剂采用盐酸及氢氧化钠溶液,酸碱废水排至硫酸装置外污水处理站。

脱盐水送至锅炉给水除氧器用低压蒸汽进一步加热到105℃进行除氧,由锅炉给水泵加压,一路经过省煤器后,给水温度升高到150℃左右,然后分别送至废热锅炉的汽包。另一路给水供给高温过热器两级之间的喷水减温器。  废热锅炉为单汽包横向冲刷式砖衬水管锅炉,受热面为垂直悬吊式蛇形结构,受热面包括几组蒸发区和高、低温过热器。给水经过和高温炉气换热后,在汽包主蒸汽口产出饱和蒸汽,饱和蒸汽在经过高、低温过热器最终产出3.82MPa 450℃中压过热蒸汽14t/h。  由锅炉产生的3.82MPa  450℃中压蒸汽14t/h经过主蒸汽管道送至发电厂房。由于其它装置没有用汽需求,所以采用3000kW凝汽式发电机组,14t/h中压过热蒸汽可发电2941kw.h。除氧器用汽由汽轮机供除氧器用汽抽汽口供给。 为了保护炉水和蒸汽的品质,本工段配备了一套炉水加药装置以控制水质。 

(7)  过程控制特点   整个硫酸厂主要采用集散硫酸设备DCS控制室来实现集中管理,分散控制。系统结构上应使数据采集功能和控制功能分布在各个不同的模块上,以有效地分散各种由于意外发生而造成对整个系统的危害。PID参数应能够自动整定。该系统具有丰富的运算控制功能,逻辑运算功能,极高的控制品质,便于集中监视和操作,监视直观清晰,系统扩散性好,易于改善控制方案,具有诊断和相应的保护功能,控制站的硬件冗余,总体不小于1:10,重要控制回路应为1:1,与操作站的通讯冗余为1:1。通讯速率不低于1Mbps。动态元素更新时间≤1秒。DCS内部的通讯系统是充分冗余的。DCS供电要求设置不间断电源(UPS)。蓄电池容量按30分钟考虑。

 


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关键词:硫酸设备,烷基化废酸裂解设备,石油冶炼废酸裂解设备

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