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[原创] 脱硫技术方案

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脱硫技术方案
一、    项目概述
二、    脱硫工艺的选择
由于原料气中含硫化氢高达18.21g/NM3,而变压吸附进口要求硫化氢低于300mg/NM3,考虑脱硫溶液循环量太大、脱硫过程堵塔的因素及干法脱硫费用与劳动强度较大,本工艺选择喷旋塔→填料塔→填料塔三级脱硫工艺,以确保脱硫效果。
三、    脱硫的原理
该技术方案以碳酸钠水溶液为吸收剂,PDS为脱硫催化剂进行脱硫。
⑴、    吸收过程反应
Na2CO3+H2S=2NaHS+NaHCO3
⑵、    再生反应
4HS-+O2=2H2O +4S↓
四、    工艺流程简述
原料气来自气柜,由罗茨风机加压至39.2KPa,进入罗茨风机出口冷却塔,降温后进入一级喷旋脱硫塔,与此同时,由一级脱硫泵1#贪液槽中的碱液经1#贪液冷却器后送入塔中,气体中的H2S被脱除到6 g/NM3左右后,进入二级旋流板脱硫塔,与此同时,由二级脱硫泵将2#贪液槽中贪液经2#冷却器后送入二级脱硫塔中,气体中的H2S被脱除到2 g/NM3左右后,进入三级脱硫塔, 与此同时,由三级脱硫泵将3#贪液槽中贪液送入三级脱硫塔中, 气体中的H2S被脱除到小于300mg/NM3后,进入洗涤塔洗涤后, 送至压缩机入口。
一级脱硫塔出口富液,经一级再生泵送至一级双吸氧化再生槽,经两级自吸喷射器后,将液体中的HS-氧化为单质硫,使得脱硫液得到再生并循环利用,并获得副产品硫磺。
二级脱硫塔出口富液,经二级再生泵送至二级双吸氧化再生槽,经两级自吸喷射器后,将液体中的HS-氧化为单质硫,使得脱硫液得到再生并循环利用,并获得副产品硫磺。
三级脱硫塔出口富液,经三级再生泵送至三级氧化再生槽,经自吸喷射器后,将液体中的HS-氧化为单质硫,使得脱硫液得到再生并循环利用,并获得副产品硫磺。
本工段设置有安全水封,当压缩机突然仃车时,罗茨风机出口气体可直接回气柜出口,以防罗茨风机打坏。
五、    主要设备选型
㈠、    原料气组成
名称

单位

组分

H2

N2

CH4

CO2

C2

C3

C4

C5

H2S

合计

原料气

V%

41.39

21.58

12.45

0.83

4.66

11.79

4.10

2.00

1.20

100

NM3/h

8278

4316

2490

166

932

2358

820

400

240

20000

㈡、    工艺条件
①、    原料气流量:20000NM3/h
②、    罗茨风机入口压力:-5kPa
③、    罗茨风机出口压力:39.2 kPa
④、    罗茨风机入口温度:35℃
⑤、    一级喷旋脱硫塔进口H2S:18.21g/NM3
⑥、    二级脱硫塔进口H2S:    6 g/NM3
⑦、    三级脱硫塔进口H2S:    2 g/NM3
⑧、    三级脱硫塔出口H2S:    300mg/NM3
2、罗茨风机
原料气流量:Qs= × × =358.38m3/min
查章丘风机样本:型号:RRG—500、流量:430.9 m3/min;升压:39.2 kPa; 转速:730;电机:Y450—8,355KW,6000V。
选两台,一开一备。
3、冷却塔
①、实际工作压缩比
ε= =1.322
②、气体绝热指数
r=1.322
③、冷却塔入口温度
T2=T1( ) =308×1.322 =328K
T2=328-273=55℃
④、冷却塔入口气量
查表55℃时,水的饱和蒸汽压为:0.1605kg/cm2
Vo= × × ×(1+ )=5.44m3
⑤、冷却塔径
空塔气速取1.5m/s,则
D= (5.44/0.785×1.5) =2.149m
园整后取Do=2200mm
⑥冷却塔塔高
按H/D≥6,则H=6D=6×2200=13200mm
选取冷却塔为:Φ2200×13200×8
4、一级脱硫泵
脱硫液循环量:硫容取0.5g/L,则
Q= ×(18.21-6)=488.4M3/h
查泵样本,型号为:12Sh—9A,流量:530M3/h,扬程:55m,电机:Y315—4/132。
选取12Sh—9A泵两台,一开一备。
5、一级再生泵
型号:12Sh—6B,流量:540M3/h, 扬程:72m,电机:Y355—4/250/6KV。
选取12Sh—6B泵两台,一开一备。
6、一级脱硫塔
①、喷射段
ⅰ、喷嘴数
喷旋脱硫塔因70%--80% H2S在喷射段脱除,所以喷射段流量为:488×O.7=341 M3/h,每个喷嘴取流量:35 M3/h,则
L=341/35=9.7(个),实取10个。
ⅱ、喉管部分
喉管直径:d=( × × × )
=0.7m
喉管长度:L1=0.5d=0.350m
ⅲ、尾管部分
尾管直径:尾管流速一般取2—6m/s,现取6m/s,则
d=( × × × ) =1.01m
实取d=1000mm。
尾管长度:
ⅰ、尾管吸收容积
Va=2.303× × ㏒18.21/6×1/2.457=2.51m3
ⅱ、尾管长度
L2=2.51/0.785=3.2M
实取L=2L2=6.4M
②、旋流板吸收塔
ⅰ、操作状态下原料气的分子量
M=17/22.4× × =0.93
ⅱ、操作状态下原料气的负荷
V=20000× × =16292.95M3/h
ⅲ、旋流板直径
Do=10 =1253.5mm
园整Do=1250mm
ⅳ、塔径
D=1.2Do=1500mm
选取Φ1500×16000×10喷旋脱硫塔一台。
7、二级旋流板塔
选取Φ1500×16000×10喷旋脱硫塔一台。
8、二级脱硫泵
脱硫液循环量:硫容取0.3g/L,则
L= ×(6-2)=266.67M3/h
查泵样本,型号为:8Sh—13,流量:288M3/h,扬程:41.3m电机:225M—2/45。
选取8Sh—13泵两台,一开一备。
9、二级再生泵
型号:8Sh—9,流量:288M3/h, 扬程:62.5m,电机:280S—2/75。
选取8Sh—9泵两台,一开一备。
10、三级脱硫塔
空塔气速取0.7m/h,则
D= =2.87m
园整取D=3000mm。
选取脱硫塔为Φ3000×27000×10。
11、三级脱硫泵
脱硫液循环量:硫容取0.1g/L,则
L= ×(2-0.3)=340M3/h
查泵样本,型号为:10Sh—9,流量:360M3/h,扬程:42.5m电机:280S—4/75。
选取10Sh—9泵两台,一开一备。
12、三级再生泵
型号:10Sh—6,流量:360M3/h, 扬程:71m,电机:Y315M—4/132。
选取10Sh—6泵两台,一开一备。
13、一级再生槽
氧化1KgH2S理论需空气1.57M3,实际需空气量是理论的8—15倍,则需空气量为:20000×(18.21-6) ×1.57×8/1000=3067M3/h。
再生吹风强度一般为:45—80m3/m2.h,故再生槽直径为:
D= =6.98M
实际取再生槽直径:7000mm。
再生槽有效高度:富液在再生槽中仃留时间一般为15—20min,
H1= =4.59m
选取再生槽为:Φ7000/7800/8600×6900(9200)。
14、二级再生槽
选取再生槽为:Φ5800/6400/7200×5900(7900)。
15、三级再生槽
选取再生槽为:Φ4500/5300/6100×5900(7900)。
六、    设备一览表
序号

设备名称

规格及型号

数量

1

冷却塔

Φ2200×13200×8

1

2

喷旋脱硫塔

Φ1500×16000×10

1

3

旋流板脱硫塔

Φ1500×16000×10

1

4

填料脱硫塔

Φ3000×27000×10

1

5

一级再生槽

Φ7000/7800/8600×6900(9200)

1

6

二级再生槽

Φ5800/6400/7200×5900(7900)

1

7

三级再生槽

Φ4500/5300/6100×5900(7900)

1

8

一级贫液冷却器

Φ1000、F=350M2

1

9

二级贫液冷却器

Φ800、F=220M2

1

10

洗涤塔

Φ2200×13200×8

1

11

一级贫液槽

Φ5000×5000×8

1

12

二级贫液槽

Φ4000×5000×8

1

13

三级贫液槽

Φ4500×5000×8

1

14

一级富液槽

Φ5000×5000×8

1

15

二级富液槽

Φ4000×5000×8

1

16

三级富液槽

Φ4500×5000×8

1

17

化碱槽

Φ1500×2000×8

1

18

一级脱硫泵

12Sh—9A

2

19

二级脱硫泵

8Sh—13

2

20

三级脱硫泵

10Sh—9

2

21

一级再生泵

12Sh—6B

2

22

二级再生泵

8Sh—9

2

23

三级再生泵

10Sh—6

2

24

化碱泵

IS50—32--125

2

25

罗茨鼓风机

RRG—500

2

 

发表于 2012-8-3 08:31:45

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化工气体净化VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山东省
头衔:  TA暂未设置 
楼主所做的脱硫技术方案应该是焦炉煤气的脱硫吧,从您的方案上来看配置算是思路清晰比较合理,但是本人感觉再生槽设计不太合理,请将再生槽的计算思路和各级脱硫液的硫容等参数上传,再进行详细的核算。

 

发表于 2012-9-9 21:30:49

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2

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Peterpaul彼得保罗
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foxeyVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP广东省
头衔:  TA暂未设置 
版主你好,看了你的脱硫技术方案跟我们的厂很相似,而请教纯碱脱硫后的副产品怎要处理呢?有什么用途?脱硫后得到的固体粉状物

 

发表于 2013-5-13 23:47:42

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化工气体净化VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山东省
头衔:  TA暂未设置 
foxey 发表于 2013-5-13 23:47
版主你好,看了你的脱硫技术方案跟我们的厂很相似,而请教纯碱脱硫后的副产品怎要处理呢?有什么用途?脱硫 ...

副产品你指的是什么呢?硫膏还是副盐?硫膏可以做成硫磺出售,副盐结晶如果多的话可以提纯出售呀。

 

发表于 2013-5-14 06:24:48

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foxeyVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP广东省
头衔:  TA暂未设置 
化工气体净化 发表于 2013-5-14 06:24
副产品你指的是什么呢?硫膏还是副盐?硫膏可以做成硫磺出售,副盐结晶如果多的话可以提纯出售呀。

请求版主电话!
私聊

 

发表于 2013-5-15 01:43:50

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foxeyVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP广东省
头衔:  TA暂未设置 
化工气体净化 发表于 2013-5-14 06:24
副产品你指的是什么呢?硫膏还是副盐?硫膏可以做成硫磺出售,副盐结晶如果多的话可以提纯出售呀。

版主你好,邮件已发到你liutaoandzdy@sina.com邮箱
请查收,致电

 

发表于 2013-5-15 10:59:52

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AirborneVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP浙江省
头衔:  TA暂未设置 
谢谢学习

 

发表于 2018-9-5 14:08:15

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