《仪陇天然气脱硫》项目书
目录
1总论 (3)
1.1项目名称、建设单位、企业性质 (3)
1.2编制依据 (3)
1.3项目背景和项目建设的必要性 (3)
1、4设计范围 (5)
1、5编制原则 (5)
1.6遵循的主要标准、规范 (8)
1.7 工艺路线 (8)
2 基础数据 (8)
2.1原料气和产品 (8)
2.2 建设规模 (9)
2.3 工艺流程简介 (9)
2.3.1醇胺法脱硫原则工艺流程： (9)
2.3.2直流法硫磺回收工艺流程： (10)
3 脱硫装置 (11)
3.1 脱硫工艺方法选择 (11)
3.1.1 脱硫的方法 (11)
3.1.2醇胺法脱硫的基本原理 (12)
3.2 常用醇胺溶液性能比较 (13)
3.1.2.1几种方法性质比较 (14)
3.2醇胺法脱硫的基本原理 (17)
3.3主要工艺设备 (18)
3.3.1主要设备作用 (18)
3.3.2运行参数 (19)
3.3.3操作要点 (20)
3.4乙醇胺降解产物的生成及其回收 (21)
3.5脱硫的开、停车及正常操作 (22)
3.5.1乙醇胺溶液脱硫的开车 (22)
3.5.2保证乙醇胺溶液脱硫的正常操作 (22)
3.6胺法的一般操作问题 (23)
3.6.1胺法存在的一般操作问题 (23)
3.6.2操作要点 (24)
3.7选择性脱硫工艺的发展 (25)
4 节能 (25)
4.1装置能耗 (25)
装置中主要的能量消耗是在闪蒸罐、换热器和再生塔。 (25)
4.2节能措施 (25)
5 环境保护 (26)
5.1建设地区的环境现状 (26)
5.2、主要污染源和污染物 (26)
5.3、污染控制 (26)
6 物料衡算与热量衡算 (28)
6.1天然气的处理量 (28)
7.天然气脱硫工艺主要设备的计算 (33)
7.1MDEA吸收塔的工艺设计 (33)
7.1.1选型 (33)
7.1.2塔板数 (33)
7.1.3塔径 (34)
7.1.4堰及降液管 (36)
7.1.5浮阀计算 (37)
7.1.6 塔板压降 (37)
7.1.7塔附件设计 (39)
7.1.8塔体总高度的设计 (40)
7.2解吸塔 (41)
7.2.1 计算依据 (41)
7.2.2塔板数的确定 (41)
7.2.3解吸塔的工艺条件及有关物性的计算 (42)
7.2.4解吸塔的塔体工艺尺寸计算 (43)
8参数校核 (44)
8.1浮阀塔的流体力学校核 (44)
8.1.1溢流液泛的校核 (44)
8.1.2液泛校核 (44)
8.1.3液沫夹带校核 (45)
8.2塔板负荷性能计算 (45)
8.2.1漏液线（气相负荷下限线） (45)
8.2.2 过量雾沫夹带线 (45)
8.2.3 液相负荷下限 (46)
8.2.4 液相负荷上限 (46)
8.2.5 液泛线 (46)
9 附属设备及主要附件的选型和计算 (47)
10.心得体会 (49)
11.参考文献 (50)
1总论
1.1项目名称、建设单位、企业性质
项目名称：天然气脱硫
建设单位：中石油仪陇净化厂
企业性质：国营企业
1.2编制依据
天然气可分为酸性天然气和洁气。酸性天然气指含有显著量的硫化物和CO
2
等酸性气体，必须经处理后才能达到管输标准或商品气气质指标的天然气。洁气是指硫化
物和CO
2
含量甚微或根本不含，不需要净化就可以外输和利用的天然气。天然气中存
在的硫化物主要是H
2
S，此外还可能含有一些有机硫化物，如硫醇、硫醚、COS及二硫化碳等；除硫化物外，二氧化碳也是需要限制的指标。酸性天然气的危害有：酸性天然气在水存在的条件下会腐蚀金属；污染环境；含硫组分有难闻的臭味、剧毒；硫
可能使下游工厂的催化剂中毒；H
2S可对人造成伤害；CO
2
含量过高会使天然气热值达
不到要求。
1.3项目背景和项目建设的必要性
天然气是一次能源中最为清洁、高效、方便的能源，不仅在工业与城市民用燃气中广泛应用，而且在发电业中也越来越重要作用，近20年来在我国呈现出快速发展的态势。从西气东输和川气东送为标志的天然气管道工程建设到2009年11月份气荒，都促进了天然气市场的发展。
煤炭在我国一次能源消费中的比例将近70%，以煤为主的能源消费结构二氧化碳排放过多，对环境压力较大。合理利用天然气，充分净化天然气，可以优化能源消费结构，改善大气环境，提高人民生活质量，对实现节能减排目标、建设环境友好型社会具有重要意义。
天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、生物圈和
岩石圈中各种自然过程形成的气体。而人们长期以来通用的“天然气”是从能量角度出发的狭义定义，是指气态的石油，转指在岩石圈中生成并蕴藏于其中的以低分子饱和烃为主的烃类气体和少量非烃类气体组成的可燃性气体混合物。它主要存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中。天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。
从矿藏中开采出来的天然气是组分非常复杂的烃类混合物，且含有少量的
非烃类杂质。其中，非烃类杂质常常含有H
2S、CO
2
和有机硫化物。由于水的存
在，这些气体组分将生成酸或酸溶液，造成输气管道和设备的严重腐蚀。天然
气中的硫化物及其燃烧物会破坏周围环境，损害人类健康。而像H
2
S和硫醇这样的硫化物，并使之转化为可供工业应用的元素硫，便构成一条天然气工业中普遍采用的净化、回收硫的基本技术路线。此外，当硫磺回收装置的尾气不符合
大气排放标准时，还应建立尾气处理装置。因此，天然气中的H
2
S量受到严格限制，开采出的天然气往往须经脱硫预处理，以满足传输及使用要求。欧美发达
国家制定的商品天然气气质标准规定：H
2
S控制含量在5mg/m3天然气左右；总硫控制含量为100mg/m3天然气（以硫计）左右；我国国家标准规定：Ⅰ类商品天
然气H
2
S含量≤6 mg/m3，总硫含量≤100 mg/m3天然气（以硫计）。故而一个完整的天然气脱硫厂应包括脱硫装置、硫磺回收装置和尾气处理装置。
天然气可分为酸性天然气和洁气。酸性天然气指含有显著的硫化物和CO
2
等酸性气体必须经处理后才能达到管输标准或商品气气质指标的天然气。洁气是指硫化物和
CO
2
含量甚微或根本不含，不需净化就可外输或使用的天然气。来自地下储层的天然
气通常不同程度地含有H
2S、CO
2
和有机硫化物（RSH、COS、RSSR，）等酸性组分，在
开采、集输和处理时会造成设备和管道腐蚀；而且含硫组分往往有毒、有害并具有难闻的臭味，会污染环境和威胁人身安全（少量硫化氢就具有剧毒，虽然硫化氢在浓度极低时就能检测到，但由于嗅疲劳，在接触后几分钟内就会丧失嗅觉，从而无法感觉到硫化氢的危险浓度。吸入浓度为几百ppm的硫化氢可能导致急性中毒，而且，虽然这种气体具有刺激性，但血液中吸收硫化氢所产生的全身效应会掩盖其刺激作用）；
当天然气用作化工原料时，还会引起催化剂中毒；同时，CO
2
的含量过高将降低天然气的热值。
综上所述，天然气在使用前必须进行脱硫处理，严格控制酸性气体的含量，使其硫含量满足GB17320-1999天然气标准规定的天然气的技术指标，才能成为合格的使用天然气。
1、4设计范围
（1）天然气脱硫的必然性
（2）天然气脱硫的方法及工艺路线的选择
（3）物料流程图
（4）工艺流程图
（5）脱硫装置
（6）建设规模
1、5编制原则
通过加工的天然气所达到的气质指标，各国各地区都不同，这是由于天然气资源和矿藏处理水平、供销状况及有关的经济政策等各不相同所造成的。
由于化工生产所需要的原料气对有害物质特别是硫及其化合物的含量要求比较严格（硫含量一般为1-2mg/m3），天然气通常需要经过二次处理才能符合要求，而且这部分气量相对较小，故在制定商品天然气气质指标是多以符合燃料要求为依据，主要从保证天然气在输配系统中的安全运行，减少设备、管线的腐蚀，满足环境保护和卫生以及良好的燃料性能等方面规定对商品天然气的质量要求。随着天然气在能源结构中的比例上升，输气管道压力升高，距离增长，对气质的要求也趋于严格。在西方发达国家，气质指标除了管输指标外，往往还必须根据用户与公司签订的销售合同的有关条款来实行质量要求，以满足用户的需要。
商品天然气气质指标主要有：
(1)最小热。值为了使天然气用户能适当确定其加热设备，必须确定最小热值。
这项规定主要要求控制天然气中的N
2和CO
2
等不可燃气体的含量。
(2)含硫量。主要是为了控制天然气的腐蚀性和出于对人类自身健康和安全的考
虑，常以H
2S含量或总硫（H
2
S及其他形态）含量来表示。
(3)烃露点。烃露点即在一定压力条件下天然气中析出的第一滴液烃时的温度，它与天然气的压力和组成有关。为了防止天然气在输配管线中有液烃凝结，目前许多国家都对商品天然气规定了脱油除尘的要求，规定在一定条件下天然气的最高允许烃露点。
(4)水露点与含水量。在地层温度和压力条件下，水在天然气中通常以饱和水蒸汽的形式存在，水蒸气的存在往往给天然气的输集带来了一系列的危害。因此，规定天然气的含水量是十分必要的。天然气的含水量以单位体积天然气中所含的水汽量来表示的，有时也用天然气的水露点来表示。天然气的水露点是指在一定的压力条件下，天然气与液态水平衡时（此时，天然气的含水量为最大含水量，即饱和含水量）的温度。一般要求天然气水露点比输气管线可能达到的最低温度还低5-6℃。
此外，往往还要求输送温度不超过49℃，对输送压力无严格要求。
GB 17820-1999依据不同用户的要求并结合我国天然气资源的实际组成，将商品天然气分成三类。一类和二类天然气主要用作民用燃料，为了防止输配系统的腐蚀和保证居民健康，分贝规定其硫含量不大于6mg/m3（CHN）和20mg/m3（CHN）：三类天然气主要作为工业原料和燃料。GB17820-1999同时规定高位发热量大于31.46MJ/m3（CHN），二氧化碳体积分数不大于3%，在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应比最低环境温度低5℃。考虑个别用户对天然气质量有不同要求，GB 17820-1999的附录同时规定；在满足国家有关安全卫生等标准的前提下，对上述三个类别以外的天然气，允许供需双方合同或协议来确定其具体质量要求。
我国商品天然气气质技术标准如下表：
表 1 商品天然气气质技术标准（GB17820-1999）
此外，按照用途不同，典型天然气气质指标见表2。
表2 典型天然气气质指标
S+羟基硫+有机硫化合物
注：1.H
2
2.取决于用途
3.体积与净化气体优化热量之比
1.6遵循的主要标准、规范
GB 16297-1996 《大气污染物综合排放标准》
GB 17820-1999 《商品天然气的技术标准》
SY/T6538-2002 《配方型选择性脱硫溶剂标准》
SY/T6537-2002 《天然气净化厂气体及溶液分析方法标准》
1.7 工艺路线
开采出来的天然气中含有硫化氢和二氧化碳等酸性气体，在使用过程中会造成许多危害，所以在使用前必须进行脱硫脱碳处理。
一般的化学吸收法通过吸收剂溶液吸收天然气中的酸性组分，大部分酸性组分被吸收剂溶液所吸收，残余的酸性组分需进一步吸收分离，以达到商品气气质指标的要求。含有酸性组分的溶液需要输入再生装置中进行再生回收，以求得吸收剂的循环使用。一般的化学吸收法有吸收、闪蒸、换热和再生四部分组成。
2 基础数据
2.1原料气和产品
1) 原料气组成
注：1）原料气不含有机硫
2）原料气处理量33
m d
?
30710/
3) 原料气温度30~36℃
4）原料气压力 2.05-2.25MPa(g)
2.2 建设规模
仪陇龙岗净化厂建设规模为33
?。
30710/
m d
2.3 工艺流程简介
2.3.1醇胺法脱硫原则工艺流程：
醇胺法工艺的基本流程主要有吸收、闪蒸、换热和再生四部分组成。
含酸性组分的天然气经入口分离器除去液固杂质后进入吸收塔底部，由下而上与醇胺溶液逆流接触，脱出其中的酸性组分。达到要求的净化器离开吸收塔顶部，井出口分离器除去携带的醇胺液滴后出装置。
吸收了酸气的醇胺溶液（通常称为富液）由吸收塔底部流出后降至一定压力进入
闪蒸罐，是富液中溶解和夹带的烃类闪蒸出来，闪蒸汽可用作装置的燃料气。闪蒸后的富液经过滤器进入贫/富液换热器，与已完成再生的热醇胺（简称贫液）换热而被加热，然后进入在低压下操作的再生塔顶部。
在再生塔中富液首先在塔顶闪蒸处部分酸性组分，然后自上而下流动与在重沸器中加热气化的气体（主要为水蒸气）接粗，将溶液中其余的酸性组分进一步汽提出来。因此，出再生塔的溶液为贫液，只含有少量未汽提出的残余酸性气体。离开重沸器的热贫液经贫/富液换热器回收热量后，再经过溶液冷却器的进一步冷却至冷却至适当温度，然后由溶液循环泵送至吸收塔顶部，完成溶液循环。
离开再生塔顶部的酸性组分和水蒸气进入冷却器，以冷凝分出大部分水蒸气，冷凝液作为回流返回再生塔顶部，以回收被酸性气流带出的醇胺蒸汽，酸气送至硫磺回收装置或其他气体处理设施进一步处理。
2.3.2直流法硫磺回收工艺流程：
在直流法中，全部酸气进入反应炉，要求严格配给空气量，以使酸气中的全部烃完全燃烧，而H 2S 仅有l/3氧化成SO 2，使剽余2/3的H 2S 与氧化成的SO 2在理想的配比下进行催化转化，以获取更高的转化率。反应炉温度高达1100一1600℃，此时酸气中H 2S 约有60％一70％转化成硫，含硫蒸气的高温气体经余热钢炉回收热量后进入一级冷凝器，再次回收热量并分离出液态硫，出一级冷凝器的气相进入一级再热器，使其在进一级转化器前达到所需要的反应温度，然后进人一级转化器，在已活化的催
化剂上反应，由于反应放热，出口气温度明显升高，经二级冷凝器回收热量并分离出液态硫之后的气相，经二级再热器再热达到需要的温度，进入二级转化器，催化转化后温度升高，经三级冷凝器回收热量并分离出液态硫，分出液态疏后的气相进入第三
级再热器，再热后进入三级转化器，使H
2S和SO
2
最大限度地转化为硫，从三级转化
器出来的气相经四级冷凝器冷却以除去最后生成的硫。分离出液态疏后的尾气通过捕集器，进一步捕集液态硫后进入尾气处理装置进一步处理后排放。各级冷凝器及捕集器中分离出来的液态硫流人硫储罐，经成型后即为硫磺产品。
3 脱硫装置
3.1 脱硫工艺方法选择
3.1.1 脱硫的方法
目前，国内外已见的天然气脱硫方法名目繁多，不下数十种。如果以脱硫剂的状态来分，则天然气脱硫法可分为干法和湿法两大类。
干法---采用固体型的脱硫吸附剂，这类固体物质包括天然泡沸石、分子筛和海绵状氧化铁等。
湿法---采用各类液体溶液脱硫剂。此法多用于高压天然气中酸性气体组分含量较多的情况湿法本身又可按条件分为：化学吸收法、物理吸收法、复合法和直接氧化法。
化学吸收法基于可逆化学反应。吸收剂在吸收塔内与H
2S和CO
2
进行反应，在解
吸塔内用提高温度或降低压力的办法使向相反方向进行。各种胺溶液是应用品广泛的脱硫吸收剂。除了各种醇胺法以外，碱性盐溶液和氨基酸盐法亦属于化学吸收脱硫法。
物理吸收法是基于吸收剂的选择性吸收来分离抽取天然气中酸性组分，其操作类似于天然气工厂中油吸收法。在物理吸收过程中，可采用N-甲基吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、丙酮、甲醇等作为吸收剂。由于吸收剂的吸收能力实际上与气相中酸性组分的分压成正比，故而本法对处理高含酸性组分的天然气特备有效。
复合法同时使用混合的化学和物理吸收剂。本法中最得以广泛应用的是Sulfinol法，其中使用环丁砜和任一化学吸收剂相组合的溶液作为脱硫剂。Sulfinol
溶液通常是有环丁砜、二异丙醇胺和水组成。在确定Sulfinol 砜胺溶液配比时，应考虑依据使用条件不同而异。
醇胺法是目前最常用的天然气脱硫脱碳方法。据统计，20世纪90年代美国采用化学溶剂法的脱硫脱碳装置处理量约占总处理量的72%，其中有绝大多数是采用醇胺法。
20世纪30年代最先采用的醇胺法是三乙醇胺（TEA ），因其反应能力和稳定性差已不再采用。目前，主要采用的是一乙醇胺（MEA ）、常规的二乙醇胺（DEA ）、二异丙醇胺（ADIP ）、二甘醇胺（DGA ）和甲基二乙醇胺（MDEA ）等溶剂。
醇胺法适用于天然气中酸性组分含量低的场合。由于醇胺法使用的是醇胺水溶液，溶液中含水可使被吸收的重烃降低至最少程度，故非常适用于重烃含量高的天然气脱硫脱碳。MDEA 等醇胺溶液还具有在CO 2存在下选择性脱出H 2S 的能力
醇胺法的缺点是有些醇胺与COS 和CS 2的反应时不可逆的，会造成那个溶剂的化学降解损失，故不宜用于COS 和CS 2含量高的天然气脱硫脱碳。醇胺还具有腐蚀性，与天然气中的H 2S 和CO 2等会因其设备腐蚀。此外，醇胺作为脱硫脱碳溶剂，其富液（即吸收了天然气中酸性组分后的溶液）在再生时需要加热，不仅能耗较高，而且在高温下再生时也会发生热降解，所以损耗较大。
由于醇胺法的吸收能力较强，且本设计中，在脱除H 2S 的同时需脱除相当量的CO 2，即要求选择性脱硫，而原料气中有不含有机硫，故选择醇胺法来进行脱硫脱碳处理。
3.1.2醇胺法脱硫的基本原理
乙醇胺是无色的液体，常压下沸点为170℃，比重为1.019 g/cm 3。它是一种有机碱溶液，它的碱性与氨相似，是氨的衍生物。
乙醇胺结构始终至少有一个氨基，这个氨基提供了在水中的碱度，促使对于酸性气体H 2S 、CO 2有很高的吸收能力。乙醇胺的结构式中还有一个烃基，这个烃基的作用可以降低化合物的蒸汽压，减少气相中乙醇胺的损失，并且增加了在水中的溶解度，使乙醇氨可按任意比与水互溶。乙醇胺吸收H 2S 、CO 2时，生成硫化物、酸式硫化物、碳酸盐、酸式碳酸盐，其反应式如下：
22322()RNH H S RNH S ??→+←?? ()32322RNH S H S RNH HS ??→+←??
2223232()RNH H O CO RNH CO ??→++←?? 3232233()2RNH CO H O CO RNH HCO ??→++←?? 2222RNH CO RNHCOONH R ??→+←??
反应方程式中32R CH CH OH -=
乙醇胺吸收反应是放热反应，从化学平衡观点来看，温度愈低，愈有利于吸收反应。所以温度一般控制在25-40℃为宜。
吸收了H 2S 、CO 2的乙醇胺溶液，当温度升高至105℃以上，则生成物就要分解，生成反应物，这就是乙醇胺的再生。再生温度的提高对溶液再生是有好处的，因为温度提高后，溶液表面上酸性气体的分压迅速增加。
提高压力有利于吸收，同时也提高了H 2S 的分压，增大了吸收的推动，提高了溶液的吸收能力。
富液再生的压力一般为常压，因为乙醇胺溶液再生是在该压力下塔底溶液沸腾温度下再生的，压力提高后，相对应的溶液沸腾温度亦高，但由于压力高而相对应的H 2S 、CO 2的分压亦高了。此时，H 2S 、CO 2的分压增加而使硫化物、碳酸盐离解降低的作用比升高温度而使离解增加的作用更为显著，因此再生的压力一般为常压。
3.2 常用醇胺溶液性能比较
醇胺法特别适用于酸气分压低和要求净化气中酸气含量低的场合。由于采用的是水溶液可减少重烃的吸收量，故此法更适合重烃的气体脱硫脱碳。
通常，MEA 法、DEA 法、DGA 法有成为常规醇胺法，基本上可同时脱除气体中的H 2S 、CO 2；MDEA 法和DIPA 法又称为选择性醇胺法，其中MDEA 法是典型的选择性脱H 2S 法，DIPA 法在常压也可选择性的脱除H 2S 。此外，配方溶液目前种类繁多，性能各不相同，分别用于选择性脱H 2S ，在深度或不深度脱除H 2S 的情况下脱除一部分或大部分CO 2，深度脱除CO 2，以及脱除COS 等。
醇胺分子结构至少有一个羟基和一个胺基。羟基：可降低化合物的蒸汽压，增加醇胺在水中的溶解度，可配制成水溶液。胺基：水溶液提供碱度，促进对酸性组分的吸收。醇胺与H 2S 、CO 2的主要反应如下：
伯胺：
223RNH H S RNH HS +-??→++←?? (瞬间反应) 2232RNH CO RNH RNHCOO +-??→++←??
（中速反应）
22233RNH CO H O RNH HCO +-??→+++←??
（慢反应）
仲胺：
2222R NH H S R NH HS +-??→++←??
(瞬间反应)
222222RNH CO R NH R NCOO +-??→++←??
（中速反应）
222223R NH CO H O R NH HCO +-??→+++←??
（慢反应）
叔胺：
''222R R N H S R R NH HS +-??→++←??
(瞬间反应)
'22R R N CO + （不反应）
''22223R R N CO H O R R NH HCO +-??→+++←??
（慢反应） 醇胺与H 2S 、CO 2的主要反映均为可逆反应。当酸性组分P 高或T 低时，反应向右进行，贫液从原料气中吸收酸性组分（正反应），并且放热。当酸性组分P 低或T 高时，反映向左进行，富液将酸性组分释放出来使溶液再生（逆反应），并且吸热。
3.1.2.1几种方法性质比较
主要天然气脱硫溶剂的性质
性质 MEA DEA DIPA MDEA 环丁砜 分子式 HOC 2H 4NH 2 (HOC 2H 4)2NH (HOC 3H 6)2NH (HOC 2H 4)2NCH 3
C 4H 8SO 2 相对分子质量
61.08 105.14 133.19 119.17 120.14 相对密度20
20d
1.0179 1.0919 0.989 1.418 1.2614 凝点/℃ 10.2
28 42 -14.6 28.8 沸点/℃
170.4 268.4 248.7 230.6 285 闪点（开杯）/℃ 93.3 137.8 123.9 126.7 176.7 折射率
1.4539 1.4776 1.4542(45) 1.469 1.4820（30）
蒸汽压（20/℃）/a P 28
＜1.33
＜1.33
＜1.33
0.6
黏度m a P .s
24.1（20/℃） 380（20/℃） 198（45/℃） 101（45/℃） 10.286（30/℃）
比热容[kJ/(kg.℃)]2.54（20/℃）2.51（20/℃）2.89（30/℃）2.24（15.6/℃）1.34（25/℃）热导率[W/(m.K)]0.256 0.22 - 0.275（20/℃）-
汽化热 (kJ/kg)
1.92
(101.3KPa)
1.56 (9.73KPa)1 (9.73KPa) 1.21 (101.3KPa)-
水中溶解度
（20/℃）
完全互溶0.964 0.87 完全互溶完全互溶
①一乙醇胺（MEA）
MEA可用于低吸收压力和净化气质质量指标要求严格的场合。MEA可从气体中同
时脱除H
2S和CO
2
因此没有选择性。净化气中H
2
S的浓度可低达5.7mg/m3。在中低压情
况下CO
2浓度可低达100×10-6（体积分数）。MEA也可脱除COS、CS
2
，但是需要采用
复活釜，否则反应是不可逆的。即就是有复活釜，反应也不能完全可逆，故会导致溶液损失和在溶液中出现降解产物的积累。MEA的酸气负荷上限通常为0.3-0.5mol酸气/mol MEA，溶液质量浓度一般应限定在10%-20%。如果采用缓蚀剂，则可使溶液浓度和酸气负荷显著提高。由于MEA蒸汽压在醇胺类中最高，故在吸收塔、再生塔中蒸发损失量最大，但可采用水洗的方法降低损失。
②二乙醇胺（DEA）
DEA不能像MEA那样在低压下使气体处理后达到输管要求，而且也没有选择性。如果酸气分压高而且总压高，则可采用具有专利权的SNPA-DEA法。此法可用于高压
且具有较高H
2S/CO
2
比的酸气含量高的气体。专利上所表示的酸气负荷为0.9-1.3mol
酸气/molDEA。
与MEA相比，DEA的特点为：DEA的碱性和腐蚀性较MEA弱，故其溶液浓度和酸气负荷较高，溶液循环量、投资和操作费用都较低；由于DEA生成不可再生的降解产
物数量较少，故不需要复活釜；DEA与H
2S和CO
2
的反应热较小，故溶液再生所需的
热量较少；DEA与COS、CS
2
反应生成可再生的化合物，故可在溶液损失很小的情况下
部分脱除COS、CS
2
；蒸发损失较少。
③三甘醇胺
DGA是伯醇胺，不仅可脱除气体和液体中的H
2S和CO
2
，而且可以脱除COS和
RSH，故广泛用于天然气和炼厂气脱硫脱碳。DGA可在压力低于0.86MPa下将气体中
的H
2
S脱除至5.7 mg/m3。DGA溶液浓度在50%时的凝点为—34℃，故可适用于高
寒地区。由于降解反应速率达，所以DGA系统需要采用复活釜。此外，它与CO
2
、
COS 的反应时不可逆的。与MEA、DEA相比，DGA对烯烃、重烃和芳香烃的吸收能
力更强。因此，在DGA脱硫脱碳装置的设计中应采用合适的活性碳过滤器。
与MEA相比，DGA的特点为：溶液质量浓度可达50%-70%，而MEA溶液浓度仅为15%-20%；由于溶液浓度高，所以溶液循环量小；重沸器蒸汽耗量低。
④甲基二乙醇胺
MDEA是叔醇胺，可在中、高压下选择性脱除H
2
S以符合净化气的质量指标或管输
要求。但是，如果净化气中的CO
2
含量超过允许值，则需进一步处理。
选择性脱除H
2
S的优点是：由于脱除的酸气量减少而使溶液循环量降低；再生系
统的热负荷低；酸气中的H
2S/CO
2
摩尔比可高达含硫原料气的10-15倍。由于酸气中
H
2
S浓度较高，有利于硫磺回收。
此外，叔醇胺与CO
2
的反应时反应热较小的酸碱反应，故再生时需要的热量较少，
因而用于大量脱除CO
2是很理想的。这也是一些适用于大量脱除CO
2
的配方溶液的主
剂是MDEA的原因所在。
采用MDEA溶液选择性脱硫不仅由于循环量低而可降低能耗，而且单位体积溶液再生所需蒸汽量也显著低于常规醇胺法。此外，选择性醇胺法因操作的气液比较高而吸收塔的液流强度较低，因而装置的处置量也可提高。
⑤二异丙醇胺
它是仲胺，对H
2S具有一定的选择性，与CO
2
、COS发生质变反应的能力大于
MEA、DEA和DGA。二异丙醇胺可用于从液化石油气中脱除H
2
S和COS。
⑥配方溶液
配方溶液是一种新的醇胺溶液系列，与大多数醇胺溶液相比，由于采用配方溶液可减少设备尺寸和降低能耗而广为应用，目前常见的配方溶液产品有DOW化学公司的CAS/SPEC TM，联碳公司的UCARSOL TM，Huntsman公司的TEXTREAT TM等。配方溶液通常具有比MDEA更好的优越性。有的配方溶液可以选择性脱除H2S低至4×10-6(体积分数)，
而只脱除一小部分CO
2；有的配方溶液则可以从气体中深度脱除CO
2
以符合深冷分离
工艺的需要；有的配方溶液还可在选择性脱除H
2
S低至4×10-6(体积分数)的同时，将
高CO
2含量气体的CO
2
脱除至2%。
⑦空间位阻胺
从分子水平上设计的脱硫剂指在氮原子上带有一个或多个具有空间位阻结构的非链状取代基团的醇胺类化合物。通过基团的空间位阻效应和碱性来控制胺与CO
2
的
反应，有选择性地脱硫、脱碳。天然气酸性组分脱除工艺与脱水工艺相似。
3.2醇胺法脱硫的基本原理
乙醇胺是无色的液体，常压下沸点为170℃，比重为1.019 g/cm 3。它是一种有机碱溶液，它的碱性与氨相似，是氨的衍生物。
乙醇胺结构始终至少有一个氨基，这个氨基提供了在水中的碱度，促使对于酸性气体H 2S 、CO 2有很高的吸收能力。乙醇胺的结构式中还有一个烃基，这个烃基的作用可以降低化合物的蒸汽压，减少气相中乙醇胺的损失，并且增加了在水中的溶解度，使乙醇氨可按任意比与水互溶。乙醇胺吸收H 2S 、CO 2时，生成硫化物、酸式硫化物、碳酸盐、酸式碳酸盐，其反应式如下：
22322()RNH H S RNH S ??→+←?? ()32322RNH S H S RNH HS ??→+←??
2223232()RNH H O CO RNH CO ??→++←?? 3232233()2RNH CO H O CO RNH HCO ??→++←?? 2222RNH CO RNHCOONH R ??→+←??
反应方程式中32R CH CH OH -=
乙醇胺吸收反应是放热反应，从化学平衡观点来看，温度愈低，愈有利于吸收反应。所以温度一般控制在25-40℃为宜。
吸收了H 2S 、CO 2的乙醇胺溶液，当温度升高至105℃以上，则生成物就要分解，生成反应物，这就是乙醇胺的再生。再生温度的提高对溶液再生是有好处的，因为温度提高后，溶液表面上酸性气体的分压迅速增加。
提高压力有利于吸收，同时也提高了H 2S 的分压，增大了吸收的推动，提高了溶液的吸收能力。
富液再生的压力一般为常压，因为乙醇胺溶液再生是在该压力下塔底溶液沸腾温度下再生的，压力提高后，相对应的溶液沸腾温度亦高，但由于压力高而相对应的H 2S 、CO 2的分压亦高了。此时，H 2S 、CO 2的分压增加而使硫化物、碳酸盐离解降低的作用比升高温度而使离解增加的作用更为显著，因此再生的压力一般为常压。
主要脱硫方法的技术特点和应用领域
项目MEA DEA 砜胺--ⅡMDEA 醇胺含量/% ≤ 15 20～30 30～45 20～50 硫化氢含量/(mg/m3) ＜5 ＜5 ＜5 ＜5～20
二氧化碳含量/% 0.005 0.005～
0.02
0.005～0.02
酸性气体负荷
（mol/mol）
＜ 0.35 0.3～0.8 0.3～0.8
选择脱硫能力无几乎无无有能耗高较高低低腐蚀性强强较弱较弱醇胺降解严重有有微脱有机硫能力差差好差烃溶解少少多少
国内已应用领域天然气、炼厂
气
炼厂气
天然气、合成
气
天然气、炼厂气、克劳
斯尾气
3.3主要工艺设备
3.3.1主要设备作用
A、原料气分离器
作用：分离原料气夹带的固体或液烃。如砂子、井下作业用的化学药剂等。
类型：卧式或立式分离器，内装金属网除沫器。
B、吸收塔
作用：气液传质场所，酸性组分转入醇胺液中。
类型：填料塔或板式塔，目前多采用浮阀塔。
C、闪蒸罐
作用：尽可能地解吸出富液所溶解的烃类。 类型：多采用卧式罐以保证足够的闪蒸面积。 D 、过滤器
作用：去除胺液中固体和降解产物。 类型：固体过滤器、活性炭过滤器。 E 、贫/富溶液换热器
作用：冷却贫液，回收的热量，同时提高富液的T 。 类型：多采用管壳式，富液走管程。 F 、解吸塔(再生塔)
作用：对富醇胺液进行再生，恢复溶液的净化能力。 类型：用与吸收塔相同的塔型。
3.3.2运行参数
A 、吸收塔
为防止溶液起泡、液泛及夹带，空塔气速不宜过高，最大空塔气速由Souders-Brown 公式计算：
操作气速应降低25%～35%；降液管内液体流速一般取0.08～0.1m/s 。 富液T 不宜过高，否则发生解吸，入塔气体T ≤38℃。 为防止重烃凝析，贫液入塔T 应比原料气T 高1～5℃。 B 、再生塔
再生塔蒸气耗量一般为0.12-0.18t/m3醇胺液，重沸器的最高T 为120℃。 再生塔顶酸性气体中烃类含量应＜1%-2%。 塔顶的回流比(水蒸汽量/酸气量)一般为3:1-1:1。 C 、富液换热和胺冷却
为减轻腐蚀和减少富液中酸气解吸，富液和贫液不需最大限度地换热。离开换热器的富液温度大多在82～94℃。为减少管线和换热器腐蚀，醇胺液流动速度应＜0.6～1.0m/s ；富液走管程。贫胺液冷却器的冷却方式：空冷、水冷、空冷+水冷。贫液一般走壳程。 D 、富液闪蒸罐
[]
5
.0/)(0762.0g
g L g u ρρρ-=
闪蒸操作p ：0.5MPa ；操作T ：45～60℃；闪蒸停留时间：3～5min 。
3.3.3操作要点
A 、保持溶液清洁
防止各种杂质进入溶液，尽量除去杂质或降解产物。 a ．原料气分离 b ．溶液过滤 c ．溶剂复活
使降解的醇胺尽可能复原，使热稳定的盐类释放出游离醇胺，除去不能复活的降解产物。
MEA 采用侧线蒸馏复活，DEA 采用活性炭吸附复活，砜胺液的复活要经过减压蒸馏、加碱处理、白土处理等。
d ．控制溶液发泡注阻泡剂(消泡剂)加以控制，主要有两类： 高分子醇类：控制非离子型的发泡物质。 硅酮类高分子化合物：控制离子型发泡物质。 B 、加强防腐措施
a ．合理的设计、溶液过滤和复活；
b ．避免氧进入装置；
作用：防止胺液与氧接触生成不可再生的化学降解产物，导致设备腐蚀和溶液发泡。
氧还能氧化H 2S 生成元素S ，硫与链烷醇胺反应生成二硫代氨基盐类、硫脲类、多硫化合物类和硫代硫酸盐类。
方法：惰性气(如N 2)保护，对储罐、低位罐进行气封。 c ．正确的开工、停工操作；
H 2NCH 2CH 2OH
2
H 2NCH 2CH
O
2
H 2NCH
C-OH
O
O 2
HOCH 2C-OH
O 2
O O 2
O O MEA
oxalic acid
glyoxylic acid
天然气集输基本概念 一、天然气的组成 天然气是由烃类和非烃类组成的复杂混合物。大多数天然气的主要成分是气体烃类，此外还含有少量非烃类气体。天然气中的烃类基本上是烷烃，通常以甲烷为主，还有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以及少量的己烷及其以上烃类(C6+)。在C6+中有时还含有极少量的环烷烃(如甲基环戊烷、环己烷)及芳香烃(如苯、甲苯)。天然气中的非烃类气体，一般为少量的N2、O2、H2、CO2、H2S及水蒸气，以及微量的惰性气体如He、Ar、Xe等。 天然气中的水蒸气一般呈饱和状态。天然气的组成并非固定不变，不仅不同地区气藏中采出的天然气组成差别很大，甚至同一气藏的不同生产井采出的天然气组成也会有所区别。 世界上也有少数的天然气中含有大量的非烃类气体，甚至其主要成分是非烃类气体。例如，我国河北省赵兰庄、加拿大艾伯塔省(Bearberry)及美国南得克萨斯气田的天然气中，H2S 含量可高达90％以上。我国广东省沙头圩气田天然气中CO2含量有的高达99．6％。美国北达科他州内松气田天然气中氮含量可高达97．4％，亚利桑那州平塔丘气田天然气中He 含量高达9．8％。 二、天然气集输的定义 《油气集输设计规范》(GB50350)定义，“油气集输”为“在油气田内，将油、气井采出的原油和天然气汇集、处理和输送的全过程”。这是广义的释义。本书所描述的天然气集输系统则是狭义的，只包括气田内部天然气的汇集，即只含气田内部的井场、集气站、增压站、阀室、清管站、集气总站和集输管网等由井口至处理厂(含净化厂，下同)之间的系统。 天然气集输在很多其他书籍中也常常被称为矿场集输天然气。 三、天然气集输系统的构成 1．集输管网 天然气集输管网是对气田或一定产气区域内，由气井井15到集气站的采气管道及由集气站、单井站到天然气处理厂之间的原料天然气输送管道所构成的网状管路系统的统称，是天然气地面生产过程中必不可少的生产设施。其结构形式与气井的分布状况、采用的集输工艺技术、气田所在地的地形地貌和交通条件、产气区与处理厂之间的相对位置关系等因素有关，但所有的集输管网都是密闭而统一的连续流动管路系统，其使用功能上是一致的。 2．集输站场 集输站场是为了满足天然气集输而定点设置的专用生产场所。按使用功能的不同，可分为井场、集气站(含单井站)、增压站、阀室、清管站和集气总站等。站场的种类、数量、布置以及站内的生产工艺流程和设备配置等，与天然气的气质条件、气井的分布状况和采用的集输工艺有关。 3．自动控制系统 由于集输系统生产场所高度分散而又同步运行，工作参数紧密相关，任何一个部位的工作异常都会对其他部分产生影响。天然气特有的物性、苛刻的集输工作条件又使整个生产过程面临很大的安全风险。因此，对生产安全和各生产过程问的工作协调一致性有很高的要求。 只有具备统一的、贯穿集输全过程的生产自动控制和信息传输系统，能够对各生产过程和它们之间的工作关系做全面的实时监控，才能保证集输生产在安全和各部分间协调一致的情况下运行，并提高生产管理工作的水平和减少生产操作人员。 对集输过程的监视、控制是在连续采集、传递、储存和加工处理各种生产数据的基础上进行的。适用于对分散进行而又彼此相关的工业生产过程做自动控制的监视控制和数据采集(SCA—DA)技术，已在天然气集输系统中得到了广泛应用。 4．其他辅助配套系统
4.2废气处理工艺选择 综上比较可知，几种主要的湿法除硫的比较可知：双碱法不仅脱硫效率高（>95%），吸收剂利用率高（>90%）、能适应高浓度SO2烟气条件、钙硫比低（一般<1.05）、采用的吸收剂价廉易得、管理方便、能耗低、运行成本低，不产生二次污染，所以本次设计采用双碱法进行脱硫。 4.2.2 工艺说明 脱硫工艺原理： 干燥塔废气经洗涤塔进行降温后，进入旋风除尘器除尘，然后进入双碱法脱硫除尘系统，双碱法脱硫除尘系统采用NaOH作为脱硫吸收剂，将脱硫剂经泵打入脱硫塔与烟气充分接触，使烟气中的二氧化硫与脱硫剂中的NaOH进行反应生成Na2SO3，从脱硫塔排出的脱硫废水主要成分是Na2SO3溶液，Na2SO3溶液与石灰反应，生成CaSO3和NaOH，CaSO3经过氧化，生成CaSO4沉渣，经过沉淀池沉淀，沉淀池内清液送入上清池，沉渣经板框压滤机进一步浓缩、脱水后制成泥饼送至煤灰场，滤液回收至上清池，返回到脱硫塔/收集池重新利用，脱硫效率可达95%以上。 工艺过程分为三个部分： 1石灰熟化工艺： 生石灰干粉由罐车直接运送到厂内，送入粉仓。在粉仓下部经给料机直接供熟化池。为便于粉仓内的生石灰粉给料通畅，在粉仓底部设有气化风装置和螺旋输送机，均匀地将生石灰送入熟化池内，同时按一定比例加水并搅拌配制成一定浓度的Ca(OH)2浆液，送入置换池。 配制浆液和溶液量通过浓度计检测。 2吸收、再生工艺： 脱硫塔内循环池中的NaOH溶液经过循环泵，从脱硫塔的上部喷下，以雾状液滴与烟气中的SO2充分反应，生成Na2SO3溶液，在塔内循环，当PH值降低到一定程度时，将循环液打入收集池，在置换池内与Ca(OH)2反应，生成CaSO3浆液。将浆液送入氧化池氧化，生成CaSO4沉渣，送入沉淀池。向置换池中加Ca(OH)2和NaOH都是通过PH 计测定PH值后加入碱液，脱硫工艺要求的PH值为9~11。 3废液处理系统：
氨法脱硫 氨法脱硫工艺是用氨水吸收SO2的成熟的脱硫工艺。不同的氨法工艺，区别仅在于从吸收溶液中除去二氧化硫的方法。不同的方法可获得不同的产品。 氨法工艺主要有氨-硫酸铵法、氨-亚硫酸氢铵法、氨-酸法和氨-石膏法。 氨-硫酸铵法 一、工艺原理： 该工艺利用氨液吸收烟气中的SO2生成亚硫酸铵溶液，并在富氧条件下将亚硫酸氨氧化成硫酸铵，再经加热蒸发结晶析出硫酸铵，过滤干燥后得化肥产品。主要包括吸收过程、氧化过程和结晶过程。 （1）吸收过程 在脱硫塔中，氨和SO2在液态环境中以离子形式反应： 2NH3＋H2O＋SO2 → (NH4)2SO3 (NH4)2SO3＋H2O＋SO2 → 2NH4HSO3
随着吸收进程的持续，溶液中的NH4HSO3会逐渐增多，而NH4HSO3已不具备对SO2的吸收能力，应及时补充氨水维持吸收浓度。 （2）氧化过程 氧化过程主要是利用空气生成（NH4）2SO4的过程： (NH4)2SO3＋O2 → (NH4)2SO4 NH4HSO3 ＋O2 →NH4HSO4 NH4HSO4 ＋NH3 → (NH4)2SO4 （3）结晶过程 氧化后的（NH4）2SO4经加热蒸发，形成过饱和溶液，（NH4）2SO4从溶液中结晶析出，过滤干燥后得到化肥产品硫酸铵。 二、工艺流程
三、运行参数对脱硫效率的影响 （1）氨水量；（2）氨水浓度；（3）反应温度。 四、值得注意的问题 氨-硫酸铵法脱硫工艺存在的主要问题是存在二次污染的隐患，净化后的烟气含有微量的NH3和亚硫酸铵、硫酸铵气溶胶。 氨法脱硫中的氨损失主要包括液氨蒸气损失和脱硫塔雾沫夹带损失两部分。亚硫酸铵、硫酸铵气溶胶一旦形成，很难去除。所以国外公司（如美国GE公司等）在脱硫塔出口设置电除雾器，以消除逃逸的氨损耗和亚硫氨气溶胶。 本公司采用独特的MW微雾净化系统可高效去除逃逸的氨损耗和亚硫氨气溶胶。
火电厂脱硫的几种方法(总12 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
火电厂脱硫的几种方法(1) 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究，目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫，又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization，简称FGD),在FGD 技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法：1、以CaCO3(石灰石)为基础的钙法，2、以MgO为基础的镁法，3、以Na2SO3为基础的钠法，4、以NH3为基础的氨法，5、以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。A、湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。B、干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。C、半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程)，或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。 1脱硫的几种工艺 (1)石灰石——石膏法烟气脱硫工艺
脱硫相关工艺了解及计算公式详解 钠碱法脱硫工艺： 采用氢氧化钠(NaOH，又名烧碱，片碱)或碳酸钠(Na2CO3又名纯碱，块碱)。 1.1.NaOH 反应方程式： 2NaOH+SO2=Na2SO3(亚硫酸钠)+H2O (PH 值大于9) Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(亚硫酸氢钠) (5 当PH 值在5-9 时，亚硫酸钠和SO2反应生成亚硫酸氢钠。 >>>> 1.2.Na2CO3反应方程式： Na2CO3+SO2=Na2SO3(亚硫酸钠)+CO2↑(PH 值大于9) Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3(亚硫酸氢钠) (5 当PH 值在5-9 时，亚硫酸钠和SO2反应生成亚硫酸氢钠。 2双碱法脱硫工艺： >>>> 2.1.脱硫过程： Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑ 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 用碳酸钠启动 用氢氧化钠启动 2 种碱和SO2反应都生成亚硫酸钠 Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 (5 当PH 值在5-9 时，亚硫酸钠和SO2反应生成亚硫酸氢钠。 >>>>
2.2.再生过程： CaO(生石灰)+H2O=Ca(OH)2(氢氧化钙) Ca(OH)2+2NaHSO3(亚硫酸氢钠)=Na2SO3+CaSO3↓ (亚硫酸钙)+2H2O Ca(OH)2+Na2SO3=2NaOH+CaSO3↓ 氢氧化钙和亚硫酸钠反应生成氢氧化钠。 3煤初始排放浓度： 按耗煤量按500kg/h，煤含硫量按1%，煤灰份按20%，锅炉出口烟气温度按150℃。>>>> 3.1.烟气量： 按1kg 煤产生16～20m3/h 烟气量，=500×20= 10000m3/h >>>> 3.2.SO2初始排放量： =耗煤量t/h×煤含硫量%×1600(系数) =0.5×0.01×1600= 8kg/h 也可以计算：= 2×含硫量×耗煤量×硫转化率80% = 2×0.01×500×0.8=8kg/h >>>> 3.3.计算标态烟气量： =工况烟气量×【273÷(273+150 烟气温度)】 =10000×0.645=6450Nm3/h 已知标况烟气量和烟气温度，计算其工况烟气量： =标况烟气量×【(273+150 烟气温度)÷273】 =6450×1.55=10000 m3/h
粗焦炉煤气脱硫工艺有干法和湿法脱硫两大类。干法脱硫多用于精脱硫,对无机硫和有机硫都有较高的净化度。不同的干法脱硫剂,在不同的温区工作,由此可划分低温(常温和低于100 ℃) 、中温(100 ℃～400 ℃) 和高温(> 400 ℃)脱硫剂。 干法脱硫由于脱硫催化剂硫容小,设备庞大,一般用于小规模的煤气厂脱硫或用于湿法脱硫后的精脱硫。 湿法脱硫又分为“湿式氧化法”和“胺法”。湿式氧化法是溶液吸收H2S后,将H2S直接转化为单质硫,分离后溶液循环使用。目前我国已经建成(包括引进)采用的具有代表性的湿式氧化脱硫工艺主要有TH法、FRC法、ADA法和HPF法。胺法是将吸收的H2S 经再生系统释放出来送到克劳斯装置,再转化为单质硫,溶液循环使用,主要有索尔菲班法、单乙醇胺法、AS法和氨硫联合洗涤法。湿法脱硫多用于合成氨原料气、焦炉气、天然气中大量硫化物的脱除。当煤气量标准状态下大于3000m3/h 时,主要采用湿法脱硫。 HPF法脱硫工艺流程： 来自煤气鼓风机后的煤气首先进入预冷塔，与塔顶喷洒的循环冷却液逆向接触，被冷却至25℃～30℃；循环冷却液从塔下部用泵抽出送至循环液冷却器，用低温水冷却至2 3℃～28℃后进入塔顶循环喷洒。来自冷凝工段的部分剩余氨水进行补充更新循环液。多余的循环液返回冷凝工段。
预冷塔后煤气并联进入脱硫塔A、脱硫塔B，与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触，以吸收煤气中的硫化氢（同时吸收煤气中的氨，以补充脱硫液中的碱源）。脱硫后煤气进入下道工序进行脱氨脱苯。 脱硫基本反应如下： H2S+NH4OH→NH4HS+H2O 2NH4OH+H2S→(NH4)2S+2H2O NH4OH+HCN→NH4CN+H2O NH4OH+CO2→NH4HCO3 NH4OH+NH4HCO3→(NH4)2CO3+ H2O 吸收了H2S、HCN的脱硫液从脱硫塔A、B下部自流至反应槽，然后用脱硫液循环泵抽送进入再生塔再生。来自空压机站压缩空气与脱硫富液由再生塔下部并流进入再生塔A、B，对脱硫液进行氧化再生，再生后的溶液从塔顶经液位调节器自流回脱硫塔循环使用。 再生塔内的基本反应如下： NH4HS+1/2O2→NH4OH+S （NH4）2S+1/2O2+ H2O→ 2NH4OH+S （NH4）2Sx+1/2O2+ H2O→2NH4OH+Sx 除上述反应外，还进行以下副反应： 2NH4HS+2O2→（NH4）2S2O3+ H2O 2（NH4）2S2O3+O2→2（NH4）2SO4+2S 从再生塔A、B顶部浮选出的硫泡沫，自流入硫泡沫槽，在此经搅拌，沉降分离，排出清液返回反应槽，硫泡沫经泡
烟气脱硫之氨法烟气脱硫技术 氨回收法符合世界FGD发展趋势 氨法脱硫技术在化学工业领域应用普遍，用氨吸收硫酸生产尾气中的SO2, 生产亚硫铵和硫铵。 80-90年代，在我国硫酸和磷肥厂，具有氨法脱硫装置高达100余套。 美国和德国的脱硫石膏已成为一个突出的环境问题，正着力研究转化为硫铵的技术。 据不完全统计，全世界目前使用氨法脱硫的机组大约在10000MW · 专家论点 美国Ellison 咨询公司：采用硫铵过程，烟气脱硫可以实现自负盈亏。 美国John Brown工程师和建筑师有限公司：通过大量、高价值的副产品生产，烟气脱硫可以获得卓越的投资效益。 美国GE公司：氨法烟气脱硫时代已经到来了。 Krupp公司：经过二十多年一步一步地漫长的发展，如今，氨法已进入工业化应用阶段。 ·氨法特点 氨法是高效、低耗能的湿法。氨法是气液相反应，反应速率快，吸收剂利用率高，能保持脱硫效率95-99%. 氨在水中的溶解度超过20%.氨法具有丰富的原料。氨法以氨为原料，其形式可以是液氨、氨水和碳铵。目前我国火电厂年排放二氧化硫约1000万吨，即使全部采用氨法脱硫，用氨量不超过500万吨/年，供应完全有保证。 氨法的最大特点是 SO2的可资源化，可将污染物SO2回收成为高附加值的商品化产品。副产品硫铵是一种性能优良的氮肥，在我国具有很好的市场前景。
江南氨回收法是湿式氨法的一种。1995年氨法技术作为国家重点科技攻关项目列入"十五"863计划；1998年公司成立了专门的环保研究所进行技术攻关；2000年我们研制的第1台简易氨法脱硫装置通过江苏省科技成果鉴定。此后公司通过与多家科研院校的密切合作，在简易氨法的基础上逐步发展成现在的氨回收法，并在天津碱厂、云南解化、亚能天元等项目上成功运行1年以上，各项指标均达到了预期效果。 · 技术特点 1、完全资源化--变废为宝、化害为利 江南氨回收法技术将回收的二氧化硫、氨全部转化为化肥，不产生任何废水、废液和废渣，没有二次污染，是一项真正意义上的将污染物全部资源化，符合循环经济要求的脱硫技术。 2、脱硫副产物价值高 江南氨回收法脱硫装置的运行过程即是硫酸铵的生产过程，每吸收1吨液氨可脱除2吨二氧化硫，生产4吨硫酸铵，按照常规价格液氨2000元/吨、硫酸铵700元/吨，则烟气中每吨二氧化硫体现了约400元的价值。因此相对运行费用小，并且煤中含硫量愈高，运行费用愈低。企业可利用价格低廉的高硫煤，同时大幅度降低燃料成本和脱硫费用，一举两得。 3、装置阻力小，节省运行电耗 利用氨法脱硫的高活性，使液气比较常规湿法脱硫技术降低。脱硫塔的阻力仅为850Pa左右，无加热装置时包括烟道等阻力脱硫岛总阻力在1000Pa左右；配蒸汽加热器时脱硫岛的总设计阻力也只有1250Pa左右。因此，氨法脱硫装置可以利用原锅炉引风机的潜力，大多无需新配增压风机；即便原风机无潜力，也可适当进行风机改造或增加小压头的风机即可。系统阻力较常规脱硫技术节电50%以上。另外，循环泵的功耗降低了近70%. 4、防腐先进、运行可靠
有机胺法脱硫工艺 1、工艺流程 本烟气脱硫装置采用湿法有机胺脱硫工艺，装置采用有机胺浓液稀释到一定浓度后作为脱硫剂。该工艺主要分为4个过程，即烟气的预处理、SO2的吸收、SO2的再生和胺液的净化。 烟气预处理的目的是降低进入脱硫塔烟气温度和洗涤烟气中的酸雾及粉尘等杂质，为烟气在脱硫塔采用有机胺脱硫剂高效脱硫奠定基础。烟气预处理设置洗涤塔一座，采用空塔喷雾洗涤降温除尘。 二氧化硫吸收系统是烟气脱硫系统的核心。在吸收装置中吸收剂与烟气相接触，吸收剂与SO2发生可逆性反应。为了达到最大的吸收效果,采用高效耐腐蚀规整填料塔和空喷吸收相结合的形式。烟气经过洗涤塔洗涤降温净化后，将烟气中的粉尘和部分SO3等杂质洗涤下来，烟气温度被降低至约40℃，进入脱硫塔下段，与从喷头处循环喷淋的脱硫液逆流接触，气体中60%的SO2被吸收。未被吸收的烟气进入脱硫塔中部，在两段分布的规整填料中实现气液的逆流接触和SO2的高效吸收，吸收液为再生塔再生后温度35～45℃的贫液。未被吸收的净化气进入脱硫塔上部，经回收液回收夹带的溶液后，从塔顶引出，经塔顶烟囱送至硫酸尾气总管。 SO2再生装置包含一个再沸器、一座再生塔及二氧化硫、蒸汽冷凝冷却系统和二氧化硫真空系统，将吸收了SO2的富液从吸收装置通过换热后进入再生装置，减压再生后返回脱硫塔。从脱硫塔底部出来
的吸收液温度约43～45℃，经富液泵打入再生塔一级冷凝器、贫富液换热器升温至约60～65℃，进入再生塔上部，塔釜经再沸器加热至75～85℃再生。从再生塔底部出来的溶液经贫液泵加压，进入贫富液换热器换热、贫液冷却器冷却后，大部分进入脱硫塔吸收SO2，小部分送溶液净化装置，以除去溶液中的热稳定性盐。 贫液经脱盐前冷却器冷却后，进入脱硫液净化系统除去系统中的SO42-和Cl-。净化后的脱硫液进入系统继续使用。 2、工艺原理 有机胺湿法烟气脱硫技术是一种新兴的烟气脱硫技术、具有处理二氧化硫浓度低、脱硫效率高、吸收剂可以循环利用、不产生二次污染、能有效解决烟气制酸的稳定性问题等优点。 有机胺脱硫化学原理为：在水溶液中,溶解的SO2会发生式(1) 、(2) 所示的可逆水合和电离过程。 在水中加入有机胺缓冲剂，通过和水中的氢离子发生反应，形成胺盐，反应(1)、(2) 方3程式向右发生反应，增大了SO2的溶解量如反应(3)，可以增加SO2的溶解量。采用蒸汽加热，可以逆转(1) ～(3) 的方程式，再生吸收剂，得到高浓度的SO2气体，对SO2进行回收利用。 一元胺的吸收功能过于稳定,以至于无法通过改变温度再生SO2，一旦一元胺与SO2或其他的强酸发生化学反应便永久的生成一种非常稳定的胺盐。二元胺在烟气脱硫上具有更大优势，二元胺在工艺过程中首先与一种发生反应:
石灰石 - 石膏湿法脱硫系统 设计 （内部资料） 编制: x xxxx 环境保护有限公司 2014年 8 月 1.石灰石 - 石膏法主要特点 （ 1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达 95％以上。（2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。
（3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于 3％的高硫燃料，还是含 硫量小于 1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。 （4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。（5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到 90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石 - 石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 （2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触 ,循环浆液吸收大部分 SO2，反应如下： SO2（气）+H2O→H2SO3（吸收） H2SO3→ H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解） Ca2+ +HSO3－ +2H2O→ CaSO3·2H2O+H+（结晶） H+ +HCO3－→ H2CO3（中和） H2CO3→ CO 2+H2O 总反应式： SO2＋ CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 （3）氧化反应 一部分 HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的 HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下： CaSO3＋1/2O2→ CaSO4（氧化） CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O（结晶） 4）其他污染物
现运行的各种脱硫工艺流程图汇总 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究，目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫，又称烟气脱硫（Flue gas desulfurization，简称FGD），在FGD技术中，按脱硫剂的种类划分，可分为以下五种方法：以CaCO3（石灰石）为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。世界上普 遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。 按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、 干法和半干（半湿）法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态 下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等 优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。 干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水 废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、 设备庞大等问题。 半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生（如水洗 活性炭再生流程），或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物（如喷雾
干燥法）的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。 烧结烟气脱硫 海水脱硫技术
《天然气集输》课程综合复习题 一、填空题 1、商品天然气无规定的化学组成，但有一系列的具体技术指标要求，其主要技术指标有：、、和。 2、烃类气体在水中的溶解度随压力增加而，随温度升高而，且随着水中含气饱和度升高，温度对气体溶解度的影响。 3、从气井产出的物质，除天然气外一般含有液体和固体物质。液体物质包括和气田水。气田水又包含和。气田水分为或和两类。固体物质包括岩屑、、酸化处理后的残存物等。 4、影响天然气中含水蒸汽量主要因素有：、、和。 5、开发凝析气藏的方式包括、、油环凝析气藏开发，油环凝析气藏开发不但要考虑天然气和凝析油的采收率，而且还要考虑的采收率。 6、天然气的主要成分是及少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及以上烃类气体，并可能含有氮、氢、、及等非烃类气体及少量氦、氩等惰性气体。 7、气田集输系统的工作内容包括：收集天然气，并经过、、 、使天然气达到符合管输要求的条件，然后输往长距离输气管道。 8、采用X射线衍射法对水合物进行结构测定发现，气体水合物是由多个填充气体分子的 构成的晶体，晶体结构有三种类型：、、。气体分子填满腔室的程度取决于和，腔室内充满气体分子程度愈高、水合物愈稳定。腔室未被气体分子占据时，结构处于，称为；气体分子占有腔室后形成稳定结构，称。 9、甘醇再生除了常规的升温再生，还有、和。 10、按天然气中液烃含量的多少可将天然气分为和或和。 11、天然气集输管网从分布形式上看主要有三种：、和。 12、吸附剂的再生是为了除去，恢复吸附剂活性。吸附剂的再生过程就是
吸附剂的脱附过程。工业上常用的再生方法是，因为温度愈高，湿容量愈。通常是用作为再生气体，从进入。脱附完成后，需要进行才能转入吸附操作。 13、有水气藏按气水界面的高低不同可分为两类，当含气高度大于或等于产层厚度时为，当含气高度小于层厚时为。 14、蒸气压缩制冷装置主要由四部分组成：压缩机、冷凝器、和。蒸气压缩制冷分为一级制冷、、和混合冷剂制冷。混合冷剂组分的合理选择和较难确定。 15、天然气质量的一个重要指标就是沃贝数，它是与的比值。 16、气田集气站工艺流程分为单井集输流程和。按天然气分离时的温度条件，又可分为和低温分离工艺流程。低温分离集气站的功能有四个：；； ；。 17、开发凝析气藏的方式包括、、三种。其中是提高凝析油采收率的主要方法。 18、燃烧是一种同时有热和光发生的强烈氧化反应。燃烧必需具备三个条件：、 和。 19、为保证连续生产，分子筛吸附脱水流程中必须包括、和三道工序。原料气从入塔，再生气和冷吹气从入塔。 20、根据气流通过膨胀机叶轮时的流动方向，透平膨胀机可分为径流和两种形式。在径流式膨胀机中，气流由径向流入叶轮并由叶轮流道转变为轴向流出。膨胀机的气体流通部分由四部分组成：、、和。 二、判断题 1、低温分离可分离出天然气中的凝析油，使管输天然气的烃露点达到管输标准要求，防止凝析出液烃影响管输能力。造成低温的方法很多，有节流膨胀法、透平膨胀机制冷法、热分离机制冷法和外加冷源法，高压集气才能采用节流膨胀低温分离工艺。
石灰石-石膏湿法脱硫系统 设计 (内部资料) 编制:xxxxx环境保护有限公司 2014年8月
1、石灰石-石膏法主要特点 (1)脱硫效率高,脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少,脱硫效率高达95％以上。 (2)技术成熟,运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上,特别就是新建的大机组采用湿法脱硫工艺,使用寿命长,可取得良好的投资效益。 (3)对燃料变化的适应范围宽,煤种适应性强。无论就是含硫量大于3％的高硫燃料,还就是含硫量小于1％的低硫燃料,湿法脱硫工艺都能适应。 (4)吸收剂资源丰富,价格便宜。石灰石资源丰富,分布很广,价格也比其它吸收剂便宜。 (5)脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90％,就是很好的建材原料。 (6)技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进,可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 (7)占地面积大,一次性建设投资相对较大。 2、反应原理 (1)吸收剂的反应 购买回来石灰石粉(CaCO3)由石灰石粉仓投加到制浆池,石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 (2)吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2,反应如下: SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收) H2SO3→H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－(溶解) Ca2+ +HSO3－+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶) H+ +HCO3－→H2CO3(中与) H2CO3→CO2+H2O 总反应式:SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 (3)氧化反应 一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化,其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶,反应如下: CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化) CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶) (4)其她污染物
1.醇胺法脱硫工艺流程图。 (一) 工艺流程 醇胺法脱硫脱碳的典型工艺流程见图2-2。由图可知，该流程由吸收、闪蒸、换热和再生(汽提)四部分组成。其中，吸收部分是 将原料气中的酸性组分脱除至规定指标或要求；闪蒸部分是将富液 (即吸收了酸性组分后的溶液)在吸收酸性组分时所吸收的一部分烃 类通过闪蒸除去；换热是回收离开再生塔的贫液热量；再生是将富液 中吸收的酸性组分解吸出来成为贫液循环使用。 图2-2中，原料气经进口分离器除去游离液体和携带的固体杂质后进入吸收塔底部，与由塔顶自上而下流动的醇胺溶液逆流接 触，吸收其中的酸性组分。离开吸收塔顶部的是含饱和水的湿净化气， 经出口分离器除去携带的溶液液滴后出装置。通常，都要将此湿净化 气脱水后再作为商品气或管输，或去下游的NGL回收装置或LNG生产 装置。 由吸收塔底部流出的富液降压后进入闪蒸罐，以脱除被醇胺溶液吸收的烃类。然后，富液再经过滤器进贫富液换热器，利用热贫 液将其加热后进入在低压下操作的再生塔上部，使一部分酸性组分在 再生塔顶部塔板上从富液中闪蒸出来。随着溶液自上而下流至底部， 溶液中剩余的酸性组分就会被在重沸器中加热汽化的气体(主要是水 蒸气)进一步汽提出来。因此，离开再生塔的是贫液，只含少量未汽 提出来的残余酸性气体。此热贫液经贫富液换热器、溶液冷却器冷却 和贫液泵增压，温度降至比塔内气体烃露点高5～6℃以上，然后进 入吸收塔循环使用。有时，贫液在换热与增压后也经过一个过滤器。 从富液中汽提出来的酸性组分和水蒸气离开再生塔顶，经冷凝器冷却与冷凝后，冷凝水作为回流返回再生塔顶部。由回流罐分出 的酸气根据其组成和流量，或去硫磺回收装置，或压缩后回注地层以 提高原油采收率，或经处理后去火炬等 2.甘醇法吸收脱水工艺流程 1. 工艺流程 图3-5为典型的三甘醇脱水装置工艺流程。该装置由高压吸收系统和低压再生系统两部分组成。通常将再生后提浓的甘醇溶液称为贫甘醇，吸收气体中水蒸 气后浓度降低的甘醇溶液称为富甘醇。
氨法脱硫工艺流程 随着国家环保政策要求越来越严格，SO2排放指标越来越低，新的排放标准为400mg/mm3，这么低的排放指标，对每一个企业来说不采用高效脱硫设备是很难达到这个指标的，气动浮化脱硫塔具有占地面积少、耐磨耐腐蚀、脱硫效率高、低阻力降等许多优点被国内外许多家企业首选的脱硫设备。脱硫方法国内外有成百上千种，但国内采用最多最实用的方法仍为钙法、钠法和氨法，钙法因需投资庞大的处理系统和堆渣场地、产生新的固废，不能为企业创造利润被越来越少的企业采用；钠法因投资太大，往往投入多回报少也不被大多数企业看中；氨法具有吸收高、投资少、见效快诸多优点被广泛采用。 氨法脱硫的工艺原理是：液氨首先经蒸发变成气氨，氨气与水生成氨水，氨水与烟气中的SO2结合生成亚硫氢铵，亚硫氢铵溶液继续与NH3反映生成亚硫酸铵，不断地通入氨，不断地吸收SO2循环往复，当溶液达到一定的浓度时候，将浓溶液移入中和槽，通氨中和，等反映完全，离心分离亚铵产品。 主要反映的化学方程式： NH3+H2O→NH3·H2O+Q NH3·H2O+ SO2→NH4HSO3+Q NH4HSO3+ NH3→(NH4)2SO3+Q (NH4)2SO3+ SO2→NH4HSO3+Q
分为以下几个系统： 一、氨蒸发系统 液氨由储罐出来经蒸发变为气氨，气氨进入储罐，供中和吸收系统使用。 二、吸收系统 烟气进入吸收塔，经过下部喷淋的含氨母液和浮化层含氨母液充分吸收，反应后，达标排放，母液循环使用，氨气通过控制加入，母液循环到一定浓度，部分移入高倍中和槽，循环槽补充低浓度母液或清水继续吸收。 三、中和系统 母液打入中和槽后，根据比重、母液温度情况决定何时通氨，通氨前将冷却系逐步加大，母液温度适合时通氨，通入氨后定时测PH值和中和温度。根据中和温度控制通氨量，达到终点后，待溶液温度降下后通知包装工离料出产品，并取样，交化验进行质量检定。 四、循环水系统 因为母液吸收和中和过程均有热量，为了移走热量，在循环槽内和中和槽内均加装冷却管束，用循环水移走多余热量，热水经冷却塔降温后循环使用。
氨法脱硫计算过程 风量（标态）：，烟气排气温度：168℃： 工况下烟气量： 还有约5%的水份 如果在引风机后脱硫，脱硫塔进口压力约800Pa，出口压力约-200Pa，如果精度高一点，考虑以上两个因素。 1、脱硫塔 （1）塔径及底面积计算： 塔内烟气流速：取 D=2r=6.332m 即塔径为6.332米，取最大值为6.5米。 底面积S=πr2=3.14×3.252=33.17m2 塔径设定时一般为一个整数，如6.5m，另外，还要考虑设备裕量的问题，为以后设备能够满足大气量情况下符合的运行要求。 （2）脱硫泵流量计算： 液气比根据相关资料及规范取L/G= 1.4（如果烟气中二氧化硫偏高，液气比可适当放大，如1.5。） ①循环水泵流量： 由于烟气中SO2较高，脱硫塔喷淋层设计时应选取为4层设计，每层喷淋设计安装1台脱硫泵，476÷4=119m3/h，泵在设计与选型时，一定要留出20%左右的裕量。裕量为： 119×20%=23.8 m3/h, 泵总流量为：23.8+119=142.8m3/h， 参考相关资料取泵流量为140 m3/h。配套功率可查相关资料，也可与泵厂家进行联系确定。 （3）吸收区高度计算 吸收区高度需按照烟气中二氧化硫含量的多少进行确定，如果含量高，可适当调高吸收区高度。 2.5米×4层/秒=10米，上下两层中间安装一层填料装置，填料层至下一级距离按1米进行设计，由于吸收区底部安装有集液装置，最下层至集液装置距离为 3.7米-3.8米进行设计。吸收区总高度为13.7米-13.8米。
（4）浓缩段高度计算 浓缩段由于有烟气进口，因此，设计时应注意此段高度，浓缩段一般设计为2层，每层间距与吸收区高度一样，每层都是2.5米，上层喷淋距离吸收区最下层喷淋为3.23米，下层距离烟气进口为5米，烟气进口距离下层底板为2.48米。总高为10.71米。 （5）除雾段高度计算 除雾器设计成两段。每层除雾器上下各设有冲洗喷嘴。最下层冲洗喷嘴距最上层(4.13)m 。冲洗水距离2.5米，填料层与冲洗水管距离为2.5米，上层除雾至塔顶距离1.9米。 除雾区总高度为： 如果脱硫塔设计为烟塔一体设备，在脱硫塔顶部需安装一段锥体段，此段高度为 1.65米，也可更高一些。 （6）烟囱高度设计 具有一定速度的热烟气从烟囱出口排除后由于具有一定的初始动量,且温度高于周围气温而产生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。但是，高度设计必须看当地气候情况以及设备建在什么位置，如果远离市区，且周围没有敏感源，高度可与塔体一并进行考虑。一般烟塔总高度可选60-80米。 （7）氧化段高度设计 氧化段主要是对脱硫液中亚硫酸盐进行氧化，此段主要以计算氧化段氧化时间。 （8）氧化风量设计 1、需氧量A （kg/h ）=氧化倍率×0.25×需脱除SO 2量（kg/h ）氧化倍率一般取1.5---2 2、氧化空气量（m 3/h ）=A ÷23.15%（空气中氧含量）÷（1-空气中水分1%÷100）÷空气密度1.29 （9）需氨量（T/h ）根据进口烟气状态、要求脱硫效率，初步计算氨水的用量。 式中： W 氨水——氨水用量，t/h C SO2——进口烟气SO 2浓度，mg/Nm 3 V 0——进口烟气量，Nm 3/h η——要求脱硫效率 C 氨水——氨水质量百分比 （10）硫铵产量（T/h ） W3=W1×2 ×132/17。W3:硫胺产量，132为硫胺分子量，17为氨分子量
脱硫工艺－强制氧化石灰石石膏法计算步骤2008-06-17 17:51:25) 由于本人并非工艺设计人员，所以这个计算步骤有可能存在不足之处；但应该是脱硫工艺入门同行有的参考价值的计算向导。 首先，根据所给的烟气成分，计算烟气的分子量，烟气的湿度等。 其次，要先行计算出吸收塔的进口及出口烟气的状况。 1 假定吸收塔出口的温度T1（如果有GGH，则需要先行假定两个温度，即吸收塔进口T0及出口温度。） 2 利用假定的出口温度，查表可以知道对应改温度的饱和蒸汽压P as。 3 由H as＝0.622P as/（P－Pas）可以求出改温度下的饱和水湿度 4 由已知的进口温度T0、r0、C H（C H＝ 1.01+1.88H0）、H0，可以求出 T as＝T0－（r0*（H as－H0）/（1.01+1.88 H0））（H0：初始烟气的湿度，r0＝2490） 5 如果T as接近于 T1，那么这个假定温度可以接受，若果与假定温度相距太远，则该温度不能接受，需要重新假定。 (上述为使用试差法的绝热饱和计算过程，对于技术上涉外的项目，一般外方公司会提供，上面一部分的计算软件无须人工手算的) 6 有GGH时，假定吸收塔出口温度经已确定后，判断该温升是否符合GGH出口与入口的烟温差，假如烟温差同样适合的话，再校验GGH的释放热量问题。 再次，在确定好吸收塔出口气体的流量后，利用除雾器的最大流速限值，计算出吸收塔的直径。再根据进口烟气限速，计算出烟气进口的截面积。 7 由提供的液气比L/G可以计算出，喷淋所需的吸收液流量。由这个吸收液流量，再按照经验停留时间，可以计算出循环水箱的容积。同样根据经验需要的氧化时间及设计的氧气上升速度，可以计算出循环水箱的液位高度。那么就可以计算出整个吸收塔基循环水箱的截面积。 8 计算消耗的石灰石用量 由入口的二氧化硫浓度以及设计的二氧化硫脱除率可以知道脱除的二氧化硫。 对于烟气的三氧化硫而言，其脱除率达100％，所以多氧化硫物质的脱除量可以计算出来。
现运行得各种脱硫工艺流程图汇总
通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况得分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫与燃烧后脱硫等3类、 其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Fｌｕe gａｓdesulfurization,简称FGD),在ＦGD技术中,按脱硫剂得种类划分,可分为以下五种方法:以ＣａCO３(石灰石)为基础得钙法,以ＭｇO为基础得镁法,以Na2ＳO3为基础得钠法,以NH3为基础得氨法,以有机碱为基础得有机碱法、世界上普 遍使用得商业化技术就是钙法,所占比例在9０%以上。 按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中得干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法与半干(半湿)法。湿法FGＤ技术就是用含有吸收剂得溶液或浆液在湿状态下脱硫与处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。 干法FGD技术得脱硫吸收与产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。 半干法FGD技术就是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)得烟气脱硫技术。特别就是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物得半干
法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高得优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理得优势而受到人们广泛得关注。按脱硫产物得用途,可分为抛弃法与回收法两种、 烧结烟气脱硫
氨法脱硫、半干法、石灰石石膏法方案 比选 工艺流程比较 半干法烟气脱硫 半干法以生石灰（CaO）为吸收剂，将生石灰制备成Ca(OH) 2 浆 液，或消化制成干式Ca(OH) 2 粉（也可以直接使用电石渣），然后将 Ca(OH) 2浆液或Ca(OH) 2 粉喷入吸收塔，同时喷入调温增湿水，在反应 塔内吸收剂与烟气混合接触，发生强烈的物理化学反应，一方面与烟 气中SO 2 反应生成亚硫酸钙；另一方面烟气冷却，吸收剂水分蒸发干 燥，达到脱除SO 2 的目的，同时获得固体分装脱硫副产物。原则性的工艺流程见下图。 半干法烟气脱硫工艺示意图 整套脱硫系统包含：预除尘系统，脱硫系统，脱硫后除尘系统，
吸收剂供应系统，灰再循环系统，灰外排系统，工艺水系统及其他公用系统。 目前半干法应用案例较成功的主要是福建龙净环保公司研发的DSC-M干式超净工艺，在广州石化有应用业绩。主要烟气脱硫机理为：锅炉烟气从竖井烟道出来后，先进入预电除尘器进行除灰，将大颗粒的飞灰收集、循环送回炉膛。经预电除尘器之后，烟气从半干法脱硫塔底部进入，与加入的吸收剂、循环灰及水发生反应，除去烟气中的SO 2 等气体。烟气中夹带的吸收剂和脱硫灰，在通过脱硫吸收塔下部的文丘里管时，受到气流的加速而悬浮起来，形成激烈的湍动状态，使颗粒与烟气之间具有很大的相对滑落速度，颗粒反应界面不断摩擦、碰撞更新，从而极大地强化了气固间的传热、传质。同时为了达到最佳的反应温度，通过向脱硫塔内喷水，使烟气温度冷却到高于烟气露点温度15℃以上。主要化学反应式为： Ca(OH) 2+SO 2 =CaSO 3 ·1/2 H 2 O+1/2H 2 O Ca(OH) 2+SO 3 =CaSO 4 ·1/2H 2 O+1/2H 2 O CaSO 3·1/2H 2 O+1/2O 2 =CaSO 4 ·1/2H 2 O 2Ca(OH) 2+2HCl=CaCl 2 ·Ca(OH) 2 ·2H 2 O 半干法脱硫技术特点：一是烟囱不需防腐、排放透明，无视觉污染。二是无废水产生，半干法脱硫技术采用干态的生石灰作为吸收剂，在岛内直接消化成消石灰，脱硫副产物为干态的，整个系统无废水产生，不必配套污水处理设施。缺点是脱硫剂成本高、脱硫效率较低等。 石灰石－石膏法烟气脱硫 石灰石（石灰）-石膏湿法脱硫工艺（简称钙法）采用石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应而被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，
烟气脱硫设计计算 1?130t/h循环流化床锅炉烟气脱硫方案 主要参数：燃煤含S量1.5% 工况满负荷烟气量285000m3/h 引风机量1台，压力满足FGD系统需求 要求：采用氧化镁湿法脱硫工艺（在方案中列出计算过程） 出口SO2含量?200mg/Nm3 第一章方案选择 1、氧化镁法脱硫法的原理 锅炉烟气由引风机送入吸收塔预冷段，冷却至适合的温度后进入吸收塔，往上与逆向流下的吸收浆液反应， 氧化镁法脱硫法 脱去烟气中的硫份。吸收塔顶部安装有除雾器，用以除去净烟气中携带的细小雾滴。净烟气经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。粉尘与脏东西附着在除雾器上，会导致除雾器堵塞、系统压损增大，需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。 吸收过程 吸收过程发生的主要反应如下： Mg(OH)2 + SO2 → MgSO3 + H2O MgSO3 + SO2 + H2O → Mg(HSO3)2 Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 → 2MgSO3 + 2H2O
吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底，吸收塔底部主要为氧化、循环过程。 氧化过程 由曝气鼓风机向塔底浆液强制提供大量压缩空气，使得造成化学需氧量的MgSO3氧化成MgSO4。这个阶段化学反应如下： MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4 Mg(HSO3)2 + 1/2O2 → MgSO4 + H2SO3 H2SO3 + Mg(OH)2 → MgSO3 + 2H2O MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4 循环过程 是将落入塔底的吸收液经浆液循环泵重新输送至吸收塔上部吸收区。塔底吸收液pH由自动喷注的20 %氢氧化镁浆液调整，而且与酸碱计连锁控制。当塔底浆液pH低于设定值时，氢氧化镁浆液通过输送泵自动补充到吸收塔底，在塔底搅拌器的作用下使浆液混合均匀，至pH达到设定值时停止补充氢氧化镁浆液。20 %氢氧化镁溶液由氧化镁粉加热水熟化产生，或直接使用氢氧化镁，因为氧化镁粉不纯，而且氢氧化镁溶解度很低，就使得熟化后的浆液非常易于沉积，因此搅拌机与氢氧化镁溶液输送泵必须连续运转，避免管线与吸收塔底部产生沉淀。 镁法脱硫优点 技术成熟 氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺，氧化镁脱硫工艺在世界各地都有非常多的应用业绩，其中在日本已经应用了100多个项目，的电站95%是用氧化镁法，另外在美国、德国等地都已经应用，并且目前在我国部分地区已经有了应用的业绩。 原料来源充足 在我国氧化镁的储量十分可观，目前已探明的氧化镁储藏量约为160亿吨,占全世界的80%左右。其资源主要分布在、、、等省，其中占总量的84.7%，其次是莱州，占总量的10%，