《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)
双碱法和氧化镁法优缺点对比1.1双碱法脱硫工艺化学反应原理：基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分。钠-钙双碱法[Na/Ca]采用纯碱启动，钠碱吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程。脱硫过程：Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2(1)2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O(2)Na2CO3+SO2 +H2O→NaHSO3(3)（1）式为吸收启动反应式；（2）式为主要反应式，pH＞9（碱性较高时）（3）式为当碱性降低到中性甚至酸性时（5＜pH ＜9）再生过程：2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3++CaSO3↓+2H2O(5)Na2SO3+Ca(OH)2→2Na OH+CaSO3↓(6)在石灰浆液（石灰达到达饱和状况）中，NaHSO3很快与Ca(OH)2反应从而释放出［Na］，［SO3］与［Ca］反应，反应生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下来从而使［Na］离子得到再生。Na2CO3只是一种启动碱，起动后实际上消耗的是石灰，理论上不消耗纯碱（只是清渣时会带走一些，因而有少量损耗）。再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂循环使用。技术特点钠-钙双碱法【Na2SO3-Ca(OH)2】采用钠碱启动、钠碱吸收SO2、钙碱再生的方法。该工艺具有以下优点：1投资省、脱硫效率高。与传统的双碱法脱硫相比较，钠碱吸收剂较钙碱的反应活性高、吸收速度快，可大大降低脱硫吸收的液气比，从而降低吸收液循环泵的功率和投资，而脱硫效率达80%以上，除尘脱硫后的烟气确保完全满足环保排放要求；2该工艺在多个燃煤锅炉的除尘脱硫项目中运行效果良好，技术成熟，运行可靠性高，烟气除尘脱硫装置投入率为95%以上，系统主要设备很少发生故障，因此不
收稿日期:2002203207 基金项目:中国石油天然气集团公司中青年创新基金资助项目 作者简介:杨金荣(1966-),女(汉族),吉林长春人,工程师,从事石油化工方面的研究。 文章编号:100025870(2002)0420084203 柴油臭氧氧化脱硫研究 杨金荣1,侯影飞1,孔 瑛1,姚建福2,符陈胜2 (1.石油大学化学化工学院重质油加工国家重点实验室,山东东营257061; 2.江苏常州南澳环保工程设备有限公司,江苏常州213000) 摘要:用臭氧作为氧化剂,以扬子石化炼油厂FCC 段粗柴油为研究对象,在常温、常压、催化剂存在的条件下对柴油进行了臭氧氧化,再利用极性溶剂萃取脱除柴油中的硫化物。主要考察了催化剂、萃取剂以及反应时间对臭氧氧化脱硫效果的影响。研究结果表明,对于扬子石化炼油厂FCC 段粗柴油,在以KH3为催化剂、以90%N ,N 2二甲基甲酰胺水溶液为极性萃取剂、且萃取剂与油的体积比为1的条件下,粗柴油脱硫效果最好,最高脱硫率可达 7912%,是未氧化柴油经溶剂萃取脱硫率的1.8倍。而且反应时间越长,脱硫效果越好。因而臭氧氧化脱硫技术是 一种具有极大发展潜力的新型脱硫工艺。 关键词:柴油;催化;氧化脱硫;臭氧;萃取中图分类号:TE 624.5 文献标识码:A 引 言 我国规定大中城市车用轻柴油硫含量不大于0.05%[1],随着近年来我国加工进口中东高含硫原 油[2]的增加,造成炼油厂生产的油品硫含量超过国家规定[3]。在深度脱硫方面,现已成熟的加氢脱硫工艺存在困难,而非加氢脱硫工艺具有明显的优越性,其中氧化脱硫技术发展较早。国内外对氧化脱硫工艺进行了许多研究,但尚未有工业化的报道。 已采用的氧化剂有空气、NO 2、H 2O 2、ClO 2和过氧酸[4～7]等。笔者以较为廉价、氧化能力强的臭氧为氧化剂,在室温下对扬子石化炼油厂FCC 粗柴油进行臭氧氧化脱硫研究。 1 实验方法 1.1 实验原料及设备 实验所用柴油为扬子石化炼油厂FCC 粗柴油(未精制),红色,密度为923.3kg/m 3,不稳定,硫含量 为3555.4mg/L 。萃取剂是不同浓度的糠醛、乙醇、N ,N 2二甲基甲酰胺(DMF )水溶液。催化剂的主要成分及用量见表1,其中,KH1、KH5催化剂为液体。 臭氧发生器由江苏常州南澳环保工程设备有限公司生产,所产臭氧量为100g/h ,臭氧单程利用率 为10%,实际利用的臭氧与柴油的比值为1.25g/ (L ?h )。 表1 催化剂的主要成分及用量 代号 主要成分 用 量 KH1 NaOH 、水 2.50mL/L KH2Fe 6.25g/L KH3Ni 、Mn 6.25g/L KH4草酸 2.50g/L KH5 Cu 、V 6.25g/L 1.2 工艺流程 首先在常温、常压且催化剂存在的条件下对柴 油进行臭氧催化氧化,然后利用极性溶剂萃取脱除柴油中的硫化物。反应过程中每5h 取一次样测定脱硫效果,采用KH1、KH2、KH3、KH4催化剂时,催化氧化反应24h 结束;采用KH5催化剂时,反应48h 结束。工艺流程如图1所示。 图1 实验工艺流程图 2002年 第26卷 石油大学学报(自然科学版) Vol.26 No.4 第4期 Journal of the University of Petroleum ,China Aug.2002
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
氧化镁法烟气脱硫工艺介绍 1. 前言 我国是世界上SO2排放量最大的国家之一，年排放量接近2000万吨。其主要原因是煤炭在能源消费结构中所占比例太大。烟气脱硫(FGD)是目前控制SO2污染的重要手段。 湿法脱硫是应用最广的烟气脱硫技术。其优点是设备简单，气液接触良好，脱硫效率高，吸收剂利用率高，处理能力大。根据吸收剂不同，湿法脱硫技术有石灰（石）—石膏法、氧化镁法、钠法、双碱法、氨法、海水法等。 氧化镁湿法烟气脱硫技术，以美国化学基础公司（Chemico-Basic）开发的氧化镁浆洗—再生法发展较快，在日本、台湾、东南亚得到了广泛应用。近年，随着烟气脱硫事业的发展，氧化镁湿法脱硫在我国的研究与应用发展很快。 2. 基本原理 氧化镁烟气脱硫的基本原理是用MgO的浆液吸收烟气中的SO2，生成含水亚硫酸镁和硫酸镁。化学原理表述如下： 2.1氧化镁浆液的制备 MgO（固）+H2O=Mg(HO)2（固） Mg(HO)2（固）+H2O=Mg(HO)2（浆液）＋H2O Mg(HO)2（浆液）＝Mg2+＋2HO－ 2.2 SO2的吸收 SO2（气）+H2O=H2SO3 H2SO3→H++HSO3- HSO3-→H++SO32- Mg2++SO32-+3H2O→MgSO3?3H2O Mg2++SO32-+6H2O→MgSO3?6H2O Mg2++SO32-+7H2O→MgSO3?7H2O SO2+MgSO3?6H2O→Mg(HSO3)2+5H2O Mg(OH)2+SO2→MgSO3+H2O MgSO3+H2O+SO2→Mg(HSO3)2 Mg(HSO3)2+Mg(OH)2+10H2O→2MgSO3?6H2O 2.3 脱硫产物氧化 MgSO3+1/2O2+7H2O→MgSO4?7H2O MgSO3+1/2O2→MgSO4 3. 工艺流程 整个脱硫工艺系统主要可分为三大部分：脱硫剂制备系统、脱硫吸收系统、脱硫副产物处理系统。图1为氧化镁湿法脱硫的工艺流程图。
醇胺法脱硫脱碳工艺技术及应 用(最新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0625
醇胺法脱硫脱碳工艺技术及应用(最新版) 醇胺法和砜胺法的典型工艺流程和设备是相同的。 (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
氨气合成工艺流程图新乡中科化工合成氨工艺 煤…… 造气…… 净化除尘……静电除尘…… 脱硫……合成甲醇（CO+2H 2-----CH 3 OH △H1 =651kj/mol 吸热） CO置换……
脱碳…… 精制气体……制取氨气……
气体循环……气体回收 1）予脱塔 原料气进入工段经过预脱塔先进行初脱硫。 2）预热塔 用蒸汽加热到40-80℃，为接下来的水解塔工段进行做准备。 3）水解塔 使用水解催化剂，脱出无机硫。在温度为320～350℃、压力为1.3～1.5MPa的条件下，在钴钼脱硫剂的作用下进行有机硫加氢转化反应及氧化锌吸收生成H2S ZnS，排入地沟。 4）水冷器 水冷器是为使水冷却到常温，方便后一阶段的精脱硫。 5）精脱塔 这个工段脱出的是有机硫，把最后残余的硫进行精脱，减少氨气中硫的含量。 经过这5个工段后，硫的含量小于0.06×10－6，甲醇催化剂寿命大大延长， 减少更换甲醇催化剂，生产时间和能力大幅度提高。 用到的设备有预脱塔、预热器、水解塔、水冷器、精脱塔。 合成氨 氨氨（Ammonia，旧称阿莫尼亚）是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。农业上使用的氮肥，除氨水外，诸如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥都是以氨为原料生产的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。 合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。别名氨气，分子式为NH3，英文名：synthetic ammonia。世界上的氨除少量从焦炉气中回收外，绝大部分是合成的氨。 合成氨主要用于制造氮肥和复合肥料。氨作为工业原料和氨化饲料，用量约占世界产量的12％。硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 天然气脱硫脱碳方法-醇胺法 (新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
天然气脱硫脱碳方法-醇胺法(新版) 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%，其中又绝大多数是采用醇胺法。 20世纪30年代最先采用的醇胺法溶剂是三乙醇胺(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MEA、DEA、DIPA、DGA和MDEA等溶剂。 醇胺法适用于天然气中酸性组分分压低和要求净化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CO2存在下选择性脱除H2S 的能力。 醇胺法的缺点是有些醇胺与COS和CS2的反应是不可逆的，会造成溶剂的化学降解损失，故不宜用于COS和CS2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H2S和CO2等会引起设备腐蚀。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。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.
天然气脱硫工艺介绍 （1）工程中常用的天然气脱硫方法 天然气脱硫的方法有很多种，习惯上把采用溶液或溶剂做脱硫剂的脱硫方法称为湿法脱硫，采用固体做脱硫剂的脱硫方法称为干法脱硫。 一般的湿法脱硫有化学溶剂法（如醇胺法）、物理溶剂法（如Selexol法、Flour法）、化学-物理溶剂法（如砜胺法）和直接转化法（如矶法、铁法）。常见的干法脱硫有膜分离法、分子筛法、不可再生固定床吸附法和低温分离法等。 （2）天然气脱硫方法选用原则 天然气组分、处理量、硫含量、厂站所处自然条件、产品质量要求、运行操作要求等都是天然气脱硫工艺的选择依据。目前，根据国内外工业实践的经验，天然气脱硫脱碳工艺的选择原则可参考以下内容。 ①原料气中含硫量高，处理量大，硫碳比高需要选择性吸收H2S同时脱除相当量的CO2,原料气压力低，净化气H2S要求严格等条件下，可选择醇胺法作为脱酸工艺。 ②原料气中含有超量的有机硫化物需要脱除，宜选用砜胺法。此外，H2S分压高的原料气选用砜胺法时能耗远低于醇胺法。 ③H2S含量较低的原料气中，潜硫量在d?5t/d时可考虑直接转化法，潜硫量低于d的可选用非再生固体脱硫法如固体氧化铁法等。 实践中，往往在选择基本工艺方案之后，根据具体情况进行技术经济比较，最终确定天然气的脱硫脱碳方法。图1和图2分别表示了原料气中酸气分压和出口气质量指标对脱硫方案选择的影响。 图1脱硫方案选择与酸气分压的关系 图2脱硫方案选择与进、出口气质量指标的关系 （3）低含硫量天然气脱硫方案 某项目天然气组分和参数如下: 表1原料气组分表
表2原料气工艺参数表 几种脱硫工艺方案如下: ①干法脱硫固定床吸附法 氧化铁固体脱硫是典型的干法脱硫工艺，处理原料气中的H2S含量一般在lOppm 到1%之间。工艺流程图如图3。 原料气首先进行过滤分离，除去固体杂质和游离水后，进入脱硫装置固体脱硫塔进行吸附脱除气体中含有的H2S，其余塔进行更换脱硫剂工作。脱硫后的净化气经过滤分离，除去化学反应产生的水和气流带出的脱硫剂杂质后输出。 氧化铁固体脱硫工艺所需要的主要设备见表3,常见脱硫装置见图4。 图3氧化铁固体脱硫工艺流程
氧化镁湿法脱硫工艺 【信息时间：2010-10-22 阅读次数：261 】【我要打印】【关闭】 一、工作原理 氧化镁湿法脱硫工艺（简称：镁法脱硫）与石灰-石膏法脱硫工艺类似，它是以氧化镁（MgO）为原料，经熟化生成氢氧化镁（Mg(OH) 2 ）作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫系统。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化镁进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为亚硫酸镁和硫酸镁混合物。如采用强制氧化工艺，最终反应产物为硫酸镁溶液，经脱水干燥后形成硫酸镁晶体。 二、反应过程 1、熟化 MgO+H 2O —>Mg(OH) 2 2、吸收 SO 2 + H 2 O—> H 2 SO 3 SO 3 + H 2 O—> H 2 SO 4 3、中和 Mg(OH) 2+ H 2 SO 3 —> Mg SO 3 +2H 2 O Mg(OH) 2+ H 2 SO 4 —>Mg SO 4 +2H 2 O Mg(OH) 2+2HCl—>Mg Cl 2 +2H 2 O Mg(OH) 2+2HF —>MgF 2 +2H 2 O 4、氧化 2 Mg SO 3+O 2 —>2Mg SO 4 5、结晶 Mg SO 3+ 3H 2 O—> Mg SO 3 〃3H 2 O
Mg SO 4+ 7H 2 O —>Mg SO 4 〃7H 2 O 三、系统组成 脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、氢氧化镁浆液制备系统、浓缩塔系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统（工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等）、电气控制系统等几部分组成。 四、工艺流程 锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>浓缩塔—>吸收塔—>烟囱 来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入浓缩塔、吸收塔，吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体，上部为吸收区，下部为氧化区，经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。系统一般装3-4 台浆液循环泵，每台循环泵对应一层雾化喷淋层。当只有一台机组运行时或负荷较小时，可以停运1-2层喷淋层，此时系统仍保持较高的液气比，从而可达到所需的脱硫效果。吸收区上部装二级除雾器，除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。吸收SO 2 后的浆液进入循环氧化区，在循环氧化区中，亚硫酸镁被鼓入的空气氧化成硫酸镁晶体。同时，由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的氢氧化镁浆液，用于补充被消耗掉的氢氧化镁，使吸收浆液保持一定的pH值。反应生成物浆液达到一定密度时先排至吸收塔前的浓缩塔，经浓缩后进入脱硫副产品系统，经过脱水形成硫酸镁晶体。 五、工艺特点 1、反应性好，脱硫效率高 湿法脱硫的反应强度取决于脱硫剂碱金属离子的溶解碱性。由于镁离子的溶解碱性比钙离子高数百倍，因而镁基脱硫剂具有比钙基脱硫剂高数十倍的脱硫反应能力。工业实践证明，镁基脱硫剂能比钙基脱硫剂更高的脱硫效率，可达99%以上，同时采用镁基脱硫所要求的喷淋水量仅相当于达到同样脱硫效率的钙基脱硫的1/3，耗电量也大为降低。 2、运行可靠性高 由于镁基脱硫生成物的溶解度较高，其固体悬浮物为松散的结晶体，不易沉积，因此没有钙基湿法脱硫系统中存在的结垢、结块、堵塞等现象，运行可靠，维护更容易。
氧化镁脱硫技术方案 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
2×75t/h、130t/h锅炉烟气脱硫工程技术建议书 ××××××××有限公司 2011年11月19日
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1.工程概述 现有一台130t/h循环流化床锅炉、两台75t/h粉煤炉，为了保护厂区周围的生产、生活环境，并积极响应国家节能减排的号召，预建设锅炉烟气脱硫设施及相关的配套设备和构筑物，使烟尘、二氧化硫等指标达到国家的排放标准，为企业自身的发展创造良好的条件。 本方案将根据建设方提供的基础数据和相关国家标准，按照建设方和环境保护管理部门的意见，从技术和经济等方面，叙述其烟气脱硫系统的可行性。烟气脱硫系统参照国家规定的《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》（HJ462-2009），采用成熟、先进、可靠的氧化镁湿式烟气脱硫工艺，130t/h、 2×75t/h锅炉采用3炉1塔的配置方式，塔外氧化、塔外循环，副产物处理系统及电气热控系统为共用系统。 2.工程设计 总体设计原则 1)设计必须符合适用的要求：选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型 式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足使用的需要，以保证烟气脱硫系统功能的实现。在充分尊重用户需求和环境保护管理部门意见的同时，认真执行国家有关法规、标准及规定。 2)设计应符合经济的要求：选择的处理工艺应能满足系统需要和要求，
并尽可能降低运行费用。设计中一方面尽可能选用质优价廉的设备，以及采用合理措施降低工程造价；另一方面又必须保证在工程建成投入使用后，取得最大的经济效益和使用效果。 3)技术应当力求先进、合理：设计中必须根据生产的需要和可能，在经 济合理的原则下，尽可能采用先进技术。在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备的供应情况，妥善确定。 4)实用、美观，避免二次污染：平面布置和建、构筑物形式力求与厂区 其它建筑和环境协调一致。整个系统设计应充分考虑设备噪声、处理药剂等可能造成的二次污染。 5)不影响锅炉正常运行：脱硫系统工作时不影响锅炉的正常运行，并保 证在给定设计条件下，确保烟气中SO2的达标排放。脱硫装置使用寿命长、操作维护简单，布置紧凑、占地面积小。处理设施有较高的耐冲击负荷能力，并能在北方冬季寒冷气候条件下正常运行。 设计依据 1)建设方提供的基础资料及要求； 2)《环境空气质量标准》（GB3095-19960）； 3)《大气污染物排放综合标准》（GB16297-1996）； 4)《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）； 5)《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）； 6)《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》（HJ462-2009）； 7)《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）；
醇胺法脱硫脱碳工艺技术及应用 醇胺法和砜胺法的典型工艺流程和设备是相同的。 (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。在图2-2所示的典型流程基础上，还可根据需要衍生出一些其他流程，例如分流流程(见图2-3)。在图2-3中，由再生塔中部引出一部分半贫液(已在塔内汽提出绝大部分酸性组分但尚未在重沸器内进一步汽提的溶液)送至吸收塔的中部，而经过重沸器汽提后的贫液仍送至吸收塔的顶部。此流程虽然增加了一些设备与投资，但对酸性组分含量高的天然气脱硫脱碳装置却可显著降低能耗。图2-4是BASF公司采用活化MDEA(aMDEA)溶液的分流法脱碳工艺流程。该流程中活化MDEA溶液分为两股在不同位置进入吸收塔，即半贫液进入塔的中部，而贫液则进入塔的顶部。从低压闪蒸罐底部流出的是未完全汽提好的半贫液，将其送到酸性组分浓度较高的吸收塔中部；而从再生塔底部流出的贫液则进入吸收塔的顶部，与酸性组分浓度很低的气流接触，使湿净化气中的酸性组分含量降低至所要求之值。离开吸收塔的富液先适当降压闪蒸，再在更低压力下闪蒸，然后去再生塔内进行汽提，离开低压闪蒸罐顶部的气体即为所脱除的酸气。此流程的特点是装置处理量可提高，再生能耗较少，主要用于天然气及合成气脱碳。 (二) 主要设备 1. 高压吸收系统高压吸收系统由原料
天然气脱硫工艺介绍公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
天然气脱硫工艺介绍 （1）工程中常用的天然气脱硫方法 天然气脱硫的方法有很多种，习惯上把采用溶液或溶剂做脱硫剂的脱硫方法称为湿法脱硫，采用固体做脱硫剂的脱硫方法称为干法脱硫。 一般的湿法脱硫有化学溶剂法（如醇胺法）、物理溶剂法（如Selexol法、Flour法）、化学-物理溶剂法（如砜胺法）和直接转化法（如矾法、铁法）。常见的干法脱硫有膜分离法、分子筛法、不可再生固定床吸附法和低温分离法等。（2）天然气脱硫方法选用原则 天然气组分、处理量、硫含量、厂站所处自然条件、产品质量要求、运行操作要求等都是天然气脱硫工艺的选择依据。目前，根据国内外工业实践的经验，天然气脱硫脱碳工艺的选择原则可参考以下内容。 ①原料气中含硫量高，处理量大，硫碳比高需要选择性吸收H 2 S同时脱除相 当量的CO 2，原料气压力低，净化气H 2 S要求严格等条件下，可选择醇胺法作为脱 酸工艺。 ②原料气中含有超量的有机硫化物需要脱除，宜选用砜胺法。此外，H 2 S分压高的原料气选用砜胺法时能耗远低于醇胺法。 ③ H 2 S含量较低的原料气中，潜硫量在d～5t/d时可考虑直接转化法，潜硫量低于d的可选用非再生固体脱硫法如固体氧化铁法等。 实践中，往往在选择基本工艺方案之后，根据具体情况进行技术经济比较，最终确定天然气的脱硫脱碳方法。图1 和图2 分别表示了原料气中酸气分压和出口气质量指标对脱硫方案选择的影响。
图1 脱硫方案选择与酸气分压的关系 图2 脱硫方案选择与进、出口气质量指标的关系（3）低含硫量天然气脱硫方案 某项目天然气组分和参数如下： 表1 原料气组分表 表2 原料气工艺参数表
氧化镁脱硫工艺 一、工作原理 氧化镁湿法脱硫工艺（简称：镁法脱硫）与石灰-石膏法脱硫工艺类似，它是以氧化镁（MgO）为原料，经熟化生成氢氧化镁（Mg(OH) 2 ）作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫系统。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化镁进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为亚硫酸镁和硫酸镁混合物。如采用强制氧化工艺，最终反应产物为硫酸镁溶液，经脱水干燥后形成硫酸镁晶体。 二、反应过程 1、熟化 MgO+H 2O —>Mg(OH) 2 2、吸收 SO 2 + H 2 O—> H 2 SO 3 SO 3 + H 2 O—> H 2 SO 4 3、中和 Mg(OH) 2+ H 2 SO 3 —> MgSO 3 +2H 2 O Mg(OH) 2+ H 2 SO 4 —> MgSO 4 +2H 2 O Mg(OH) 2+2HCl—> MgCl 2 +2H 2 O Mg(OH) 2+2HF —>MgF 2 +2H 2 O 4、氧化 2 MgSO 3+O 2 —>2MgSO 4 5、结晶 MgSO 3+ 3H 2 O—> MgSO 3 ·3H 2 O MgSO 4+ 7H 2 O —>MgSO 4 ·7H 2 O 三、系统组成 脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、氢氧化镁浆液制备系统、浓缩塔系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统（工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等）、电气控制系统等几部分组成。 四、工艺流程
锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>浓缩塔—>吸收塔—>烟囱 来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入浓缩塔、吸收塔，吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收、氧化功能于一体，上部为吸收区，下部为氧化区，经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。系统一般装3-4 台浆液循环泵，每台循环泵对应一层雾化喷淋层。当只有一台机组运行时或负荷较小时，可以停运1-2层喷淋层，此时系统仍保持较高的液气比，从而可达到所需的脱硫效果。吸收区上部装二级除雾器，除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。吸收SO 后的浆液进入循环氧化区，在循环氧化区中，亚硫酸镁被鼓 2 入的空气氧化成硫酸镁晶体。同时，由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的氢氧化镁浆液，用于补充被消耗掉的氢氧化镁，使吸收浆液保持一定的pH值。反应生成物浆液达到一定密度时先排至吸收塔前的浓缩塔，经浓缩后进入脱硫副产品系统，经过脱水形成硫酸镁晶体。 五、工艺特点 1、反应性好，脱硫效率高 湿法脱硫的反应强度取决于脱硫剂碱金属离子的溶解碱性。由于镁离子的溶解碱性比钙离子高数百倍，因而镁基脱硫剂具有比钙基脱硫剂高数十倍的脱硫反应能力。工业实践证明，镁基脱硫剂能比钙基脱硫剂更高的脱硫效率，可达99%以上，同时采用镁基脱硫所要求的喷淋水量仅相当于达到同样脱硫效率的钙基脱硫的1/3，耗电量也大为降低。 2、运行可靠性高 由于镁基脱硫生成物的溶解度较高，其固体悬浮物为松散的结晶体，不易沉积，因此没有钙基湿法脱硫系统中存在的结垢、结块、堵塞等现象，运行可靠，维护更容易。 3、造价低 由于反应强度高，镁基喷淋反应吸收塔的高度只有钙基脱硫的2/3左右，因此，镁基脱硫的主体设备的造价要明显低于钙基吸收塔。 同时，由于氧化镁的分子量（40）是氧化钙（56）的73%，是碳酸钙（石灰石，分子量为100）的40%，因此，去除等量的二氧化硫所需的氧化镁要比钙基
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。
避免胺法脱硫装置的开裂 API推荐性规范 945 第三版，2003年6月 声明 目录 I 范围 2参考文献 2.1 参考出版物 2.2 参考标准和规范 2.3其他标准和规范 2.4 3定义 4 背景 4.1胺处理装置 4.2胺处理装置存在的主要问题 5 建造材料和制造新设备指导 5.1建造材料 5.2制造 6现有设备的检测与维修 6.1概述 6.2检测材料 6.3 应当进行检验的设备和管道 6.4检测方法 6.5设备消缺 6.6无损伤设备的焊后热处理 附录A 开裂机理 附录B设备防腐应当考虑的问题 附录C 有关胺处理装置开裂问题新信息提供的要求 图 胺处理装置的典型流程图 A-1焊缝热影响区的硫化物应力腐蚀开裂 A-2碳钢法兰内表面的氢鼓泡 A-3碳钢的阶梯状氢致开裂（HIC） A-4应力导向氢致开裂 A-5临近焊缝部位的碱应力腐蚀开裂 A-6 MEA装置中管道焊缝的碱应力腐蚀开裂 A-7 DEA装置中的弯头部位的碱应力腐蚀开裂 A-8 DEA环境中的碱穿晶应力腐蚀开裂 1、范围 本推荐性规范主要探讨了胺处理装置的碳钢设备的环境开裂问题。胺处理装置中不锈钢的应力腐蚀开裂不在本规范的范围，尽管胺处理装置中的不锈钢应力腐蚀开裂也有些独立的报道。本推荐性规范目的是用来提出碳钢材料，包括建造、检测和维修，方面的指导，以确保装置安全可靠的运行。本规范中的钢采
用的是ASTM或其他标准规范中与其等效的钢材。焊接是胺处理设备主要的建造和连接方式。关于焊缝和焊肉的定义见3.1 and 3.2。 本文是建立在当前的一些工程实践基础上，并参考了近来的一些工业经验。老的胺处理装置可能不能完全遵照本规范中的要求，这并不意味着这些装置不安全或不可靠。没有两个胺处理装置是完全一样的，对特定设备需要进行的调整取决于其运行条件、检测和维护历史。每一家公司都要对自己装置的安全性和可靠性负责。 2、参考文献 2.1参考出版物 下面是本规范的参考文献。 1. H. W. Schmidt et al., “Stress Corrosion Cracking in Alkaline Solutions”，Corrosion, 1951, Volume 7, No. 9, p. 295. 2. G. L Garwood, “What to Do About Amine Stress Corrosion”, Oil and Gas Journal, July 27, 1953, Volume 52, p. 334. 3. P G. Hughes, “Stress Corrosion Cracking in an MBA Unit”, Proceedings of the 1982 U.K. National Corrosion Conference, Institute of Corrosion Science and Technology, Birmingham, I3ngland, 1982, p. 87. 4. H. l. MeHenry et al., “Failure Analysis of an Amine Absorber Pressure Vessel,” Materials Performance, 1987. Volume 26, No. 8, p. 18. 5. J. Gutzeit and I M. Johnson, “Stress Corrosion Cracking of Carbon Steel Welds in Amine Service”, Materials Performance, 1986, Volume 25, No. 7, p. 18. 6. J. P. Richert et al., “Stress Corrosion Cracking of Carbon Steel in Amine Systems”, Materials Performance, 1988, Volume 27, No. l, p.9. 7. A. J. Bagdasanian et al., “Stress Corrosion Cracking of Carbon Steel in DEA and ADIP Solutions”, Materials Performance, 1991,Volume 30, No. 5, p. 63. 8. R. J. Horvath, Group Committee T-8 Minutes, Sec. 5.l0——Amine Units, Fall Committee WeekI93, September 29, 1993. NACE International. 9. R. N. Parkins and Z. A. Foroulis, “The Stress Corrosion Cracking of Mild Steel in Monoethanolamine Solutions?± (Paper 188), Cor,vsion/87, NACE Tnternational, Houston, 1987. 10. H. U. Schutt, “New Aspects of Stress Corrosion Cracking in Monethanolamine Solutions” (Paper 159), Cormsion/88, NACE International, Houston, 1988. 11. M.S. Cayard, R.D. Kane, L. Kaley and M. Prager, “Research Report on Characterization and Monitoring of Cracking in Wet H2S Service”, API Publication 939, American Petroleum Institute, Washington, D.C., October1994. 12. T.G. Gooch, “Hardness and Stress Corrosion Cracking of Fern tic Steel”, Welding Institute Research Bulletin. 1982, Volume 23, No.8，p. 241. 13. C. S. Carter and M. V. Hyatt, Review of Stress Comasion Cracking in Low Alloy Steels with Yield Strengths Below 1 50 KST,?± Sfr?ˉcw Cortnsion Cracking and Hydrogen Embrittlement of Iron Base Alloys.NACE International, Houston, 1977, p. 524. 2.2 参考标准和规范 下面给出了本推荐性规范直接参考的标准和规范（文中没有标出）。这些标准和规范都会定期更新，发布新版本，在采用本规范时应当参考这些标准规范的最新版本。 API API 510 压力容器检验规程：维护、检验、定级、维修和更换 API 570 管道检验规程：检测、维修、更换和在役管道的定级