硫酸培训教材

硫磺制酸工艺培训资料

硫磺制酸工艺培训资料

广西银亿科技化工有限公司400KT/H硫磺制酸项目主要有以下工段：熔硫精制、贮存工段，焚硫转化工段，干燥吸收工段，余热回收工段，低温位余热回收工段，汽轮发电工段，除盐水工段，循环水工段，空压站。

一、反应原理

反应式：S+O2→SO2+Q

SO2+O2→SO3+Q

SO3+H2O→H2SO4+Q

二、工艺流程简介

1、 熔硫、精制 （附工艺流程方框图）

来自固硫库的固体硫磺由硫磺皮带运输机（L0201）送入快速熔硫槽（V0201）内熔化，经快速熔硫槽熔化后的液硫自溢流口自流至粗硫槽（V0202）内，经粗硫槽输送泵（P0201）分别送入卧式液硫过滤器（V0203）内过滤。过滤后的精制硫磺通过外部管道送入液硫储槽中贮存。 卧式液硫过滤器（V0203）在正常过滤前需预涂。即：将助滤剂――硅藻土加入粗硫槽中，通过搅拌使之与液硫混合，再经预涂泵（P0203）送入卧式液硫过滤器对过滤叶片进行预涂。 经液硫中间泵（P0202）送入液硫储槽（V0301A、B）。快速熔硫槽、粗硫槽、液硫储槽内均设有蒸汽加热管，卧式液硫过滤器设有保温蒸汽夹套，用0.5～0.6MPa蒸汽间接加热，使硫磺保持熔融状态。

2 、风机房、焚硫转化工段（附工艺流程方框图）

液硫由精硫泵加压分别经2只磺枪喷入焚硫炉（F0401）中与干燥空气混合燃烧。硫磺燃烧所需的空气经空气过滤器（X0401）过滤后，由空气鼓风机组（C0401）加压，再经干燥塔（T0501）用硫酸干燥，最后通过空气预热器预热后送入焚硫炉。干燥塔内用98.5％硫酸干燥空气，使出塔空气中的水份≤0.1g/Nm 。干燥空气在焚硫炉与硫磺混合燃烧生成含SO2 11%、1060℃左右的高温炉气，进入余热锅炉（F0601）回收热量（副产中压蒸汽）。出余热锅炉的气体温度已降至425℃，而后进入转化器（R0401）第一段催化剂层进行转化反应，温度升至约619℃进入高温过热器（E0601）进行热交换，产生过热蒸汽送发电厂房发电。冷却后的约450℃炉气进入转化器第二段催化剂层进行转化反应，温度升高至约 527℃后，进入热热换热器（E0401）降温至 450℃，进入转化器第三段催化剂层进行转化反应，温度升高到约471℃后，依次进入冷热换热器 （E0402）和省煤器3B （E0602）换热。降温至约 180℃的一次转化气进入低温回收系统的高温吸收塔（T0901），用 200℃99%硫酸吸收其中的 SO3，未被吸收的气体进入空气预热器（E0904），与干燥塔来的空气换热后进入第一吸收塔（T0502），用 98.5％浓硫酸吸收其中 SO3，未被吸收的气体通过塔顶的纤维除沫器，再经冷热换热器，热热换热器换热，气体被加热至425℃进入转化器第四段催化剂层进行转化反应。温度升至约445℃进入低温过热器（E0603）和省煤器4A/4C（E0604）回收其热能，炉气被降温至约140℃送干燥吸收工段二吸塔 （T0503）。为了调节各段催化剂层气体进口温度，设置了必要的副线和阀门。转化系统开车升温按一定程序采用轻柴油直接蓄热升温法，不再设置预热炉。

3 、干燥、吸收工段（附工艺流程方框图）

干吸酸系统采用三塔一槽，即干燥塔（T0501）、一吸塔（T0502）、二吸塔（T0503），共用一个酸循环槽（V0501）。干吸系统均用98.5％硫酸干燥和吸收。循环槽采用卧式槽。干燥塔（T0501）和二吸塔（T0503）塔顶喷淋酸温度为60℃、浓度为98.5％，干燥塔和二吸塔分别吸收水分和SO3后自塔底排至酸循环槽（V0501）中。由转化器第三段出来的一次转化气经换热冷却后进入一吸塔（T0502）， 塔顶用80℃、浓度为98.5％的硫酸喷淋，吸收SO3后的酸自塔底流出进入酸循环槽（V0501）中，出塔酸温约为103℃，在循环槽中与干燥塔和二吸塔下塔酸混合，用工艺水调节循环酸浓度至98.5％，再由循环酸泵（P0501）分别送入主酸冷却器（E0501）和一吸酸冷却器（E0502），酸冷却器进口酸温约为90℃，出口酸温分别为 60℃和80℃，再进入干燥塔、一吸塔和二吸塔进行喷淋。成品酸自成品酸泵（P0502）出口引出经成品酸冷却器（E0503）冷却至50℃输送到用户。一吸塔（T0502）中未被吸收的气体通过塔顶的纤维除沫器除沫后送回焚硫转化系统。 由转化器第四段出来的二次转化气经换热后进入二吸塔（T0503），该塔采用60℃，浓度为98.5％硫酸喷淋，吸收SO3后的酸自塔底流入酸循环泵槽（V0501）中，出塔酸温约为 75℃。未被吸收的气体通过塔顶的除雾器除去其中夹带的酸雾后，经尾气吸收塔（T0504）碱液吸收系统处理，二氧化硫含量达标后通过尾气烟囱（S0401）放空。 为方便检修时设备和管道内积酸排尽，本工段设置地下酸槽（V0502）和地下槽酸泵（P0504）。首次开车用母酸由界区外硫酸罐区酸泵送入干燥、吸收工段酸循环泵槽（V0501）。

4、 余热回收工段（附工艺流程方框图）

4.1烟气流程

烟气侧设置的设备包括转化器（R0401）一段出口的高温过热器（E0601） 、转化器二段出口的高温换热器（E0401）、转化器三段出口的低温换热器（E0402） 、省煤器 3B（E0602） 、转化器四段出口的低温过热器（E0603） 、省煤器4A/4C（E0604）以及焚硫炉出口的火管余热锅炉（F0601）。温度约1100℃的烟气从焚硫炉出口进入火管式余热锅炉（F0601），与锅炉锅壳里的水汽换热后降温至约425℃，进入转化器（R0401）一段，反应升温后，进入高温过热器（E0601） ，与高温过热器内的过热器蒸汽换热降温至约 450℃，再回到转化器二段，继续反应升温，烟气从二段出来后进入高温换热器（E0601），与换热器内的冷烟气换热降温至约450℃后进入转化器三段，烟气在转化器三段反应升温，从三段出口出来后依次进入低温换热器（E0402）和省煤器 3B（E0602） ，烟气温度冷却至约 180℃后，送去一吸塔（T0502） ；从一吸塔回来的烟气依次通过低温换热器（E0402）和高温换热器（E0601）升温至约 425℃进入转化器四段，烟气反应升温后，从四段出来，依次进入低温过热器（E0603）和省煤器4A/4C（E0604），温度降至约162℃，然后送入二吸塔（T0503)。

4.2 水汽流程

经热力除氧后、由锅炉给水泵（P1005）加压后的除氧水，依次进入省煤器 4A/4C（E0604） 、省煤器 3B（E0602）与其内的热烟气换热后温度约为 230℃，然后送入火管余热锅炉（F0601）的汽包并通过下降管进入锅壳，与炉管内的高温烟气换热，水吸收热量后蒸发，变为中压饱和蒸汽从锅炉汽包顶部出口送出； 由锅炉汽包顶部送出的饱和蒸汽进入低温过热器（E0603）进行一次过热，然后进入高温过热器（E0601）再进行一次过热，期间设置有喷水减温器调节过热蒸汽的温度，从高温过热器（E0601）出来的过热蒸汽温度约为 450℃，压力约 3.82MPa，此蒸汽通过蒸汽集箱后送给用户或汽轮发电系统使用。

5 、低温回收工段（附工艺流程方框图）

5.1烟气流程

来自省煤器3B（E0602）出口的约180℃烟气进入吸收塔（T0901)，在填料层内烟气中的三氧化硫被循环酸吸收，剩余的烟气从塔顶排出，温度约为 200℃；烟气从吸收塔（T0901)顶出来后进入空气预热器（E0904)热侧，与干燥塔（T0501)来的冷空气换热后，温度降至约140℃，之后，烟气进入一吸塔（T0502)，回到制酸系统流程。

5.2 酸循环流程

酸循环泵槽（V0901)内的约210℃，浓度约99.6%的酸经酸循环泵（P0901)增压后送入蒸发器（E0901）管程，与管外的汽水换热降温至约196℃后分成二路；一路进入稀释器（MX0901），在稀释器内与稀释水混合，浓度降至 99%，温度升至约 200℃，出稀释器后进入吸收塔（T0901）顶分酸器，均匀喷洒在塔内填料层上，吸收通过填料层的烟气中的三氧化硫，吸收三氧化硫后的硫酸温度升至约210℃，浓度升至约99.6%，此硫酸在塔底汇集后靠自重流回酸循环泵槽（V0901)，完成一个循环；另一路酸经过除氧水预热器（E0902）和除盐水预热器（E0903）换热降温至约80℃后送入制酸系统循环槽。

5.3 水汽流程

来自水处理站的二次除盐水经过除盐水预热器（E0903）与热酸换热升温至约65℃，进入低温回收除氧器（V0903)，经热力除氧后，经低压给水泵升压后进入除氧水预热器（E0902），与热酸换热升温至约 145℃，然后进入蒸发器壳程，与蒸发器（E0901)管内循环酸换热后，蒸发变为0.8MPa（A）饱和蒸汽，经蒸发器（E0901）顶部管道送入制酸系统低压蒸汽管网。 6、空压站工艺流程（附工艺流程方框图）

空气进入螺杆空气压缩机（C1401），经压缩机压缩使气体压力达到 0.8MPa（G），经高效油水分离器（V1401）进入微热再生干燥器（X1401），经干燥的空气达到-40℃露点（常压）后经仪用空气储罐由外管送至各用户。

7、汽轮发电

7.1 主蒸汽系统

来自锅炉的新蒸汽经隔离阀，速关阀进入汽轮机高压部分蒸汽室，然后由调节汽阀控制进入汽轮机通流部分做功。蒸汽经过一个复速级和三个压力级膨胀做功后，压力降到调整抽汽压力值，这时，一部分蒸汽经抽汽口、抽汽速关阀抽汽至热网。其余部分则经过低压调节汽阀进入汽机低压部分继续膨胀做功。乏汽排入凝汽器结成水，再由凝结水泵送出经两级射汽抽气器加热后，再经低压加热器加热至除氧器。两级射汽抽气器出口处引一路凝结水回凝汽器热井作再循环管路。在两级射汽抽气器和低压加热器给水管路上串接热井水位电动调节阀组。以对凝结水热井水位进行手动或自动调节。凝汽器上有一接口与排汽安全阀相连接，当凝汽器内压力过高时，可通过排汽安全阀自动向空中排汽。

7.2 主给水系统

本装置采用DG85-80×7锅炉给水泵 2台，正常情况下，1开1备。

7.3 凝结水系统

抽凝式机组各设2台流量50m3/h、扬程60m的凝结水泵，互为备用。主凝结水主要流程如下：凝汽器→凝结水泵→汽封加热器→低压加热器→除氧器。

7.4 循环冷却水系统

循环冷却水采用闭式循环系统，通过冷却塔冷却后经循环水泵输送向凝汽器、冷油器、发电机空气冷却器提供循环冷却水。

7.5 真空抽气系统

本装置设置有启动抽气器和两级射汽抽气器。启动抽气器主要用在开机时，为快速建立凝汽真空以启动汽轮机使用。两级射汽抽气器作为主抽气器，及时抽出凝汽器内不凝结气体，确保凝汽真空度。

7.6 汽封系统

汽轮机前后汽封均采用高低齿齿封结构， 可有效阻止蒸汽轴向外漏，前汽封第一段漏汽引至除氧抽汽管，第二段漏汽和后汽封相连用以封气。汽轮机开机启动时， 汽封封气用蒸汽为新蒸汽节流产生。当漏汽量增大时， 可开大汽封管路至凝汽器截止阀。

7.7 补水系统

补充水采用除盐水直接补入凝汽器和除氧器的补水方式。

7.8 低压加热器疏水系统

低加疏水是通过阻汽排水阀，将疏水疏入凝汽器接口，为保证低加异常情况下能及时排放，设有事故疏水旁路，低加的异常疏水可直接排入凝汽器。