2.5废热回收系统
脱盐水经除氧器除氧后由给水泵送热管省煤器预热,再进入废热锅炉汽包 。废热锅炉产生的饱和蒸汽送人中温过热器,然后进入转化一段出口的高温过热器,产生的过热蒸汽减温、减压后并人公司蒸汽管网 。
3工艺和装置特点
该硫磺和硫化氢联合制酸的工艺和装置具有如下特点:
a.熔硫工序各槽的液位、皮带给料机输磺量均由主控系统自动控制,液硫过滤机设有液压抽芯和振动镣渣装置,操作简单 。熔硫工序冷凝水和废热均可回收利用 。
b.H2S尾气中的硫化氢、氢气、甲醇等在焚硫炉内燃烧生成水,使得焚硫炉出口炉气水含量偏高,炉气水含量越高,露点也越高 。经检测,该装置省煤器出口露点为245℃,废热锅炉出口气体w(H2O)超过10%,均比普通硫磺制酸装置高许多,因此需对烟气管澈换热器、转化器等设备采取防腐处理 。
c.焚硫炉燃烧温度一般控制在1020℃左右,使原料燃烧完全以免产生升华硫 。焚硫炉中后部加入二次空气以强化燃烧 。
d.转化采用丹麦托普索公司催化剂,其中一至三段采用WSA催化剂,以保证SO2总转化率达到99.8%以上,减少装置有害气体排放 。经检验,该催化剂具有活性高、起燃温度低、压力降小、转化率高的优点 。
e.干吸工序冷凝成酸塔与烟酸塔共用一个循环槽,干燥塔与一吸塔共用一个循环槽 。串酸系统中,烟酸塔与干吸塔循环酸可互串,干吸塔与二吸塔循环酸可互串 。各酸槽均配置硫酸浓度分析仪、雷达液位计、磁翻板液位计,可根据DCS的显示调节串酸调节阀、加水阀及产酸阀,操作方便、安全 。
f.该装置采用集散控制系统(DCS),实现在控制室的全CRT操作,装置的关键参数由计算机自动控制 。
4主要设备
4.1焚硫炉
焚硫炉为卧式圆筒形,规格为φ4000mm×13 500mm,内衬耐火砖,设有三道挡墙 。焚硫炉出口端直接与废热锅炉相连,头部设置有硫磺喷嘴、,H2S旋风喷嘴、液化气燃烧器及视镜 。
4.2转化器
转化器规格为φ7000mmX20 800mm,壳体材质为Q235A,内有耐火衬里,由上至下依次为一至五段催化剂床层 。转化器内催化剂分布见表2 。
表2转化器内催化剂分布
项目催化剂床层
一二三四五
催化剂型号VK-WSAVK-WSAVK-WSAVK-38VK-48
催化剂装填量/m32317271818
4.3中温过热器
中温过热器材质为316L,从转化器三段来的气体走壳程,气体温度由456℃降为370℃,废热锅炉汽包来的蒸汽走管程,温度由259℃上升到300 ℃ 。
4.4热管省煤器
热管省煤器为轴向热管省煤器,壳体材质为Q235A,管子材质为20g 。中温过热器来的气体走壳程,温度由370℃降为270℃,除氧水走管程,温度由104℃上升到198℃ 。热管省煤器的除氧水进出口之间有调节阀相联,可通过调节进热管省煤器水量来保证出口气体温度不低于270℃ 。
4.5换热器
转化工序的换热器均采用碟环式换热器,壳体材质为Q235A,管子材质为20g渗铝钢 。
4.6冷凝成酸塔
冷凝成酸塔为立式圆柱形填料塔,规格为φ4900mm×20000mm,塔内衬有耐酸瓷砖,装填90m3φ38mm、φ76mm阶梯环填料 。从热管省煤器来的270℃左右气体从冷凝成酸塔下部进入,气体中SO3被70℃的游离SO3(w)20%发烟硫酸吸收后进人烟酸塔内二次吸收 。
4.7纤维除雾器
纤维除雾器为立式圆柱形,材质为不锈钢,规格为φ4800mm×9000mm,内装21个玻璃纤维高效除雾元件 。
4.8电除雾器
电除雾器采用330根PVC管,规格为φ6200mm×14440mm 。来自二吸塔尾气经复喷管增湿后进入电除雾器,以除去尾气中残存的酸雾、降低尾气有害气体的排放量 。
5装置运行状况及改进措施
该装置自2006年3月投料试车后,因“煤代油”项目工程延期,全部采用硫磺为原料,装置运行平稳 。2007年2月第一次向焚硫炉引入H2S尾气,气体流量约4000m3/h,燃烧36h后因中温过热器管子腐蚀穿孔致使大量蒸汽漏人气体,造成发烟硫酸浓度下降、温度升高,从热管省煤器下部甚至能放出硫酸,于是被迫停车检修 。检修发现,中温过热器有两根管子下部弯头处腐蚀穿孔,腐蚀面积2-3cm2,其边缘厚度仅为0.5mm,其它管子略有减薄 。2007年5月重新引入H:S尾气,流量在3000m3/h左右,运行正常 。2007年7月初,引入的H2S尾气流量达到5 500 m3/h,φ(H2S)约28%,干吸工序水平衡被破坏,为维持硫酸浓度停止向干吸塔酸循环槽和二吸塔酸循环槽加水,并适当增加进焚硫炉硫磺量、减少H2S量,制酸装置硫酸浓度逐渐恢复稳定 。
电除雾器原采用钛合金芒刺型阴极线,开车期间发现电除雾器二次电压只有10-15kV且波动较大,停车后检查发现有6根阳极管底部烧坏,阴极线断裂 。经分析认为可能有以下原因:a.制作过程有塑料焊条掉人阳极管,未及时清理出来从而造成短路;b.下部铅锤框架易摆动,造成极间距变化;c.上部的冲洗阀门关不严 。后改用铅质柱状极线并对电除雾器做了相应的处理,改造一年多来运行良好 。
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