煤气脱硫工程技术方案.docx
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煤气脱硫工程技术方案
达州市福达焦化实业有限公司煤气脱硫工程
《技术方案》
达州市福达焦化实业有限公司
二〇一三年二月
目录
第一章前言……………………………………………………………………1
第二章装置概况………………………………………………………………2
2.1装置名称……………………………………………………………………2
2.2设计规模……………………………………………………………………2
2.3设计基础条件………………………………………………………………2
2.3.1流量…………………………………………………………………………2
2.3.2温度…………………………………………………………………………2
2.3.3压力…………………………………………………………………………2
2.3.4原料气组成（V%）…………………………………………………………2
2.4净化气产品要求………………………………………………………………2
2.4.1净化气产量…………………………………………………………………2
2.4.2净化气产量调节范围…………………………………………………………2
2.4.3净化气出界区压力……………………………………………………………2
2.4.4净化气温度……………………………………………………………………2
2.4.5净化气产品质量H2S含量……………………………………………………2
2.5H2S脱除效率…………………………………………………………………2
2.6设计操作时数…………………………………………………………………3
第三章湿式氧化催化法工艺技术介绍…………………………………………4
3.1SLTL-II法湿式氧化催化法技术介绍…………………………………………4
3.1.1改良湿式氧化催化法SLTL-II法湿式氧化催化法的原理…………………4
3.1.2工艺流程设计说明……………………………………………………………4
3.2工艺流程简述……………………………………………………………………5
3.2.1气体流程………………………………………………………………………5
3.2.2液体流程………………………………………………………………………5
第四章控制系统……………………………………………………………………6
4.1基本控制功能……………………………………………………………………6
4.1.1顺序控制………………………………………………………………………6
4.1.2程控调节………………………………………………………………………6
4.1.3优化控制………………………………………………………………………6
4.1.4联锁控制………………………………………………………………………6
4.1.5管理功能………………………………………………………………………6
4.2控制设备选型……………………………………………………………………6
4.2.1控制系统选型…………………………………………………………………6
4.2.2现场仪表选型…………………………………………………………………7
4.3控制软件及特点…………………………………………………………………7
第五章主要设备一览表……………………………………………………………8
5.1静止设备…………………………………………………………………………8
5.2动力设备…………………………………………………………………………9
第六章化学品、填料……………………………………………………………10
第七章消耗指标…………………………………………………………………11
第八章建筑面积…………………………………………………………………12
第九章装置定员…………………………………………………………………13
第十章安全保护与环境卫生…………………………………………………14
10.1安全…………………………………………………………………………14
10.2环境卫生……………………………………………………………………14
第十一章设计采用的主要技术规范…………………………………………15
11.1吸附剂标准…………………………………………………………………15
11.2设备标准……………………………………………………………………15
11.3电气标准及规范……………………………………………………………15
11.4环保设计规范………………………………………………………………16
11.5劳动保护及消防设计规范…………………………………………………16
第十二章卖方的供货范围……………………………………………………17
12.1工艺设备……………………………………………………………………17
12.2化学药剂……………………………………………………………………17
12.3仪器仪表…………………………………………………………………17
12.4技术转让范围……………………………………………………………17
12.5工程实施…………………………………………………………………17
12.6工程技术服务……………………………………………………………17
第十三章技术保证以及售后保障……………………………………………19
13.1技术保证……………………………………………………………………19
13.2装置可靠性指标…………………………………………………………19
13.3装置寿命指标……………………………………………………………19
13.4售后技术服务……………………………………………………………19
第十四章工程进度实施计划……………………………………………………21
第十五章投资估算………………………………………………………………22
15.1硬件投资……………………………………………………………………22
第一章前言
达州市福达焦化实业有限公司是福建长乐市籍人员共同投资兴建的煤焦化生产企业。
2004年10月正式投产，现已形成年生产冶金焦30万吨、焦油1.2万吨、粗苯3000吨以及日40万M3煤气净化回收能力。
年销售收入3.3亿元，利税1000多万元。
2010年，公司拟新征土地80亩，投资1.58亿元，目前，项目的环评已批，正办理土地报批手续。
该项目建成后预计年销售收入2亿元，利税2000万元。
本次工程主要针对焦化煤气的脱硫，使其能达到民用煤气中H2S的排放标准。
第二章装置概况
2.1装置名称
装置名称：
SLTL—II法湿式氧化催化法8300Nm3/H焦炉煤气脱硫装置
2.2设计规模
设计规模：
工程设计处理焦炉煤气气量8300Nm3/h
2.3设计基础条件
2.3.1流量
设计流量：
8300Nm3/h
2.3.2温度
设计温度：
25—45度
2.3.3压力
设计压力：
4—6Kpa（表压）
2.3.4原料气组成（V%）
H2S=5000mg/m3
2.4净化气产品要求
2.4.1净化气产量8300Nm3/h
2.4.2净化气产量调节范围30~105%
2.4.3净化气出界区压力≥2—4Kpa
2.4.4净化气温度常温
2.4.5净化气产品质量：
H2S含量：
≤200mg/Nm3
2.5H2S脱除效率：
≥98%
2.6设计操作时数：
全年连续操作（8760小时）
第三章湿式氧化催化法工艺技术介绍
3.1SLTL-II法湿式氧化催化法技术介绍
3.1.1改良湿式氧化催化法SLTL-II法湿式氧化催化法的原理
该工艺一脱硫催化剂为活性组分及还原介质，以碳酸盐作介质。
脱硫过程按如下顺序，分5个阶段进行：
（1）碱液吸收硫化氢，
（2）催化剂被溶解的硫氢根离子（SH-）还原为烃基，
（3）与水中溶解氧反应，由还原的催化剂析出硫，
（4）还原的催化剂再氧化，
（5）碱液氧化得到再生，提供过程第3阶段溶液中的溶解氧。
脱硫原理为：
吸收：
H2S十Na2CO3→NaHS十NaHCO3
2NaHS十4HaVO3十H2O→Na2V4O9十4NaOH十2S↓
Na2V4O9十2NaOH十H2O十2湿式氧化催化法（氧化态）→
4NaVO3十2湿式氧化催化法（还原态）
再生：
O2+催化剂（还原态）→2催化剂（氧化态）十2H2O
3.1.2工艺流程设计说明
由于该焦炉煤气含H2S量是5000mg/Nm3,含硫量较高，且是常温常压工况，正好适用湿法脱硫技术，如用干法脱硫，则运行费用太高。
如用化学醇胺法，则蒸汽消耗及电耗高，溶液降解腐蚀严重；如用物理法，则因压力太低而不适用。
一般情况下：
当H2S含量在500mg/Nm3以上时采用湿法脱硫较为经济，该装置要求将焦炉煤气中的H2S脱到200mg/Nm3以下，故用湿法脱硫是最经济合理的。
3.2工艺流程简述
SLTL-II法湿式氧化催化法脱硫技术先进可靠，运行费用低；是焦化行业先进脱硫技术。
3.2.1气体流程
8300Nm3/H焦炉煤气引入系统后直接进入装有填料脱硫塔下部，煤气中的H2S被从上面喷淋下来的碱液吸收，经湿法粗脱硫后的煤气进入气液分离器分离掉物理水分后的合格净化气外输。
3.2.2液体流程
由贫液泵来的碱液分别进入脱硫塔上部，吸收硫化氢后从脱硫塔下部排出进入一个富液槽，脱硫液在富液槽内反应后，再分别由二台富液泵加压经换热器打入喷射再生槽，富液在再生槽内被喷射器带入的空气进行氧化再生，再生后的脱硫液自流入贫液槽，再由贫液泵打入脱硫塔上部重新吸收硫化氢。
而在再生槽内再生出的单质硫以泡沫形式被下部向上运动的空气浮选至再生槽液面上部，经由液位调节阀流至硫泡沫贮槽，然后，由硫泡沫泵加压打入熔硫釜制成纯度＞99%的硫磺并经釜底放出。
熔硫后产生的清液则排入贫液槽，新配置的碱液加入贫液槽。
第四章控制系统
煤气净化装置的控制系统设有控制主机。
4.1基本控制功能
4.1.1顺序控制
本装置的全部控制调节阀，按照工艺给定的条件进行顺序控制和模拟调节，使装置正常工作。
这要求顺序控制和模拟控制能有机的结合起来，进行复制控制。
4.1.2程控调节
这是由开关信号和模拟信号组合运行的复杂控制，分三个步骤：
首先是顺序开关信号启动，然后进入自适应随动控制，最后由顺序开关信号关断或开启。
4.1.3优化控制
依据焦炉煤气流量和硫化氢量，自动地调整进入吸收塔的贫液流量，优化装置的运行状况。
4.1.4联锁控制
包括工艺参数联动调节，工艺参数安全联锁，产品质量联锁控制等。
4.1.5管理功能
可以进行完善直观的工艺流程监控与动态显示，如故障自诊断，历史趋势，事故状态和各种操作记录及打印报表。
4.2控制设备选型
4.2.1控制系统选型
本方案控制主机按进口日本OMRON系列高档PLC配上位监控站选型。
可实现完善直观的工艺流程监控与动态显示，PID回路调节、故障自诊断，历史趋势，事故状态和各种操作记录及打印报表。
选用澳大利亚CITECT监控软件，WINDOWS监控界面具有界面友好、操作简便，稳定可靠的特点。
4.2.2现场仪表选型
1）变送器选择1151智能变送器，该变送器具有可靠性高、价格适中，智能化、调试维护简便等特点。
2）硫化氢分析仪：
采用湖北化学所产品。
3）调节阀：
吴忠或其他可靠厂家调节阀。
4）其他常规仪表，采用国内可靠厂家的产品。
4.3控制软件及特点
装置在运行过程中，粗脱硫塔、再生槽应该处于相对稳定运行状态中。
在这个过程中要求原料气流均衡、稳定。
因此对这类过程的控制是关系装置运行质量包括溶液寿命长短的一个关键，本装置方案中以流量为控制量，通过控制脱硫液流量。
达到稳定控制产品焦炉煤气质量的目的。
第八章主要设备一览表
5.1静止设备
静止设备一览表
名称
规格
数量（台）
估价（万元）
备注
脱硫塔
￠2000×26000
2
132.4
碳钢内防腐
分水塔
￠2000×6000
1
9.6
碳钢内防腐
再生槽
￠3200×2700/6500
1
26.4
碳钢内防腐
喷设器
￠130×400
12
7.2
富液反应槽
￠3000×4000
1
14.4
贫液槽
￠3000×3000
1
4.8
碳钢内防腐
配碱槽
￠2000×2000
1
2.4
碳钢内防腐
硫泡沫槽
￠2000×2000
1
2.4
液封槽
￠1000×3000
3
1.92
熔硫釜
￠400×3000
1
25.2
加热器
￠500F=80m2
1
19.2
共计
25
245.92
5.2动力设备
动力设备一览表
名称
规格
数量（台）
估价（万元）
备注
贫液泵
Q=120m3/hH=50m
2
6
富液泵
Q=120m3/hH=50m
2
6
硫泡沫泵
Q=6m3/hH=50m
2
3.6
不锈钢
配碱泵
Q=10m3/hH=18m
2
1.92
不锈钢
合计
8
17.52
第九章化学品、填料
化学品、填料一览表
序号
名称
规格
用途
重量（m3）
价格
（万元）
一
填料
1
填料
聚丙烯花环
气体分布
50
24.6
二
化学品（初次开车用）
1
碱-1
工业级
脱硫配液
5T
1.68
2
碱-2
工业级
脱硫配液
5T
2.4
3
催化剂-1
工业级
脱硫配液
1.2T
13
4
催化剂-2
工业级
脱硫配液
1T
7.7
5
催化剂-3
工业级
脱硫配液
0.5T
4.1
合计
合计
53.48
第一十章消耗指标
序号
名称
设计消耗值
月成本
（万元）
备注
1
碱
5吨/月
0.75
2
催化剂-1
50Kg/月
0.5
催化剂-2
50Kg/月
0.3
催化剂-3
30Kg/月
0.9
3
软水
20吨/月
0.003
4
电
60KW/h
（43200KW/月）
2.16
连续（不含煤气升压电耗）
5
蒸汽0.5Mpa
0.15T/h
（108吨/月）
1.08
间断用
6
副产品硫磺
25吨/月
-5
合计
0.693
每标方煤气净化成本=6930/720/8300=0.001元
第八章建筑面积
界区内非标设备采用露天布置，运转设备布置于室内。
含操作室、配电室、泵房、仓库。
总面积=25×25=625m2
第九章装置定员
工程建成后实行站长负责制管理，全站人员分为站长、班长、工人三部队分。
站长直属于生产部领导，班长为有经验的操作人员；员工工人为经过培训的普通工人。
本工程总定员确定为7，详细岗位设置如下所示
站长：
1人
班长：
3人
工人：
3人
维护人员由厂里统筹安排。
第十章安全保护与环境卫生
10.1安全
本装置的安全按有关规范设计，装置界区内设有安全报警装置，设有消防水，消防蒸汽等。
10.2环境卫生
本装置有废渣、废气排放，废渣需填埋或送硫酸厂作原料，废液、废气排放符合国家环保标准。
第十一章设计采用的主要技术规范
11.1吸附剂标准
GB/T7701.1~GB/T7701.6-98高效吸附用煤质活性炭生产及检验标准
Q/320000HT02-2001CO专用吸附剂及脱硫剂生产及检验标准
11.2设备标准
GB150-1998钢制压力容器
JB4732-97钢制焊接常压容器
HG20580-1998钢制化工容器设计基础规定
HG20581-1998钢制化工容器材料选用规定
HG20582-1998钢制压力容器强度设计规定
HG20503-1998钢制化工容器结构设计规定
HG20584-1998钢制化工容器制造技术要求
JB4720-92钢制塔容器、压力容器安全技术检查规程等。
11.3电气标准及规范
GB50052-1995供配电系统设计规范
GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范
HG/T20664-1999化工企业供电设计技术规定
HG/T20675-1990化工企业电力设计图形和文字符号统一规定
HG/T20687-1989化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计规程等
11.4环保设计规范
《中华人民共和国环境保护法》1989
GB3095-1996《环境空气质量标准》二级标准
GB3096-93《城市区域环境噪声标准》三类标准
GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》
GB8978-1996《污水综合排放标准》
GBJ14-93《工业“三废”排放标准》
HG20504-92《化工废渣添埋场设计规定》
11.5劳动保护及消防设计规范
TJ36-92《化工企业设计卫生标准》
SHJ3047-93《石油化工企业职工安全卫生设计规范》
TJ367-79《工业企业设计卫生标准》
GBJ16-87《建筑设计防火规范》
SHJ16-93《石油化工企业设计防火规范》
第十二章卖方的供货范围
12.1工艺设备
全套，详见第五章
12.2化学药剂
全套，详见第六章
12.7仪器仪表
全套
12.8技术转让范围
卖方将向买方提供如下技术资料
1详细设计说明全套
2详细图全套
3装置操作手册和操作规程
4设备维修手册
5设备安装说明书、操作手册、随即图纸资料
6分析化验规程
7控制系统说明书及操作维护使用说明书、手册、随机文件、图纸及资料。
12.9工程实施
本工程由买方负责完成界区内德所有工厂设计、建设施工及装置考核验收工作。
12.10工程技术服务
1装置交工后，应买方要求定期或不定期到现场解决生产运行中出现的问题
2对买方操作、维护人员进行全面技术培训。
第十三章技术保证以及售后保障
13.1技术保证
①处理气量：
8300Nm3/h
装置操作弹性（对原料气）：
30～105%
②净化气出口压力：
2—4Kpa
③净化气温度：
常温
④净化气中杂质含量：
H2S含量：
≤200mg/Nm3
⑤H2S脱除效率：
≥98%
⑥副产品硫磺产量：
～30t/a
⑦副产品硫磺纯度：
≥99.0%
13.5装置可靠性指标
1动力设备平均无故障时间2000小时
2整体装置平均无故障时间8000小时
13.6装置寿命指标
1）脱硫塔、再生槽、熔硫釜、贮槽等静止设备设计寿命15年
2）装置腐蚀速度：
≤30.0×10-4g/m2h
13.7售后技术服务
服务宗旨：
“客户至上，诚意地提供优质的客户服务”
我公司一贯重视售后服务和技术支持工作，项目建设仅仅只是合同的开始，提供最优秀的服务和最先进的技术给用户才是我们的最终目的。
我公司在服务环节投入大量人力物力，建立了完善的、制度化的售后服务体系。
（1）项目质保维运期为半年（项目建成达标运行后六个月）。
在质保期内凡属技术和产品质量引起的事宜，公司将负责给予整改。
（2）公司保证及时提供运维耗材。
质保期过后，维运只收取成本费用。
（3）公司通过现场指导和集中培训等方式保证客户能够正确运维。
并定期回访提供技术服务。
（4）在接到客户的求助申请（书面、传真或电话等）后，按照国家相关要求，服务人员在12小时内赶到现场予以处理。
（5）定期巡检，解决客户使用中的疑问，并对治理耗材，仪器进行检查维护，保证更好为客户服务。
（6）客户对产品或公司服务不满意或有好的建议，请您致电或直接和本公司技术服务中心联系，还可以通过每年的《顾客满意度调查问卷》和《产品使用调查问卷》反馈给本公司。
公司将对反馈情况实行分析，用于指导和改进以后工作。
（7）维护时由技术服务中心负责人核对项目编号及质保手册。
（8）我公司为用户提供免费使用说明书、维运手册。
免费提供技术服务和技术支持。
（9）保证用户能够及时以成本价购买到所需的备品备件和治理材料。
第十四章工程进度实施计划
1）签订合同、完成详细图设计1.5个月
2）基础施工1个月
3）设备制造、外购设备和辅助材料3个月
4）设备、工艺管道安装2个月
5）吹扫、试压、调试开车0.5个月
6）职工培训、交工验收0.5个月
合计8个月
第十五章投资估算
15.2硬件投资
1）非标设备245.92（万元）
2）动力设备17.52（万元）
3）化学药剂、填料53.48（万元）
4）电器、自控仪表系统47（万元）
5）阀门及管材86.8（万元）
6）设计费10（万元）
7）专有技术使用费0（万元）
8）现场服务费12（万元）
9）建筑安装费55（万元）
10）防腐保温6（万元）
11）运输费8（万元）
12）不可预算费10（万元）
合计551.72（万元）
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