硫化氫制酸裝置基礎(chǔ)設(shè)計方案

1、硫化氫制酸裝置基礎(chǔ)設(shè)計方案目 錄一、設(shè)計依據(jù)二、設(shè)計采用的工藝技術(shù)：三、裝置設(shè)計規(guī)模和運行的技術(shù)經(jīng)濟指標：四、煙氣制酸裝置設(shè)備清單五、非標設(shè)備設(shè)計采用的主要標準、規(guī)范六、自動控制及儀表七、水、電規(guī)格要求八、裝置建設(shè)投資按照業(yè)主提供煙氣制酸條件，特編制本基礎(chǔ)設(shè)計方案。一、設(shè)計依據(jù)1、建廠原則（指導思想）：成熟適用的工藝技術(shù)，設(shè)備經(jīng)久耐用，質(zhì)量好，技術(shù)經(jīng)濟好、環(huán)保達標，建設(shè)速度快，費用省。2、裝置范圍：自硫化氫焚燒爐出口起，至吸收塔尾氣排放煙囪出口止，此范圍內(nèi)的工藝配管、化工設(shè)備、電器、儀表自控、上、下水（含裝置區(qū)內(nèi)的循環(huán)水系統(tǒng)），等的全套裝置。3、設(shè)計條件：煙氣量為8000Nm2/h, SO2

2、6.5%， O2 10%， H20 8.5%（3）氣壓：年平均氣壓 夏季平均氣壓 96.5kPa 冬季平均氣壓 98.26kPa （4）海拔高度： +300m（5）氣溫：年平均氣溫 18.0極端最高氣溫 39.5最熱月平均氣溫 26.5 極端最低氣溫 -3.0（6）濕度：最熱月平均相對濕度 82%最冷月平均相對濕度 82%（7）降雨量：年平均降雨量 日最大降雨量 時最大降雨量 歷年平均積雪深度 （8）地震烈度： 7度 （9）地表水水溫：夏季18，冬季12。（10）常年主導風向為 ，年均風速 m/s，最大風速 m/s。瞬時最大風速 m/s。（11）工作制度：年生產(chǎn)333天，三班制連續(xù)生產(chǎn)。（12

3、）環(huán)保水平：符合國家環(huán)保標準二、設(shè)計采用的工藝技術(shù)： 凈化工段：采用成熟的、并經(jīng)充分證實效果很好的“絕熱蒸發(fā)封閉稀酸洗凈化工藝”，即為“動、填、電”流程。配置為逆噴洗滌器、填料洗滌塔、高效電除霧器等。稀酸冷卻采用板式換熱器，使爐氣獲得高的除塵、除霧效率。逆噴洗滌器、填料洗滌塔均為落地式布置，降低了泵的揚程，同時還大大降低了土建成本，節(jié)約了施工周期。由于凈化工段為負壓操作，為防止氣體管道及設(shè)備抽壞，在電除霧器后設(shè)置安全水封以保護設(shè)備和管道。流程簡述:煙氣首先進入余熱鍋爐降溫后進入逆噴波洗滌器，與噴入逆噴洗滌器的515%稀硫酸接觸，經(jīng)絕熱增濕洗滌，爐氣溫度由320降溫至65，爐氣中大部分礦塵被洗滌

4、進入稀酸中。出口爐氣依次進入填料洗滌塔、高效電除霧器除霧，使酸霧降至0.03g/Nm3后，進入干燥塔。轉(zhuǎn)化工段：設(shè)計按國產(chǎn)觸媒采用(3+1)轉(zhuǎn)化工藝流程，換熱系統(tǒng)采用高效低阻力換熱器。換熱流程采用外部換熱流程，全轉(zhuǎn)化系統(tǒng)采用應(yīng)力全消除設(shè)計，轉(zhuǎn)化率99.80，尾氣中的SO2140PPM.流程簡述:出干燥塔的氣體依次經(jīng)過第、換熱器升溫后，進入轉(zhuǎn)化器的第一段進行轉(zhuǎn)化。經(jīng)一段反應(yīng)后，經(jīng)第換熱器降溫，使溫度降至465，進入轉(zhuǎn)化器第二段催化劑床層進行催化反應(yīng)，然后出轉(zhuǎn)化器進入第II換熱器降溫至430進入轉(zhuǎn)化器第三段催化劑床層進行反應(yīng)。從轉(zhuǎn)化器第三段出口的氣體，進入第III換熱器降溫，進入第一吸收塔，在一吸

5、塔中氣體中的SO3被吸收，再經(jīng)過塔頂?shù)某F器除去酸沫后，再依次通過、II換熱器換熱的殼程，氣體被加熱至420左右進入轉(zhuǎn)化器第四段催化劑床層進行第二次轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化器第四段出口氣體通換熱器降溫進入第二吸收塔，在第二吸收塔中，氣體中的SO3被吸收后并經(jīng)過塔頂?shù)某F器除去其中的酸霧，出二吸塔的尾氣由尾氣煙囪放空。為調(diào)節(jié)和控制各層的反應(yīng)溫度，轉(zhuǎn)化工段設(shè)置了必要的副線和閥門。干吸、成品工段：干吸采用高溫吸收工藝，有利于系統(tǒng)熱平衡，減少酸霧，節(jié)省酸冷器面積。采用高效、低阻力填充塔，干吸塔內(nèi)設(shè)新型管式分酸器和兩層合金絲網(wǎng)除沫器。酸液流程采用：塔槽泵器塔；酸泵采用高效耐用的LSB型立式合金泵；冷卻器采用高效耐用的

6、新型陽極保護濃酸（316L合金）冷卻器。干燥、吸收酸的熱量，通過各自的陽極保護管殼式酸冷卻器冷卻換熱。干吸系統(tǒng)通過串酸、加水和產(chǎn)出成品酸來維持各塔循環(huán)酸濃度和循環(huán)槽的液位。產(chǎn)品酸為93、98工業(yè)濃硫酸。產(chǎn)品酸從管殼式冷酸器出口酸側(cè)直接引出經(jīng)計量后，送往貯酸罐作為成品酸。成品酸從貯酸罐經(jīng)酸泵送入裝酸高位槽裝汽車，設(shè)成品酸槽可確保成品停車或檢修時排酸，同時成品酸罐可以低位配置。防腐保溫：轉(zhuǎn)化系統(tǒng)設(shè)備及管道保溫采用復合硅酸鹽，外刷防水涂料，其它外露金屬設(shè)備和管道刷防腐漆二遍，高溫外露設(shè)備刷耐高溫油漆二遍。三、裝置設(shè)計規(guī)模和運行的技術(shù)經(jīng)濟指標：硫 酸 20000t/a凈化率 98.5 轉(zhuǎn)化率 99.8

7、 吸收率 99.95酸 霧 0.03g/Nm3 水 份 0.1g/Nm3 塵 0.005g/Nm3 產(chǎn)品質(zhì)量 93、98工業(yè)濃硫酸質(zhì)量符合國家標準GB534-2002要求四、煙氣制酸裝置設(shè)備清單（一）序號設(shè)備名稱規(guī)格 材質(zhì)數(shù)量(臺套)價格(萬元)備 注（一）凈化工段 66.41逆噴洗滌器350/1400、H=12m FRP115.02填料洗滌塔內(nèi)1400X11000 FRP、 PP海爾環(huán)填料120.03脫氣塔300/2000X7300、FRP17.54安全封800×1620、PVC10.55稀酸板式換熱器F30、254SMO15.06電除霧器52管塑料電除霧器115.07逆噴稀酸循環(huán)

8、泵Q=40m3/h、H=28m、超高分子聚乙烯 20.7一開一備8稀酸輸送泵Q=10m3/h、H=20m、超高分子聚乙烯 20.5一開一備9填料洗滌塔稀酸循環(huán)泵Q=40m3/h、H=28m、超高分子聚乙烯 20.7一開一備10安全高位槽1200×1500、FRP11.5（二）轉(zhuǎn)化工段 137.51SO2主風機Q=150m3/min、H35kPa 變頻調(diào)速130.02轉(zhuǎn)化器（四段）內(nèi)2500、H13500、Q235、耐熱鑄鐵、纖維磚、火磚135.0觸媒業(yè)主自購3換熱器F80、Q235、20# 16.54換熱器F80、Q235、20# 16.55換熱器F160、Q235、20# 223.

9、06換熱器F175、Q235、20# 225.07一段電加熱器YSH95-180、180kw、Q235、合金14.58四段電加熱器YSH95-120、120kw、Q235、合金12.59電動單梁起重機LD型Q=3t LK8.5 H8m 14.5（三）干吸、成品工段 135.71干燥塔1400×10280 Q235襯瓷磚、合金、填料、絲網(wǎng)除沫器 122.0兩層金屬絲網(wǎng)2第一吸收塔1400×10280 Q235襯瓷磚、合金、填料、絲網(wǎng)除沫器122.03第二吸收塔1400×10280 Q235襯瓷磚、合金、填料、絲網(wǎng)除沫器122.04干燥陽極保護酸冷卻器F=26、316

10、L、304合金等14.05一吸陽極保護酸冷卻器F=35、316L、304合金等15.26二吸陽極保護酸冷卻器F=15、316L、304合金等12.57干燥酸循環(huán)槽內(nèi)2400×2250、鋼殼、襯瓷磚17.28一吸酸循環(huán)槽內(nèi)2400×2250、鋼殼、襯瓷磚17.29二吸酸循環(huán)槽內(nèi)2400×2250、鋼殼、襯瓷磚17.210干燥酸循環(huán)泵Q=40m3/h、H=28m 、合金12.511一吸酸循環(huán)泵Q=40m3/h、H=28m 、合金 25.0備一臺在庫12二吸酸循環(huán)泵Q=40m3/h、H=28m 、合金12.513地下酸槽內(nèi)2000×2250、鋼殼、襯瓷磚16.

11、014地下酸槽泵 Q=20m3/h、H=24m 、合金24.4庫備一臺15酸罐6000×6000 Q235111.516尾氣煙囪426、Q235、PVC、風繩等（二吸塔頂）14.5總標高為45m)（四）循環(huán)水 12.01涼水塔 10BNGZ Q=200 m3/h、14.52循環(huán)水泵 Q=200 m3/h、H=32m24.4一開一備3加藥裝置124多功能電子除垢儀表DA-100DN15011.1（五）綜合 360.01工藝管道160.02電器（裝機600kw、正常運行約250kW配電、電控、避雷、照明）1100.03DCS儀表自控（溫度、壓力、濃度、流量檢測、顯示）170.04閥門、平

12、臺、爬梯、欄桿130.05裝置內(nèi)上、下水系統(tǒng)（含循環(huán)水）130.06裝置保溫(復合硅酸鹽)、防腐漆二遍125.07設(shè)計費120.0 8調(diào)試、開車指導費15.0 9運費120.0總計：柒百壹拾壹萬陸仟元 ￥711.6萬元裝置主要自控儀表清單（二）自控設(shè)備清單序號名稱規(guī) 格單位數(shù)量1熱電偶WRN-430支302熱電阻WZP-430支323壓力變送器WPBGP4E22M臺364液位計UQK-92GF臺45SO2濃度分析儀EN-60015%SO2套26低濃SO2濃度分析儀EN-460 01000PPM套17流量積分儀ZLRJ-IIIC-100 0800m3/min臺1898%H2SO4自動分析儀96.

13、099.0%H2SO4套2993%H2SO4自動分析儀9095%H2SO4套110水流量計（浮子流量計）LZB-25套 311漏酸報警器EN-743套112DCS集散控制JX-300XP（包括操作站、控制站）（浙大中控）套1五、非標設(shè)備設(shè)計采用的主要標準、規(guī)范TSGR0004-2009 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 GB1502011 鋼制壓力容器GB1511999 鋼制管殼式換熱器JB/T47102005 鋼制塔式容器HG/T205832011 鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定HG/T205842011 鋼制化工容器制造技術(shù)要求HG/T205922009 鋼制管法蘭型式、參數(shù)JB/T5303292 管式

14、電除霧器 IEC 國際電氣公司標準HG/T206761990 磚板襯里化工設(shè)備JB/T4735.1-2009 鋼制焊接常壓容器HG/T206782000 襯里鋼殼設(shè)計技術(shù)規(guī)定HG20640-1997 塑料設(shè)備HG/T20696-1999 玻璃鋼化工設(shè)備設(shè)計規(guī)定HGJ21083 圓筒形鋼制焊接貯罐施工驗收規(guī)范HG/T20580-2011 鋼制化工容器設(shè)計基礎(chǔ)規(guī)定HG/T20668-2000 化工設(shè)備設(shè)計文件編制規(guī)定GB/T7002006 碳素結(jié)構(gòu)鋼GB70988 熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差 GB/T5117 碳鋼焊條GB/T1470 鉛及鉛銻合金板GB1472 鉛及鉛銻合金管GB

15、/T8488 耐酸磚GB/T4219 化工用硬聚氯乙烯管材GB/T4220 化工用硬聚氯乙烯管件GB/T4454 硬聚氯乙烯板材GB/T4218 化工用硬聚氯乙烯管材耐蝕度試驗方法ZB J88001.4 電除塵器氣流分布測試ZB J88001.5 電除塵器壓力降測試ZB J88001.7 電除塵器空載通電升壓試驗方法ZB K46008.1 高壓靜電除塵用整流設(shè)備ZB K46008.2 高壓靜電除塵用整流設(shè)備試驗方法六、自動控制及儀表1、設(shè)計采用的標準、規(guī)范過程、檢測和控制流程圖用圖形符號和文字符號 (GB2625) 過程、檢測和控制系統(tǒng)用圖形符號和文字符號 (HG20505)分散型控制系統(tǒng)工程

16、設(shè)計規(guī)定 (HG/T20573-95)2、自動化水平根據(jù)工藝設(shè)備配置和操作特點，采用集中與分散監(jiān)控相結(jié)合的方式。本裝置檢測參數(shù)較多、相互關(guān)聯(lián)密切，為確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，監(jiān)控系統(tǒng)采用控制器、電源、I/O等模件均具有冗余功能的DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)設(shè)備采用浙大中控的產(chǎn)品,系統(tǒng)預留通訊端口，以便于與其它管理計算機進行通訊。DCS電源用在線式UPS?，F(xiàn)場儀表設(shè)備根據(jù)不同使用需要，分別采用國產(chǎn)、合資組裝的設(shè)備，其目的就是要保證儀表設(shè)備在各個參數(shù)的檢測與控制中工作可靠性；因制酸工藝環(huán)境的特點是高溫、含塵、腐蝕性強，現(xiàn)場儀表選型時充分考慮工藝介質(zhì)的特點，原則是可靠、先進、性價比較優(yōu)。主要調(diào)節(jié)、聯(lián)鎖控制回路

17、有：1. 逆噴洗滌器循環(huán)泵斷流（或出口壓力低）自動加水聯(lián)鎖；2. 鍋爐汽包液位自動給水三沖量調(diào)節(jié)及連鎖3. 電加熱器與SO2主風機聯(lián)鎖； 4. 轉(zhuǎn)化一段溫度自動調(diào)節(jié)；5. 轉(zhuǎn)化四段溫度自動調(diào)節(jié)；6. 干吸循環(huán)槽液位自動產(chǎn)酸調(diào)節(jié)；7. 吸收酸濃度自動加水調(diào)節(jié)；3、儀表選型（1） 溫度儀表溫度測量選用鉑熱電阻和熱電偶，在溫度低于300C°時將選用鉑熱電阻，在溫度高于300C°時選用鎳鉻-鎳硅熱電偶。就地溫度儀表測量采用雙金屬溫度計。（2）壓力儀表壓力變送器選用智能壓力變送器，輸出信號均為兩線制標準的4-20mADC。所有壓力，差壓變送器均帶有現(xiàn)場指示表頭。 就地壓力的測量一般采

18、用普通彈簧管壓力表,測量有腐蝕性的介質(zhì)，選用隔膜式壓力表，隔膜材質(zhì)將根據(jù)不同的工藝介質(zhì)分別用F4和合金材料。對于轉(zhuǎn)化工段及干吸工段的微壓及微負壓的測量將采用不銹鋼膜盒壓力表。（3）液位儀表所選用的液位傳感器將是性能穩(wěn)定可靠的，且能滿足工藝精度要求液位計。硫酸儲罐液位測量選用防腐型雷達液位計，硫酸循環(huán)槽的液位測量選用防腐型頂裝式液位變送器。輸出信號均為兩線制標準的4-20mADC，防護等級均為IP65。（4） 流量儀表硫酸流量選用電磁流量計，水的流量測量采用標準孔板。上述各種流量儀表都選用智能變送器，輸出信號均為兩線制4-20mA的標準信號，防護等級均為IP65，其接液部分材料將根據(jù)具體的工藝介

19、質(zhì)和場合而定。（5）分析儀表分析儀表選用能夠?qū)に噮?shù)進行連續(xù)測量的在線式分析儀表，進轉(zhuǎn)化工段SO2濃度分析采用熱導式SO2氣體分析儀，并配有相應(yīng)的予處理裝置，安裝于現(xiàn)場保護箱。98%酸濃分析采用無電極電導式分析儀，93%酸濃分析選用超聲波分析儀。（6）調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥選用電動型調(diào)節(jié)閥，配套智能電子執(zhí)行機構(gòu)，控制信號為420mA，所有調(diào)節(jié)閥均帶閥位反饋信號。轉(zhuǎn)化工段溫度調(diào)節(jié)采用調(diào)節(jié)蝶閥，對于溫度高于450時將使用高溫型調(diào)節(jié)蝶閥。干吸工段硫酸流量調(diào)節(jié)選用防腐型調(diào)節(jié)閥。（7）控制室和操作室設(shè)置凈化、轉(zhuǎn)化、干吸、成品工段在相對集中的地方設(shè)置一個總控制室。整個裝置的控制在總控制室完成。七、水、電規(guī)格要求（

20、1）工業(yè)用水 水溫 一次水 20 循環(huán)水 30 壓力 3kgf/cm2(表) 混濁度 50PPM 循環(huán)水量 200m3/h 補充新鮮水量 7.5m3/h2、電源(1)電源:以380/220伏50赫,三相四線制交流電源，單電源分段母線供電。(2)電動設(shè)備總裝機容量約600kW(包括檢修、照明用電),其中正常生產(chǎn)用電容量約250kW。(3)年耗電量平均每噸硫酸(100%H2SO4)約115度。八、裝置建設(shè)投資（含設(shè)計、制造、采購、安裝、調(diào)試和運輸費，不含土建費） 人民幣：萬元1、冶化設(shè)備 351.62、工藝配管 60.03、常規(guī)電器(含變壓器、不含高壓柜) 100.0 4、DCS儀表自控 70.05、裝置內(nèi)上、下水(含裝置內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)) 30.0 6、裝置內(nèi)操作鋼平臺、爬梯、欄桿等 30.0 7、裝置內(nèi)保溫、油漆 25.0 8、調(diào)試、開車指導費 5.09、設(shè)計費 20.010、運輸費 20.0合計：柒百壹拾壹萬陸仟元 ￥711.6萬元 九、技術(shù)經(jīng)濟分析1 產(chǎn)品成本和費用