答辯省賽最終版-(2)課件

隊員：李健康胡晨雷陳張勇許董超蔣琦處理量為17萬立方米/小時的含硫尾氣項目指導老師：董新艷張勝建張艷輝楊志杰胡美琴PART01項目概述01項目概述02工藝設計03工藝亮點04設備設計與選型05控制方案06安全與環(huán)保07經(jīng)濟評價08整體布局項目目的市場需求針對尾氣含硫量過高，違反政策的工廠企業(yè)處理含硫尾氣原料供應總廠提供96噸活性焦、101噸氨氣/每年環(huán)境政策日益嚴峻的環(huán)境問題，因尾氣不達標，要求整改關(guān)停的企業(yè)02濃硫酸03優(yōu)：經(jīng)濟優(yōu)勢明顯，工藝成熟、可操作性好。缺：產(chǎn)品價值量較低優(yōu)：聯(lián)合脫硫脫硝，且產(chǎn)品是很好的化肥原料缺：生產(chǎn)該產(chǎn)品的流程工藝較為復雜，產(chǎn)生廢水較多。二硫化碳01優(yōu)：該產(chǎn)品價值較高，投資高、消耗大。缺：原料較少，產(chǎn)品附加值低，達不到高純度要求。產(chǎn)品選擇硫酸銨鈣法脫硫技術(shù)脫硫氨-硫酸銨法脫硫技術(shù)固硫劑價格昂貴，相對于其它脫硫劑，氨水的價格較高，且有毒。此方法尾氣中含有大量硫酸鹽、硝酸鹽，排放到大氣中造成二次污染，容易形成霧霾。工藝路線活性焦吸附法脫硫技術(shù)工藝流程短，產(chǎn)品單一，反應速度快，選擇性高，過程環(huán)境友好污染物排放量小，符合綠色化學和原子經(jīng)濟發(fā)展理念的要求丙原料入

產(chǎn)品及廢物出物料狀況硫酸（98%）塵埃ASH廢水

2635.2噸/年269.42噸/年83.51噸/年含硫尾氣活性焦氨氣12.24億m3/年96噸/年101噸/年煙氣

Temperature(℃)362.4Pressure(MPa)0.18Volume（cum/h）170000component1CO20.1285N20.758O20.029012H2O0.08346SO20.0008799SO38.092e-06NO20.00014ASH(kmol/h)7483.96處理狀況脫硫率95%脫硝率96%30ppm3.3ppm合格廠址選擇寧波市鎮(zhèn)海工業(yè)園區(qū)北緯30°、東經(jīng)121°區(qū)位優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢物流優(yōu)勢城建優(yōu)勢產(chǎn)品、銷售優(yōu)勢選址合理浙江浙能鎮(zhèn)海發(fā)電有限責任公司PART02工藝設計除塵ASH脫硫SCR脫硝生產(chǎn)流程WSA制酸除塵吸附工段脫硫制酸工段脫硝工段生產(chǎn)流程除塵吸附工段脫硝工段除硫制酸工段空氣空氣空氣ASPENPLUS全流程模擬PART03工藝亮點鍋爐煙氣除塵工藝比較鍋爐煙氣除塵工藝旋風分離器和靜電除塵聯(lián)用：（1）除塵壓降?。?）適用溫度廣（3）處理粒徑廣泛（4）除塵效率高（5）操作方式連續(xù)項目回轉(zhuǎn)反吹布袋除塵湍球塔除塵旋風靜電除塵聯(lián)用旋風除塵組成除塵布袋、除塵分離器、反吹風機填料球，分布板，溢流槽等旋風分離器，靜電除塵器旋風分離器壓降較大小小小溫度℃<165℃適用低溫300℃均適用最小顆粒直徑10mm0.3um1um>5um除塵范圍廣廣廣較窄除塵效率/%98.5909950～90操作方式間歇式連續(xù)式連續(xù)式連續(xù)式操作條件負壓常壓常壓常壓旋風分離器靜電除塵器項目濕法鈣法脫硫技術(shù)氨-硫酸銨法脫硫技術(shù)再生胺吸附解吸法脫硫技術(shù)活性焦吸附法脫硫技術(shù)流程復雜復雜復雜簡單消耗大大大小溫度/℃59～60℃影響不大<110℃80～150℃選擇性/%/差高高廢水多一般較多無速率快慢較慢慢脫硫劑Ca（OH)2(NH4)2SO3特級二胺溶液活性焦使用壽命//7-10年/再生方式不能再生不可再生采用蒸汽加熱解吸溫度110℃采用蒸汽加熱解吸溫400℃脫硫率/%909097.895脫硫工藝段的比較脫硫工藝段吸收劑再生技術(shù)活性焦吸附法：（1）流程簡單（2）選擇性高（3）無二次污染（4）吸附劑可再生

反應吸附塔加熱反應器氨氣的處理和再利用氨氣吸收塔三氧化硫吸收塔熱集成夾點技術(shù)優(yōu)點：降低能耗；提高生產(chǎn)能力，改進質(zhì)量控制；降低投資費用；降低環(huán)境污染。組合曲線熱集成前后：冷工程大約減少30%熱工程大約減少35%。PART04設備設計與選型GB150-2011JB4712-2007GBT151-2014JB/T4710-2005HGT21639-2005GBT25198-2010TSGR0004-2009HGT20580-20585-2011選型原則與設計標準設備設計與選型主要設備一覽表Mainequipmentlist序號設備名稱數(shù)量（臺）1反應器42填料吸收塔23緩沖罐14風機185泵46換熱器（冷卻器）107冷凝器18儲罐8總計48非標設備設計·塔設備設計水力學校核尺寸計算強度校核機械設計Aspenplus模擬氨氣吸收塔尺寸參數(shù)

合格工藝設計條件液相氣相序號

1質(zhì)量流量kg/h563764質(zhì)量流量kg/h782602密度kg/m3998.25密度kg/m31.2043粘度cp1.0056體系性質(zhì)中等泡沫體系0.85塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)1填料種類/CMR階梯環(huán)8塔徑m2.82材料/金屬9床層高度m43尺寸mm6310

4厚度mm011比表面積m2/m31235填料因子m-17212空隙率%986干填料因子m-17913堆積個數(shù)#/m3/7堆積密度Kg/m319514每米理論板數(shù)/0.88工藝計算參數(shù)1液泛分率%78.47填料層總壓降Pa2402.8002空塔氣速m/s2.9348單位填料層壓降Pa600.73泛點氣速m/s3.7409持液量m3/m35.4734氣體動能因子Pa^0.53.21910噴淋密度m3/(m2.h)9.17685氣體負荷因子m/s0.10211最低噴淋密度m3/(m2.h)1.237086流動參數(shù)/0.02512理論級數(shù)/3.52水力學校核參數(shù)非標設備設計·塔裝配圖非標設備設計·反應器設計設備位號設備名稱形式數(shù)量外形尺寸/mm設計溫度/℃設計壓力/Mpa材料壁厚/mm襯里單臺重量/tR-201脫硝塔固定床反應器1直徑3500高130005000.1206Cr19Ni1020無120R-301吸附反應塔移動床反應器1直徑7000高160001500.1506Cr19Ni1020無220R-302加熱反應塔列管式移動床1直徑5000高135007000.1506Cr19Ni1020無180R-303二氧化硫催化反應塔固定床1直徑4000高90001500.1606Cr19Ni1020無65

加熱反應塔物料衡算表Materialbalance活性焦再生的條件確定加熱反應塔設計表非標設備設計·反應器設計OutInTemperatureC139.6140Pressurebar1.21.5VaporFrac0.9870.986MoleFlowkmol/hr149.637143.331MassFlowkg/hr3162.1883162.344VolumeFlowcum/hr4221.6894021.533EnthalpyGcal/hr-7.286-7.484MassFlowkg/hr

CO2130.150N200O2646.541579.272H2O2219.3292143.548SO2269.2030SO33.0942.933NO200NH300C24.02224.022H2SO48.2514412.57

反應器校驗合格項目名稱解吸塔式移動床反應器

加熱段

列管

外徑mm56壁厚mm3管長m1.4橫向間距mm78縱向間距mm80

活性焦

堆積密度kg/m3643導熱系數(shù)W/(m·k)0.2比熱J/(g·℃)1.2質(zhì)量流量kg/h109入口溫度℃30出口溫度℃400

空氣

密度kg/m30.456導熱系數(shù)W/(m·k)0.05123比熱J/(g·℃)1.093質(zhì)量流量kg/h0.06入口溫度℃700流動速度m/s2.9271普朗特數(shù)0.699壁厚mm10

冷卻段

列管

外徑mm56壁厚mm3管長m1橫向間距mm78縱向間距mm80

活性焦

堆積密度kg/m3643導熱系數(shù)W/(m·k)0.2比熱J/(g·℃)1.245質(zhì)量流量kg/h109入口溫度℃400出口溫度℃100

水

密度kg/m3995.4導熱系數(shù)W/(m·k)0.616比熱J/(g·℃)4.19質(zhì)量流量kg/h540入口溫度℃30流動速度m/s2.444普朗特數(shù)5.52中間段

外徑mm56壁厚mm3管長m0.3換熱器的選型換熱器校驗合格換熱器校驗合格浮頭式換熱器裝配圖其他標準設備選型設備位號設備名稱型號類型數(shù)量（臺）E101A換熱器BESX(Y)1000-1.0-260-6/25-6REd(b)固定管板浮頭式1E101B換熱器BESX(Y)1000-1.0-260-6/25-6REd(b)固定管板浮頭式1E102A換熱器BESX(Y)1000-1.0-260-6/25-6REd(b)固定管板浮頭式1E102B換熱器BESX(Y)1000-1.0-260-6/25-6REd(b)固定管板浮頭式1E201A換熱器BESX(Y)1800-2.5-1075-6/19-6REa(b)固定管板浮頭式1E201B換熱器BESX(Y)1800-2.5-1075-6/19-6REa(b)固定管板浮頭式1E301酸冷凝器LNA-100固定管板式1E301A換熱器AESX(Y)325-4.0-10-3/19-2REa(b)固定管板浮頭式1E302酸冷卻器陽極保護管殼式1E303A酸冷卻器陽極保護管殼式1E303B酸冷卻器陽極保護管殼式1

換熱器設備位號設備名稱型號流量/(m3/h)轉(zhuǎn)速/(r/min)效率/%有效功率功率/kwG-101A/B離心式鼓風機8-09（C、E式）1848104000588020.73G-102A/B離心式鼓風機8-09（C、E式）1532114000627321.53G-201A/B離心式鼓風機4-72(2.8A)5651450680.35G-202A/B離心式鼓風機4-72(3.5A)41462900701.54G-203A/B離心式鼓風機8-09(A、D式)967742900614053.21G-204A/B離心式鼓風機8-09(A、D式)646832900643075.28G-301A/B離心式鼓風機4-79(4A)82402900585.5G-301A/B離心式鼓風機4-79(4A)82402900585.5G-302A/B離心式鼓風機7-49(6A)116001450715.5風機泵設備名稱尺寸材料數(shù)量液氨儲罐40m3高強度不銹鋼4濃硫酸儲罐60m3襯四氟鋼板4儲罐PART04控制方案控制方案集散控制系統(tǒng)DCS集中管理分布控制溫度液位壓力流量鼓風機控制對于鼓風機采用流量控制的控制方案對于換熱器采用旁路流量控制的控制方案換熱器控制對于泵采用流量控制的控制方案泵控制對于儲罐采用液位指示控制的控制方案儲罐控制進料壓力指示，流量指示控制的控制方案塔頂具有壓力報警點塔釜液位指示控制的控制方案塔底具有溫度檢測點吸收塔控制PID信息24個溫度點13個壓力點2個液位點14個流量點PART04安全與環(huán)保安全檢查表危險度評價HAZOP危險性分析和可操作性研究Risksystem事故模擬DOW火災、爆炸危險度評價安全評價方法HAZOP分析HAZOP分析偏差：沒有流量在管道上增加流量計和低流量報警；并設備用泵，運行的泵出現(xiàn)故障時，操作人員就地及時啟動備用泵。1.進入反應器的輸送泵故障2.反應器進料管道堵塞2.反應系統(tǒng)內(nèi)空氣（氧氣或氧化劑）濃度增大，形成爆炸性混合物，引燃發(fā)生爆炸1.反應系統(tǒng)進料比例失當，反應失控，反應系統(tǒng)超壓甚至破裂，有毒化學品泄漏進入大氣HAZOP分析HAZOP分析Risksystem事故模擬池火事故模型蒸汽云模型有毒有害物質(zhì)擴散預測Risksystem典型事故泄漏液氨池火事故模擬Liquidammoniapoolfireaccidentsimulation12.9m范圍內(nèi)為死亡區(qū)12.9~15.5m范圍內(nèi)為二度燒傷區(qū)15.5~21.2m為一度燒傷區(qū)蒸氣云爆炸模擬Ammoniacloudexplosionsimulation10.9m范圍內(nèi)為死亡區(qū)10.9~21m范圍內(nèi)為財產(chǎn)損失區(qū)21~32.5m范圍內(nèi)為重傷半徑32.5~58.2m范圍內(nèi)為輕傷區(qū)半致死濃度范圍短時間接觸濃度容許范圍典型液氨泄漏事故模擬Liquidammonialeakingaccidentsimulation半致死濃度范圍短時間接觸濃度容許范圍氨氣擴散預測Ammoniagasdiffusionforecast安全措施具體措施防火墻消防站監(jiān)控點安全距離階段除塵工段脫硫工段脫硝工段廢氣無少量未除盡的三氧化硫少量帶入尾氣中的氨氣廢水及廢液無含少量硫酸銨廢水含氨廢水廢渣塵埃固體顆粒失活的活性焦無送到特定廠家處理賣給所需廠家進行利用除去脫硫工段的廢氣環(huán)保氨氣吸收塔吸收返回總廠集中處理PART04經(jīng)濟評價（1）《石油化工工程建設費用定額》（2007年版）（2）《石油化工工程建設設計概算編制方法》（2007年版）（3）無形資產(chǎn)的投資按《編制辦法》有關(guān)規(guī)定并結(jié)合當?shù)丶氨卷椖烤唧w情況進行算。（4）建設投資的估算依據(jù)國家石化局(1999)第195號文《化工建設項目可行性研究投資估算編制辦法》（5）《化工建設項目可行性研究投資估算編制方法》國家石化局（1999）第195號文（6）《化工工藝設計手冊》化學工業(yè)出版社，第三版經(jīng)濟分析·編制依據(jù)經(jīng)濟分析·投資分析項目總投資TotalInvestment11340萬元/年固定投資9812萬元/年建設期貸款利息349萬元/年流動資金1178萬元/年經(jīng)濟分析·成本分析運營成本TotalInvestment1547萬元/年原材料及輔助材83萬元/年折舊攤銷費573萬元/年公用工程及廢水處理250萬元/年其他640萬元/年經(jīng)濟分析經(jīng)濟分析·收入分析銷售收入210萬元/年尾氣處理收入187萬元/年收入構(gòu)成AnnualIncome2241萬元/年政府以及企業(yè)資金投入1843萬元/年經(jīng)濟分析·財務現(xiàn)金流量表建設期投產(chǎn)期生產(chǎn)期

第1年第2年第3年第4年第5年第6年第7年第8年第9年第10年第11年生產(chǎn)負荷0.000.000.800.801.001.001.001.001.001.001.00現(xiàn)金流入/萬元銷售收入0.000.00110.68147.58184.47184.47184.47184.47184.47184.47184.47廢氣處理收入77.37103.16128.95128.95158.95158.95158.95178.95178.95178.95178.95政府支持資金398.23398.23299.44358.42436.32443.712444.03286.12286.12286.12286.12企業(yè)資助40004000300030003000300030002000200020002000回收固定資產(chǎn)0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00減免退稅0.000.000.130.170.220.220.220.230.230.230.23小計4475.64501.33539.23635.123779.963787.3523787.62649.772649.772649.772649.77現(xiàn)金流出/萬元固定資產(chǎn)投資3829.733829.730.000.000.000.000.000.000.000.000.00流動資金1178.521178.520.000.000.000.000.000.000.000.000.00經(jīng)營成本0.000.00928.711239.281547.851547.851547.851247.851247.851247.851247.85稅金租和附加0.000.005.647.529.409.409.409.519.519.519.51借款本息償還0.000.001821.351821.351821.351821.351821.350.000.000.000.00所得稅0.000.000.000.000.0082.4082.4082.4082.4082.4082.40公益金與公積金0.000.0096.91149.22198.90203.79203.79203.79203.79203.79203.79小計5008.255008.252852.613217.373577.53664.793664.791543.551543.551543.551543.55經(jīng)濟分析·財務核算累計現(xiàn)金流量圖Totalcashflowchart靜態(tài)投資回收期（稅后）4.7年建設期2年