脱硫工艺操作规程.doc
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1、脱硫工艺操作规程规范化标准化可执行化前 言原料气脱硫在化工生产,特别是化肥生产是一个非常重要工序,没有这一工序,后面的产品生产过程多不能进行。而化工工艺管理是公司生产管理的基础,是企业管理的重要组成部分,搞好化工工艺管理,对提高产品质量,降低物质消耗,增加企业的经济效益有着重要作用。因此,为使脱硫的化工操作规程更加规范化、标准化,进一步强化工艺管理,已适应公司化工生产的需要,脱硫分厂在第三版脱硫工艺操作规程的基础上,进行了补充和修改,新增加过滤器操作规程和1#锅炉自控系统操作规程和脱硫DCS控制系统操作规程等章节。并对2008年度大修后对原有的工艺流程图进行从新绘制,使之于实际工艺流程相符合。
2、可供脱硫分厂化工操作工的教学和操作技能培训之用。 二00九年七月目 录脱硫总控岗位操作规程第一章 工艺原理第二章 工艺流程第三章 开车和停车第四章 脱硫塔的串联操作第五章 生产辅助系统的操作第六章 脱硫DCS控制系统第七章 正常生产控制要点第八章 常见事故及处理第九章 主要工艺指标第十章 设备维护和保养第十一章 巡回检查制度锅炉及水处理岗位操作规程第一部分 锅炉系统第一章 锅炉系统工艺流程第二章 锅炉开炉操作(包括1#和2#)第三章 2#锅炉控制系统操作第四章 2#锅炉停炉操作第五章 1#锅炉控制系统操作第六章 常见事故及处理第七章 生产工艺指标第八章 锅炉设备规格及结构第九章 锅炉运行管理及
3、点炉操作要领第十章 锅炉停炉后的保养第十一章 锅炉岗巡回检查制度第二部分 水处理系统第一章 工艺原理第二章 开车和停车第三章 操作要点及注意事项第四章 主要工艺指标第五章 主要设备规格及结构第六章 常见事故及处理配气岗位操作规程和过滤器操作规程第一部分 水洗系统第一章 岗位任务及主要设备第二章 工艺流程第三章 正常开停车第四章 紧急停车及处理第五章 正常生产维护第六章 常见事故及处理第七章 生产工艺指标第二部分 过滤器系统第一章 过滤方法第二章 流程简述第三章 分厂添加卧式滤芯过滤器的目的第四章 原料气卧式滤芯过滤器的置换试漏第五章 净化气卧式过滤器的置换试漏第六章 原料气卧式滤芯过滤器的投用
4、第七章 净化气卧式滤芯过滤器的投用和倒用第八章 卧式过滤分离器的维护与保养脱硫总控岗位操作规程第一章 工艺原理第一节 脱硫再生工艺原理1.1.1 脱硫方法 从气体中脱除硫化物的方法很多,如果以脱硫剂的物理形态来分类,可分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。 1.1.1.1 干法脱硫 干法脱硫主要用于脱除气体中的有机硫化物,一般是在较高的温度下操作。与湿法脱硫相比,其优点是设备结构比较简单,生产能力也比较大;但总的说来是脱硫剂的硫容较小且多数不能再生或再生比较困难,也不能直接回收硫磺。常见的干法脱硫有活性炭法、锰矿石法、氧化铁法、氧化锌法、加氢转化法等五种。1.1.1.2 湿法脱硫 湿法脱硫多用于脱除气
5、体中的H2S。该法以液体为脱硫剂,反应一般是可逆的,吸收反应快,操作可连续进行,还可直接回收硫磺。 在湿法脱硫中,由于脱硫液与H2S的反应性质不同,又可分为化学吸收法,物理吸收法和物理化学吸收法等三类,其中化学吸收法分为中和法和氧化法两种。我公司采用的脱硫方法全称是改良蒽、醌二磺酸钠法,简称改良ADA法,属于湿法脱硫中的氧化法。1.1.2 硫的性质 气体中硫化物的种类和含量,因气体的来源不同而差异也较大。我公司原料天然气中所含的硫主要是无机硫和少量的有机硫。1.1.2.1 无机硫 无机硫有硫化氢和二氧化硫(SO2),其中主要是硫化氢,分子式为H2S。它是无色而有类似臭鸡蛋味的气体,有毒,溶于水
6、后呈酸性,与碱作用生成盐类。H2S还可以和某些金属氧化物或盐类反应。1.1.2.2 有机硫 有机硫包括硫醇(RSH)、硫醚(RSR)、硫氧化碳(COS),二硫化碳(CS2),噻吩(C4H4S)等 (R代表烃基)。其中以硫醇为主。硫醇具有令人厌恶的气味,不溶于水。低级硫醇在150250的温度下可以分解成烯烃和氢气。1.1.3 吸收过程的化学反应1.1.3.1 在PH = 8.29.0的范围内,以稀碱液吸收硫化氢生成硫氢化钠。Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3 (主反应)碳酸氢钠还可以吸收硫化氢生成硫氢化钠,但反应速度远远低于碳酸钠与硫化氢的反应速度。NaHCO3 + H2S
7、 = NaHS + H2O + CO2 (次反应)1.1.4 析硫过程化学反应 在液相中,硫氢化钠被偏钒酸钠氧化,生成还原性焦钒酸钠,同时析出单质硫。 2NaHS + 4NaVO3 + H2O = Na2V4O9 + 4NaOH + 2S 1.1.5 溶液再生过程化学反应1.1.5.1 还原性焦钒酸钠被氧化态的ADA氧化再生为偏钒酸钠,而氧化态的ADA则变为还原态的ADA。Na2V4O9 + 2A.D.A + 2NaOH + H2O = 4NaVO3 + 2A.D.A (氧化态) (还原态)1.1.5.2 还原态的ADA被空气中的氧所氧化后再生为氧化态的ADA。 2A.D.A + O2 = 2
8、H2O + 2A.D.A (还原态) (氧化态)1.1.5.3 碳酸氢钠与析硫反应生成的氢氧化钠反应生成碳酸钠,保持溶液的碱度。 NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O 1.1.6 主要副反应的产生1.1.6.1 吸收过程中尚有相当于吸收率23%的硫化氢反应生成Na2S2O3 。2NaHS + 2O2 = Na2S2O3 + H2O1.1.6.2 天然气中所含微量的二氧化碳与碳酸钠反应生成碳酸氢钠。Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 如果天然气中二氧化碳的含量很低,生成的碳酸氢钠量也不高,而一定量的碳酸氢钠与碳酸钠正好构成缓冲溶液,可以有效的稳定溶液的P
9、H值,此时系统生成碳酸氢钠的反应可不视为副反应。 1.1.6.3 当天然气中含有氰化氢(HCN)气体,还将发生如下的副反应。Na2CO3 + 2HCN + 2S = 2NaCNS + H2O + CO21.1.6.4 硫氢化钠在再生槽与大量空气接触后,还会被氧化成硫酸钠。 4NaHS + 7O2 = 2Na2SO4 + 2SO2 + 2H2O第二节 熔硫及溶液回收工艺原理1.2.1 硫磺的物理特性单质硫俗称硫磺,为黄色晶体,主要有菱形硫(斜方硫)和针形硫(直方硫)两种同素异形体。菱形硫比重为2.07,熔点为112.8,针形硫比重为1.96,熔点是119.3。液态硫为易流动的黄色液体,单质硫易燃
10、烧,其着火点为363。硫磺不易溶于水,但易溶于二硫化碳。1.2.2 ADA脱硫液的物理特性标准的ADA脱硫液为含有碳酸钠、碳酸氢钠、偏钒酸钠、蒽醌二磺酸钠、酒石酸钾钠等物质的混合水溶液,比重在1.10左右,常压下沸点为105,颜色为红棕色。1.2.3 熔硫与溶液回收1.2.3.1 熔硫及溶液回收工作是由熔硫岗位直接负责,整个过程采用连续性操作。1.2.3.2 硫泡沫在熔硫釜内被间接加热到130左右,使硫变为熔融状的液体,利用硫的比重大于ADA溶液且不溶于水的特性,经静置分层而使溶液与硫的分离。第二章 工艺流程第一节工艺流程简介2.1.1 天然气流程配气站来的原料天然气,经过原料气分离器,分离出
11、原料气中夹带的杂质和水份后进入脱硫塔。先经塔底部的气体引射器将溶液随天然气一道喷射成雾状进行粗脱,吸收硫化氢可达80%。再经中部空塔段喷淋脱硫,除去大部分H2S后进入填料段精脱,净化后的天然气经塔顶除沫层出脱硫塔,通过净化气分离器分离后再送回配气站。2.1.2 溶液流程从循环槽下部出来的ADA溶液,经脱硫泵加压后分别送至脱硫塔的填料段和空塔段,吸收H2S后汇集于塔底,经引射器再次利用后出脱硫塔。溶液经过自动调节阀进入喷射再生槽。溶液以高速度通过喷咀,形成射流,在喷射器的吸气室产生局部负压,将大气中的空气直接吸人。此时,由于两相流体被高速分散而处于高度湍流状态,气液接触面大大增加,且不断更新,传
12、质过程得以强化并在短时间内完成再生反应。此后溶液进入再生槽内进行硫泡沫浮选,再生槽上部已被再生的溶液经过液位调节器进入溶液循环槽循环使用。被浮选于再生槽液面的硫泡沫,不断溢流至硫泡沫槽后,依靠高度差再流至搅拌槽。硫泡沫在搅拌槽内凭借各自比重不同而在搅拌糟内分层,硫泡沫逐渐破散、沉淀下去,溶液在上面经溢流管流至地下池回收储藏存。而硫泡沫经硫泡沫泵,打至熔硫釜卧釜段,用0.5MPa的蒸汽间接加热至130后移向立釜段。溶液和液硫借比重不同而分层,液硫沉淀在立釜下部,经放硫阀放至静置槽内。立釜上部则是ADA溶液以过热液的形态源源不断的流入溶液回收罐。第二节 工艺流程图2.2.1 脱硫、再生系统工艺流程
13、图 (见附图三)2.2.2 硫回收系统及溶液制备系统工艺流程图(见附图四) 第三章 开车和停车第一节 脱硫塔的置换、试漏和试压3.1.1 脱硫塔置换3.1.1.1 关闭脱硫塔所有排污阀和净化气出口阀,关闭塔溶液出口阀,关闭脱硫泵出口阀以及溶液管线上的所有阀门。3.1.1.2 打开脱硫净化气放空阀,通知配气站送原料气。然后,微开脱硫塔进气阀进行吹扫、置换。注意进气量要小,送气要缓慢,过五分钟再逐步加大气量。适当开关几次放空阀以置换死角。放空时要控制好放空量,以免造成污染。置换35分钟,同时各管线亦进行了置换。3.1.1.3 关闭放空阀,升压到0.30.5MPa检查有无泄漏,再打开放空阀卸压,反复
14、进行23次以后即置换完毕。特殊情况下可取塔内气样进行分析,要求氧气含量必须小于0.5%才算合格。2.1.2 充压试漏3.1.2.1 置换完毕后,关闭放空阀。将脱硫塔内的压力提高到0.7MPa时关闭进气阀。用肥皂水检查所有法兰联接、人孔、焊逢、阀门等处,若无泄漏再缓慢升压到120MPa,稳压无泄漏则为合格。若发现问题应将压力卸掉后进行处理,然后再升压进行查验。3.1.2.2 联系安全员和检修人员调校安全阀。调到1.25MPa起跳为合格(也可在检修安全阀后用氮气进行调试合格)。3.1.2.3 待以上工作结束后,打开净化气放空阀,将塔内压力降至0.80.9MPa后关闭放空阀,检查并打开所有安全阀的根
15、部阀。第二节 脱硫再生正常开车3.2.1 开车前的准备及检查3.2.1.1 联系有关人员供水、供电。3.2.1.2 对岗位所有没备、工艺管线、阀门、人孔、安全阀、机泵、电器、仪表等进行仔细捡查,看其是否处于完好状志,各阀门的开关状态是否符合工艺要求。3.2.1.3 检查脱硫液是否满足开车要求,两个循环槽液位必须保持在7080m3、再生槽也要装满溶液。若溶液不够则由熔硫岗位补充或配制新溶液。3.2.1.4 准备好操作工具、记录报表、笔墨等,联系配气站作好送气准备工作。3.2.1.5 对空压机、脱硫泵进行盘车,调整冷却水。打开循环槽出口阀和脱硫泵进口阀。3.2.1.6 准备就绪后联系调度室,联系维
16、修人员到现场准备开车。3.2.2 脱硫再生系统开车步骤3.2.2.1 对脱硫泵进口总管和脱硫泵进行排空,启动脱硫泵后若泵内还有残存气体则再进行排空,直到运行正常后才缓慢打开泵出口阀,将溶液送人脱硫塔。3.2.2.2 当脱硫塔液位计有液位显示后,投用自调阀,手动控制塔液位在较低位置(一般控制在15%左右)。打开自动调节阀前后的阀门和出口总阀,送溶液去再生总管。3.2.2.3 待再生槽顶喷射器有压力后,报据工艺情况打开喷射器和空气阀,同时打开再生槽到所投用的循环槽之间的碟阀。注意用液位调节器调节槽内液面,控制好溢流。3.2.2.4 与配气联系送原料气后,分别开启脱硫塔进口阀及出口阀,将净化气送回配
17、气站或放空。3.2.2.5 送气后可稍为提高塔液位(大概为30%左右),平稳正常后可根据天然气情况切换为自动操作。开车20分钟后取气样分析,净化度合格后报公司调度。 第三节 脱硫再生系统停车3.3.1 正常停车操作3.3.1.1 长时间停车 接到停车通知后,先将脱硫塔液位降到10一15。 与调度和配气站取得联系。为保证正常的燃料气不中断,由配气站将天然气直接倒为4#或5#管输出。 将1#、2# 脱硫塔的进出口天然气阀关闭。 关闭天然气进出口阀后,让系统溶液再循环510分钟,尽量将溶液倒人再生槽循环槽,然后关闭各空气阀。 关闭脱硫泵出口阀,停脱硫泵电机。关脱硫塔溶液出口调节阀以及前后的阀门,关再
18、生碟阀。 根据锅炉、配气情况,决定是否停空压系统。 关闭循环槽出口阀、脱硫泵进口阀,关再生各支、总管阀门。利用脱硫塔内余压将塔内溶液排出。 缓慢将脱硫塔内压力卸为零。打开脱硫泵进出口总管的排空阀,打开再生某一支总管阀门和喷射器、空气阀后将各溶液总管内的溶液排入溶液槽。3.3.1.1 短时间停车 若停车时间只要求在24小时以内,且不需对系统任何设备进行抢修时,可只作停气或停泵处理。但要保持系统温度、压力和溶液循环总量不变,特别是再生不能窜气,随时待命开车。 如要对脱硫塔进行内部抢修时,停车步骤与正常停车相同,同时要作停气和停泵处理。缓慢将脱硫塔内压力卸为零后再打开上部和下部的人孔进行吹风置换,待
19、分析合格后方可进行。3.3.2 紧急停车 3.3.2.1 脱硫泵突然断电停车 迅速关闭脱硫泵出口阀,按下停车按钮。 关闭脱硫塔溶液出口自调阀和去再生槽的溶液总阀。 迅速报告公司调度室,及时联系分厂电工值班室了解情况,同时要注意系统变化,防止再生窜气。 视具体情况,再作系统长时间或短时间的停车处理。3.3.2.2 脱硫泵重大故障停车 发现脱硫泵出现重大故障时,迅速扭动电机电源手柄紧急停电,同时尽快关闭脱硫泵出口阀。 立即报告分厂领导和公司调度室,请示处理指令,同时尽快作好备用泵的启动准备工作。第四节 硫磺回收系统的操作3.4.1 正常开车3.4.1.1 开车前的准备 检查所有阀门是否正常,设备是
20、否正常。 将搅拌槽内过多的清液放入地下池后间歇式开动搅拌机把硫泡沫搅匀并注意搅拌机运行情况。 当搅拌槽内硫泡沫液位升高到1/22/3槽高时,即可预热熔硫釜进行熔硫操作。3.4.1.1 开车操作准备工作做好后,通知脱硫岗位和锅炉岗位送蒸汽。起动熔硫DCS控制系统。设置好熔硫釜出口温度,控制蒸汽总管压力不低于0.5MPa,控制釜内温度在130左右。 先手动控制将熔硫釜进口调节阀关闭,然后启动泡沫泵,运行正常后开熔硫釜进口调节阀并熔硫斧出口温度控制好熔硫釜进料阀,观察并根据釜内温度、压力而调节好进料流量。保持釜内温度120-140。根据斧内压力和温度变化情况随时调节熔硫斧进料流量与出口压力。当釜内压
21、力升至0.3MPa时,可缓慢开启ADA溶液出口调节阀,用该阀调节保持好釜内压力在0.30.4MPa(超过0.4MPa后容易造成卧釜封头泄漏)。运行正常后改手动控制为自动控制操作。 熔硫开始30-50分钟后,缓慢打开放硫阀放硫,并注意釜内压力变化。 硫池中液硫冷却后,可洒少量水,让硫骤冷结晶。3.4.2 正常停车3.4.2.1 通知脱硫总控岗位和锅炉岗位降低锅炉压力或停止送蒸气。3.4.2.2 关闭熔硫斧进口调节阀后将泡沫泵停下。关小熔硫釜ADA溶液出口调节阀。 3.4.2.3 适当提高釜内温度(一般为150或再高一些)后将熔硫釜内的液硫全部放完,排尽釜内杂物,关好放硫阀。3.4.2.4 关小各
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