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        硫回收裝置酸性氣燃燒系統(tǒng)及尾氣焚燒系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)技術(shù)要點(diǎn)

        2015-12-17 03:15:40趙月剛
        化工設(shè)計(jì)通訊 2015年1期
        關(guān)鍵詞:工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        趙月剛

        (陜西未來能源化工有限公司技術(shù)一部,陜西 榆林 719000)

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        硫回收裝置酸性氣燃燒系統(tǒng)及尾氣焚燒系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)技術(shù)要點(diǎn)

        趙月剛

        (陜西未來能源化工有限公司技術(shù)一部,陜西 榆林719000)

        摘要:介紹了硫回收工藝中酸性氣燃燒系統(tǒng)、尾氣焚燒系統(tǒng)在采購(gòu)過程中應(yīng)注意的幾個(gè)技術(shù)要點(diǎn),結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了兩系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造中的關(guān)鍵技術(shù)。

        關(guān)鍵詞:荷蘭荷豐低溫SCOT工藝;酸性氣燃燒系統(tǒng);尾氣焚燒系統(tǒng);燒嘴;設(shè)計(jì);材料;制造

        1前言

        陜西未來能源化工有限公司兗礦榆林100萬t/a煤間接液化示范項(xiàng)目硫回收裝置采用荷蘭荷豐低溫SCOT工藝,本工程硫磺產(chǎn)量118t/d,生產(chǎn)規(guī)模為4萬t/a硫磺。其中酸性氣燃燒系統(tǒng)兩系列、尾氣焚燒系統(tǒng)單系列,均為硫回收裝置關(guān)鍵設(shè)備,按成套定型設(shè)備供貨,兩系統(tǒng)工藝工況如下:

        酸性氣燃燒系統(tǒng)工況:酸性氣預(yù)熱至240℃后進(jìn)入主燃燒器,與純氧在主燃燒器及酸性氣燃燒爐內(nèi)欠氧燃燒,使酸性氣中的碳?xì)浠衔锿耆紵?,大約1/3硫化物被氧化為SO2,同時(shí)二氧化硫與未反應(yīng)的硫化氫反應(yīng)生成硫磺。

        尾氣焚燒系統(tǒng)工況:焚燒后的酸性氣經(jīng)廢熱鍋爐回收余熱降溫至294℃后進(jìn)入后續(xù)流程,同時(shí)副產(chǎn)4.1MPa飽和蒸汽。吸收塔的凈化尾氣或者來自三級(jí)硫冷凝器的克勞斯尾氣以及來自液硫池抽出氣,為保證H2S燃燒徹底,采用燃料氣+空氣燃燒。燃燒后的尾氣經(jīng)焚燒爐蒸汽過熱器以及廢熱鍋爐回收余熱后去煙囪高點(diǎn)放空。

        2采購(gòu)設(shè)備技術(shù)參數(shù)

        2.1 酸性氣燃燒系統(tǒng)

        表1

        2.2 尾氣焚燒系統(tǒng)

        表2

        3采購(gòu)技術(shù)要點(diǎn)

        3.1 制造廠家的選定

        3.1.1制造廠家必須是有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)制造單位,應(yīng)具有對(duì)整個(gè)焚燒系統(tǒng)進(jìn)行工藝可行性分析的能力,以保證整個(gè)裝置的良好運(yùn)行,負(fù)責(zé)酸性氣燃燒系統(tǒng)、尾氣焚燒系統(tǒng)成套設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造,必須具備Ⅱ類(D2級(jí))壓力容器的設(shè)計(jì)、制造許可證。

        3.1.2制造廠家必須獨(dú)立完成焚燒爐燒嘴的設(shè)計(jì)、供貨,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃燒器(燒嘴)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件,并經(jīng)過實(shí)踐證明是可行的,必須具有焚燒系統(tǒng)燒嘴、燃燒爐、廢熱鍋爐成套供貨業(yè)績(jī)。

        3.1.3制造廠家配套耐火材料廠家應(yīng)具有耐火材料生產(chǎn)、爐窯工程施工的資質(zhì)及質(zhì)量管理體系,并通過ISO9000認(rèn)證。

        3.2 設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

        3.2.1設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮介質(zhì)的特性以及腐蝕性、使用壽命等,材料選擇應(yīng)具備耐高溫、耐腐蝕性能。

        3.2.2所有儀表、電氣設(shè)備的防護(hù)級(jí)別考慮H2S的腐蝕性環(huán)境要求,同時(shí)滿足dⅡCT4的防爆要求。

        3.2.3酸性氣燃燒系統(tǒng)、尾氣焚燒系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍50%~110%;應(yīng)能保證穩(wěn)定燃燒。

        3.2.4尾氣焚燒爐燒嘴

        3.2.4.1尾氣焚燒爐燒嘴配置點(diǎn)火系統(tǒng)(點(diǎn)火槍為自動(dòng)伸縮式)及雙路火焰檢測(cè)器系統(tǒng)。

        3.2.4.2應(yīng)有同類型燒嘴的測(cè)試平臺(tái),所設(shè)計(jì)的燒嘴是經(jīng)測(cè)試及工程實(shí)踐證明能夠滿足要求的。

        3.2.5耐火磚、隔熱磚、澆注料、耐火襯里

        3.2.5.1尾氣焚燒爐燒嘴、酸性氣燃燒爐、尾氣焚燒爐高溫區(qū)耐火磚及酸性氣廢熱鍋爐、尾氣廢熱鍋爐耐火襯里澆注料應(yīng)采用Al2O3≥98%,F(xiàn)e2O3≤0.3%的耐火材料,密度為3.2g/m3;

        3.2.5.2尾氣焚燒爐燒嘴、酸性氣燃燒爐、尾氣焚燒爐、蒸汽過熱器澆注料采用Al2O3含量45%~55%,密度為1g/m3,尾氣焚燒爐燒嘴內(nèi)采用楔形磚。

        3.2.5.3所有設(shè)備耐火襯里錨固釘為0Cr25Ni20。

        3.2.6酸性氣廢熱鍋、尾氣廢熱鍋爐

        3.2.6.1制造廠家應(yīng)提供廢熱鍋爐管板溫度場(chǎng)分析報(bào)告和應(yīng)力分析報(bào)告。

        3.2.6.2酸性氣廢熱鍋、尾氣廢熱鍋爐管板應(yīng)采用撓性薄管板結(jié)構(gòu),并在工程應(yīng)用上有10a以上的成功應(yīng)用業(yè)績(jī);

        3.2.6.3要求殼程腐蝕余量1.5mm,管程腐蝕余量3mm;前管板與換熱管管頭必須采取可靠的保護(hù)結(jié)構(gòu),換熱管采用正方形布置,管頭保護(hù)套管必須采用導(dǎo)熱系數(shù)低的非金屬材料制作,采用棕剛玉保護(hù)套管,要求長(zhǎng)度在150~200mm,與換熱管配合間隙要控制合理尺寸。

        3.2.6.5管板與殼體支撐桿,要求合理設(shè)計(jì)管板厚度,管板處焊接要求制定合理焊接工藝,無損檢測(cè),確保焊接接頭質(zhì)量,確保使用壽命。

        3.2.6.6酸性氣廢熱鍋要求后部加液硫捕集器裝置,有利于將工藝氣中的硫捕集,確保后續(xù)設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行。

        3.2.7蒸汽過熱器管程材質(zhì)為S32168不銹鋼管,要求內(nèi)部換熱器組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成焊接式。

        3.3 材料、制造技術(shù)要點(diǎn)

        3.3.1焚燒爐燒嘴

        3.3.1.1燒嘴室外水平安裝在尾氣焚燒爐上,燃燒器外殼通過法蘭與尾氣焚燒爐燃燒室法蘭進(jìn)行連接,密封采用不銹鋼石墨纏繞墊。

        3.3.1.2應(yīng)采用合理的制造工藝,合理可靠的系統(tǒng)設(shè)置,保證燒嘴的正常工作。在低負(fù)荷運(yùn)行情況下,完全沒有回火的危險(xiǎn)。

        3.3.1.3燒嘴部件所選用的材料:殼體Q345R,燒嘴:Cr25Ni20,高溫區(qū)選用不銹鋼材料,空氣側(cè)和工藝氣側(cè)碳鋼的腐蝕余量是3mm。

        3.3.1.4燒嘴各加工部件制造保證各項(xiàng)尺寸偏差,組裝后保證燒嘴內(nèi)、外噴管的同心度公差要求等。燒嘴外部要進(jìn)行噴砂處理SA2.5級(jí),外部涂以兩層耐高溫漆。

        3.3.2容器類設(shè)備

        3.3.2.1酸性氣焚燒爐、尾氣焚燒爐的殼體材料采用Q245R,酸性氣廢熱鍋爐、尾氣廢熱鍋爐的材料采用Q345R,蒸汽過熱器殼體材料采取Q245R,板材廠家:舞陽(yáng)鋼鐵有限責(zé)任有限公司、武漢鋼鐵集團(tuán)公司。

        3.3.2.2換熱管

        蒸汽過熱器換熱管為S32168,采用寶鋼集團(tuán)上海五鋼有限公司、浙江久立特材科技股份有限公司的產(chǎn)品。

        酸性氣廢熱鍋爐、尾氣廢熱鍋爐換熱管為20,采用常州盛諾管業(yè)有限公司、常州瑞源鋼管有限公司、天津市港鑫無縫鋼管有限公司的產(chǎn)品。

        3.3.2.3鍛件

        鍛件應(yīng)符合NB/T47008-2010、NB/T47010-2010中規(guī)定的Ⅲ級(jí)或Ⅲ級(jí)以上要求。生產(chǎn)廠家為:上海同舟特殊鋼有限公司、無錫宏達(dá)重型鍛壓有限公司、無錫遠(yuǎn)大重型鍛造有限公司、嘉興市乍浦杭灣重型機(jī)械廠。

        3.3.2.4酸性氣燃燒爐、尾氣燃燒爐應(yīng)設(shè)置一個(gè)滑動(dòng)支座,一個(gè)固定支座,以保證設(shè)備運(yùn)行的熱脹冷縮。

        3.3.3要求耐火襯里、耐火磚材料砌筑的設(shè)備,在出廠前完成熱烘爐烘干,烘爐溫度到500℃,滿足榆林冬季低溫存放的要求。

        4結(jié)語(yǔ)

        酸性氣燃燒系統(tǒng)、尾氣焚燒系統(tǒng)是硫回收工藝中的關(guān)鍵設(shè)備,設(shè)備選型首先要考慮的是先進(jìn)性、成熟性、安全可靠性問題,需進(jìn)行深入細(xì)致地技術(shù)交流和調(diào)研。國(guó)內(nèi)具備成套供貨業(yè)績(jī)的廠家主要有北京航天石化技術(shù)裝備工程公司、洛陽(yáng)瑞昌石油化工設(shè)備有限公司,只有選擇優(yōu)秀的供應(yīng)商及最優(yōu)化的設(shè)計(jì)、制造工藝,才能保證設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行,保證企業(yè)利益的最大化和化工裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

        《化工設(shè)計(jì)通訊》征訂啟事

        《化工設(shè)計(jì)通訊》雜志系經(jīng)國(guó)家新聞出版總署批準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的全國(guó)性化工科技期刊,創(chuàng)刊于1975年,由湖南化工醫(yī)藥設(shè)計(jì)院主辦,主管單位為湖南省石油化學(xué)行業(yè)管理辦公室。是全國(guó)化工系統(tǒng)優(yōu)秀期刊和省一級(jí)期刊。被CA《化學(xué)文摘》(美)、中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CNKI中國(guó)知網(wǎng)、清華同方學(xué)術(shù)期刊光盤版)、《萬方數(shù)據(jù)-中國(guó)數(shù)字化期刊群》、維普《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)化學(xué)化工文摘》、臺(tái)灣華藝數(shù)位數(shù)據(jù)庫(kù)等收錄。發(fā)行范圍遍及全國(guó)各省市化工主管部門、設(shè)計(jì)院、科研院(所)、化工企業(yè)、大中小化肥廠、大專院校、圖書館及信息部門。世界上一些著名的大學(xué)也訂閱了本刊,全世界排名前十的大學(xué)如哈弗大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、加州理工學(xué)院等;中國(guó)大學(xué)如香港大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)等;還有一些世界知名的機(jī)構(gòu),如美國(guó)能源部、美國(guó)國(guó)防部、美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館、法國(guó)國(guó)防部、日本國(guó)會(huì)圖書館、澳大利亞能源部等;還有一些世界著名的化工跨國(guó)公司如美國(guó)杜邦、德國(guó)巴斯夫、拜耳、中國(guó)石油、中國(guó)化工等。主要報(bào)道化工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研究、生產(chǎn)、建設(shè)、技改、教學(xué)等方面的新工藝、新產(chǎn)品、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料。

        稿源來自全國(guó)化工行業(yè)各條戰(zhàn)線,刊登文章突出先進(jìn)性、針對(duì)性、實(shí)用性、科學(xué)性、創(chuàng)造性和效益性,旨在幫助讀者解決化工設(shè)計(jì)、研究、生產(chǎn)、建設(shè)、教學(xué)中遇到的實(shí)際問題。

        主要特色:以化工、化學(xué)、化肥和無機(jī)化工為主??腔すに嚒⒒ぴO(shè)備、環(huán)保治理、新能源、給排水、儀表、自控、電氣、熱工、采暖通風(fēng)、工業(yè)建筑等方面的文章。

        主要欄目:化工設(shè)計(jì)、氮肥技術(shù)、化肥工業(yè)、尿素與甲醇、無機(jī)化工、專論與綜述、生產(chǎn)實(shí)踐、應(yīng)用探討、項(xiàng)目技改、化工設(shè)備、環(huán)保治理、學(xué)術(shù)研究等。

        讀者對(duì)象:從事化工生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究、管理和教學(xué)的工程技術(shù)人員、管理干部、技術(shù)工人、大專院校師生及信息人員和營(yíng)銷人員等。

        本刊為雙月刊,大16開(A4),正文96頁(yè),每期訂價(jià)15元,全年90元。列入各省市《全國(guó)報(bào)刊征訂目錄》,可到本單位報(bào)刊征訂處或當(dāng)?shù)剜]局訂閱,也可直接與編輯部聯(lián)系訂閱,訂單備索。

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        Equipment Procurement of Acid Gas Combustion System andExhaust Gas Incineration System in Sulfur Recovery Plant

        ZHAOYue-gang

        (Shanxi Future Energy Chemical Co.,Ltd.,Shaanxi 719000)

        Abstract:This article introduces several technical points of equipment procurement of acid gas combustion system and exhaust gas incineration system in the sulfur recovery plant.

        Key words:hofungt SCOT process;acid gas combustion systems;exhaust gas incineration systems;burner;design;materials;manufacturing

        中圖分類號(hào):TQ111.14

        文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B

        文章編號(hào):1003-6490(2015)01-0038-03

        作者簡(jiǎn)介:趙月剛(1972-),男,漢族,陜西榆林人,山東理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè),工程師,現(xiàn)主要從事化工生產(chǎn)技術(shù)工作。

        收稿日期:2014-06-03

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