WSA硫酸装置工业运行优化研究-工程专业论文.docxVIP

摘 摘 要 I I 摘 要 在石油炼制和天然气生产企业中，硫的化合物在化学加工、转化和提炼过程 中通常产生含有高浓度硫化氢的酸性气体。对硫化氢气体进行回收，既是环境保 护的要求，也是资源利用的需要。对硫化氢气体的回收利用，经历了用克劳斯法 部分燃烧制硫磺法、干法或湿法制硫酸等工艺进展。而丹麦托普索公司的 WSA 湿法制硫酸技术代表了当今硫化氢回收最先进的工艺。本课题以中石化长岭分公 司的 WSA 硫酸装置工业试运为背景，对 WSA 装置进行了操作分析与优化，并 对直接制约开工继续进行的管道穿孔与产品质量问题进行了分析和控制方面的 优化研究。 通过对 WSA 装置的焚烧炉、反应器和冷凝器的研究，得出焚烧炉的最优配 风比为 10：1，生产负荷以 80%为佳，冷凝器入口温度为 290～295℃。装置处理 能力基本达到了设计处理能力，操作弹性大,成品硫酸浓度稳定在 98%以上，直 接得到 3.5MPa 过热蒸汽，能量回收利用较克劳斯制硫装置大大提高。 经实验分析得知硫酸管道穿孔主要与硫酸温度过高、管内流速过高、管道材 质不耐腐有关。通过清除冷凝过滤网板结垢堵塞使硫酸冷凝温度降低至 40℃以 下、将管径 φ45 增大至 φ89 使流速降低至 1.0m/s 以下和采用改进管道材料采用 衬胶管，使硫酸管道穿孔问题得以解决。实验结果表明，成品硫酸质量变差与硫 酸温度过高和氮氧化物含量过高有关，可采取降低硫酸硫酸温度，同时降低氮氧 化物含量至 600ppm 以下。经控制优化后，硫酸管道穿孔现象得到改善、成品硫 酸质量达到了要求。 通过对工业试运过程中暴露出来的问题的研究，提出了初步的优化方案，并 将解决方案运用于生产实践，效果较好。本研究既充分利用了硫资源，又有效保 护环境，取得了较好的社会效益和经济效益。 关键词：WSA；硫酸；工业运行；优化 Abs Abstract II II Abstract Sulfur contained compounds can normally produce high concentration hydrogen sulfide acid gas while being processing, conversion and refining in petroleum processing and natural gas production plant. It is required either by environment protection or resource utilization to recover hydrogen sulfide gas. The recovery of hydrogen sulfide gas experienced Claus method of producing sulfur, dry process sulfuric acid and wet process sulfuric acid, etc. The WSA technology from Topsoe in Denmark present the most advanced process up to date.Under the background of WSA technology of SINOPEC Changling Branch Co. Ltd,this paper analysed and optimized the operation of WSA plant and the controlling of pipe perforation and production quality which effect on the continuous running. The burning furnace,reactor and condenser were studied,and the result showed that the optimum air-flux-ratios was 10:1,the optimum production load was 80%, and the optimum condenser inlet temperature was 290-295℃.The treatment capacity had met the design specification with large elasticity of operation.The H2SO4 product concentraition level stabilized on 98%,the superheated steam of 3.5MPa could be obtained dir