武汉华中华能分公司—年产5.4万吨硫磺项目7 创新性说明书.doc

武汉华分公司-年产5.4万吨硫磺项目创新性说明书

PAGE

PAGE2

目录

TOC\o1-3\h\z\u1793第一章工艺创新 3

243971.1吸收剂创新 3

141641.2吸收剂循环 3

10795第二章清洁生产技术创新 5

183842.1原料清洁 5

60362.2生产清洁 5

196092.3环境清洁 5

9542第三章过程节能技术创新 6

179163.1有机胺脱硫解吸过程 6

281173.2超级克劳斯硫磺回收 6

311823.3催化剂 7

99943.4胺液过滤及净化系统 7

227383.5脱硫技术 7

20533第四章节能设计 8

22605第五章环境安全评价系统 9

30705第六章紧急停车系统（ESD） 10

第一章工艺创新

本项目为使用有机胺脱硫办法达到年处理3709万吨SO2项目，属于新建项目，应用新的脱硫方法与新的工艺流程，达到了97%的脱硫率及无有毒有害气体排放的标准。

1.1吸收剂创新

本工艺应用有机胺甲基二乙醇胺（MDEA）为脱硫剂，通过热力学参数计算得到甲基二乙醇胺吸收SO2的吉布斯自由能比石灰石吸收SO2的吉布斯自由能更小，说明甲基二乙醇胺吸收SO2的能力比石灰石更好，理论上是一种更合适的脱硫剂。此外，甲基二乙醇胺吸收SO2，具有吸收容量大，最终解吸率高，且甲基二乙醇胺较易再生，综合脱硫性能较好等优点。

表1.1甲基二乙醇胺的主要性质

中文名称

甲基二乙醇胺

外文名称

Methyldiethanolamine

别名

N-甲基二乙醇胺

英文简称

MDEA

化学式

C5H13NO2

相对分子质量

119.16

应用

乳化剂和酸性气体吸收剂

储存

切勿倒置，避免日晒雨淋，存于干燥、阴凉的仓库内

1.2吸收剂循环

本工艺的吸收剂在吸收SO2后，通过在解吸塔进行加热解吸得到再生的甲基二乙醇胺吸收剂，在再加入小部分新的甲基二乙醇胺作为补充。

MDEA吸收SO2反应机理：

水的电离反应：2H2O?H3O+＋OH-

亚硫酸一级解离反应：

2H2O＋SO2?H3O+＋HSO3-

ＭＤＥＡ的质子化反应：

H3O+＋MDEA?MDEAH+＋H2O

总反应：

MDEA＋SO2＋H2O?MDEAH+＋HSO3-

解吸反应式：

MDEAH+＋HSO3-?MDEA+SO2+H2O

第二章清洁生产技术创新

2.1原料清洁

在原料选择方面，我们除了在有机胺脱硫方面使用MDEA之外进行有效脱硫并形成循环之外，还利用硫化氢与火电厂有机胺脱硫过程中得到的SO2反应，，将火电厂需要处理的含硫废气利用起来，实现了对整个地区生态环境保护，达到了清洁生产的目的，从原料来源到产品生产做到了清洁生产。

2.2生产清洁

在工艺的选择上，我们力求原料的最大化利用与循环利用，尽可能的减少原料的损失，在工艺过程中，我们的贫胺液进行循环利用，同时只加入少量的新胺液，同时通过工艺路线优化，得到了物料的最大利用率。各物料损失率都在0.1%以下，做到了工艺流程清洁化。

2.3环境清洁

在三废处理方面，由于工艺流程的清洁化，本工艺只产生了两股废气和经除尘器除尘后的烟气灰尘，其中两股废气中含有N2、CO2、O2、水蒸气及少量的SO2、H2S等的废气，均是达到国标可直接排放的废气。而在固体废弃物方面，烟尘经沉淀融合后，送往固定的固体废弃物处理中心进行无害化处理。由此可见，在废物利用和三废排放中做到了环境清洁。

第三章过程节能技术创新

3.1有机胺脱硫解吸过程

解吸系统是有机胺脱硫装置稳定运行的核心，SO2的解吸效果直接影响到脱硫效率甚至产品质量、数量。有机胺脱硫过程中的解吸塔主要功能是通过降压和升温来完成对SO2的解吸和富胺液再生为贫胺液。在解吸过程中，富胺液被送入解吸塔的中上段，与从底部上升的热量逆流接触，从而解吸出SO2，并再生成贫胺液，气态的SO2被蒸汽携带上升并从解吸塔顶部排出进入解吸塔循环系统，经过储罐的冷凝将其中的SO2排除，剩余的水等则被送回到解吸塔内继续参与解吸过。SO2解吸模块其结构如下图所示：

3.2超级克劳斯硫磺回收

在超级克劳斯硫磺回收反应段,过程气中残余的H2S在选择性氧化催化剂的作用下可以直接氧化成硫磺，此氧化反应不受化学平衡限制,在热力学上可进行完全,关键技术是选择性氧化催化剂的使用。本装置选用的SUPERCLAUS催化剂能将克劳斯尾气中的85%以上的H2S直接氧化成元素硫磺,其对过程中的水气作用不敏感,不会促使硫蒸气与水气发生Claus逆反应。因此,从第三级克劳斯反应器出口的过程气可直接进入超级克劳斯反