60000Nm3/h半水煤气络合铁脱硫装置设计_土木工程

土木工程: 60000Nm3/h半水煤气络合铁脱硫装置设计
时间：2020/10/14 11:47:53  作者：  来源：  查看：0  评论：0
内容摘要： 60000Nm3/h半水煤气络合铁脱硫装置设计1 总论 21.1概述 21.2文献综述 31.2.1合成氨原料气净化的现状 31.2.2改良络合铁的简述 41.2.3络合铁的理化性质 41.2.4 络合铁脱硫的优缺点 61.3 设计任务的依据 62 生产流程或生产方案的...

60000Nm3/h半水煤气络合铁脱硫装置设计
1 总论 2
1.1概述 2
1.2文献综述 3
1.2.1合成氨原料气净化的现状 3
1.2.2改良络合铁的简述 4
1.2.3络合铁的理化性质 4
1.2.4 络合铁脱硫的优缺点 6
1.3 设计任务的依据 6
2 生产流程或生产方案的确定 7
3 生产流程说明 8
3.1反应机理 8
3.2主要操作条件 9
3.2.1溶液组分 9
3.2.2温度对络合铁的影响 11
3.2.3CO2的影响 12
3.2.4溶液PH的影响 12
3.3 工艺流程 13
3.4主要设备介绍 14
3.4.1填料塔 14
3.4.2 氧化槽 14
3.4.3 硫泡沫槽 15
3.4.4 过滤器 15
3.4.5 熔硫釜 16
4 工艺计算书 17
4.1原始数据 17
4.1.1焦炉煤气组分 17
4.1.2脱硫液组分 17
4.1.3设计工艺参数 17
4.2物料衡算 19
4.2.1H2S脱除，G1，kg/h 19
4.2.2溶液循环量LT，m3/h 19
4.2.3生成Na2S2O3消耗H2S的量G2, Kg/h 19
4.2.4Na2S2O3生成量，G3，Kg/h 19
4.2.5理论硫回收量G4，kg/h 19
4.2.6理论硫回收率φ，﹪ 19
4.2.7生成Na2S2O3消耗纯碱的量G5，Kg/h 20
4.2.8硫泡沫生成量G6，m3/h 20
4.2.9入熔硫釜硫膏量G7 20
4.2.10回收率η，﹪ 20
4.3热量衡算 20
4.3.1冷却塔热量衡算 20
4.3.2硫泡沫槽热量衡算 21
4.3.3熔硫釜热量衡算 22
5 主要设备的工艺计算和设备选型 23
5.1主要设备的工艺尺寸 23
5.1.1 填料吸收塔计算 23
5.1.2喷射再生槽的计算 26
5.2辅助设备的选型 29
5.2.1液体分布装置 29
5.2.2液体再分布器 30
5.2.3填料支承板 30
5.2.4填料压板 30
5.2.5封头 30
5.2.6裙座选5m 31
5.2.7人孔，手孔 31
5.2.8加强圈 31
6 设备稳定性及机械强度校核计算 32
6.1壁厚的计算 32
6.1.1塔体壁厚 32
6.1.2封头壁厚 32
6.2 机械强度的校核 33
6.2.1 质量载荷 33
6.2.2 风载荷 34
7 设计体会与收获 38
8 参考文献 40
附录 41

1 总论
1.1概述
    我国合成氨工业的生产始于20世纪50年代，但生产规模都很小，合成氨单系列装置的生产能力最大仅为4万吨/年，氨加工产品主要为碳酸氢铵，产量满足不了市场的需求。为了满足市场快速增长的需求，70年代，我国建设了一批中型氮肥生产装置，合成氨单系列装置的生产能力达到6-12万吨/年，主要氨加工产品为尿素或硝酸铵，大部分装置采用我国开发的以无烟煤为原料的固定层气化技术。随着现代农业的快速发展，高浓度化肥的市场需求不断增加，为了满足需求，增加生产能力，我国先后引进了30套以油、天然气和煤为原料的30万吨/年合成氨装置。除此之外，我国还自行研究设计制造了以轻油为原料的生产能力为30万吨/年的合成氨生产装置。
    随着合成氨工业的发展，氨的生产要求越来越严格，比如氨原料的提取，氨原料气的净化，氨后续工艺的要求等等。各种原料制取的粗原料气，都含有一些硫和碳的氧化物，为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒，必须在氨合成工序前加以脱除，以天然气为原料的蒸汽转化法，第一道工序是脱硫，用以保护转化催化剂，以重油和煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。工业脱硫方法种类很多，通常是采用物理或化学吸收的方法，常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。在此我们主要研究合成氨原料气的脱硫。
    合成氨原料气中的硫是以不同形式的硫化物存在的，其中大部分是以硫化氢形式存在的无机硫化物，还有少量的有机硫化物。具体来说作为原料气的半水煤气中都含有一定数量的硫化氢和有机硫化物(主要有羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚等)，能导致甲醇、合成氨生产中催化剂中毒，增加液态溶剂的黏度，腐蚀、堵塞设备和管道,影响产品质量。硫化物对合成氨的生产是十分有害的，燃烧物和工业装置排放的气体进入大气，造成环境污染，危害人体健康。硫也是工业生产的一种重要原料。因此为了保持人们优良的生存环境和提高企业最终产品质量，对半水煤气进行脱硫回收是非常必要的。


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