华能热电厂烟气脱硫及联产1万吨年不溶性硫磺项目脱硫工段初步设计(附件)
本篇设计对华能热电厂烟气脱硫及联产1万吨/年不溶性硫磺项目的脱硫工段进行初步设计。本项目利用有机胺溶液对燃煤烟气进行深度脱硫，回收烟气中的二氧化硫；再采用硫化钠溶液对回收的二氧化硫进行液相还原生产高纯度硫磺，进一步加工生产高质量的不溶性硫磺，以此达到环境保护和资源化利用，并实现生产一体化的模式。本项目工艺流程燃煤烟气→有机胺脱硫→富集二氧化硫→硫磺→不溶性硫磺。本项目对环境和经济进行了预评估。关键词 烟气脱硫，有机胺法，不溶性硫磺，Aspen模拟流程
目 录
1 总论 1
1.1建设规模与产品方案 1
1.1.1 设计方案 1
1.1.2产品规模 1
1.1.3 主要原材料、燃料及公用工程 1
1.2 设计地区的自然条件 2
1.3厂址选择 3
1.4设计规范及理由 3
1.5厂区布置图 4
2 发展评述 4
2.1项目背景 4
2.2 生产方法的选择及论证 5
2.2.1 烟气脱硫的介绍 5
2.2.5不溶性硫磺生产技术 10
2.2.6不同方案的投资比较 11
2.2.7消耗、转化率、能耗等比较 12
2.2.8 设计方案确定 12
3 工艺叙述 13
3.1工艺阐述 13
3.2有机胺脱硫工艺 13
3.2.1脱硫剂选择 13
3.2.2脱硫机理 14
3.2.3工艺流程说明 14
3.3不溶性硫磺生产系统 16
4 物料衡算 18
4.1物料衡算总览 18
4.2洗涤—吸收工段物料衡算 19
4.3再生—净化工段 22
4.4硫磺生产工段 27
4.5 不溶性硫磺生产工段 31
5 能量衡算 38
5.1热量衡算总览 38
5.2洗涤吸收工段热量衡算 39
5.2.1 P102泵 39
5.2.2 R101超重力填料床 39
5.3再生净化工段热量 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
衡算 40
5.3.1 P204 泵 40
5.3.2T201 解吸塔 40
5.4硫磺工段热量衡算 41
5.4.1 P301泵 41
5.4.2 R302自氧化还原反应器 42
5.5不溶性硫磺生产工段热量横算 42
5.5.1 V401融熔釜 42
5.5.2 F401汽化炉 43
5.5.3急冷罐 43
5.5.4 V408闪蒸罐 44
6主要设备选择 45
6.1吸收设备的选择 45
6.2解吸设备的选择 49
7车间布置 52
7.1概述 52
7.2车间布置图 54
8环境保护与安全技术 54
8.1“三废”治理 54
8.1.1废气 54
8.1.2废水 55
8.1.3废渣 55
8.2“三废”治理厂区环境保护措施 55
8.3安全措施 56
9全厂经济评价 56
总结 59
致谢 60
参考文献 61
1 总论
1.1建设规模与产品方案
1.1.1 设计方案
本项目利用有机胺溶液对华能热电厂2×155MW机组的燃煤烟气进行深度脱硫，回收烟气中的二氧化硫；再采用硫化钠溶液对回收的二氧化硫进行液相还原生产高纯度硫磺，进一步加工生产高质量的不溶性硫磺，以此达到环境保护和资源化利用，并实现生产一体化的模式。
工艺流程：燃煤烟气→有机胺脱硫→富集二氧化硫→硫磺→不溶性硫磺。
1.1.2产品规模
根据国家政策规定和公司含硫烟气中的硫资源回收能力、以及对SO2下游产品的市场分析，结合技术的可靠性、项目的经济合理性、发展趋势等方面综合考虑，本设计最终确定联产不溶性硫磺1万吨/年。
本项目预计年处理的烟气量为84.8亿立方米；可回收二氧化硫2.5万吨，浓度为99%；生产不溶硫磺１万吨/年。
产品规模及产品规格见表11：
表11建设规模及产品方案
产品
规格/纯度
级别
产量（万吨/年）
备注
SO2
99.9%
优等品
2.5
中间产品
不溶性硫磺
IS90
优等品
1
最终产品
1.1.3 主要原材料、燃料及公用工程
主要原材料、辅助材料来源
本项目所涉及的主要原料及辅助材料具体参表12：
表12 主要原材料、辅助材料来源表
项目
名称
数量（t/a）
来源
运输方式
单价（万元）
原料
含硫烟气
106万Nm3/h
总厂
管道运输
辅助材料
哌嗪（脱硫剂）
40.67
总厂
车辆运输
2
目 录
1 总论 1
1.1建设规模与产品方案 1
1.1.1 设计方案 1
1.1.2产品规模 1
1.1.3 主要原材料、燃料及公用工程 1
1.2 设计地区的自然条件 2
1.3厂址选择 3
1.4设计规范及理由 3
1.5厂区布置图 4
2 发展评述 4
2.1项目背景 4
2.2 生产方法的选择及论证 5
2.2.1 烟气脱硫的介绍 5
2.2.5不溶性硫磺生产技术 10
2.2.6不同方案的投资比较 11
2.2.7消耗、转化率、能耗等比较 12
2.2.8 设计方案确定 12
3 工艺叙述 13
3.1工艺阐述 13
3.2有机胺脱硫工艺 13
3.2.1脱硫剂选择 13
3.2.2脱硫机理 14
3.2.3工艺流程说明 14
3.3不溶性硫磺生产系统 16
4 物料衡算 18
4.1物料衡算总览 18
4.2洗涤—吸收工段物料衡算 19
4.3再生—净化工段 22
4.4硫磺生产工段 27
4.5 不溶性硫磺生产工段 31
5 能量衡算 38
5.1热量衡算总览 38
5.2洗涤吸收工段热量衡算 39
5.2.1 P102泵 39
5.2.2 R101超重力填料床 39
5.3再生净化工段热量 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
衡算 40
5.3.1 P204 泵 40
5.3.2T201 解吸塔 40
5.4硫磺工段热量衡算 41
5.4.1 P301泵 41
5.4.2 R302自氧化还原反应器 42
5.5不溶性硫磺生产工段热量横算 42
5.5.1 V401融熔釜 42
5.5.2 F401汽化炉 43
5.5.3急冷罐 43
5.5.4 V408闪蒸罐 44
6主要设备选择 45
6.1吸收设备的选择 45
6.2解吸设备的选择 49
7车间布置 52
7.1概述 52
7.2车间布置图 54
8环境保护与安全技术 54
8.1“三废”治理 54
8.1.1废气 54
8.1.2废水 55
8.1.3废渣 55
8.2“三废”治理厂区环境保护措施 55
8.3安全措施 56
9全厂经济评价 56
总结 59
致谢 60
参考文献 61
1 总论
1.1建设规模与产品方案
1.1.1 设计方案
本项目利用有机胺溶液对华能热电厂2×155MW机组的燃煤烟气进行深度脱硫，回收烟气中的二氧化硫；再采用硫化钠溶液对回收的二氧化硫进行液相还原生产高纯度硫磺，进一步加工生产高质量的不溶性硫磺，以此达到环境保护和资源化利用，并实现生产一体化的模式。
工艺流程：燃煤烟气→有机胺脱硫→富集二氧化硫→硫磺→不溶性硫磺。
1.1.2产品规模
根据国家政策规定和公司含硫烟气中的硫资源回收能力、以及对SO2下游产品的市场分析，结合技术的可靠性、项目的经济合理性、发展趋势等方面综合考虑，本设计最终确定联产不溶性硫磺1万吨/年。
本项目预计年处理的烟气量为84.8亿立方米；可回收二氧化硫2.5万吨，浓度为99%；生产不溶硫磺１万吨/年。
产品规模及产品规格见表11：
表11建设规模及产品方案
产品
规格/纯度
级别
产量（万吨/年）
备注
SO2
99.9%
优等品
2.5
中间产品
不溶性硫磺
IS90
优等品
1
最终产品
1.1.3 主要原材料、燃料及公用工程
主要原材料、辅助材料来源
本项目所涉及的主要原料及辅助材料具体参表12：
表12 主要原材料、辅助材料来源表
项目
名称
数量（t/a）
来源
运输方式
单价（万元）
原料
含硫烟气
106万Nm3/h
总厂
管道运输
辅助材料
哌嗪（脱硫剂）
40.67
总厂
车辆运输
2
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