制酸工艺介绍(工程师培训)

制酸工艺介绍项目实现目标首钢京唐钢铁公司焦化作业部化产制酸工程是由德国伍德公司和焦耐院共同设计，采用SCS安全控制系统（伍德）和DCS标准控制系统（焦耐院）共同控制。引进国外先进工艺和设计理念，自动化水平非常高，存在大量的联锁条件，任一联锁条件不满足就会造成停产，自动化维护的质量要求非常高。每小时生产1吨硫酸，如遇故障发生要迅速处理，由于现场设备处于有毒有害气体、高温高压环境，长时间停炉或频繁停炉会对设备造成严重的损耗，同时也会造成大量经济的损失。随着现代工业向大型化、集成化和精细化发展,生产的安全性、稳定性和可靠性问题就愈显重要,因此迫切需要建立性能优良稳定的自动化控制系统。尤其像制酸工段，现场有毒有害气体、高温高压的恶劣工艺环境，就更需要一个安全可靠的自动化控制系统。而首钢京唐焦化制酸工程生产线由西门子S7400冗余系统控制，燃烧炉点火系统由西门子S7300和大量安全模块构建的安全系统控制。保证了自动化控制系统的安全性、稳定性和可靠性，大大提高了生产效率。首自信京唐运行事业部作为京唐焦化作业部自动化设备维护单位，担负着焦化作业部所有自动化系统的维护工作。对于自动化维护人员来说，尽快地消化、吸收制酸工段先进的核心控制技术和各联锁关系，是维护好这条生产线的关键。快速掌握故障处理能力，对于确保焦化作业部正常生产具有重大意义。制酸工艺流程介绍来自真空解吸装置真空泵的酸气在制酸装置中进一步处理，生产78%浓度的硫酸。残余的废气将通过一座烟囱排入大气。燃烧炉：来自真空解吸装置真空泵的温度约40℃的酸气被送入燃烧炉的烧嘴，通过一次空气酸气将被加热到900在第二燃烧阶段，通过二次空气H2S将转变成S02，随着空气的过剩那里的温度将达到1050℃H2S＋3/2O2→SO2+H2O为了使燃烧炉内的温度达到900℃～1050℃助燃空气由两个空气风机提供，正常情况下，两台风机一用一备。周围的空气进入风机。在压出端助燃空气被压缩到0.3bar(g)，并通过助燃空气总管进入两个焚烧炉，另外通过不同的支管进入接触塔。注意：正常生产时是不需要焦炉煤气加热的，在烘炉阶段或特别低的负荷时使用煤气加热，当炉体温度小于780℃时也必须使用煤气加热，加热到大于780过程气冷却器和汽包：在每个燃烧炉后都装有废气冷却器，在此废气被冷却至要求温度，并产生40bar(g)的高压蒸汽。废气体流经废气体冷却器的管道，同时锅炉用水在管道周围的冷却器空间内。这两个废气体冷却器分别连接到汽包，在这两个汽包中高压气体流被抽出。废气体冷却器包括两个部分，分别是双行程热交换器和汽包。下面的管道用来冷却焚烧炉下游的废气体。在后续的废热锅炉里，过程气将被冷却到420～450℃，它是下游接触塔的进口温度。废热锅炉将生产压力为40bar的高压蒸汽，切并入蒸汽管网。锅炉给水罐将通过低压蒸汽对软水进行脱氧。为了使锅炉给水碱性化，同时考虑一套定量添加磷酸三钠（Na3PO4）的装置。接触塔：温度在420～450℃，氧含量在7～9%（体积）过程气，从接触塔的顶部供给第一层接触床。在5层接触床内，SO2到SO3的转化反应按下式发生：SO2＋1/2O2→SO3（使用不同粒径的多孔硅酸作为催化剂五氧化二钒（V2O5）载体。）将空气供入到催化剂床层之间，补充用于转化和冷却过程气的氧。圆柱截面的温度必需谨慎的调节，因为低温可能造成腐蚀而高温可能造成催化剂的破坏。过程气离开接触塔，温度大约在410℃吸收塔和酸循环、废气过滤器和烟囱：SO3到H2SO4的更进一步的水合作用是在过程气体中按下列反应发生：SO3＋H2O→H2SO4温度约40℃的大量硫酸通过喷嘴从吸收塔的顶部喷入，在吸收塔的底部排出，温度约60-70用泵将硫酸送入冷却器，移走吸收热。用冷却水通过板式换热器将硫酸冷却到大约40℃硫酸的浓度必需通过在硫酸循环泵之前对入软水混合来控制。软水的总量通过检测硫酸的密度来控制，而且调整硫酸的最大浓度为80%（重量）。吸收塔是由耐热钢制造，内部带有铅衬里的和耐酸砖衬里。在吸收塔内是由不同规格的圆柱状陶瓷环填料组成。硫酸罐是采用玻璃纤维加强的塑料制成，在不饱和树脂（UP-GF）表面涂有均匀的聚偏氟乙烯（PVDF）覆盖物。离开吸收塔的废气被送到废气过滤器，回收从吸收塔顶带出的酸滴和酸雾。在几个烛式过滤器中液体微粒几乎被完全分离，液滴将凝聚成液膜，收集在过滤器的底部，自流到硫酸槽。废气中的SO2浓度低于0.1%（体积），在进入烟囱之前，被记录下来。废气过滤器采用玻璃纤维加强的塑料制成，在不饱和树脂（UP-GF）表面涂有均匀的聚氯乙烯（PVC）覆盖物。烛式过滤器是一个带有玻璃纤维填料的圆柱形不锈格子组成。锅炉供水：在锅炉给水除氧器里通过汽提和加入去氧剂，用软水制备锅炉给水。软水在液位控制下送入锅炉给水除氧器。软水流经分配盘进入填料层，然后进入锅炉给水槽。汽提水蒸汽分成两股进行除氧器，主要部分被送到废热锅炉容器的底部喷淋器，剩下的小部分蒸汽送到锅炉给水水位以上的空间用作直接汽提蒸汽。流动蒸汽的压力控制，最高压力为0.2bar(g)，相应的工作温度为105°C。锅炉给水除氧器的蒸汽出口设有节流孔板，其设计最大压力也是0.2bar(g)。汽提水蒸汽除去溶解在软水中的气体，并通过加入由泵组582U101送来的去氧剂，使水中仅留下最后微量的化学结合的氧气，在5-10mg/l范围内。去氧剂的用量与锅炉给水消耗量成正比，但其流量取决于所采用的去氧剂的种类，并且必须在详细设计阶段，由定量加药泵组582U101的中标厂家提供。锅炉给水的质量指标：-氧含量0.04 mg/l-pH值 9–10(软水的指标)锅炉给水通过锅炉给水泵从锅炉给水槽抽走，用于废气冷却器。带有节流孔板的旁通管将部分锅炉给水循环回到给水槽，使锅炉给水泵保持在稳定工作的最小流量状态下。为使锅炉给水成碱性，需要定量加入磷酸三钠。化学药物的定量给料通过定量加药泵组送入锅炉给水槽。锅炉给水槽必需为送往废气冷却器的锅炉给水设一个存储/缓冲