700万立方米每年含硫废气处理联产硫磺及甲醇项目3-创新性说明.doc

700万立方米/年含硫废气处理联产硫磺及甲醇项目创新性说明

PAGE1

创新性说明

创新性说明

中南大学PIE团队PAGE1

目录

TOC\o1-3\h\z\u一、过程节能技术创新 1

1.1热泵精馏技术 1

1.1.1简介 1

1.1.2试用场合 1

1.1.3热泵精馏的类型 2

1.1.4热泵精馏模拟 4

二、新型过程设备应用技术创新 7

2.1换热设备 7

2.1.1硫冷凝器E0106工艺特性 7

2.1.2硫冷凝器的腐蚀问题 7

2.1.3硫冷凝器腐蚀的防护措施 10

2.1.4换热设备创新小结 11

2.2新型ADV浮阀塔板的运用 12

2.2.1新型ADV浮阀塔板简介 12

2.2.2新型ADV微分浮阀结构 13

2.3双螺杆泵在液硫输送中的应用 13

2.3.1双螺杆泵简介 13

2.3.2改进措施 14

2.3.3节能效果 14

三、节省液氨的制冷创新 16

四、减少排放的绿色工艺创新 17

五、控制方案创新 18

5.1先进燃烧器控制系统 18

5.1.1简介 18

5.1.2应用场合 18

5.1.3控制说明 19

5.1.4控制回路参数整定 19

中南大学PIE团队PAGE2

一、过程节能技术创新

1.1热泵精馏技术

1.1.1简介

化工行业是能耗大户，其中精馏又是能耗极高的单元操作，而传统的精馏方式热力学效率很低，能量浪费很大。如何降低精馏塔的能耗，充分利用低温热源，已成为人们普遍关注的问题。对此人们提出了许多节能措施，通过大量的理论分析、实验研究以及工业应用表明其中节能效果比较显著的是热泵精馏技术。热泵精馏是把精馏塔塔顶蒸汽加压升温，使其用作塔底再沸器的热源，回收塔顶蒸汽的冷凝潜热。

1.1.2试用场合

热泵精馏在下述场合应用，有望取得良好效果：

(1)塔顶和塔底温差较小，因为压缩机的功耗主要取决于温差，温差越大，压缩机的功耗越大。据国外文献报导，只要塔顶和塔底温差小于36℃，就可以获得较好的经济效果。

(2)沸点相近组分的分离，按常规方法，蒸馏塔需要较多的塔盘及较大的回流比，才能得到合格的产品，而且加热用的蒸汽或冷却用的循环水都比较多。若采用热泵技术一般可取得较明显的经济效益。

(3)工厂蒸汽供应不足或价格偏高,有必要减少蒸汽用量或取消再沸器时。

(4)冷却水不足或者冷却水温偏高、价格偏贵，需要采用制冷技术或其他方法解决冷却问题时。

(5)一般蒸馏塔塔顶温度在38～138℃之间,如果用热泵流程对缩短投资回收期有利就可以采用，但是如果有较便宜的低压蒸汽和冷却介质来源，用热泵流程就不一定有利。

(6)蒸馏塔底再沸器温度在300℃以上，采用热泵流程往往是不合适的。

以上只是对一般情况而言,对于某个具体工艺过程，还要进行全面的经济技术评定之后才能确定。

1.1.3热泵精馏的类型

根据热泵所消耗的外界能量不同，热泵精馏可分为蒸汽加压方式和吸收式两种类型。

蒸汽加压方式热泵精馏有两种：蒸汽压缩机方式和蒸汽喷射式。

1.1.3.1蒸汽压缩机方式

蒸汽压缩机方式又可分为间接式、塔顶气体直接压缩式、分割式和塔釜液体闪蒸再沸式流程。

1.间接式

当塔顶气体具有腐蚀性或塔顶气体为热敏性产品或塔顶产品不宜压缩时，可以采用间接式热泵精馏，见图1-1。

图1-1间接式热泵精馏流程图

它主要由精馏塔、压缩机、蒸发器、冷凝器及节流阀等组成。这种流程利用单独封闭循环的工质（冷剂）工作：冷剂与塔顶物料换热后吸收热量蒸发为气体，气体经压缩提高压力和温度后，送至塔釜加热釜液，而本身凝结成液体。液体经节流减压后再去塔顶换热，完成一个循环。

于是塔顶低温处的热量，通过冷剂的媒介传递到塔釜高温处。在此流程中，制冷循环中的冷剂冷凝器与塔釜再沸器合为一个设备。在此设备中冷剂冷凝放热而釜液吸热蒸发。

间接式热泵精馏的特点是：

(1)塔中要分离的产品与冷剂完全隔离；

(2)可使用标准精馏系统，易于设计和控制；

(3)与塔顶气体直接压缩式相比较，多一个热交换器(即蒸发器)，压缩机需要克服较高的温差和压力差，因此其效率较低。

考虑到工质的化学稳定性，间接式热泵精馏应用的温度范围限制在130℃左右,而许多有机产品的精馏塔却在较高的温度下操作。

与普通制冷剂相比，水的化学和热稳定性好，泄漏时对人和臭氧层无负效应，价格便宜，而且具有极好的传热特性，在热交换中所需的换热面积较小，特别适合