柴油加氢精制工段含硫废气的深度脱硫项目0-项目摘要.docx

“S-green”团队——项目摘要

“S-green”团队——项目摘要

2017年“东华科技-陕鼓杯”

第十一届全国大学生化工设计竞赛

中石化镇海炼化

柴油加氢精制工段含硫废气的

深度脱硫及资源化利用项目

项目摘要

团队名称：宁波工程学院S-green团队

指导老师：李正辉、周琦、李颖

团队成员：盛雨冬、钮舒静、张佳强、陈艳波、俞沛杰

完成时间：2017年7月

目录

TOC\o1-3\h\z\u1 项目简介 1

2 废气量及产品方案 2

3 工艺设计 3

4 节能设计 4

5 设备设计 5

6 厂区选址与布置 8

7 清洁生产 10

8 经济分析 10

9 项目总结 11

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项目简介

硫化氢废气是石油化工行业排在首位的职业及环境的危害因素，分布范围广，接触人员多，毒性危害大。尤其是随着高含硫原油加工量的增加，如何有效的脱除硫化氢成为一个亟待解决的问题。

目前镇海炼化柴油加氢精制工段所产的硫化氢废气采用的脱硫工艺是利用普通的醇胺溶液提纯硫化氢且利用克劳斯法生产硫磺，回收效率最高能达到98％，此方法装置直接投资费用高，硫磺回收成本大于市场销售收入，而且硫磺市场的供给已远大于需求。

随着人们对环保要求的日益重视，本项目针对镇海炼化柴油加氢精制工段所产的硫化氢废气设计了一家将含硫酸性废气深度脱硫并予以资源化利用的分厂。

镇海炼化柴油加氢精制工段所排放的酸性废气含有大量的氢气及少量硫化氢、二氧化碳等气体，本项目采用砜胺溶液（MDEA:SULF:H2O=4:3:3）作为吸收剂对硫化氢进行吸收，回收率可达99.99%，并对所得的硫化氢进行资源化利用生产精细化工产品二甲基二硫（DMDS）和二甲基亚砜（DMSO）。脱硫废气中的CO2经分离提纯后可制备甲醇，在减少碳排放的同时也可以满足工艺的原料所需。达到年处理8.5亿标立方米含硫酸性废气产2.6万吨二甲基二硫并和1万吨二甲基亚砜的目的，以实现在保护环境的同时有效利用资源以及与园区产品体系的有效融合。

本团队在工艺设计中，兼顾经济效益和清洁生产，思路明确，亮点突出，其主要体现在以下几个方面：

以镇海炼化柴油加氢精制装置所产生的含硫废气为废气源，将硫含量降低到17ppm以下，实现了深度脱硫；

同时生产DMDS、DMSO两种产品，两种中间产物甲硫醇、甲硫醚也可作为产品出售，且可通过改变原料硫化氢和甲醇的用量比，灵活调节产品产量，具有良好的市场适应能力；

载体硫化法生产二甲基二硫的过程中需消耗硫磺，缓解硫磺的市场压力；

工艺路线过程包含吸收剂、甲醇、硫化氢、二甲基二硫等9个循环系统，提高了原子利用率；

采用载体硫化法，该方法能耗低、产品收率高、硫和甲硫醇的转化率均接近100%；

使用萃取精馏塔分离甲硫醇和甲硫醚，以工艺中产生的水为萃取剂，不引入新的物质，且省去了普通精馏塔的设备投资和巨大能耗；

将废气中的CO2提纯用以制备甲醇，甲醇为生产过程中的原料，提高了原子的利用率，减碳90%。

废气量及产品方案

我们此次选定的废气源为镇海炼化柴油加氢精制工段所排放的废气。此工段原料气流量达每小时约11.2万标立方米，其中硫化氢含量为12550mL/m3，具体组成如REF_Ref487760178\h表1、REF_Ref488325688\h表2所示。

表SEQ表\*ARABIC1镇海炼化5月份柴油加氢精制工段废气排放数据表

原料气流量（Nm3/h）

硫化氢含量（mL/m3）

硫化氢流量（Nm3/h）

111700

12550

1340

表SEQ表\*ARABIC2含硫废气各组成成分占比

组分

H2S

CO2

CH4

C2H6

C3H8

H2

占比（体积分数）

0.012

0.008

0.0112

0.0023

0.0038

0.9627

通过以硫化氢为原料下游产物的对比，由于硫磺、硫化钠、硫化锌产能过剩，硫脲、蛋氨酸等有机物生产工艺过于复杂因此不给予考虑。而硫化氢和甲醇反应能生成甲硫醇或甲硫醚，并且根据调整硫化氢和甲醇的反应配比可得到不同比例的甲硫醇和甲硫醚，二者互为正负产物，能灵活满足市场的需求，下游产物分别为二甲基二硫和二甲基亚砜。综合考虑硫化氢的处理程度、资源化利用产品的市场等因素，确定产品为DMDS和DMSO，具体产品方案见表3。此外利用工艺中分离所得的二氧化碳生产甲醇作为后续主工艺所需的原料，既节省原料的成本，又可以减少温室气体二氧化碳的排放量，达到了经济环保的双重效果。

表SEQ表\*ARABIC3产品方案表

产品名称

单位

数量

规格

二甲基二硫

万吨

2.6

99.8%

二甲基亚砜

万吨

1

99.9%

工艺设计

本项目经过产品选择