催化裂化烟气脱硫项目创新说明书.docVIP

云南石化120万Nm3/h催化裂化烟气脱硫项目

2017“东华科技——陕鼓杯”

第十一届全国大学生化工设计竞赛

云南石化

120万Nm3/h催化裂化烟气脱硫项目

创新说明书

团队名称：兰州理工大学鸿成团队

指导老师：王东亮、朱照琪、张栋强、李宁、杨勇

团队成员：史嘉桢、史娟利、张俊彦、朱文祥、罗正刚

完成时间：2017年8月

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章Labsorb工艺创新 3

1.1深度脱硫技术 3

1.2碳排放减少 4

1.3解吸需要的能量最小 4

1.4二级闪蒸高效分离水和SO2 5

1.5反应分离集成技术 5

第二章SRS工艺的创新 2

2.1高效的反应技术 2

2.2资源化利用技术 4

2.3分离技术 4

第三章换热网络优化创新 6

第四章工艺间的联用 7

第五章总结 7

第一章Labsorb工艺创新

图1-1SO2富集工艺流程

来自总厂催化裂化装置的烟气经吸收塔T0101与吸收剂充分接触吸收SO2形成吸收液，已达到排放标准的其他气体经吸收塔塔顶排出，吸收塔塔低排出富吸收液；吸收塔釜回流泵P0102输送富吸收液与来自蒸气发生器的水蒸气经解析塔T0102解吸出含有大部分SO2和H2O的气体混合物，同时产生含有少量SO2的解吸液；解吸液经一级闪蒸罐V0101近一步解吸出SO2和H2O的气体混合物，同时产生贫吸收液；贫吸收液驰放少量后与新鲜吸收剂混合经循环泵P0103输送至吸收塔，一级闪蒸罐V0101近一步解吸出的气体混合物经二级闪蒸罐V0102得到含量较多的SO2水汽；再将解析塔解吸的气体混合物与二级闪蒸罐得到的气体混合物混合并送入SRS工段。

1.1深度脱硫技术

表1.1-1

指标

质量百分数％

吸收塔的吸收率

98.2

富集工段总解析率

85.2

富集SO2工段的总脱硫率

83.2

1.2碳排放减少

表1.2-1催化裂化烟气质量分数

成分

mass％

SO2

0.67

CO2

14.61

H2O

9.87

N2

69.34

O2

5.51

我们团队在表1.2-1所示的组分下进行Aspen模拟，模拟结果如表1.2-2所示

表1.2-2对CO2的选择性

指标

亚硫酸钠工艺

Labsorb工艺

对CO2的吸收质量百分数％

74.4

0.001

由上表可见，Labsorb工艺基本上不吸收CO2，给下一工段输送少量的CO2，因此，SRS尾气中的尾气碳排放减少。

1.3解吸需要的能量最小

表1.3-1富集SO2的耗能情况

柠檬酸工艺

亚硫酸钠工艺

Labsorb工艺

解吸1t的SO2所需蒸气量（t）

20

7~8

6

可见，labsorb工艺在解吸时需要最少量的蒸气。

1.4二级闪蒸高效分离水和SO2

表1.3-2解吸SO2的效率

指标

质量百分数％

两级闪蒸的解率

74.4

解析塔的解吸率

10.3

富集工段总解析率

85.2

1.5反应分离集成技术

反应分离集成技术体现在Labsorb工艺吸收过程属于化学吸收，本项目吸收塔采用三塔并联的方式，吸收塔中发生化学反应，进而将催化裂化烟气中的SO2分离出来。

吸收：

解析：

第二章SRS工艺的创新

2.1高效的反应技术

研究思路：

图2.1-1方法比较

处理酸性气的超级克劳斯尾气难以达到排放标准，处理烟气的EDV法投资较高，属于抛弃法，我们团队继承先辈们的研究结果合理的提出合并处理酸性气和烟气的SRS工艺。

超级克劳斯工艺：

图2.1-2超级克劳斯流程简图

含有H2S的酸性气经燃烧炉与空气混合发生反应，同时产生硫磺蒸气，过程气经废热锅炉回收热量、冷凝器进一步取热析出液态硫磺，被冷凝的过程气通过一级和二级转化器反应和冷凝器冷凝产生液态硫磺，选择性氧化器将上级转化器的过程气氧化为单质硫，单质硫通入硫磺罐收集，同时产生的尾气通入尾气处理装置。

SRS工艺流程：

图2.1-3SRS工艺流程

SRS工艺是在超级克劳斯的基础上除去了热反应工段，保留了催化反应阶段；含SO2的酸性气和含H2S的酸性气均经富集工段后通入催化反应器反应。SRS尾气经吸收剂吸收后达到国家排放标准，排入大气。

表2.1-1硫回收工艺比较

超级克劳斯

克劳斯+SCOT

SRS

总硫回收率%

99

99.5

排放浓度mg/Nm3

150-250

100-200

相对投资

120-150

180-240