酸性气体脱硫再利用生产硫氢化钠设计摘要F.docx

设计摘要设计团队：武汉工程大学FACENoP团队成员：陆玉琴

设计摘要

设计团队：武汉工程大学FACENoP

团队成员：陆玉琴吴佳鑫任雨楠韩笑生苏泽军

指导教师：杨犁金放张林锋喻发全

2017“东华科技

-陕鼓杯”

第十一届全国大学生化工设计竞赛

石油化工净化干气中硫化氢脱除制硫氢化钠项目

目录

TOC\o1-3\h\z\u1.项目简介 2

2.工艺设计 3

2.1工艺概述 3

2.2工艺流程 3

2.3硫化氢MDEA提浓 4

2.3.1吸收工段 4

2.3.2换热工段再生工段 4

2.4氢氧化钠脱硫 5

3.节能设计 8

3.1节能设计原则 8

3.2生产设备节能 8

3.2.1再生塔节能 8

3.2.2脱硫塔装置节能 9

4.控制方案 11

5.厂址选择及厂区布置 12

5.1厂址选择 12

5.2厂区布置 12

6.经济分析 15

7.项目总结 16

1.项目简介

随着我国工业化进程的快速发展，大气污染引起的大范围雾霾严重影响了人民群众的生活质量，含硫工业废气源是导致雾霾问题的一个重要因素。硫化氢则是一种常见的主要的含硫工业废气源。对大气造成严重污染。因此为了给中国民众创建一个更加美好的家园，脱硫工艺是现阶段必要的工业。而工业硫氢化钠的需求量也在逐年增加，硫氢化钠(NaHS·2H2O)是一种橙色无机溶液，主要用作合成各种有机产品的中间体(PPS)和燃料的硫化助剂；制革工业用于生皮的鞣革；化肥工业中用于脱去活性炭脱硫剂中的单体硫，是制造硫化铵及农药乙硫醇半成品的原料；人造纤维中用于亚硫酸染色；还用于铜矿选矿，废水处理等。

而该项目就是利用脱硫工艺将有毒气体硫化氢转化成有利用价值的硫氢化钠，环保的同时还产生了部分经济效益，因此该项目有着广阔的发展前景。

图1-1厂区三维立体图

2.工艺设计

2.1工艺概述

本工艺利用醇胺法MDEA脱硫工艺提浓硫化氢，然后进一步利用氢氧化钠直接制备硫氢化钠,具体工艺流程如下：

图2-1醇胺法脱硫工艺流程图

2.2工艺流程

醇胺法脱硫工艺流程见图2-2。由图可知，该流程由硫化氢MDEA提浓和氢氧化钠脱硫两部分组成。其中，硫化氢MDEA提浓部分分为三个工段，吸收工段、换热工段和再生工段。吸收部分是将原料净化干气脱除至规定指标或要求；换热是回收离开再生塔的贫液热量；再生是将富液中吸收的组分解吸出来成为贫液循环使用。氢氧化钠脱硫部分是将氢氧化钠加入在提浓后的硫化氢中，生产出有经济效益的产品硫氢化钠。

2.3硫化氢MDEA提浓

2.3.1吸收工段

原料净化干气经进口分液罐除去烃类和携带的固体杂质后进入吸收塔底部，与由塔顶自上而下流动的MDEA醇胺溶液逆流接触，吸收其中的硫化氢。离开吸收塔顶部的是含饱和水的湿净化气和其他杂质，经出口分离器除去携带的溶液液滴后出装置。具体工艺流程如下：

图2-2硫化氢吸收工段

2.3.2换热工段再生工段

由吸收塔底部流出的富液降压后进入贫富液换热器，利用热贫液将其加热后进入在低压下操作的再生塔上部，随着溶液自上而下流至底部，溶液中剩余的酸性组分就会被在重沸器中加热汽化的气体(主要是水蒸气)进一步汽提出来。因此，离开再生塔的是贫液，只含硫化氢。此热贫液即MDEA醇胺溶液经贫富液换热器富集再生进入吸收塔循环使用、溶液冷却器冷却进入分液罐。具体工艺流程如下：

图2-2硫化氢再生工段

2.4氢氧化钠脱硫

提浓后的硫化氢进入反应釜，加入48%氢氧化钠反应，生产出有经济效益的产品硫氢化钠。具体工艺流程如下：

图2-3脱硫工段（1）

图2-3脱硫工段（2）

图2-3脱硫工段（3）

节能设计

3.1节能设计原则

1、完善化工能源的管理制度

再化工工艺进行的过程中，直接影响化工企业效益的是能量的转换和传输效率，经研究表明如果采用能源管理制度就可以使能源的利用效率得到一个较大的提升。

2、采用先进技术对化工工艺进行改进

对化工工艺进行改进的时候首先要改变的是催化剂的性质，以便提高化工装置的灵活性。

3、重视对化工过程动力能耗

对化学加热系统进行优化，进行设备优化的时候要有全局的观念。

3.2生产设备节能

3.2.1再生塔节能

1、20多年的历史，我们再生塔顶在99～112度之间，塔底最低114，最高124。

2、在不同的负荷下，我们塔底的指标曾多次修改，115、118、121，目前长期为121±3。

3、顶温我们较长时间曾经认为最理想的是109，这个要看贫胺液质量、看蒸汽单耗、看酸水回流比、看酸性气浓度（富胺液H2S含量）。

4、酸性气浓度越高，塔顶温度越低，因为同样的塔压（我们一般是0.65kg）下水的分压