伊泰杭锦旗一级克劳斯+氨法脱硫方案-20140113(1) - 图文

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内蒙古伊泰化工有限责任公司 120万吨/年精细化学品项目 一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程

初 步 技 术 方 案

二〇一四年一月

内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程

摘 要

石油化工行业和煤化工行业脱硫化氢的技术已经非常成熟，根据原料中硫含量的不同、脱硫工艺方法各异，产生的酸性气硫化氢浓度20~90%，通常均采用工艺路线成熟的克劳斯硫回收工艺，从硫磺回收部分（克劳斯制硫段）排出的制硫尾气，仍含有少量的H2S、SO2、COS、Sx等有害物质，直接排放达不到国家规定的环保要求。硫磺回收尾气处理方法主要有SCOT工艺、氨法脱硫工艺、超级克劳斯工艺、选择氧化工艺、超优克劳斯工艺等。

本项目硫回收装置采用江南环保自行开发的酸性气治理技术，具有以下特点：

A）净化效率高，能满足最严格的排放要求。处理后的洁净气中的二氧化硫浓度50mg/Nm3以下，可满足世界范围内严格的环保排放要求，实现酸性气的高效净化。

B）无二次污染，实现绿色循环经济。可以副产硫磺、硫酸、硫酸铵等高附加值的产品，资源化利用。

C）投资省，运行成本低。江南酸性气治理技术投资较一般工艺低30-50%，运行成本低20-40%。

克劳斯工艺包括一个高温热反应段和一个催化反应段。本项目采用直流、空气燃烧法，在高温热反应阶段，进料气中三分之一的硫化氢发生反应生成二氧化硫：H2S+3/2O2→SO2+H2O+ Q，根据克劳斯平衡反应，二氧化硫和剩余的硫化氢反应生成单质硫：2H2S+SO2→1.5S2+2H2O+Q；在高温热反应段由于副反应生成羰基硫和二硫化碳，通过在克劳斯反应器中装填一种特殊的催化剂可以将这部分有机硫进行水解：COS+H2O→H2S+CO2和CS2+2H2O→2H2S+CO2；未反应的有机硫、无机硫在尾气焚烧炉中充分燃烧转化为二氧化硫。

克劳斯尾气燃烧后烟气采用江南环保氨法脱硫技术，和锅炉烟气合并氨法脱硫，具有脱硫效率高、净烟气达标排放、无二次污染、成本低等优点。江南环保氨法脱硫饱和结晶工艺是以碱性强、活性高的液氨(或氨水）作吸收剂，吸收烟气中的二氧化硫，最终转化为硫酸铵化肥的湿法烟气脱硫工艺。采用99.6%液氨或氨水作吸收剂吸收烟气中的SO2，生成的亚硫酸铵溶液被鼓入的空气强制氧化生成硫酸铵溶液，硫酸铵溶液被高温尾气浓缩、结晶，生成硫酸铵浆液，硫酸铵浆液送入锅炉区硫酸铵后处理系统，进行硫酸铵的离心、干燥、包装。整套工艺

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系统包括烟气系统、吸收系统、氧化空气系统、检修排空系统等。

以下为各种硫磺回收技术的性能对比（以总硫量50t/d的装置对比）：

工艺方案 总硫回收率（%） 硫磺回收量t/d 硫酸铵回收量t/d 硫酸回收量t/d 氨消耗t/d 天然气消耗 t/h 锅炉给水消耗m/h 中压蒸汽产量 t/h 低压蒸汽产量 t/h 低压蒸汽消耗 t/h 电消耗 kWh/h 3硫回收+焚烧+合并氨法脱硫 氨法脱硫 >99.92 42.5 30 7.89 0.21 8.4 6.5 1.23 0.4 210 99.9 0 200 52.6 0 10.2 7.1 2.25 2.25 195 0.7 WSA 99.6 0 0 155 0 0 12.3 8.7 2.55 0.55 232 1.6 2CR+1SCR 2CR+1ECR 2CR+SCOT 99 49.5 0 0 0.18 5.9 4.25 1.35 0.2 198 1.2 99.4 49.7 0 0 0.17 5.9 4.25 1.35 0.2 208 1.3 99.92 49.95 0 0 0.16 6.85 4.65 1.9 1.3 260 1.5 投资（以两级克劳斯1 基数为1） 注：电耗未包括氨法脱硫。 本项目酸性气处理采用一级硫回收+烟气氨法脱硫工艺，设置2套55t/d硫回收装置，共用1套尾气焚烧系统。本方案实施后不产生废水废渣，无二次污染，可显著降低硫化物排放浓度及排放总量，年脱除硫化氢44492.6吨，年回收硫磺35767.7吨，一级硫回收系统项目年效益 3435.9 万元，具有很好的经济效益、环境效益和社会效益。

尾气氨法脱硫，年可回收硫酸铵26441吨。单独脱硫方案运行成本为684.5万元/年；合并锅炉脱硫方案运行成本为759.9万元/年。

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目 录

第一章 总 论 .................................................................................................. 4 1.1 综述 ....................................................................................................... 4 1.2 项目背景 ................................................................................................ 4 1.3 编制依据 ................................................................................................ 4 1.4 设计、制造主要规范和标准 ................................................................... 6 第二章 江南环保克劳斯加氨法脱硫技术介绍 ................................................... 8 2.1技术简述 ................................................................................................ 8 2.2江南氨法开发应用概况 ......................................................................... 10 2.3 江南氨法烟气脱硫技术的优点 .............................................................. 10 2.4 江南环保氨法烟气脱硫技术专利 .......................................................... 11 第三章 总体技术方案 ..................................................................................... 16 3.1工艺方案比选 ....................................................................................... 16 3.2 工艺流程说明 ....................................................................................... 24 3.3 主要系统的重点说明 ............................................................................ 26 3.4 主要工艺消耗及成本对比分析 .............................................................. 28 3.5 本方案主要工艺设备一览表 ................................................................. 29 3.6 自动化水平 .......................................................................................... 30 第四章 投资估算 .......................................................................................... 34 第五章 装置运行的经济分析 ........................................................................ 35 5.1 副产品产值 .......................................................................................... 35 5.2 消耗定额及运行经济效益 ..................................................................... 35 第六章 公用工程及劳动卫生 ........................................................................ 38 6.1 公用工程状况 ....................................................................................... 38 6.2 维修 ..................................................................................................... 39 6.3 分析化验 .............................................................................................. 39 6.4 环境保护 .............................................................................................. 39 6.5 劳动保护和安全卫生 ............................................................................ 39 第七章 组织和劳动定员 ............................................................................... 41 7.1 企业定员 .............................................................................................. 41 7.2 人员来源及培训 ................................................................................... 41 第八章 项目实施规划 ..................................................................................... 43 8.1 建设周期的规划 ................................................................................... 43 8.2 实施进度规划 ....................................................................................... 43 第九章 结论及说明 ....................................................................................... 44

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第一章 总 论

1.1 综述

本方案为内蒙古伊泰化工有限责任公司120万吨/年精细化学品项目酸性气处理工程编制。

本方案遵循国家有关法规及规定，采用江南环保自主研发的一级克劳斯工艺结合锅炉烟气合并氨法脱硫专利技术，根据内蒙古伊泰化工有限责任公司120万吨/年精细化学品项目酸性气处理的具体要求，进行配套的一级克劳斯硫回收方案编制。方案实施后，可在回收硫磺的同时，焚烧烟气通入锅炉烟气吸收塔以较低的运行成本回收硫酸铵产品，符合循环经济的要求。设计硫磺回收能力2×55t/d，硫磺回收率85%，总硫回收率99.97%，年操作时间8000h。

1.2 项目背景

本酸性气处理方案根据业主提供的酸性气、燃料气成分，江南环保的酸性气治理技术、烟气氨法脱硫技术进行编制。考虑装置的性价比及运行稳定性，采用一级硫回收+焚烧烟气合并氨法脱硫工艺，在回收硫磺、硫酸铵的同时，净烟气达标排放。

1.3 编制依据

1.3.1 设计参数（见表1-1、表1-2）

酸性气来源为酸气1（来自低温甲醇洗）、酸气2（来自酸水汽提单元）、酸气3（来自水煤浆气化）、酸气4（来自航天炉气化）的总和，四股酸气规格见表1-1、表1-2。

表1-1 低温甲醇洗酸性气

酸气1（来自低温甲醇洗） mol%（正常工况） H2 CO CO2 H2S+COS CH3OH

组分 0.13 0.25 55.19 39.81（保证≥30） 0.09 mol%（低硫工况） 0.13 0.23 63.99 27 0.09 4 mol%（高硫工况） 0.13 0.25 52.98 41.96 0.09

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2.2江南环保氨法开发应用概况

江苏新世纪江南环保股份有限公司是国内唯一具有成套氨法脱硫技术、并处于国际领先水平的脱硫环保企业。公司于1998年成立镇江江南环保设备研究所，开始进行氨法脱硫技术的基础性研究，现有自主研发的35项脱硫脱硝专利，涵盖了氨法脱硫技术的全部核心内容，是江苏省高新技术企业、国家氨法脱硫标准的第一起草单位。公司拥有环保工程甲级设计资质和环保设施甲级运营资质，具备EPC工程总承包及BOT运营等丰富经验，为全球范围内的烟气脱硫脱硝工程提供从设计、建设到运营服务的先进整体解决方案。

江南氨法具有工艺流程简单、投资省、能耗低、结构紧凑、适应负荷范围广、便于操作维护等显著优点。公司在内蒙、新疆、天津、云南、山东、江苏、浙江、湖北、贵州、重庆、四川、广西等地已建、在建71套江南氨法烟气脱硫装置，涉及火电、化工、冶金等多个行业领域，其中已建成投运的31套装置皆通过性能检测验收，无二次污染，既实现企业达标排放的目标，又适应节能减排工作的需要，符合资源集约、循环经济、环境友好的发展理念。

公司开发的两种结晶工艺——塔外蒸发结晶工艺和塔内饱和结晶工艺，均已在多套装置上成功应用，各项技术指标均达到先进水平。

我公司拥有在全球处于领先地位的氨法脱硫技术，是目前国内外具有最多业绩的氨法脱硫公司，71项工程业绩中，单个项目最大规模为7×470t/h锅炉，单塔最大处理烟气量208万Nm3/h。具有丰富的项目设计、施工、管理和调试运行经验。

2009年我公司《资源回收型湿式氨法烟气脱硫技术》获得国家环保科技进步二等奖。2009年9月由国家发改委、环保部委托中电联对我公司的氨法脱硫技术进行了评议，认定我公司的脱硫技术已具备大型化的条件，鼓励在300MW、600MW以上规模机组进行示范推广。在国家环保部发布的2010年第103号文件《国家先进污染防治示范技术名录》和《国家鼓励发展的环境保护技术目录》的公告中，氨法脱硫技术被列为烟气脱硫大力推广的示范技术，江南环保是该技术第一依托单位。

2.3 江南环保氨法烟气脱硫技术的优点

（1）氨逃逸浓度低，有效地解决了氨逃逸及气溶胶问题

氨损问题曾经是困扰氨法脱硫技术发展的关键因素，江南环保经多年研究，经

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济地解决了氨损难题。所有项目的氨逃逸浓度皆小于8mg/Nm3，氨回收率达98％。

（2）资源回收，真正实现循环经济

江南氨法脱硫技术可实现硫资源高效回收，系统不产生废水，治理污染的同时又变废为宝，真正实现了循环经济。

（3）系统能耗低，无阻塞，装置设备占地面积小

江南氨法液气比较低，系统阻力小；无原料预处理工序，系统简单，流程短，设备少，能耗低，占地面积小；工艺设计合理，避免了阻塞现象；脱硫吸收与硫酸铵生产系统可以相互独立布置，具有较大灵活性。

（4）燃煤硫分适应强

江南氨法可用于0.3%～8%甚至更高的燃煤硫分，且应用于中、高硫煤时经济性更加突出，煤的含硫量越高，副产品硫酸铵产量越大，脱除单位SO2的运行费用越低；同时锅炉也因为使用中、高硫煤使得成本降低；环保效益、经济效益一举两得。

（5）无二次污染

江南氨法技术在高效脱除烟气中SO2的同时，还能部分脱除烟气中的NOx，整个过程无废水和废渣排放，不产生二次污染。

2.4 江南环保氨法烟气脱硫技术专利

江苏新世纪江南环保股份有限公司目前拥有35项国家发明专利或实用新型专利，覆盖了氨法烟气脱硫技术的所有方面。

表2-2 江南环保技术专利一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 专利名称 烟气强化脱硫塔 脱硫排烟一体化设备 高气速烟气脱硫塔 氨法脱硫塔的除雾器 脱硫脱硝一体化烟气净化塔 多功能复合脱硫塔 烟气氨法脱硫填料塔 烟气氨法脱硫装置的氧化塔 类别 B B B B B B B B 专利号 03279443.6 03279358.8 03279442.8 200420109460.x 200420109457.8 200420109458.2 200420109459.7 200420109456.3 专利状态 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 11

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9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 塔内结晶氨法脱硫塔 空塔型氨法脱硫塔 燃煤烟气低氧化率脱硫方法 氨法脱除回收烟气中二氧化硫的方法 空塔型氨法脱硫工艺及装置 塔内结晶氨法脱硫工艺及装置 脱硫脱硝一体化烟气净化装置 烟气脱硫脱硝净化装置 格栅式湿法脱硫装置 脱硫脱硝和浓缩结晶多功能 烟气净化装置 一种燃煤烟气净化的组合装置 双塔型烟气脱硫装置 氨法鼓泡结晶烟气脱硫装置 氨法烟气脱硫副产物的烟气 换热式蒸发装置 氨法烟气脱硫副产物的 烟气热源热管式蒸发装置 一种液相催化脱硝的烟气净化装置 与煤气洗氨相结合的烧结烟气脱硫装置 氨法烟气同时脱硫脱硝的方法 湿式氨法烟气脱硫中烟尘去除工艺及装置 一种烧结烟气脱硫、除杂质一体化净化装置 一种带有两级气体分布器的氨法脱硫装置 一种在线实现油、灰分离的烟气脱硫装置 一种脱硫液氧化除杂装置 一种净化储槽排放尾气的呼吸桶装置 一种脱硫含尘尾气洗涤回收装置 一种净化储槽排放尾气的呼吸桶装置 一种脱硫含尘尾气洗涤回收装置 B B A A A A B B B B B B B B B B B A A B B B B B B B B 200520073083.3 200520073084.8 03158258.3 03158257.5 200510040800.7 200510040801.1 200820159738.2 200820216783.7 200920038131.3 200920038130.9 200920038134.7 200920038132.8 200920038133.2 200920233600.7 200920233599.8 200920256733.6 200920256734.0 2010102744501 2010102759668 2011200022017 2011200020384 2011200073945 201220000622.0 201220000610.8 201220000608.0 201220000611 201220000608 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权 已受理 已受理 已授权 已授权 已受理 已授权 已授权 已授权 已授权 已授权

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表2-3 江南环保业绩表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 项目名称 天津碱厂 河南亚能天元电力公司 湖北化肥分公司 扬子石油化工有限责任公司 山东鲁西化工股份有限公司 山东众泰发电有限公司 贵州天福化工有限公司 华鲁恒升德州热电厂 广西田东电厂 四川泸天化恒大动力有限公司 龙桥热电有限公司 山西盂县化工有限公司 贵州开阳化工有限责任公司 呼伦贝尔金新化工有限公司 宁波久丰热电有限公司 贵州金赤化工有限公司 贵州赤天化纸业有限公司 浙江巨化集团 山东潍坊钢铁集团 四川天华股份有限公司 大唐国际 山东富伦钢铁有限公司 山东鲁南化肥厂 兖矿国泰化工有限公司 贵州广铝铝业有限公司 陕西中化益业能源投资有限公司 项目所在地 天津市滨海新区 河南省三门峡市 湖北省枝江市 江苏省南京市 山东省聊城市 山东省新泰市 贵州省福泉市 山东省德州市 广西省百色市 四川省泸州市 重庆市涪陵区 山西省阳泉市 贵州省贵阳市 内蒙古呼伦贝尔 浙江省宁波市 贵州省遵义市 贵州省赤水市 浙江省衢州市 山东省潍坊市 四川省泸州市 内蒙古赤峰市 山东省莱芜 山东省滕州市 山东省枣庄市 贵州省清镇市 陕西省榆林市 规模 1×260 t/h锅炉 1×100MW机组 2×240 t/h+220 t/h锅炉 4×130 t/h+410 t/h锅炉 3×130 t/h+3×260 t/h锅炉 2×150MW机组 4×130 t/h锅炉 4×240 t/h+3×75 t/h锅炉 2×135MW机组 2×130 t/h锅炉 2×130 t/h锅炉 2×75 t/h锅炉 5×150 t/h锅炉 3×240 t/h锅炉 3×130 t/h锅炉 3×220 t/h锅炉 2×75 t/h锅炉 2×410 t/h锅炉 2×230m2烧结机，2×220t/h锅炉 3×220 t/h+1×75 t/h锅炉 8×470 t/h锅炉 1×320m2烧结机 1×260 t/h和2×130 t/h锅炉 1×130 t/h+1×260 t/h锅炉 3×240 t/h锅炉 3×240 t/h锅炉 13

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序号 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 项目名称 宁波大榭开发区万华工业园热电有限公司 大唐阜新煤制天然气 内蒙古博大实地 徐矿宝鸡60万吨/年甲醇项目 伊犁川宁生物技术有限公司 温州宏泽环保热电有限公司 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司 中国石化集团资产经营管理有限公司齐鲁石化分公司热电厂 兖矿峄山化工有限公司 伊犁新天年产20亿立方米天然气项目 宁波久丰热电有限公司二期 东营市港城热力有限公司 内蒙古伊品生物科技有限公司 河南心连心化肥有限公司 神木县洁能综合利用发电有限公司 四川煤气化有限责任公司脱硫 内蒙古庆华集团有限公司腾格里精细化工分公司 陕西未来能源化工有限公司脱硫 连云港虹洋热电有限公司 烟台万华聚氨酯股份有限公司 福建天辰耀隆新材料有限公司脱硫脱硝 神华宁煤煤炭化学工业分公司甲醇制烯烃项目 神华宁煤煤炭化学工业分公司甲醇厂 宁波海越新材料有限公司脱硫 陕西长青能源化工有限公司脱硝 重庆化医恩力吉投资有限责任公司 项目所在地 浙江省宁波市 辽宁省阜新市 内蒙古鄂尔多斯 陕西省宝鸡市 新疆伊犁 浙江省温州市 鄂尔多斯 山东省淄博市 山东省邹城市 新疆伊犁 浙江省宁波市 山东省东营市 内蒙古赤峰市 河南新乡 陕西省榆林市 四川省泸州市 内蒙古阿拉善盟 陕西省榆林市 江苏连云港 山东烟台 福建省福清市 宁夏 宁夏 浙江省宁波市 陕西省宝鸡市 重庆 规模 1×410 t/h和3×220 t/h锅炉 4×470 t/h锅炉 3×180 t/h锅炉 3×180 t/h锅炉 2×410 t/h+1×240 t/h锅炉 2×90 t/h+2×130 t/h锅炉 3×480 t/h锅炉 4×410 t/h锅炉 2×150 t/h锅炉 4×480 t/h锅炉 130 t/h+410 t/h锅炉 3×260 t/h锅炉 4×260 t/h锅炉 3×180 t/h锅炉 2×240 t/h锅炉 2×210 t/h锅炉 2×280 t/h锅炉 3×480 t/h锅炉 4×440 t/h锅炉 1×220 t/h+3×410 t/h锅炉 3×260 t/h锅炉 4×280 t/h 3×260 t/h+240 t/h锅炉 3×240 t/h锅炉 3×180 t/h锅炉 4×470 t/h锅炉 14

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序号 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 项目名称 中盐昆山有限公司脱硫 中国神华煤制油化工有限公司榆林MTO项目脱硫 海陆重工股份有限公司脱硫 华电能源股份有限公司富拉尔基热电厂脱硫 山西潞安矿业（集团）有限责任公司 项目所在地 江苏昆山 陕西榆林 浙江省宁波市 黑龙江省齐齐哈尔市 山西省太原市 规模 3×180 t/h锅炉 4×260 t/h锅炉 2×130 t/h锅炉 2×220 t/h锅炉 4×450 t/h锅炉 1×250 t/h+3×400 t/h锅炉 2×250 t/h+1×400 t/h锅炉 2×300 t/h锅炉 2×220 t/h锅炉 3×240 t/h锅炉 2×241 t/h锅炉 4×260 t/h锅炉 4×130 t/h锅炉 3×220 t/h锅炉 5×540 t/h+1×265 t/h锅炉 3×460 t/h锅炉 2×250 t/h锅炉 2x150MW机组 4×480 t/h锅炉 金东纸业（江苏）股份有限公司 江苏省镇江市 金华盛（苏州）有限公司 宁波亚浆纸业有限公司 宁波中华纸业有限公司 江西晨鸣纸业脱硫 芬欧汇川(常熟)纸业有限公司 新疆新业能源化工有限责任公司 浙江恒洋热电有限公司 中盐合肥化工基地 中天合创能源有限责任公司 辽阳国成热电有限公司 内蒙古庆华集团新能电力有限责任公司 古浪鑫淼公司电石炉废气利用发电项目 神华新疆68万吨/年煤基新材料项目动力装置 江苏省苏州市 浙江省宁波市 浙江省宁波市 江西省南昌市 江苏省常熟市 新疆乌鲁木齐市 浙江嘉兴市 安徽合肥市 内蒙古鄂尔多斯 辽宁省辽阳市 内蒙古阿拉善盟 甘肃省古浪 新疆乌鲁木齐

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第三章 总体技术方案

3.1工艺方案比选

酸性气处理常用的技术方案为生产硫磺或硫酸，见图3-1。

图3-1 硫回收技术路线图 含硫酸性气体 3.1.1工艺说明

克劳斯法硫磺回收技术是含硫酸性气体处理的主流工艺，经过百年的发展已经非常成熟，从最初的原始克劳斯工艺到改良克劳斯工艺，再发展至超级克劳斯工艺乃至现在的超优克劳斯工艺、SCOT工艺，为硫磺回收提供了强大的技术基础。

酸性气治理工艺是江南环保针对克劳斯工艺尾气处理装置的缺点进行的优化改进，它克服了传统工艺投资大、尾气处理成本高、尾气难以达标排放等一系列缺点，将尾气中的含硫化合物转化为肥料硫酸铵。包括硫回收+氨法脱硫、焚烧+氨法脱硫等。

WSA（湿法硫酸）工艺是将含硫气体转化为二氧化硫，二氧化硫和烟气中的氧在催化剂作用下转化为三氧化硫，再吸收得到硫酸的工艺，适用于硫酸可就近销售或可厂内消化的企业。

生物脱硫工艺将H2S气体和洗涤塔里含硫细菌的碱性溶液进行接触，将硫化氢转化为硫磺及其它含硫有机物，但该工艺工业化应用时出现尾气达标困难、有废液排放、生物活性不稳定等问题。 3.1.2 克劳斯工艺简述

自1960年起，Jacobs Nederland B.V（JNL）授权和设计 Comprimo硫磺回收装置，该硫磺回收装置也被称作克劳斯装置，包含一个高温反应阶段和三个催化反应段，其硫磺回收效率最高只能到98%，在过去的25年中，克劳斯工艺

16 硫回收+SCOT工艺 硫回收+氨法脱硫 WSA工艺 焚烧+氨法脱硫 硫磺 硫磺+硫酸铵 硫酸 硫酸铵 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程

的原理并没有改变，但是其性能、安全性、可靠性和运行都有显著提高。

1988年，Comprimo（现在叫JNL）同Gastec、Utrecht大学和催化剂制造商Engelhard，联合推出了超级克劳斯专利技术。配置三个克劳斯反应器，紧接一个超级克劳斯反应器的克劳斯工艺将硫磺回收效率提高到99.3%，减少一个克劳斯反应器后，硫磺回收率最高可达99.0%。

自1998年以来，已经开发了第四代超级克劳斯催化剂并申请了专利，其中两代商业化生产了。第一批超级克劳斯装置采用了第一代α-Al2O3基的催化剂。直到1999年，超级克劳斯装置混合使用了第一代和第二代（硅土基）催化剂。由于超级克劳斯反应器入口温度的降低，取得了更好的效果。

从1999年开始，超级克劳斯装置混合采用第二代超级克劳斯催化剂和特殊惰性物质，最近在两段克劳斯反应器中装填了Axens CR-3S催化剂，通过这个改进，超级克劳斯装置的硫磺回收率得到了进一步的提高，即使在贫酸气体进料的条件下，回收率也可达到99.2%，这实质上缩小了与四级超级克劳斯装置的差距。

最新的进展代表了将克劳斯型工艺的硫磺回收率增加到99.5%的良好开端。这个进展也叫超优克劳斯工艺。

克劳斯工艺经过国内上百套装置的验证，运行稳定，可靠，安全，在没有特定要求的情况下，被广泛的认可。 3.1.3 生物脱硫工艺简述

生物脱硫工艺，最初由荷兰的Paques公司研发，与Shell一起进行技术转让，将H2S气体和洗涤塔里含硫细菌的碱性溶液进行接触，H2S溶解在碱液中并随碱液进入生物反应器中，在充气环境下，硫化物被硫杆菌家族细菌氧化成元素硫，硫磺以料将的形式从反应器中析出。可实现基本100%的H2S被吸收，工艺过程无阻塞，外排量较少，较为环保。

但该工艺目前主要针对中小型气田和炼油厂尾气、沼气处理等工艺领域的不能用燃烧法进行脱硫或是规模太小，采用常规的Claus工艺已不经济的情况。适用性还有待于进一步发展。流程介绍见图3-2、图3-3。

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图3-2 生物脱硫流程图

图3-3 生物脱硫化学反应方程式

3.1.4 WSA简述：在20世纪70年代初期，托普索公司开发WSA（湿法硫酸）工艺。其工艺原理如下：含H2S气体在一个带有废热锅炉的焚烧炉中燃烧生成SO2后，通常含有5-6%的SO3以及由H2S及其他可燃物燃烧生成的水，然后，气体约400℃离开废热锅炉进入反应器，反应器中设置催化剂床层，由于反应为放热反应，为达到SO2、SO3平衡，气体在各床层冷却，最后转化阶段，气体冷却使得SO3和水蒸气发生反应生成气相的硫酸，流程见图3-4、图3-5。

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图3-4 WSA流程图

图3-5 WSA反应方程式

WSA工艺是一个简单有效的硫回收工艺，与其他硫回收工艺相比，具有工艺简单、排放合格（不能满足最新标准，需配套尾气处理）、没有二次污染、原料变化适应能力强等特点，处理硫化氢的浓度适应性也比较高，该工艺可以接受水分含量相当高的工艺气，操作弹性也较大。

但是硫酸生产过程中间，腐蚀问题比较突出，尾气中酸雾、二氧化硫含量高，不能满足日益严格的环保要求，且硫酸装置大多为大型装置，产品为危化品，运输受到限制，只有在硫酸可就近销售或厂内消化时，才会选用。 3.1.5 硫回收尾气处理方案的选择

尾气处理的原则是先高温焚烧，将尾气中的硫化物都转化为二氧化硫、三氧化硫，经余热回收后送烟气脱硫。

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烟气脱硫的基本原理是用碱性物质吸收酸性的二氧化硫。目前烟气脱硫技术根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可分为湿法、干法和半干法。克劳斯焚烧后尾气水蒸汽含量较高，湿法脱硫技术主要包括石灰石-石膏法、双碱法、镁法、氨法、海水法等；干法脱硫技术主要包括循环流化床脱硫技术、增湿灰循环烟气脱硫技术（NID）、电子束法等；半干法主要包括循环悬浮式半干法、喷雾干燥、炉内喷钙/增湿活化脱硫技术等。

石灰石-石膏法主要应用范围为燃煤电厂和锅炉装置，是目前世界上应用比较广泛的工艺，约占全部烟气脱硫装置的90%以上，其特点是工艺成熟，吸收剂来源广泛，但该工艺对煤种适应性不强，固废处置较为困难，运行成本也偏高；循环流化床和NID工艺通常适用于燃煤电厂中小机组和老机组改造，目前单机最大容量为300 MW，但需要使用高活性的石灰，吸收剂不易获得，在SO2浓度较高时，其脱硫效率不能保证；而电子束法目前尚不成熟；海水脱硫工艺仅适用于沿海地区的燃用中低硫煤的电厂；镁法脱硫工艺较为成熟，脱硫效率有保障，但其吸收剂价格较高，同时副产物回收困难。

氨法烟气脱硫技术属新型清洁技术之一，尽管技术起步较晚，但其具有脱硫效率高、无二次污染、可资源化回收二氧化硫能满足循环经济要求等明显优势，发展快速。江南氨法经济技术指标国际先进，本方案的技术特点为：

1）变废为宝，实现“循环经济”：以液氨或氨水为原料脱除烟气中的SO2、NOx，副产硫酸铵化肥，变废为宝，实现企业脱硫效益最大化。

2）节能减排：氨法脱硫液气比，不但比普通的湿式钙法低很多，而且也比国外的氨法低，这极大的降低了循环泵的能耗和烟气系统的阻力，大大降低了项目的投资及运行费用。较石灰石－石膏法节能40％以上。氨法脱硫不新增二氧化碳排放，符合“低碳经济”理念；而石灰石－石膏法每脱除一吨二氧化硫需排放二氧化碳0.7吨。

3）有效控制氨逃逸，确保氨回收率：氨逃逸及气溶胶的控制，作为氨法烟气脱硫中最为关键的问题和技术难点。本方案氨的利用率可达到97％以上（田东电厂达98％，扬子石化电厂达98.5％）。

4）技术成熟：本方案技术可靠，已投运及在建脱硫工程有43家，工艺流程经过优化、设备选型更加合理、防结垢防磨损措施得当、工程设计经验丰富。 3.1.6 硫回收尾气单独氨法脱硫和合并脱硫比较

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表3-1 硫回收尾气单独氨法脱硫和合并脱硫比较表

序 号 1 2 3 项目 排气筒 工艺水系统 循环水系统 方案1 就地单独设置脱硫 需在现场设置排气筒一座，用来排放净烟气。 需在硫回收区单独设置1套工艺水系统 需单独设置 需在硫回收区单独设置1套循环水系统 相同 硫铵都在原锅炉脱硫装置中硫铵后系统处理，均需对原有锅炉区硫铵装置扩容，硫铵生产线扩容，改为3条8t/h生产线。 需单独设置 单独设置一套检修排空系统 单独设置2台吸收塔 规格为Φ6.4m/Φ3.6m 配套吸收塔设置4台循环泵 共设置8台循环泵 / 脱硫独立运行，可靠性略高； 当硫回收尾气焚烧不完全时出料可单独处理，不会影响锅炉区吸收塔的运行。 单独设置吸收塔，烟气量小、SO2很高，脱硫效效率需达到接近100%，相对于锅炉混合后脱硫技术难度较高。 需设置独立的湿烟囱排放 略低 相同 需在酸性气焚烧区域设置独立的脱硫区域，增加占地面积。 需为每套吸收系统设置相应的电仪设备及材料。 较合并锅炉脱硫多两套脱硫设备 维护检修工作量大 多 高 略低 方案2 送至锅炉烟气合并脱硫 与原锅炉脱硫时相同，净烟气回烟囱排放。 无需单独设置 锅炉脱硫装置已有工艺水系统 无需单独设置 锅炉脱硫装置已有循环水系统 相同 硫铵都在原锅炉脱硫装置中硫铵后系统处理，均需对原有锅炉区硫铵装置扩容，硫铵生产线扩容，改为3条8t/h生产线。 无需单独设置 锅炉脱硫装置已有检修排空系统，只需小幅扩容即可 原有锅炉区吸收塔直径小幅增加 台数不变 原有锅炉区循环泵流量增加 原有锅炉区循环槽直径需增加 尾气去四台锅炉吸收塔，任一塔均可处理全部焚烧尾气。 一旦硫回收尾气焚烧不完全，未燃尽的H2S进入锅炉脱硫装置，将会影响锅炉区吸收塔的稳定运行。 混合后较原锅炉烟气总量增加，但总SO2浓度不高，脱硫效果完全可以保证100mg/Nm3的排放标准。 利用原锅炉烟囱排放即可，无需额外投资 略高 相同 尾气输送管廊需占地，根据不同的距离，占地面积不同。 在原有锅炉烟气脱硫系统基础上少量增加电仪设备及材料 维护检修工作量少 少 低 略高 4 硫铵后系统 5 6 7 8 检修排空系统 吸收塔 循环泵 氧化槽 9 相互间影响 10 脱硫效果 11 12 13 14 15 15 16 17 18 烟气排放 电耗 水耗 布置 电仪系统 设备数量 操作人员 投资 运行费用 21 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程

3.1.7 推荐技术方案

我公司推荐的是公司自主“硫回收“工艺+ “氨法”脱硫技术，以工业硫磺、农用硫酸铵为最终产品。本装置包括硫回收、硫磺造粒包装、尾气焚烧、烟气输送四个工段。

我公司选择采用一级硫回收延伸工艺。即来自低温甲醇洗的酸性气体在这个工艺流程中经过：

①燃烧转化阶段 ②克劳斯催化反应阶段

这两个主要阶段将酸性气中大多数的H2S、COS转化为硫磺产品。其余少量H2S、有机硫送尾气焚烧炉燃烧转化为二氧化硫，经余热回收送锅炉烟气氨法脱硫装置。

成品工业硫磺达到《工业硫磺》GB/T2449-2006一等品，如表3-2所示。

表3-2 成品硫磺质量表

指 标 性 质 优等品 1、硫（S），%， ≥ 固体硫磺 ≤ 2、水分的质量分数，% 液体硫磺 ≤ 3、灰分的质量分数，% ≤ 4、酸度的质量分数（以H2SO4计）% ≤ 5、有机物的质量分数，%， ≤ 6、砷（AS），% ≤ 7、铁（Fe）的质量分数，% ≤ 粒度大于150μm ≤ 8、筛余物的质量分数*，% 粒度为75μm～150μm ≤ * 表中的筛余物指标仅用于粉状硫磺。 0.5 1.0 4.0 0.10 0.03 0.003 0.03 0.0001 0.03 0 0.50 0.10 0.005 0.03 0.01 0. 05 0 1.0 0 0.20 0.02 0.80 0.05 - 3.0 99.95 2.0 一等品 99.50 2.0 合格品 99.00 2.0 22 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程

成品硫酸铵达到GB535-1995合格品标准。

表3-3 成品硫酸铵质量表

项目 外观 氮（N）含量（以干基计）＞ 水分（H2O）＜ 游离酸（H2SO4）含量＜ 铁（Fe）含量*＜ 砷（As）含量*＜ 重金属（以Pb）计含量*＜ 水不溶物含量*＜ 指标 优等品 白色结晶，无可见机械杂质 21.0 0.2 0.03 0.007 0.00005 0.005 0.01 一等品 无可见机械杂质 21.0 0.3 0.05 ― ― ― ― 合格品 无可见机械杂质 20.5 1.0 0.20 ― ― ― ― 1）燃烧转化阶段的主要反应： H2S+3/2O2 →SO2+H2O +Q H2S+1/2SO2←→H2O+3/4S2 +Q

2）催化反应阶段的主要反应：燃烧后的工艺气经过冷凝分离出液态硫磺，之后的工艺过程气经过升温至240~250℃后进入一级反应器进行Claus反应，反应后的气体再通过硫冷凝器将液硫分离出来。一级催化反应段主反应为：

2H2S + SO2 →3/xSx + 2 H2O COS + H2O → H2S + CO2 CS2 + 2 H2O → 2 H2S + CO2

催化剂促使Claus反应向生成硫磺的方向进行，并可以使工艺气体中的有机硫成分发生水解反应，反应后的气体进入硫冷凝器降温回收硫磺。

3）尾气焚烧及脱硫：正常情况下一级克劳斯尾气中还含有一定量的SO2、H2S、COS、等，经鼓入空气,通入燃料气伴烧，在氧气过量状态下充分燃烧，所有的硫化物都转化为二氧化硫，经余热回收，焚烧烟气送锅炉区烟气氨法吸收塔，硫酸铵溶液在吸收塔浓缩，在达到环保要求的同时，回收一定量的硫酸铵。可大幅降低投资，提高装置效益。

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3.2 工艺流程说明

3.2.1一级克劳斯硫回收工艺流程说明

本工程设计两套一级硫回收装置，每套产硫磺的规模为55t/天。 酸性气经过酸性气气液分离器去除液体后，由酸气预热器用4.1MPa(G)的蒸汽预热后进入酸气燃烧炉燃烧室燃烧、反应。

出炉后的高温气体先在废热锅炉产4.1MPa，之后的过程气经过一级硫冷凝器降温至170℃，分离出液硫，同时产生0.5MPa(G)的蒸汽。之后的过程气用4.1MPa(G)蒸汽升温至240-250℃进入一级反应器进行克劳斯反应，反应后的气体进入二级硫冷凝器降温至130℃回收硫磺。

尾气在氧气过量、加入燃料气的条件下送至尾气焚烧炉燃烧，经余热回收后的焚烧烟气进入烟气氨法吸收塔。

所有冷凝分离下来的液体硫磺先流入液硫封，再流入液硫池，通过液硫泵将液硫送至硫磺造粒机、硫磺包装机进行造粒包装。

本方案工艺流程见附图。

3.2.2硫回收尾气焚烧后脱硫工艺流程说明

方案1：单独脱硫方案

克劳斯尾气焚烧后和空气混合降温后进入吸收塔，经洗涤降温、吸收SO2、除雾后的净烟气去排气筒排放。

吸收了烟气中SO2形成的亚硫酸铵溶液，经氧化、浓缩，得到一定浓度的硫酸铵溶液。

一定浓度的硫酸铵溶液经泵送锅炉区脱硫系统处理，最终得到商品硫酸铵。 尾气脱硫工艺流程示意图如下：

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方案2：合并锅炉脱硫方案

尾气与锅炉烟气合并后进入锅炉区吸收塔，经洗涤降温、吸收SO2、除雾后的净烟气回锅炉烟囱排放。

吸收了烟气中SO2形成的亚硫酸铵溶液，经氧化、浓缩、结晶，得到一定固含量的硫酸铵浆液。

一定固含量的硫酸铵浆液，经旋流器、离心机、干燥机后，得到水分<1%的硫酸铵，再进入包装机包装即可得到商品硫酸铵。

尾气脱硫工艺流程示意图如下：

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3.3 主要系统的重点说明

3.3.1硫回收系统重点说明 （1）制硫燃烧炉（主燃烧炉）

注意酸性气管道伴热和保温，防止气体温度下降，析出凝液，加剧管道的硫化氢露点腐蚀；注意酸性气分液罐的排凝，防止凝液带入制硫燃烧炉；密切关注H2S/SO2在线分析仪数据，调节气风比，配风量控制是提高转化率的关键；炉膛温度尽量不要超过1400℃，防止炉膛衬里材料损坏；经常检查炉壁温度，防止耐火衬里剥落，炉壁局部过热损坏设备。 （2）制硫余热锅炉

按规定进行除氧水、炉水、蒸汽的分析化验，根据分析数据调节加药量和排污量；密切关注汽包液位，防止干锅；如果出现过程气温度下降/转化器温度下降/急冷塔排出的酸性水流量增加等异常现象，应根据情况判断是否因为制硫余热锅炉换热管泄漏，并停工处理。 （3）一级转化器

注意控制转化器入口温度，保证一级转化器床层温度在300～320℃范围内；注意转化器入口/出口的温差，如果出现温差太小，说明催化剂活性下降，应计划更换；注意观察床层温度变化规律，通常情况下，新装填的催化剂，上部温升较大，下部温升较小，装置运行末期，情况正好相反。如果出现床层温度异常下移，说明床层上部的催化剂活性下降，应计划更换；注意转化器进/出口压力变化，及时判断转化器床层是否出现堵塞，以便及时处理。 （4）冷凝冷却器

按规定进行定期排污和连续排污；密切关注锅筒液位，防止干锅；注意过程气入口/出口温度和压力变化，根据情况判断冷凝冷却器换热管是否泄漏，并停工处理；如果出现系统压力异常升高，冷凝冷却器出现“水击状”振动，说明液硫管道出现堵塞。应根据每级冷凝冷却器的压差判断堵塞部位，通过排污排出积聚的液硫并处理堵塞的管道。 （5）尾气焚烧炉

尾气焚烧炉设置2台空气鼓风机，正常状态下开1台使用，保证一级克劳斯尾气完全燃烧的风量要求。

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注意火焰监测器指示，报警时及时判断尾气焚烧炉是否熄火；注意尾气焚烧炉炉膛温度，并根据蒸汽过热器和尾气加热器的热量需求量，调整燃料气供给量；通过看火孔观察燃烧情况，如果出现火焰不稳定，应检查燃料气是否带液或带水；注意烟气的氧含量分析数据，调节配风，控制烟气氧含量在2%(v)左右，风量过大，能耗会增加，风量过小，会导致燃烧不完全。

3.3.2硫回收尾气焚烧后脱硫系统重点说明 （1）烟气系统：

方案1（单独脱硫）的吸收塔和烟道总阻力在1500Pa以下，引风机选型时需考虑克服脱硫系统阻力。

方案2（合并脱硫）引风机选型需额外考虑输送至锅炉区这段烟道阻力。 （2）吸收循环系统：

方案1（单独脱硫）：共设2套尾气吸收系统，每套均能处理所有尾气量设计，共设2塔，一运一备。吸收塔的规格为Φ6.4m/Φ3.6m（暂定）。

方案2（合并脱硫）：焚烧后的克劳斯尾气去锅炉区脱硫系统处理，每台吸收塔均能处理所有的尾气量，共设4套吸收系统。配套循环泵和循环槽。吸收塔的规格统一按Φ9.8m设计。 （3）氧化空气系统

方案1（单独脱硫）：提供足够氧化空气将（NH3）（NH3）2SO3氧化成2SO4。设备包含有2台氧化风机（1开1备）。

方案2（合并脱硫）：提供足够氧化空气将（NH3）（NH3）2SO3氧化成2SO4。设备包含有5台氧化风机（4开1备），锅炉脱硫氧化风机需扩容。 （4）硫铵后处理系统

按四炉全开工况设计，锅炉区脱硫系统未并入焚烧尾气前，硫铵产量为10.74t/h，考虑一定操作裕量，硫铵后系统按2条12t/h硫铵生产线设置（一运一备）。

方案1（单独脱硫）：脱硫溶液送锅炉区处理，本装置不设置后处理系统。锅炉区硫铵后系统整体扩容，硫铵产量为14.05t/h，考虑一定操作裕量，硫铵后系统设置3条8t/h硫铵生产线（二运一备）。

方案2（合并脱硫）：增加尾气处理后，硫铵后系统整体扩容，硫铵产量为

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14.05t/h，考虑一定操作裕量，硫铵后系统设置3条8t/h硫铵生产线（二运一备）。 （5）吸收剂系统：

方案1（单独脱硫）：吸收剂液氨从界区送入本项目脱硫区域，设置一台10m3的液氨缓冲罐。并配备液氨泵及事故喷淋吸收系统。

方案2（合并脱硫）：锅炉区设置吸收剂系统，尾气送锅炉区处理无需另外设置吸收剂系统。 （6）工艺水系统：

方案1（单独脱硫）：设置一套工艺水系统，包括1个工艺水槽、2台工艺水泵等。

方案2（合并脱硫）：锅炉区设置工艺水系统，尾气送锅炉区处理无需另外设置工艺水系统。

3.4 主要工艺消耗及成本对比分析

表3-4 主要工艺消耗、投资对比表（以总硫量50t/d的装置对比）

硫回收+氨法脱硫 >99.92 42.5 30 7.89 0.21 8.4 6.5 1.23 0.4 210 1 焚烧+合并氨法脱硫 99.9 0 200 52.6 0 10.2 7.1 2.25 2.25 195 0.7 工艺方案 总硫回收率（%） 硫磺回收量t/d 硫酸铵回收量t/d 硫酸回收量t/d 氨消耗t/d 天然气消耗 t/h 锅炉给水消耗m/h 中压蒸汽产量 t/h 低压蒸汽产量 t/h 低压蒸汽消耗 t/h 电消耗 kWh/h 投资（以两级克劳3WSA 99.6 0 0 155 0 0 12.3 8.7 2.55 0.55 232 1.6 2CR+1SCR 99 49.5 0 0 0.18 5.9 4.25 1.35 0.2 198 1.2 2CR+1ECR 99.4 49.7 0 0 0.17 5.9 4.25 1.35 0.2 208 1.3 2CR+SCOT 99.92 49.95 0 0 0.16 6.85 4.65 1.9 1.3 260 1.5 28 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程 斯基数为1） 注：硫回收+氨法脱硫、焚烧+合并氨法脱硫电耗未包括氨法脱硫。

表3-5 硫化氢界区排放要求

二级 序号 控制项目 单位 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 一级 新扩改建 1 2 3 4 5 6 7 氨 三甲胺 硫化氢 甲硫醇 甲硫醚 二甲二硫 二硫化碳 1.0 0.05 0.03 0.004 0.03 0.03 2.0 1.5 0.08 0.06 0.007 0.07 0.06 3.0 现有 2.0 0.15 0.10 0.010 0.15 0.13 5.0 新扩改建 4.0 0.45 0.32 0.020 0.55 0.42 8.0 现有 5.0 0.80 0.60 0.035 1.10 0.71 10 三级 表3-6 新建企业大气污染物排放浓度限值（单位：mg/m3）

序号 1 2 3 污染物项目 二氧化硫 氮氧化物 颗粒物 催化裂化催化剂再生烟气 400 200 50 酸性气回收装置 硫磺 400 100 50 硫酸 400 100 50 有机废气收集处理排放口 80 80 50 工艺加热炉 100 100 50 3.5 本方案主要工艺设备一览表

3.5.1 硫回收工段主要工艺设备一览表

表3-7 硫回收工段主要工艺设备一览表

序号 1 2 3 4 主烧嘴 主燃烧炉 主燃烧炉废热锅炉 一级克劳斯反应器 设备名称 材质及规格 组合件 组合件 组合件 组合件 单位 台/套 台/套 台/套 台/套 数量 2 2 2 2 29

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5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 一级硫冷凝器 二级硫冷凝器 一级工艺气再热器 酸性气预热器 主风机 液硫槽 酸性气分离罐 液硫泵 酸水泵 闪蒸罐 液硫封 尾气喷射器 催化剂 焚烧炉烧嘴 尾气焚烧炉 尾气焚烧炉废热锅炉 蒸汽过热器 脱盐水泵 尾气焚烧风机 空气、脱盐水预热器 造粒机 包装机 组合件 组合件 组合件 碳钢 组合件 碳钢 碳钢 组合件 组合件 碳钢 组合件 组合件 组合件 组合件 组合件 组合件 组合件 组合件 组合件 组合件 组合件 台/套 台/套 台/套 台/套 台/套 台/套 台/套 台/套 台/套 台/套 台/套 台/套 批 台/套 台/套 台/套 台/套 台 台 台/套 台 台 2 2 2 2 3 2 1 4 2 1 6 2 1 1 1 1 1 2 2 1 2 2 3.5.2 焚烧后尾气单独脱硫主要工艺设备一览表

尾气单独脱硫，锅炉区硫铵后系统需改为3条8t/h生产线。

表3-8 焚烧后尾气单独脱硫主要工艺设备一览表

序号 一 1 2 3 4 5 名称 烟气系统 电动风门 烟道 膨胀节 鼓风机 高位水箱 材质 组合件 波纹部分非金属 组合件 碳钢 单位 只 套 个 台 台 数量 4 1 4 2 2 30 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程 二 1 2 3 4 三 1 2 3 4 四 1 2 五 1 2 六 吸收系统 吸收塔 循环泵 硫铵排出泵 氧化风机 吸收剂供应系统 液氨缓冲罐 液氨泵 事故吸收罐 集水池自吸泵 工艺水系统 工艺水槽 工艺水泵 检修排空系统 检修槽 地坑泵 检修起吊设施 碳钢衬玻璃鳞片 组合件 组合件 组合件 Q345R 组合件 碳钢 碳钢 碳钢 碳钢 钢衬玻璃鳞片 组合件 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 批 2 8 4 2 1 2 1 1 1 2 1 1 1 3.5.3 焚烧后尾气合并锅炉脱硫主要工艺设备一览表

锅炉区吸收系统设备有调整。除硫铵后系统改为3条8t/h生产线外，其他数量不变，设备规格调整。

表3-9 焚烧后尾气合并锅炉区脱硫主要工艺设备一览表

序号 一 1 2 3 4 5 6 7 名称 烟气系统 净烟气挡板门 尾气电动风门 烟道 膨胀节 挡板门密封风机 蒸汽加热器 高位水箱 材质 碳钢，净烟道碳钢衬玻璃鳞片 组合件 碳钢 碳钢 碳钢 单位 只 只 套 批 台 台 台 数量 4 4 1 1 3 2 4 31 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程 二 1 2 3 4 5 6 7 8 三 1 2 3 4 5 6 7 8 四 1 2 3 4 5 6 五 1 2 六 吸收系统 吸收塔 一级循环泵 二级循环泵 三级循环泵 循环槽 三级循环槽 硫铵排出泵 氧化风机 硫酸铵系统 旋流器 离心分离机 干燥机系统 半自动包装机 尾气洗涤塔 尾气洗涤循环泵 料液泵 料液槽（带搅拌） 吸收剂系统 液氨罐 卸氨泵 氨罐区事故吸收罐 集水池自吸泵 卸氨鹤管 液氨加压泵 工艺水系统 工艺水箱 工艺水泵 检修排空系统 碳钢衬玻璃鳞片 组合件 组合件 组合件 碳钢衬鳞片 碳钢衬鳞片 组合件 组合件 （变为3条8t/h生产线，两开一备） 组合件 组合件 接触物料部分不锈钢 接触物料部分不锈钢 FRP 组合件 组合件 碳钢衬鳞片 Q345R 碳钢 碳钢 碳钢 不锈钢 碳钢 碳钢 碳钢 台 台 台 台 台 台 台 台 套 台 套 套 套 台 台 台 台 台 台 台 组 台 台 台 4 16 8 4 4 2 8 5 3 3 3 3 3 3 2 1 2 2 1 1 2 2 1 3 32 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程 1 2 3 4 七 八 九 检修槽 检修泵 吸收塔区地坑泵 硫铵区地坑泵 检修起吊设施 油灰分离系统 仪用空气储罐 碳钢衬鳞片 组合件 组合件 组合件 组合件 台 台 台 台 批 套 台 1 1 2 1 1 1 2 3.6 自动化水平

本方案的自控设计将本着技术先进、安全可靠、操作方便和经济合理的原则进行。在节省投资的前提下，尽可能提高装置自动化水平，以提高产品的产量和质量，同时减轻操作人员的劳动强度。重要的工艺参数将引至控制室进行集中显示、记录、报警和控制。为了保证硫回收率，设定自动检测H2S/SO2比值来调节硫回收氧气加入量。为保证主焚烧炉与尾气焚烧炉的稳定、安全，控制系统对酸性气实行自动切断控制。

本方案拟采用DCS对整个装置进行监视和控制。在DCS操作站上能够显示整个装置的各类工艺参数和机泵的运行状态；对于重要的工艺参数进行自动控制；能够定时或及时打印多种规格的生产报表；可以及时显示参数越限、生产事故或系统故障信息；具有自诊断功能，并提供丰富的操作指导信息；能够显示历史趋势，易于操作和维护；具有各种冗余措施，可靠性高，系统运转率高；易于和计算机管理网络相连，便于优化及管理。

酸性气预处理单元、硫磺回收单元及尾气焚烧单元，均设置有毒、可燃气体报警仪，车间配备一定数量的防控设备，确保工人在安全的条件下工作。

33 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程

第四章 投资估算

本项目酸性气处理采用一级硫回收+烟气氨法脱硫工艺，设置2套55t/d硫回收装置，共用1套尾气焚烧系统。

方案1：焚烧烟气单独设氨法脱硫，净烟气回排气筒排放，设置2套吸收塔系统，一用一备，每台塔可处理所有尾气量。不含排气筒费用，不含地基处理费用，一级硫回收+尾气脱硫总投资估算约为 万元。

方案2：焚烧烟气送锅炉区合并氨法脱硫，净烟气去锅炉区烟囱排放，每台吸收塔可处理所有尾气量。不含地基处理费用，含尾气管道费用，不含尾气管道送至脱硫区管架费用，一级硫回收+尾气脱硫总投资估算约为 万元。

若采用两级硫回收+尾气氨法单独脱硫，净烟气回排气筒排放，设置2套吸收塔系统，一用一备，每台塔可处理所有尾气量。不含排气筒费用，不含地基处理费用，两级硫回收+尾气脱硫总投资估算约为 万元。

若采用两级硫回收+尾气送锅炉区合并氨法脱硫，净烟气去锅炉区烟囱排放，每台吸收塔可处理所有尾气量。不含地基处理费用，含尾气管道费用，不含尾气管道送至脱硫区管架费用，两级硫回收+尾气脱硫总投资估算约为 万元。

本估算仅为初步估算，具体投资取决于装置的实际配置。

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内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程

第五章 装置运行的经济分析

5.1 副产品产值

本工程按两套一级硫回收设置，每小时副产硫磺4.47t，副产中压蒸汽13.37t，副产低压蒸汽1.3t，副产品年产值约4697.7万元。

尾气去氨法脱硫系统处理，每小时副产硫铵3.31t，副产品硫酸铵年产值约2115万元，与脱硫剂氨的采购费用相抵，运行成本很低。

5.2 消耗定额及运行经济效益

表5-1 一级硫回收运行经济分析

项目 氨/氨水 燃料气 氧气 电 一次水 脱盐水 催化剂 仪表空气 人工 修理费 副产硫磺 副产高压蒸汽 副产低压蒸汽 年效益（万元） 单位 t/h Nm/h Nm/h kW m/h m/h m/h Nm/h t/h t/h t/h 333333时耗 0.00 2950 0.00 518.90 2.00 19.60 0.00035 80 4.47 13.37 1.30 单价 2700 0.2 0.4 0.5 2.5 4 200000 0.15 800 160 120 成本（元/小时） 0.0 590.0 0.0 259.5 5.0 78.4 70.0 12.0 168.8 211.2 -3576.8 -2138.7 -156.6 3435.9 注：若按两级硫回收设置，硫回收区年效益为3449.6万元。

表5-2 一级硫回收后尾气氨法脱硫消耗定额

单独脱硫 序号 1 2 项目 氨 工艺水 规格 99.60% 单位 t t 运行时间 小时耗量 8000 8000 0.87 3.22 年消耗量 6979 25738 小时耗量 0.87 3.22 年消耗量 6979 25738 合并锅炉脱硫 35 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程

3 4 5 6 7 电 蒸汽 仪用空气 循环冷却水 包装袋 6kv、380V 0.8MPa 0.65MPa 0.3MPa 50kg kWh t Nm t 只 38000 8000 8000 8000 8000 849 0.76 36 25 66.1 6792000 6082 288000 200000 528827 1586.15 0.76 12689200 6082 不增加 65 66.1 520000 528827 表5-3 一级硫回收后尾气氨法脱硫运行经济分析

单独脱硫 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 项目 氨 水 电 蒸汽 仪用空气 循环冷却水 包装袋 工人工资 检修费 直接运行成本小计 副产硫铵收入 增值税（销项税-进项税） 年脱SO2总量 t 规格 99.60% 6kv、380V 0.8MPa 0.65MPa 0.3MPa 50kg 单位 t t kWh t Nm t 人·年 万元 t 3合并锅炉脱硫 年消耗数 6979 25738 12689200 6082 费用/万元 2093.63 6.43 634.46 72.98 单价/元 年消耗数 3000 2.5 0.5 120 0.15 0.15 2 50000 800 6979 25738 6792000 6082 288000 200000 528827 10 26441 万元 12691 费用/万元 2093.63 6.43 339.6 72.98 4.32 3.00 105.77 50.00 200.00 2875.73 2115.00 -76.25 684.48 不增加费用 520000 528827 7.8 105.77 不增加费用 26441 12691 30 2951.07 2115 -76.22 759.85 扣除销售收入的年综合脱硫成本 表5-4 两级硫回收后尾气氨法脱硫消耗定额

单独脱硫 序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 氨 工艺水 电 蒸汽 仪用空气 循环冷却水 包装袋 规格 99.60% 6kv、380V 0.8MPa 0.65MPa 0.3MPa 50kg 单位 运行时间 小时耗量 t t kWh t Nm t 只 3合并锅炉脱硫 小时耗量 0.26 2.5 419.85 0.23 0 0 19.95 年消耗量 2106 19961 3358800 1835 0 0 159619 年消耗量 2106 20266 2934800 1835 288000 144000 159619 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 0.26 2.5 367 0.23 36 18 19.95

36 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程

表5-5 两级硫回收后尾气氨法脱硫运行经济分析

单独脱硫 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 项目 氨 水 电 蒸汽 仪用空气 循环冷却水 包装袋 工人工资 检修费 规格 99.60% 6kv、380V 0.8MPa 0.65MPa 0.3MPa 50kg 单位 单价/元 年消耗数 费用/万元 年消耗数 费用/万元 t t kWh t Nm t 人·年 万元 t 万元 t 3合并锅炉脱硫 3000 2.5 0.5 120 0.15 0.15 2 50000 800 2106 20266 2934800 1835 288000 144000 159619 10 7981 3830 631.83 5.07 146.74 22.02 4.32 2.16 31.92 50 90 984.06 638.48 -22.99 322.59 2106 20266 3358800 1835 631.83 5.07 167.94 22.02 不增加费用 不增加费用 159619 31.92 不增加费用 7981 3830 10 868.78 638.48 -22.99 207.31 直接运行成本小计 副产硫铵收入 增值税（销项税-进项税） 年脱SO2总量 扣除销售收入的年综合脱硫成本 37 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程

第六章 公用工程及劳动卫生

6.1 公用工程状况

本项目主要利用内蒙古伊泰化工有限责任公司主体装置的水、电、气等公用工程系统。

供 电：

电源由配电室供给。

按双系列设计一级克劳斯时，硫回收系统的装机容量为954kW；运行容量为637kW；电耗为518.9kWh。

（1）按单独脱硫设置尾气脱硫系统，装机容量为2133.5kW,运行容量为1209.5kW,电耗为849kWh。

（2）按合并锅炉设置尾气脱硫系统，需增加的装机容量为2263kW，运行容量为1932.5kW，电耗为1586.2kWh。

供 水：

主体装置配备有完善的供水管网，同时能满足拟建装置的工艺用水及消防要求。本工程一级硫回收装置生产耗一次水量为2m3/h，需热脱盐水19.6m3/h，由厂区供水系统提供。

氨法脱硫系统需消耗的工艺水量为3.2m3/h。

循环冷却用水：由业主用管道输送至界区，再接至氧化风机、离心泵等设备用水点，进界区的循环冷却水压力为0.3Mpa。按单独脱硫设计，需要的循环水量为25 m3/h，按合并锅炉脱硫设计，需增加循环水耗量为65 m3/h。

供 热：

本装置外供4.1MPa蒸汽13.37t/h，外供0.5MPa蒸汽1.3t/h。并入蒸汽管网。 脱硫区域消耗0.8 MPa干燥用蒸汽耗量约为0.76t/h 燃料气：

本装置需燃料气2950Nm3/h，由公司燃料气管网提供。 仪表空气

本装置需仪表空气80m3/h，由仪表空气系统提供。

38 内蒙古伊泰化工120万吨/年精细化学品项目一级克劳斯硫回收+尾气氨法脱硫工程

6.2 维修

厂区建有完善的机修、电修、仪修管理系统和设施。本工程可利用该维修力量满足日常维修需要。

6.3 分析化验

本装置各工段生产过程的中间控制过程分析任务较少。为节省工程投资，分析工作可由主装置分析室代管。

化验室的任务：

(1)对生产过程中的重要工艺控制指标进行分析测定； (2)负责三废排放物的常规检验及环保监测项目的分析；

(3)负责各装置生产过程的中间控制分析，保证生产的正常运行； (4)负责进装置原料、成品车间一级的分析检验任务。 分析标准和方法：现行国家及行业标准

6.4 环境保护

(1)废气治理

本装置一级克劳斯+尾气焚烧后进氨法吸收塔脱硫后的净烟气中二氧化硫、硫化氢、氨、总尘满足国家排放标准，经高位烟囱排放。

(2)废水治理

本装置不产生生产性废水，少量酸性废水可由酸性气分离罐收集，再用酸性水泵送入尾气焚烧炉焚烧。少量锅炉排污可送脱盐水装置回收利用。

(3) 噪声治理

本工程机泵尽量选用低噪设备，对高噪音和振动较大设备如风机、泵等采取隔音和减振措施。

6.5 劳动保护和安全卫生

（1） 防火、防爆

采用敞开或半敞开式框架结构。总体布置中，各建筑物之间按规范留有一定消防通道。以水消防为主，化学消防为辅的消防措施。厂区应设室外消火栓，建筑物内配置化学灭火器。

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