(下)70kt/a硫磺回收装置顺利通过环保验收

2007-08-21

    2  运行状况

    2.1  试车进程及大事记

    12004930装置建成中交,进入试车阶段。

    220041031-11月17,3台炉子烘炉结束。

    32004129首次投酸性气试车。

    420041216,尾气净化单元(SCOT)投料,全面试车成功。

    5200575-15日,装置评估标定。

    62005825-26日,国家“三同时”环保验收,检测烟气中SO2排放浓度在600mg/m3左右。

    720041219,因燃料气压力低,装置联锁停车。

    82005120,主风机电机故障,联锁停车。

    9200542973084,大面积停电,联锁停车。

    2.2  原料及负荷

    装置运行最初的200412月及2005年元月这2个月,酸性气量很低,只稍高于酸性气低流量联锁值,维持运行。

    8Mt/a炼油改造主体工程1600kt/a焦化及其脱硫和1200kt/a中压加氢裂化的开工和负荷提升,并且不断增加进口高硫原油加工量,进硫回收的酸性气也不断增加,从20054月份开始负荷逐渐稳定,上游供应的酸性气量为设计负荷的40%左右,见表4。加上SCOT返回的酸性气,其总量稳定在7000-8000kg/h

    4  上游供应的酸性气量

指标

时间

2004-12

2005-01

2005-02

2005-03

酸性气量/t

1647

2372

3258

3719

硫磺产t/t

1163

1305

2035

3340

酸性气平均流量/kg·h-1

2214

3.188

4848

5000

平均处理负荷/1

16.3%

23.5%

35.8%

36.9%

    续表4

指标

时间

2005-04

2005-05

2005-06

2005-07

2005-08

酸性气量/t

3875

4043

4672

4697

4241

硫磺产t/t

3750

3450

4194

4120

3657

酸性气平均流量/kg·h-1

5.382

5615

6488

6313

5700

平均处理负荷/1

39.7%

41.4%

47.9%

46.6%

42.0%

    2.3  评估标定及国家环保验收情况

    2005年7月5-15日,对装置进行首次评估标定,鉴于受酸气性供应量的限制,标定时只能按照当时负荷(只占设计负荷的45%-60%),未能进行浦负荷标定。评估标定的目的是采集工艺参数,考核装置运行水平,重点是烟气排放量是否达到国家标准中限值的规定。

    评估标定期间采集的工艺参数见表5。由于排放的烟气中SO2含量日常是采用简单的检测管法分析,资料不准,没有列人表中。不过使用我公司HSE部直插式烟气检测仪另外取得了几组资料,其中SO2浓度都在600mg/m3的水平,排放强度只有12kg/h左右,优于国家标准规定的限值要求。200582526日两天,由国家组织的环保验收中,采集了6个排放的烟气样,分析SO2浓度也都在600mg/m3的水平,顺利通过验收。

    5  20057月评估采集的工艺参数和装置运行情况

工艺参数

日期

5

6

7

8

9

酸性气流量/kg·h-1

6475

7098

8042

8461

8096

Φ(H2S)/1

84.2%

87.2%

89.1%

88.8%

88.3%

酸性气温度/

164

159

150

161

159

空气温度/

215

212

207

210

208

燃烧炉温度/

1171

1178

1189

1175

1180

锅炉发汽量/kg·h-1

13177

14931

17066

17112

16446

Claus反应器

 

 

 

 

 

一级入口温度/

220

219

215

217

215

最高温度/

358

356

346

345

347

出口温度/

322

324

317

322

350

二级入口温度/

214

213

212

213

211

最高温度/

244

244

240

242

242

出口温度/

242

244

243

242

241

Claus尾气温度/

148

148

147

149

147

尾气中Φ(H2S-2SO2)/1

0.475%

0.38%

1.00%

0.10%

0.80%

尾气中Φ(H2S)/1

-

-

-

-

-

尾气中Φ(SO2)/1

-

-

-

-

-

尾气加氢反应器

 

 

 

 

 

入口温度/

294

293

296

298

293

最高温度/

313

309

308

313

306

出口温度/

294

299

300

300

299

床层压差/kPa

3.5

3.5

3.6

4.0

3.4

急冷水pH/1

8.1

8.2

8.2

8.3

8.2

Φ(H2)/1

2.25%

2.2%

2.4%

2.8%

2.5%

急冷后温度/

31.4

31.0

33.0

37.0

32.0

富液温度/

35.2

35.0

37.0

38.0

36.0

贫液入塔温度/

33.8

34.0

36.0

37.0

35.0

贫液流量/t·h-1

127

180

177

182

179

吸收后温度/

34.1

34.0

35.0

36.0

36.0

净化尾气中Φ(H2S)/cm3·m3

150

200

250

140

180

再生蒸汽流量/kg·h-1

13.7

14.0

14.0

15.0

16.0

再生塔底温度/

118.4

117.0

117.0

117.0

117.0

再生酸性气流量/kg·h-1

1459

751

720

821

771

酸气中Φ(H2S)/1

33.9

37.7

43.8

42.7

38.6

酸气中Φ(CO2)/1

62.8%

59.5%

53.3%

55.2%

58.4%

焚烧炉温度/

593

593

590

598

592

烟气温度/

253

254

254

255

255

烟气中Φ(O2)/1

5.4%

4.9%

4.2%

4.5%

4.4%

    续表5

工艺参数

日期

10

11

12

13

14

酸性气流量/kg·h-1

8089

8378

7943

7462

7538

Φ(H2S)/1

89.6%

90.3%

92.1%

87.7%

86.5%

酸性气温度/

159

155

157

163

165

空气温度/

210

209

208

211

212

燃烧炉温庹/

1171

1182

1179

1178

1177

锅炉发汽量/kg·h-1

17035

18028

16840

16087

14321

Claus反应器

 

 

 

 

 

一级入口温度/

217

218

217

219

219

最高温度/

348

348

347

351

352

出口温度/

321

321

321

322

322

二级入口温度/

213

212

211

212

212

最高温度/

237

238

239

241

243

出口温度/

239

239

240

240

243

Claus尾气温度/

148

148

148

149

149

尾气中Φ(H2S-2SO2)/1

1.36%

1.10%

0.70%

0.02%

0.21%

尾气中Φ(H2S)/1

-

-

-

0.510%

0.444%

尾气中(SO2)/1

-

-

-

0.245%

0.327%

尾气加氢反应器

 

 

 

 

 

入口温度/

293

295

299

295

291

最高温度/

306

304

307

317

322

出口温度/

296

295

300

295

299

床层压差/kPa

4.3

3.7

3.7

3.8

3.8

急冷水pH/1

8.2

8.1

8.0

8.0

8.0

Φ(H2)/1

2.9%

2.7%

2.7%

2.7%

2.1%

急冷后温度/

35.0

32.4

33.0

34.0

35.0

富液温度/

37.0

36.0

35.0

35.0

35.0

贫液入塔温度/

35.0

34.0

33.0

34.0

34.0

贫液流量/t·h-1

175

175

155

159

160

吸收后温度/

35.0

34.0

34.0

34.0

35.0

净化尾气中Φ(H2S)/cm3·m3

210

150

150

80

80

再生蒸汽流量/kg·h-1

15.0

16.0

16.0

15.0

15.0

再生塔底温度/

117.0

117.0

117.0

121.0

121.0

再生酸性气流量/kg·h-1

933

772

659

571

691

酸气中Φ(H2S)/1

50.1

46.5

45.4

36.7

33.3

酸气中Φ(CO2)/1

47.2%

50.9%

50.8%

60.2%

61.2%

焚烧炉温度/

596

598

559

581

576

烟气温度/

254

255

254

253

254

烟气中Φ(O2)/1

4.3%

4.0%

7.2%

4.7%

4.7%

    2.4  存在问题及解决情况

    2.4.1  风机运行不可靠

    4台风机性能不稳定,运行不可靠,已先后造成整个装置停工和焚烧炉熄火3次。风机的油路系统、入口导叶调节、防喘震流量测量及控制阀、水冷器漏水、震动、抱轴,有一台主风机的叶片先后脱落两片,险些酿成大祸。总之这4台风机隐患较多,问题不断,不停地在检修,对整个装置的安全运行带来极大的威胁。

    2.4.2  关键调节阀卡涩

    调节阀卡涩不仅影响装置的控制和运行水平,而且直接威胁装置的安全。焚烧炉主风控制阀、加氢反应器进料控制阀、进燃烧炉酸性气主配风调节阀、吸收塔进气阀、吸收塔出口SCOT尾气压控阀,这5个阀门是硫回收装置上关键的控制阀。特别是酸性气主配风调节阀的质量不仅影响Claus单元的转化率,还直接带来加氢反应器是否超温、加氢是否完全、急冷塔和吸收塔被堵塞等问题,其质量优劣尤为重要。

    5台阀门先后出现了卡涩、开关不自如、不顺畅或开关不到位。因夹层蒸汽伴热不到位,硫磺凝固使加氢反应器进料控制阀打不开,要到现场用手轮打开。而相同介质下选用的进口阀门,如加氢反应器旁路阀却使用良好。

    上述5台阀门的工况条件并不苛刻,压力很低、温度不高、介质干净,出现这些问题说明这些调节阀的品质不好。

    2005年下半年起,历时半年,采取了在线更换气动执行机构的办法,对这些阀门检修处理,目前运行良好。

    2.4.3  氢气分析仪未配置分析小屋

    氢气分析仪是分析急冷后气样中H2含量,信号回馈到在线炉前的补氢调节阀,保证进加氢反应器内氢气充足且过量。

    氢气分析仪在运行时会发热,为确保其正常运行,要求运行温度不超过80,因此应配置分析小屋,并安装空调保证其正常运行温度。但因原装置设计中未给氢气分析仪配置有空调的分析小屋,到5月份气温上升,氢气分析仪的运行温度达到80时系统就自动停机。空调就位后,氢气分析仪才运行正常。

    2.4.4  分析手段不完善

    对硫回收系统中的气体项目的分析不完善,如过程气中的SOCOS不能准确的分析,还停留在检测管的方法,无法提供准确的数据评价装置的运行状况。

    3  总结

    1、硫磺回收装置采用Claus+SCOT工艺,运行稳定,烟气排放达标。

    2、采用先进可靠的设备和仪表,选择成熟的控制方案,进一步证明了是装置处于良好运行水平的基础,不应受到投资的严格限制。

    3CT6-4B型和CT6-5B型催化剂能够满足大型硫磺回收装置长期达标运行的需要。

    4、加强对硫回收气体项目的分析,提供准确的数据,才能进一步提高装置的运行水平。

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