年产一万吨硫磺(炼油生产)的加氢工艺设计

年产一万吨硫磺(炼油生产)的加氢工艺设计

年产一万吨硫磺(炼油生产)的加氢工艺设计

 摘 要

在本次设计中,我针对1万吨/年的硫磺(炼油生产)的加氢工艺流程与生产原理进行工艺设计。内容主要包括:概述、工艺设计及计算、设备一览表、车间设备布置、非工艺部分设计、自动控制、安全与环境保护及个人的设计体会等。其中最主要的部分是工艺设计及计算部分,其主要包含:生产方法的选择。对生产工艺进行论证,选择合理的生产工艺,绘制带控制点的工艺流程图。确定工艺条件,如催化剂的选择、生产温度、压力、组成、液位等。对设计的工艺进行物料衡算、能量衡算和设备的选型计算,计算和选型结果列表,绘制主要的设备图。完成对生产车间的平面立面布置,绘制车间平面布置图或立面布置图。获得年产一万吨硫磺(炼油生产)的加氢工艺初步设计结果.

关键词:工艺设计及计算;带控制点的工艺流程图;平立面布置图;

In this design, I design the hydrogenation process and production principle of 10,000 tons/year sulphur (refinery production). The main contents include: overview, process design and calculation, equipment list, workshop equipment layout, non-process part design, automatic control, safety and environmental protection and personal design experience. The most important part is process design and calculation, which mainly includes the selection of production methods. The production process is demonstrated, reasonable production process is selected, and the process flow chart with control points is drawn. Determine the process conditions, such as catalyst selection, production temperature, pressure, composition, liquid level, etc. Material balance, energy balance and equipment selection calculation are carried out for the designed process. The results of calculation and selection are listed and the main equipment drawings are drawn. Complete the layout of the plane elevation of the production workshop, and draw the plane layout or elevation layout of the workshop. The preliminary design results of hydrogenation process with annual output of 10,000 tons of sulphur (refinery production) were obtained.

Key words: process design and calculation; process flow chart with control points; flat elevation layout;

目录

1. 硫酸生产工艺简介 3

1.1硫铁矿制硫酸 3

1.2硫磺制酸 3

1.3冶炼烟气制酸 4

1.4硫酸盐制酸 4

2. 产品级原料物化数据 4

2.1 二氧化硫(SO2) 4

2.2 三氧化硫(SO3) 5

2.3 硫酸(H2SO4) 5

2.3.1 硫酸的化学组成 5

2.3.2 硫酸的物理性质 6

2.3.3 硫酸的化学性质 8

2.4、工艺流程与生产原理 9

2.4.1 工艺流程 9

2.4.2 装置生产原理 12

3.1设计依据 12

3.2  设计任务书及研究意义 12

一、 设计任务书 12

二、 设计研究意义 13

3.3物料衡算 13

3.3.1概述 13

3.3.2 Aspen Plus简介[5] 13

3.3.3 模拟过程 13

三、 物料衡算 27

表2-4 物料衡算表 27

4. 设备设计计算 27

4.1选型原则 27

4.2关键设备设计与选择 28

4.2.1常压塔的设计与选型 28

一、 浮阀数及开孔率的计算 31

二、 溢流堰及降液管的设计 32

三、 水力计算 33

四、 塔板上的适宜操作区和负荷上下限 34

五、 塔的内部工艺结构 37

六、 塔高 39

4.2.2泵的设计与选型 39

4.2.3换热器的设计与选型 40

一、 热负荷 40

二、 估算传热面积 40

三、 计算G及Re 41

四、 传热系数校核 41

4.2.3设备一览表 42

5车间设备布置设计 54

5.1车间布置设计的原则 54

5.2车间设备布置:见附录。 55

6非工艺部分设计 55

6.1炼油装置的防火安全知识 55

6.1.1石油化工生产特点 55

6.1.2石油火灾和爆炸的特性 55

6.1.3石油火灾和爆炸的原因 55

6.2炼油装置的防毒安全知识 56

6.2.1炼油厂毒物种类 56

6.2.2预防中毒 56

6.3装置安全规定 56

6.3.1安全生产十大禁令 56

6.3.2安全生产一般规定 56

6.3.3防火防爆规定 57

6.3.4工业用火安全规定 58

6.3.5大检修安全规定 58

参考文献 58

1. 硫酸生产工艺简介

1.1硫铁矿制硫酸

以硫铁矿为原料生产硫酸,共有九种流程,他们的共同特点是均采用沸腾焙烧,干法除尘,酸洗净化,两转两吸,回收高低温位余热技术方案。设计采用的流程为:焙烧炉→ 废热锅炉→ 旋风除尘器→电除尘器→Swemco洗涤塔→电除雾器→干燥塔→主鼓风机 (2+2两转两吸。该流程首先对硫铁矿进行预处理,对于块状硫铁矿则要粉碎加工成粉矿,对于硫精砂则要进行干燥。若矿的品种较多,入炉前还要按杂质含量要求进行掺配。其主要工序有:硫铁矿焙烧、炉气净化、二氧化硫转化及三氧化硫吸收。

参考文献

[1] 陈声宗编著.化工设计[M].北京:化学工业出版社,2008.5

[2] 封瑞江,时维振编著.石油化工工艺学[M].北京:中国石化出版社,2011.4

[3] 时钧等编著.化学工程手册[M].北京:化学工业出版社,1996

[4] 孙兰义编著.化工流程模拟实训[M].北京:化学工业出版社,2012.8

[5] 王光信,孟阿兰任志华编著.物理化学[M].北京:化学工业出版社,2007.5

[6] 陈钟秀,顾飞燕,胡望明编著.化工热力学[M].北京:化学工业出版社,2001.6

[7] 叶庆国编著.分离工程[M].北京:化学工业出版社,2009.1

[8] 林世雄编著.石油炼制工程M].北京:石油工业出版社,2000

[9] 夏清,陈常贵编著.化工原理上册[M].天津:天津大学出版社,2005.1

[10] 夏清,陈常贵编著.化工原理下册[M].天津:天津大学出版社,2005.1

[11] 石油部石油化工规划设计院编著.塔的工艺计算[M].北京:化学工业出版社,1996

[12] 刘道德编著.化工设备的选择与工艺设计[M].长沙:中南大学出版社,2003

[13] 董大勤等编著.压力容器与工艺设备实用手册[M].北京:化学工业出版社,2000.3

[14] 北京石油设计院编著.石油化工工艺计算图表[M].烃加工出版社,1985

[15] 魏崇光,郑晓梅编著.化学工程制图[M].北京:化学工业出版社,1994.3


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