硫回收酸性水泵出口管道工藝優(yōu)化

郭志強

(兗礦貴州開陽化工有限公司，貴州 開陽　550306)

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硫回收酸性水泵出口管道工藝優(yōu)化

郭志強

(兗礦貴州開陽化工有限公司，貴州 開陽550306)

摘要：對硫回收酸性水泵出口至甲醇洗系統(tǒng)工藝優(yōu)化，應(yīng)用中證明優(yōu)化后的工藝同樣可以實現(xiàn)凈化酸性氣及回收微量甲醇的目的。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化；酸性水泵；凈化；回收

1基本情況介紹

貴州開陽化工有限公司是年產(chǎn)50萬t合成氨生產(chǎn)裝置，由中國天辰工程有限公司設(shè)計完成，我公司硫回收裝置是采用荷蘭荷豐超級克勞斯硫回收技術(shù)，副產(chǎn)硫磺2.1萬t/a。

來自低溫甲醇洗的酸性氣經(jīng)甲醇洗滌塔脫鹽水洗滌除去少量甲醇后進燃燒爐燃燒，甲醇洗滌塔內(nèi)的溶解了微量甲醇的酸性水通過酸性水泵P6001送往低溫甲醇洗系統(tǒng)的甲醇水分離塔，達到回收甲醇的目的。原理雖如此，但前期試車過程中我們發(fā)現(xiàn)P6001無法將酸性水輸送至上游回收甲醇，為調(diào)試硫回收系統(tǒng)，甲醇洗滌塔一度停用，即洗滌水停用，洗滌塔做通道用。上游來帶有大量固體顆粒及少量甲醇的酸性氣直接進入燃燒爐燃燒，既不經(jīng)濟又有可能對后系統(tǒng)克勞斯催化劑造成不良影響。

2原因分析

2.1　硫回收裝置與低溫甲醇洗裝置落差大

因地理環(huán)境因素影響，我公司裝置分三個階梯布局：第一階梯海拔1175～1178m，第二階梯海拔1170m，第三階梯海拔1158m。低溫甲醇洗裝置分布在第二階梯，硫回收裝置分布在第三階梯；①單算平面落差：1170～1158=12m；②考慮到甲醇水分離塔酸性水進口高度18.55m；③總落差12+18.55=30.55m，相當于△p1=0.306MPa壓差。

2.2　P6001出口管阻力△p2

從P6001出口至T3005入口管段為DN40，壁厚3.68mm，外徑￠48.30mm不銹鋼管，總長約250m，按設(shè)計流量4.6m3/h計算，根據(jù)πr2V=4.6m3/3600s計算，流速v=0.97m/s。根據(jù)經(jīng)濟流速下(≤4m/s)每100m壓降經(jīng)驗值：0.15～1.5kg/cm2/100m估算，設(shè)：取最低值△p=0.15kg/cm/100m，在不考慮彎頭、閘閥、止回閥當量長度阻力損失的情況下，單250m管長阻力降為0.375kg/cm，即約

△p2=0.375×0.098=0.037MPa。

2.3　甲醇水分離塔工作壓力

酸性水泵來水打入甲醇水分離塔T3005，而T3005正常工作壓力在0.27～0.29MPa，這樣我們就找到了第三個主要阻力，即△p3=0.27～0.29MPa。

2.4　P6001揚程偏低

泵參數(shù)：揚程：35m，流量：5m3/h，電機功率：2.2kW，入口壓力：0.14MPa，P6001單泵運行正常出口壓力在0.5MPa左右。

2.5　結(jié)論

通過以上計算，我們可以判斷：硫回收酸性水泵要實現(xiàn)將甲醇洗滌塔內(nèi)的酸性水輸送至T3005，需克服的總阻力△p總=△p1+△p2+△p3=0.613MPa，而酸性水泵出口壓力0.5MPa顯然小于總阻力△p總。如果：①加上P6001出口至T3005之間管道因所配置的近20個彎頭、三道閘閥及兩個止回閥所產(chǎn)生的當量長度阻力(約相當于39.6m管道阻力)；②每100m壓降經(jīng)驗值我們?nèi)?.55～15.5kPa(0.15～1.5kg/cm2)的中間值8.52kPa(0.825kg/cm2/100m)，△p2值約為0.234MPa，總阻力△p總將達到0.81MPa。

如此我們就可以明確斷定：按原設(shè)計無法實現(xiàn)用脫鹽水洗滌酸性氣并回收微量甲醇的目的，既不符合節(jié)能環(huán)保要求又將造成炭黑生成而破壞硫回收后系統(tǒng)的催化劑。

3優(yōu)化工藝

我們將P6001出口酸性水管改向低溫甲醇洗尾氣洗滌塔T3006輸送酸性水，然后又間接通過洗滌水泵P3008向甲醇水分離塔T3005輸送并回收甲醇，最后達標排至污水系統(tǒng)。

3.1　簡圖如圖1

圖1　優(yōu)化工藝簡圖

3.2　新工藝的理論分析

T3006工作壓力0.03MPa，在系統(tǒng)操作條件不變的情況，新工藝方案①大大降低了△p3，從0.27～0.29MPa降至0.03MPa；②T3006排污口水平高度2.250m，較T3005入口18.55m明顯低16.3m，對應(yīng)的△p1降低了約0.16MPa；③因T3006安裝位置較T3005近，自P6001酸性水管下管廊就可以方便的與T3006排污口對接，不但降低了近50m的管道阻力，而且節(jié)省了近50m的304材質(zhì)管材。

總阻力降低約0.4MPa，新工藝方案完全可以實現(xiàn)。

4效果分析

在沒有更換P6001(揚程高一點的泵及相應(yīng)電機)的情況下，經(jīng)改造優(yōu)化后，T6001實現(xiàn)了洗滌，保護了后系統(tǒng)催化劑。P6001將洗滌后酸性水順利輸送至T3006，實現(xiàn)了回收少量甲醇的目的。

Process Optimization of Acid Pump DischargePipe of Sulfur Recovery Plant

GUOZhi-qiang

(Yankuang Guizhou Kaiyang Chemical Co.，Ltd.，Kaiyang，550306)

Abstract：Process from acid pump outlet to methanol washing system is optimized. The optimized process can achieve the purification of acid gas and recovery of trace methanol in application to prove.

Key words：optimization；acid pump；purification；recovery

中圖分類號：TQ051.21

文獻標志碼：B

文章編號：1003-6490(2015)01-0036-02

作者簡介：郭志強(1978-)，男，貴州開陽人，助理工程師，主要從事工藝技術(shù)方面的工作。

收稿日期：2014-06-08