尾氣處理裝置中立式塔器設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用

孫克祥 劉紅軍 吳愛(ài)琴

摘 ?要：傳統(tǒng)的尾氣處理裝置模塊化設(shè)計(jì)中，塔類設(shè)備多劃分在模塊外，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)施工周期長(zhǎng)，成本高，質(zhì)量可控性低，安全風(fēng)險(xiǎn)大。某工程的硫 磺回收裝置尾氣治理改造裝置在設(shè)計(jì)過(guò)程中，將SO2吸收塔和SO2再生塔均放置在模塊內(nèi)，改變了尾氣處理裝置模塊成橇率偏低的弊端，對(duì)縮短項(xiàng)目建設(shè) 周期、降低現(xiàn)場(chǎng)成本、減少現(xiàn)場(chǎng)安全事故、提高工程建設(shè)質(zhì)量具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：模塊化設(shè)計(jì);尾氣處理;塔器設(shè)備

1 前言

重慶天然氣凈化總廠忠縣分廠硫磺回收裝置尾氣治理改造工程需要在 已建天然氣處理廠增加一套尾氣處理裝置。由于現(xiàn)場(chǎng)裝置占地面有限、施工 周期短，施工作業(yè)面小，立式塔器設(shè)備采用常規(guī)布置設(shè)計(jì)無(wú)法滿足要求。

為了減少裝置占地面積、減少現(xiàn)場(chǎng)施工工作量、降低安全風(fēng)險(xiǎn)、降 低工程費(fèi)用、提高施工質(zhì)量，將整個(gè)尾氣處理裝置進(jìn)行高度集中模塊化設(shè) 計(jì)。而且尾氣處理裝置最難成橇的設(shè)備為SO2吸收塔和SO2再生塔， ? 因此想 要提高模塊化率則SO2吸收塔和SO2再生塔安裝方式需突破普通設(shè)計(jì)觀念從 而提升整個(gè)裝置成橇率提升一個(gè)臺(tái)階。

2 工藝簡(jiǎn)述

尾氣處理工藝采用氧化吸收工藝，將現(xiàn)有的2套超級(jí)克勞斯硫磺回收 裝置尾氣及液硫池廢氣通過(guò)新建尾氣主燃燒爐進(jìn)行高溫焚燒，將尾氣中的 各種形態(tài)的含硫化合物轉(zhuǎn)化成SO2 ;經(jīng)冷卻后用具有高度選擇吸收專利SO2 吸收劑進(jìn)行吸收，再將再生的高濃度的SO2氣體返回硫磺回收裝置回收元 素硫。

從SO2吸收塔底部出來(lái)的CansolvDS富液經(jīng)富胺泵增壓進(jìn)入貧/富胺換熱 器與SO2再生塔底的CansolvDS貧液換熱， ?溫度升至～ 95℃后進(jìn)入SO2再生塔 上部，與塔內(nèi)自下而上的蒸汽逆流接觸進(jìn)行再生，解析出SO2氣體。

SO2再生塔頂部的酸性氣體經(jīng)酸氣空冷器冷卻后，再進(jìn)入回流分液罐 分離出酸性冷凝水，回流分液罐頂?shù)乃釟馑椭亮蚧腔厥昭b置。分離出的酸 性冷凝水由再生塔回流泵送至SO2再生塔頂部作回流。

3 SO2 吸收塔和 SO2 再生塔模塊化設(shè)計(jì)方案

忠縣尾氣處理裝置SO2吸收塔尺寸為DN1200mm ×12800mm， SO2再生 塔尺寸為DN500mm ×15800mm ，常規(guī)設(shè)計(jì)中塔器設(shè)備均采用裙座方式進(jìn) 行安裝，但是若是將裙座式塔器設(shè)備放置于模塊內(nèi)，則會(huì)大大降低模塊內(nèi) 部有效利用空間。因此為了將塔設(shè)備底部空間充分利用，本項(xiàng)目將SO2吸 收塔和SO2再生塔安裝形式改為支耳形式安裝于模塊框架上。

該項(xiàng)目將SO2 吸收塔和SO2再生塔放置于6.2m （長(zhǎng)） × 3.5m （寬） ×21m ?（高）的框架內(nèi)， ?SO2吸收塔支撐在15m層框架梁上， ?SO2再生塔支 撐在17.5m層框架梁上。整個(gè)模塊放置于尾氣處理裝置西南角。由于裝置 面積限制，塔器模塊的樓梯間采用外挑形式進(jìn)行布局。

由于SO2吸收塔和SO2再生塔模塊尺寸6.2m ?（長(zhǎng)）× 3.5m ?（寬）× 21m （高） 超出了項(xiàng)目運(yùn)輸線路寬高最大尺寸3.8m。因此需要將此模塊按照運(yùn) 輸限制拆分為多個(gè)撬塊。經(jīng)過(guò)多個(gè)比選方案，最終將該模塊拆分為5個(gè)橇 塊，且拆分的橇為臥式和立式的混合形式。最下層臥式橇塊SKID-1502分 別布置SO2吸收塔和SO2再生塔對(duì)應(yīng)的2臺(tái)熱貧液泵和2臺(tái)再生塔回流泵;第 二層臥式橇塊SKID-1503放置SO2吸收塔和SO2再生塔配套的管閥件及儀表閥 件;第三層西側(cè)立式橇塊SKID-1504放置SO2再生塔和再生塔再沸器;第三 層?xùn)|側(cè)立式橇塊SKID-1505放置SO2吸收塔;第四層臥式橇塊SKID-1506放置 SO2再生塔塔頂放空閥組。為了將第三層西側(cè)立式橇塊SKID-1504和第三層 東側(cè)立式橇塊SKID-1505可以單獨(dú)拆卸下來(lái)運(yùn)輸且不增加現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)及立柱， ?需將兩個(gè)立式橇塊中間增加臨時(shí)運(yùn)輸柱。

SO2吸收塔和SO2再生塔的模橇塊化設(shè)計(jì)將大量的安裝、檢測(cè)、調(diào)試等 工作在制造廠完成，減少了施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)勞動(dòng)力的需求;大量的焊接工作在 制造廠完成，模塊與外界連接時(shí)（管道、結(jié)構(gòu)等）采用有效的機(jī)械連接代 替焊接可以減少勞動(dòng)力和勞動(dòng)用時(shí)。實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)、模塊制造廠多場(chǎng)地同步 作業(yè)，節(jié)可有效降低惡劣天氣及其他不可控因素對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度的影響，從而 大大降低了項(xiàng)目施工周期。

4 模橇塊參數(shù)

整個(gè)SO2 吸收塔和SO2再生塔模塊尺寸為6.2m （長(zhǎng)） × 3.5m （寬） ×21m ?（高），為了滿足運(yùn)輸限制和減少運(yùn)輸成本，因此將SO2吸收塔和 SO2再生塔模塊拆分為4個(gè)滿足運(yùn)輸限制的橇塊，橇塊具體清單見(jiàn)表1。

5 結(jié)束語(yǔ)

塔器設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)是常規(guī)模塊化設(shè)計(jì)的一次突破與創(chuàng)新，是常規(guī)設(shè)

計(jì)的升華[2]。如果沒(méi)有設(shè)計(jì)人員的匠心專研、勇于突破和手段更新，就難 以實(shí)現(xiàn)成橇率質(zhì)的提升。 ?SO2吸收塔和SO2再生塔模塊化在重慶天然氣凈化 總廠忠縣分廠硫磺回收裝置尾氣治理改造工程中的成功應(yīng)用，為天然氣處 理廠工程建設(shè)開(kāi)辟了一條新航路。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張春燕，朱明高，劉承昭.淺談氣田集輸橇裝模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的優(yōu)越性[J]. 天然氣與石油，2009，27（6）：10-11.