篇一：硫铵工段
摘 要
本设计为15万m3/h焦炉煤气硫铵工段工艺设计,设计内容包括:生产原理、工艺流程、计算及设备的选型、工艺布置、操作规程。
硫铵工段采用技术成熟的饱和器法中半直接法来回收煤气中的氨，工艺流程如下：从冷凝工段来得煤气首先进入煤气预热器，然后进入饱和器，在饱和器内，煤气中的氨与硫酸反应生产硫铵，硫铵经后续操作分离，从饱和器出来的煤气经除酸器后送往粗苯工段。
本设计的任务是计算15万m3/h焦炉煤气硫铵工段，主要内容有：通过饱和器物料平衡、水平衡、热平衡的计算，以此来确定饱和器选用3台D=6250mm的饱和器，煤气预热器的计算及选型，旋风式除湿器的选择，沸腾干燥器型号的选择。还制定了主要非工艺条件，绘制了硫铵工段的设备平面布置图。
最后，给出了图纸目录及具体的计算说明。
关键词： 硫铵工段； 饱和器； 煤气预热
Abstract
This design is 15 tons/h of coking oven gas ammonium section process design, this design contents :production principle, process flow, calculation and the equipment selection, process arrangement and operation procedures.
Ammonium section of the semi direct method of mature technology in the
saturator method to recover ammonia from the gas, the process is as follows: from the condensing section moregas first enters the gas heater, and then into the saturator in saturated reactor, reaction of ammonia and sulfuric acid production of ammonium sulfate in the gas, sulfur ammonium by subsequent operation separation from saturated reactor out of the gas by acid separator to crude benzol section.
The task of this design is to compute the 150,000 m3/h coke oven gas ammonium section, the main contents are: calculated by saturated reactor material balance, water balance, heat balance,in order to determine the saturator selection three saturated reactors with D=6250mm ;calculation and selection of gas preheater; cyclone type dehumidifier choice; boiling dryertype selection. Also formulated the main
non technological conditions, drawing equipment plane layout of the ammonium section.
Finally, note gives drawings directory and specific calculation.
Keywords： Ammonium sulfatesection ; Saturator ; Gas preheating
目 录
1 绪论.............................................................. 1
2 工艺流程选择...................................................... 2
2.1 硫酸铵的用途及生产方法...................................... 2
2.2 生产工艺流程的原理.......................................... 3
2.3 硫铵的生产方法.............................................. 3
2.4 饱和器法生产硫铵的工艺流程.................................. 4
2.5 饱和器的选择................................................ 4
2.5.1 喷淋式饱和器.......................................... 4
2.5.2 喷淋饱和器法生产硫铵.................................. 5
2.5.3 喷淋式饱和器的特点.................................... 5
3 硫铵工段工艺计算.................................................. 6
3.1 饱和器...................................................... 7
3.1.1 氨的平衡及硫酸用量的计算.............................. 7
3.1.2 水平衡及母液温度的确定................................ 8
3.1.3 热平衡及煤气预热温度的确定............................ 9
3.1.4 饱和器基本尺寸....................................... 12
3.2 煤气预热器................................................. 13
3.2.1 预热器的热平衡....................................... 13
3.2.2 预热器的基本尺寸..................................... 14
3.3 旋风式除酸器............................................... 17
3.3.1 煤气进口尺寸......................................... 17
3.3.2 煤气出口管直径....................................... 17
3.3.3 除酸器内径........................................... 18
3.3.4 出口管在器内部分高度................................. 18
3.4 沸腾干燥器................................................. 18
3.4.1 干燥器最低液态化速度................................. 19
3.4.2 干燥器直径........................................... 19
3.4.3 干燥器溢流口高度的确定............................... 20
3.5 结晶槽..................................................... 21
3.6 满流槽..................................................... 23
3.7 母液贮槽................................................... 23
3.8 螺旋输送机................................................. 23
3.9 酸焦油分离槽............................................... 24
3.10 高位槽.................................................... 24
3.11 废氨水槽.................................................. 24
3.12 泵的选择.................................................. 25
4 工艺布置原则..................................................... 25
4.1 设备布置................................................... 25
4.1.1 工段布置............................................. 25
4.1.2 饱和器机组设置布置................................... 25
4.1.3 离心干燥系统设备布置................................. 26
4.1.4 蒸氨系统设备的布置................................... 26
4.1.5 其它................................................. 26
4.2 布置说明................................................... 27
4.2.1 工段布置............................................. 27
4.2.2 楼体前饱和器机组的布置............................... 27
4.2.3 离心干燥系统布置..................................... 27
4.2.4 蒸氨系统及其它....................................... 27
5 设备一览表....................................................... 27
5.1 硫铵工段设备一览表......................................... 27
6 结束语........................................................... 28
参 考 文 献..................................................... 29
致 谢..................................................... 30
1绪论
世界化石能源(包括煤炭、石油、天然气)资源比较丰富，在一次能源消费结构中占90%，是当今的主要能源。石油、天然气储量分别可供40年、60年的需求，非常规的油气资源有可能进一步扩大。而煤炭储量十分丰富，且分布广泛，探明储量可供世界开采200年。全球化石能源供应前景的不确定因素之一是成本、价格。技术进步和生产效率的提高推动着生产和运输成本的降低，但廉价资源储量枯竭等因素又导致成本和价格提高。预计从2000年到2020年，化石能源在一次能源消费结构中，石油将从39%降至38% ，煤炭将从26%降至24%，天然气将从23%提高至27%。
近几十年来，化石能源在中国一次能源消费结构中占90%以上。煤炭是中国的主要能源，也是许多重要化工产品的主要原料。随着中国社会经济持续、高速发展，近年来能源、化工产品的需求也出现较高的增长速度，煤化工在中国能源、化工领域中已占有重要地位。中国煤化工的发展对发挥丰富的煤炭资源优势，补充国内油、气资源不足和满足对化工产品的需求，保障能源安全，促进经济的可持续发展，具有现实和长远的意义。新型煤化工在中国正面临新的发展机遇和长远的发展前景。煤炭焦化、煤气化--合成氨--化肥已是中国主要的煤化工产业，随着技术、经济的发展和市场的巨大需求，煤炭焦化、煤气化--甲醇及下游化工产品等将得到快速发展;煤制油(直接液化、间接液化)技术的开发和产业化将受到关注，重点项目建设已启动。
目前和今后较长一段时期，建设大型煤化工工厂正在成为发展趋势，如百万吨级的煤液化工厂，300kt或以上的合成氨、甲醇工厂，炭化室高度5m以上的大型炼焦炉等。在大型工厂建设的基础上，规划建成大型煤化工产业基地，如神华煤液化、煤化工产业基地，宁夏宁东能源重化工基地，山东充矿煤化工基地等。在产业基地规划中一般包括有不同煤化工单元工艺，如煤焦化、煤液化、煤基甲醇及下游产品等。以往煤化工工厂的产品以向用户提供终端产品或其他工业原料(或燃料)为主，如煤气化--合成氨--化肥、煤焦化--焦炭等，目前产品结构向多元化发展，通过煤化工生产可替代石油的发动机燃料或替代燃料和化工产品(如乙烯、丙烯等)逐渐成为重要的产品方向。随着技术进步、市场发展和企业运行机制的变化，煤化工技术集成与联产在项目规划、设计中得到重视，如煤炭焦化与焦炉煤气发电或制取甲醇联产，煤气化--合成氨、合成甲醇与热电联产等。煤化工联产的特点是:以成熟单元技术为基础;以提高能源和资源利用效率、优化产品结构、增强企业经济竞争力、减少污染物排放为目标;产品结构以化工产品或可替代石油的燃料为主、联产发电为辅，生产的电力主要供给工厂自用。建立煤化工生态工业是未来发展趋势通过采用先进技术、不同工艺的集成联产发展大型煤化工，形成产业链的有效延伸和综合利用，提高资源、能源的利用效率，减少污
篇二：硫铵工段操作规程
三、硫铵工段操作规程
（一）岗位职责和任务 1、岗位职责：
（1）在值班长的领导下，负责硫铵工段的生产操作、设备维护和保养、环境保护和定量管理及清洁文明生产建设。
（2）及时调节和控制好工艺指标。
（3）做好设备检修前的工艺处理及检修后的验收工作。 （4）严格执行交接班制度，做到对口交接、对交对接。
（5）严格执行操作规程，不违章指挥、不违章作业、不简化操作。 （6）认真做好设备点巡检工作，做好设备润滑“五定”，点巡检做到“三勤”。 （7）及时发现跑、冒、滴、漏及安全隐患，做到早汇报早处理。 （8）认真填写生产记录，字迹要求清晰，记录要准确。 2、岗位任务：
（1）回收煤气和废水中的氨，生产合格硫铵产品。 （2）精心操作、安全生产、降低消耗、提高质量。 （3）减少污染、保护环境、文明生产。
（4）提高氨的收率，确保净化后煤气含氨〈50mg/m3，废水含氨〈200mg/L （二）工艺流程 1、工艺流程简述
由冷鼓工段送来的煤气，经煤气预热器预热至55℃后，进入喷淋式饱和器上段环形喷淋吸收室，在此煤气被分为左右两股沿饱和器内壁与内除酸器外壁的环形空间，由前室流向后室，并与逆煤气流向密集喷洒的循环母液充分接触。被吸收除去绝大部分氨的煤气在后室汇合成一股沿切线方向进入饱和器内除酸器，在器内经旋风离心作用，分离除去夹带的酸雾后经饱和器顶部出口，煤气被引出饱和器进入旋流板除酸器进一步除酸后送至粗苯工段。
在饱和器下段结晶室上部的母液，被母液循环泵连续抽出送上段喷淋室进行循环喷洒吸收煤气中的氨，并搅拌母液，以改善硫铵结晶过程。
饱和器在生产中，循环母液中不断有硫铵结晶生成，由上段喷淋室的降液管
流至下段结晶室底部。用结晶泵将其连同一部分母液压送至结晶槽，然后排放到离心机进行分离，滤出母液并用热水洗涤结晶。离心机后分离母液与结晶槽的满流母液一并自流回饱和器下段的母液中。
从饱和器满流口溢出的母液，通过插入液封槽内的满流管经液封槽溢流入满流槽，再由满流槽流至母液储槽。母液储槽内的储存母液，用母液喷洒泵抽送至饱和器前室和后室喷洒。
外购的浓硫酸(92.5%)经硫酸泵送至硫酸贮槽,再由硫酸泵送入硫酸高位槽，经流量计计量后自流入满流槽,调节饱和器内母液的酸度.
由煤气带入母液中的焦油等杂质形成酸焦油，自饱和器上段喷淋吸收室，随满流母液经满流管进入满流槽，饱和器下段结晶室上部的酸焦油，则经酸焦油排出管排入满流槽，汇集于满流槽液面上的酸焦油定时由人工捞出送煤场。
硫酸高位槽设有满流管，当槽内液位超过满流口时，可满流至母液储槽（或满流槽）。
从离心机卸出的硫铵产品，由螺旋输送机，输送入振动式流化床干燥机，在干燥器内硫铵被送风机经热风器送进的热风沸腾干燥，然后经冷风冷却干燥后的硫铵送入硫铵储斗，然后经重力式包装磅秤称量包装,用手推车运至成品库。
振动式流化床干燥机顶部排出的夹带硫铵尘粒的尾气由排风机抽出经旋风除尘器排送进水浴除尘器经两级除尘后净尾气排放大气。
旋风除尘器离心分离下的干燥硫铵尘粒，经除尘器下部管道排入硫铵储斗，在水浴除尘器内尾气从埋入水中的穿孔管鼓泡出来，尾气中夹带的剩余硫铵尘粒被溶解与水中，形成硫铵溶液排入母液贮槽.
剩余氨水蒸氨系统：自冷鼓送来的剩余氨水，经氨水过滤器过滤除去夹带的焦油等杂质,然后进入氨水换热器,与从蒸氨塔塔底来的蒸氨废水换热,将剩余氨水加热至98度,进入蒸氨塔.蒸氨塔塔底的氨水部分进入再沸器,在再沸器内与低压蒸汽间接换热部分汽化后产生蒸汽,汽水混合物进入蒸氨塔,与塔上部来的剩余氨水逆流接触进行蒸氨.蒸出的氨汽进入氨分缩器,用32度的循环水冷却,冷凝下来的液体直接返回蒸氨塔作回流,未冷凝的含氨6%-10%的氨汽进饱和器生产硫氨.塔底排出的蒸氨废水在氨水换热器中与剩余氨水换热后,蒸氨废水由103度降至78度进入废水槽,然后由蒸氨废水泵送入废水冷却器,被32度的循环水冷却至40度后送生化处理.
蒸氨塔底排出的焦油渣进入焦油桶,人工清理外运.
外购的NaOH(42%)经碱液泵送至碱液贮槽,然后由碱液计量泵送入蒸氨塔的剩余氨水管道,与剩余氨水混合后进入蒸氨塔,调节其PH值以充分分解固定氨,降低生化处理的负荷.
（三）工艺技术指标 1、原料、产品指标
（1）硫酸指标（ＧＢ／Ｔ５３４--２００２）：硫酸浓度≥92.5% （2）离心机透平油指标：
粘度（50℃里沲） 20~30 闪点不低于 180℃酸值（mgKOH/g）不大于0.02
灰分（%） 无凝固点不高于-15℃ （3）产品指标
硫酸铵采用标准GB535-1995
（４）蒸氨废水指标
2、操作控制指标 （1）饱和器
饱和器后煤气含氨 ≤０．０３g/m 3
硫酸消耗 ≤７５５kg/吨硫铵（１００％硫酸） 饱和器母液酸度 ２～３％ 母液温度 ５０～５５℃ 母液比重 １．２６～１．２８ 饱和器阻力 ≤３０００Pa
预热后煤气温度 ６０～７０℃ 满流槽内母液酸度 ５～６％ 中度加酸结晶室母液酸度８～１０％
母液晶比在３０％时开启离心机，１０％时停离心机 （２）离心机 离心机油温 ≤４０℃
电机升温和轴瓦轴承温度 ≤６０℃ 油泵油压 ≤２０kgf /cm２ 离心机转速 ≤６５０r/min 清洗水量为硫铵量的１０～１２％ 清洗水温度 ７０℃
确保硫铵游离酸 ≤１．０％ （3）成品
入流化床风温 １１０～１３０℃ 热风器蒸汽压力 ≤０．６MPa 硫铵含水 ≤０．２％ 引风负压 １０～２０Pa
自动包装风压 ０．５～０．６MPa 称重速度 ８００袋／小时 用气量 ３０m3/h
称量误差范围 ±０．５kg/ 包 称量范围 ５０ kg （4）蒸氨技术要求
蒸氨塔压力 ０．０３～０．０４ＭＰ分缩器出口氨汽温度９３～９５℃ 废水冷却器出口温度４０～６２℃ 原料氨水入塔温度 ８５℃ 蒸氨塔底温度２００℃ 蒸氨塔顶温度９８℃
a
（四）岗位规程 1、岗位范围 ?饱和器工
煤气预热器、饱和器、硫酸高位槽、结晶槽及所属管道阀门仪表和照明设施。结晶泵、母液循环泵、母液喷洒泵、满流槽、母液贮槽、煤气水封槽、母液放空槽及所属管道阀门。 ?离心机工
离心机及所属设备。振动式流化床干燥机、螺旋输送机、热风机、冷风机、旋风除尘器、引风机及所属管道阀门 ?蒸氨工
蒸氨塔、分缩器、氨冷凝冷却器以及仪表照明等附属设施；废水换热器、冷却器、焦油排放泵、蒸氨废水泵及管道阀门、仪表等附属设施。硫酸泵、硫酸贮槽及所属管道阀门。 ?成品包装工
硫铵贮斗、自动包装机、皮带运输机及所属设备。 2、岗位分工 ?饱和器岗位
1 在段长领导下开展工作。
2 负责本岗位所属设备的正常使用和维护。 3 负责饱和器的开停倒及正常操作和事故处理。
4 负责饱和器的酸度、贮槽酸度、液面调整，联系往硫酸高位槽打酸，核算班产量及酸耗。
5 认真进行操作、巡检、填写操作记录，交接班记录和生产日记。 6 负责所属设备的正确操作、加油、维护及清扫工作。 7 负责捞取酸焦油。
8 负责卸酸车、卸碱车以及向硫酸高位槽打酸。 9 负责搞好本岗位所辖区域环境卫生。 ?离心机工岗位
1 在饱和器工的领导下工作，负责离心机的正确使用和维护。 2 严格执行本岗位的操作规程及各种制度。
篇三：硫胺工段
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