焦化厂焦炉烟气氨法脱硫技术方案

宏盛焦化厂

焦炉烟气氨法脱硫工程

技

术

方

案

建业庆松集有团限公司

2015年9月11日

目录

第一章概述 (3)

1.1工程概况 (3)

1.2设计依据 (3)

1.3设计范围 (3)

1.4设计参数 (3)

1.5设计思路 (4)

1.6技术标准及规范 (4)

第二章脱硫工艺概述 (5)

2.1脱硫技术现状 (5)

2.1.1国外烟气脱硫现状 (5)

2.1.2国内烟气脱硫现状 (6)

2.2氨法烟气脱硫概述 (7)

2.2.1氨法烟气脱硫工艺的特点 (7)

2.2.2氨法烟气脱硫工艺反应原理 (9)

2.2.3副产品硫酸铵的利用 (10)

第三章脱硫工程方案 (12)

3.1脱硫工艺系统 (12)

3.1.1工艺系统主要设计原则 (12)

3.1.2烟气系统 (12)

3.1.3 SO2吸收氧化系统 (14)

3.1.4硫铵后处理系统 (15)

3.1.4硫铵溶液储存系统 (16)

3.1.5吸收剂系统 (16)

3.1.6公用工程 (16)

3.1.7脱硫工艺布置 (17)

3.2热控系统 (18)

3.3电气系统 (18)

3.3.1供配电系统 (18)

3.3.2电气控制与保护 (19)

3.3.3照明及检修系统 (19)

3.4供货范围 (19)

3.5 主要设备清单（见附件） (21)

第四章公用工程消耗 (22)

第五章经济效益评估 (23)

5.1概述 (23)

5.2经济效益分析的依据 (23)

5.3经济效益分析 (23)

第六章本公司氨法脱硫技术特点 (24)

第七章项目实施进度 (26)

7.1项目实施 (26)

7.2项目实施进度安排 (27)

附件：氨法脱硫业绩表 (33)

第一章概述

1.1工程概况

略。

1.2设计依据

宏盛年产60万吨焦炉，烟囱污染物排放最大值。

1800mg/m³

SO

2

烟气流量160000m3/h（100%）。

烟气温度260℃

说明：此为生产二级冶金焦时参数。脱硫脱硝技术方案应考虑生产高硫焦时脱除效率满足排放标准。

要求：

请根据以上参数设计焦炉满负荷时烟囱脱硫技术方案。设计的技术方案，经实施后必须满足GB16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》表五中焦炉烟囱排放浓度限值。

SO

＜50mg/m³

2

1.3设计范围

整个脱硫界区。

1.4设计参数

根据业主要求，本次设计在煤气锅炉烟气出口处设置脱硫系统。厂内现有氨水（浓度按18%设计）量足够满足本次设计要求。

设计烟气量：160000m3/h；SO2浓度取1800mg/Nm3。脱硫后烟气SO2≤50mg/Nm3。烟气脱硫率为97.23%。

1.5 设计思路

1）设计采用采用我公司自主开发的氨法湿式脱硫工艺，确保烟气中SO

达

2标排放；

2）根据焦炉运行特点及我公司的工程经验，吸收塔采用高效喷淋塔吸收工艺，回收30～35％的硫酸铵溶液送往焦化装置回收硫铵产品。

3）系统整体的布局、新增设备的安装位置、管道走向等需根据现场情况，与厂方协商并交换意见后方确定；

4）工程实行设计、安装、调试和人员培训相结合的交钥匙工程方式。1.6技术标准及规范

略。

第二章脱硫工艺概述

2.1脱硫技术现状

为了控制大气中二氧化硫，早在19世纪人类就开始进行有关的研究，但大规模开展脱硫技术的研究和应用是从二十世纪50年代开始的。经过多年研究目前已

控制技术。这些技术按脱硫工艺与燃烧的结合点可分为：开发出的200余种SO

2

①燃烧前脱硫(如洗煤，微生物脱硫)；②燃烧中脱硫(工业型煤固硫、炉内喷钙)；

③燃烧后脱硫，即烟气脱硫(Flue Gas Desulfurization，简称FGD)。FGD是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技术手段。

烟气脱硫技术主要利用各种碱性的吸收剂或吸附剂捕集烟气中的二氧化硫，将之转化为较为稳定且易机械分离的硫化合物或单质硫，从而达到脱硫的目的。FGD 的方法按脱硫剂和脱硫产物含水量的多少可分为两类：①湿法，即采用液体吸收剂如水或碱性溶液(或浆液)等洗涤以除去二氧化硫。②干法，用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂以除去二氧化硫。按脱硫产物是否回用可分为回收法和抛弃法。按照吸收二氧化硫后吸收剂的处理方式可分为再生法和非再生法（抛弃法）。

2.1.1国外烟气脱硫现状

国外烟气脱硫研究始于1850年，经过多年的发展，至今为止，世界上已有2500多套FGD装置，总能力已达200000MW（以电厂的发电能力计），处理烟气量700Mm3/h，一年可脱二氧化硫近10Mt，这些装置的90%在美国、日本和德国。

尽管各国开发的FGD方法很多，但真正进行工业应用的方法仅是有限的十几种。其中湿式洗涤法(含抛弃法及石膏法)占总装置数的73.4%，喷雾干燥法占总装置数的17.7%，其它方法占9.3%。美国的FGD系统中，抛弃法占大多数。在湿法

中，石灰/石灰石法占90%以上。可见，湿式石灰/石灰石法在当今FGD系统中占

主导地位。

目前工业化的主要技术有：

a）湿式石灰/石灰石—石膏法该法用石灰或石灰石的浆液吸收烟气中的

SO

，生成半水亚硫酸钙或再氧化成石膏。其技术成熟程度高，脱硫效率稳定，达2

90%以上，是目前国外的主要方法。

b）喷雾干燥法该法是采用石灰乳作为吸收剂喷入吸收塔内，经脱硫及干燥后为粉状脱硫渣排出，属半干法脱硫，脱硫效率80%左右，投资比湿式石灰石-石膏法低。目前主要应用在美国。

c）吸收法主要有氨法、氧化镁法、双碱法、W-L法。脱硫效率可达95%左右，技术较成熟。

d）炉内喷钙—增湿活化脱硫法该法是一种将粉状钙质脱硫剂(石灰石)直接喷入燃烧锅炉炉膛的脱硫技术，适用于中、低硫煤锅炉，脱硫效率约70%。

2.1.2国内烟气脱硫现状

我国废气脱硫技术早在1950年就在硫酸工业和有色冶金工业中进行，对电厂锅炉燃烧产生烟气二氧化硫的脱除技术在二十世纪70年代开始起步并在国家“六五”至“九五”期间有了长足的进步。先后有60多个高校、科研和生产单位对多种除尘脱硫工艺进行了试验研究。

尽管我国对FGD系统的研究开始得很早，涉及的面也很宽，但大部分技术只

停留在小试或中试阶段，远未达到大面积工业化应用的程度。而投入巨资引进的示范工程虽然设备先进、运行稳定，但投资巨大，运行费用也相当高。因此加快对国外先进技术的消化吸收，使其国产化、低成本化，是当前重要而艰巨的任务。最近十几年来，我国加大了FGD技术研究的投入，“八五”、“九五”期间不断有大课