硫磺回收装置控制系统设计研究及在洛阳石化的应用

摘要

近年来,随着PM3.3日趋受到大家的关注，国家对环境保护的标准要求也愈发严格，而化工能源行业诸多环保类项目中硫磺回收装置也已逐渐成为天然气化工厂和石油化工厂必不可少的重要组成部分之一。与此同时运用含有H2S的酸性气制硫磺的工艺技术也随之开始了迅猛研发与实践。我国的制硫工艺技术基本上都是运用克劳斯(Claus)法从酸性气中回收元素硫的。由于洛阳石化炼油规模的提高，现有的2万吨/年硫磺回收装置已经不能满足国家环保要求，所以于2011年洛阳石化新建了一套双系列规模为4万吨/年的硫磺回收（含尾气处理）装置。此装置的建成投产，大大减少了污染物的排放，改善了厂区周边环境状况。
　　本文以洛阳石化硫磺回收装置为例。首先探讨了洛阳石化加工的原油组分从低含硫量转变为高含硫量的同时增产了原油的炼制总量后，老装置所面临的几个问题。从而引出扩建及增产大型硫磺回收装置的必要性。由于I、II套硫磺现场仪表存在先天性不足，部分流量计计量不准、调节阀内漏严重、自保阀开关动作不灵，且控制系统为电III型仪表，致使装置自保联锁回路无法投用，给装置安全生产带来隐患。针对I、II套硫磺设计中存在的不足，在4万吨/年硫磺回收装置设计过程中，首先是对工艺流程、控制方案进行比选优化；其次是对一次检测仪表进行合理的选型；在仪表配管及信号线敷设上，针对硫磺装置腐蚀严重、介质易结晶等特点，设置了隔离液冲灌站，使介质与仪表表头进行隔离；仪表信号线采用单线直拉敷设，不经中间接线箱，减少中间端子锈蚀点；并重点对硫磺回收中的自动控制方案和安全联锁各单元的设计进行了分析，研究了DCS系统中的复杂控制回路（燃烧炉汽包液位的三冲量控制、空气燃料气进料流量的双交叉限幅控制等）、鼓风机的防喘振联锁保护、主炉及各在线燃烧炉的顺序控制以及SIS系统的联锁情况。
　　这些控制策略的有机结合实现了工艺包的优化控制。可以供日后国内外类似装置的自动控制设计以学习与借鉴。

目录

声明

答辩决议书

第一章 绪论

1.1 选题的背景及意义

1.2 国内外发展现状及趋势

1.3 目前洛阳石化硫磺回收装置工艺现状及存在的问题

1.4新建硫磺回收装置的必要性及要求

1.5本论文的主要研究内容

1.6 硫磺回收装置控制系统设计与应用项目简介

1.7本章小结

第二章 硫磺回收联合装置工艺流程介绍

2.1联合装置工艺技术路线

2.2硫磺回收装置主要技术方案

2.3硫磺回收工艺原理

2.4本章小结

第三章 新建硫磺回收装置自动控制系统的设置方案

3.1控制回路设置方案

3.2现场仪表选型方案

3.3控制系统设置方案

3.4本章小结

第四章. 新旧硫磺回收装置对比分析

4.1 新旧硫磺回收装置能耗情况分析

4.2 新旧硫磺回收装置生产情况及对比分析

第五章. 结论与展望

5.1 总结

5.2 结论

5.3 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间已发表或被录用的论文