【正文】 05年我國硫酸需求量3500萬噸，據有關部門預測，2010年硫酸需求量預計3800萬噸。為適應硫酸市場的需求，硫酸工業(yè)的發(fā)展趨勢是努力降低硫酸生產成本，提高企業(yè)競爭力，推動技術進步和環(huán)境保護，合理利用國內外兩種資源，發(fā)展冶煉煙氣制酸和大型硫磺制酸；逐步淘汰一批消耗高、三廢污染比較嚴重，余熱利用差的小型硫鐵礦制酸和冶煉煙氣制酸裝置。受到工藝條件的制約，硫鐵礦制酸難以得到較大的發(fā)展。但硫鐵礦是我國自有的硫資源，合理利用國內硫鐵礦資源是我國硫酸工業(yè)的基礎。通過扶強扶優(yōu)培育一批規(guī)模較大、技術先進、具有一定競爭力的硫鐵礦制酸企業(yè)，硫鐵礦制酸產量將保持相對穩(wěn)定，但占硫酸總產量的比重將趨于下降。長壽化工園區(qū)作為大型化工園區(qū)，對硫酸的需求量逐年增加，從目前園區(qū)幾家硫酸用量大戶來看，三峽英力10萬噸/年，川維廠3萬噸/年；擬建的項目：，。所以，每年30萬噸的產能在長壽本地區(qū)就可以完全消化。 產品競爭力分析硫酸是強腐蝕性液體，運輸費用較高，而本身價值又不是很高，因此在國內市場能夠基本平衡的情況下，受國際市場沖擊較少。硫酸行業(yè)的成本競爭主要體現在原料價格和裝置投資上，就資源情況看，以硫磺為原料生產硫酸具有工藝流程簡短、投資小、生產成本較低，無大量礦渣、稀酸和污水，對環(huán)境污染小等優(yōu)點。我國的硫酸生產受原料限制，只能以硫鐵礦為主，硫磺和冶煉煙氣為輔。我國的硫磺供應基本依賴進口，近期價格呈上升趨勢，已使硫磺制酸企業(yè)不堪重負。前兩年，由于硫鐵礦產量逐漸萎縮，運輸費用上漲，鐵路運力緊張，硫鐵礦的供應及到廠價格得不到有效保障，硫鐵礦制酸生產成本較高?！笆濉逼陂g，國家對硫鐵礦制酸采取穩(wěn)中有增的策略，2005年硫酸產量達到3500萬噸，其中硫鐵礦制酸產量為1200萬噸。另外，國家還規(guī)定2005年3萬噸/年以下的小硫酸裝置將禁止生產，強行關閉。這些小型硫酸廠的關閉以及硫磺價格的上漲，為大型硫鐵礦制酸的發(fā)展提供了空間。隨著我國硫酸工業(yè)技術的進步，在硫鐵礦制酸的大型化、信息化、自動化方面取得了相當的經驗，國內硫酸設備生產廠家的制造水平也有很大提高，為建設大型現代化硫鐵礦制酸裝置提供了良好的技術保障。在成本方面，隨著硫磺價格的上漲及硫鐵礦制酸的規(guī)?；a成本也發(fā)生了較大的變化。據全行業(yè)統(tǒng)計，；（其中大型企業(yè)為210～230元/噸，小型企業(yè)最高到450元/噸），；隨著近來硫磺價格的持續(xù)上漲，兩者的成本差距已發(fā)生逆轉，目前大多數硫磺制酸廠家的硫磺到廠價超過1000元/噸，硫酸成本超過350元/噸，這為大型硫鐵礦制酸裝置提供了很好的市場空間。 產品價格分析國內硫酸裝置大多為磷肥生產配套，過去國內對硫酸產品沒有明碼定價，生產規(guī)模也不大，所以硫酸價格基本是隨行就市。近年來隨著硫磺制酸的快速發(fā)展和進口硫磺的迅速增長，國內的硫酸價格受國際硫磺市場價格的影響越來越大，隨著石油和天然氣回收硫磺產量的增加，世界硫磺總的生產能力供過于求，中國是世界硫磺進口大國，中國的購買量極大地影響著國際硫磺市場的價格。前幾年，世界硫磺的價格處于低價位，過去兩年中，加拿大溫哥華散裝硫磺離岸價一直穩(wěn)定在30～40美元/噸。但從2002年下半年以來，國際硫磺市場發(fā)生了較大波動，硫磺需求猛增，而硫磺的供應量沒有增長，導致硫磺價格暴漲，散裝硫磺的加拿大溫哥華離岸價由2002年年初的約37美元/噸左右漲到了今年5月的75～80美元/噸，國內的進口硫磺到岸價達到了90～100美元/噸。這對我國的硫酸市場造成了較大影響，硫酸價格也從300～350元/噸漲到了400～500元/噸。但xx廠具有幾大優(yōu)勢，第一是有硫磺進口加工的稅收優(yōu)惠；第二是熱能充分利用，節(jié)省燃煤用量；第三是與目標市場很近，運費較少，可以節(jié)約大量的運輸費用。雖然涪陵有60萬噸/年的硫酸產量，但與xx廠比較不具有價格上的優(yōu)勢。3 產品方案及生產規(guī)模生產規(guī)模選擇原則主要是根據市場需求、資金籌措、企業(yè)經濟效益和xx地區(qū)（主要是長壽地區(qū)）的運輸、建設場地及綜合利用、硫磺來源等條件，結合國內外硫磺制酸生產規(guī)模，建設裝置工藝、設備盡最大限度實行國產化，以降低工程投資。眾所周知，選擇適當的經濟規(guī)模，將有利于降低單位產品的建設投資和經營費用，從而提高產品的市場競爭能力和企業(yè)的經濟效益。國外硫酸裝置總的趨勢是單系列，大型化。根據國家《禁止用地項目目錄（2006年本）》化工類項目中，20萬噸/年規(guī)模以下的硫磺制酸禁止用地，本項目選擇30萬噸/年的裝置規(guī)模。，450℃的中壓過熱蒸汽43 t/h，用6000kW抽汽式發(fā)電機組發(fā)電。操作制度：四班三運轉，每班工作8小時，年運行時間8000小時（）。表31 產品規(guī)模及技術指標產品名稱公稱能力年產量規(guī) 格質量指標硫酸30萬噸/年30萬噸/年98％ H2SO4H2SO4≥98wt％灰份≤％ 鐵含量≤％砷含量≤％透明度≥50mm 色度≤ 符合GB5342002工業(yè)硫酸一等品標準CCDRI 化工廠30萬噸/年硫磺制酸項目 可行性研究報告4 工藝技術方案 工藝技術方案的選擇 原料路線的確定原則及依據原料路線確定的原則首先是原材料質量要滿足擬建裝置工藝要求；其次是來源渠道多，能保證長期供應；三是價格便宜；四是貯運方便。硫酸生產方法有硫鐵礦法、硫磺法、冶煉尾氣法、石膏法等。硫酸的生產原料主要有硫磺、硫鐵礦、天然石膏、磷石膏以及含SO2的冶煉煙氣。對于新建硫磺裝置，必須對原料的來源，經濟技術，環(huán)境衛(wèi)生等因素進行綜合分析。中國已經成為世界上最大的硫酸生產和消費國。從1996年到2006年，中國的硫酸產量增加了3200萬t，年增長率達到了10%。同一時期硫磺制酸在硫酸生產中所占比例從3%上升到44%我國的硫資源主要是硫鐵礦和伴生硫鐵礦，且礦的平均品位較低，可開采的經濟資源極為有限。目前全國最大的硫鐵礦為廣東云浮硫鐵礦，年開采能力為300萬噸。而我國硫的需求增長較快，從而使得硫資源的供求矛盾變得更加突出。預計從1995年至2010年，我國每年硫鐵礦的缺口在百萬噸以上（以硫計）。隨著國民經濟的發(fā)展，國內相繼建成了多套大、中型硫酸裝置，如湖北大峪口荊襄磷化工公司年產56萬噸硫酸裝置，黃麥嶺磷化公司年產28萬噸硫酸裝置，廣西鹿寨磷肥廠年產40萬噸硫酸裝置，貴州翁福磷礦年產80萬噸硫酸裝置以及“十五”期間建成的廣東云浮年產40萬噸硫酸裝置等等。以上這些裝置均選擇硫鐵礦為制酸原料，因此，本裝置如選擇硫鐵礦為制酸原料路線，其來源和運輸將成為很大問題。從合理利用資源和控制環(huán)境污染方面考慮，利用冶煉煙氣來生產硫酸是一條較合理的原料路線，但其必須依托相關的有色冶金工業(yè)。以磷石膏為原料生產硫酸副產水泥的生產工藝，是我國解決硫資源不足的最好途徑。磷石膏聯產水泥，有幾十年的歷史，其技術是可行的，但目前國內外已成功運行的裝置其制酸規(guī)模均在4～12萬噸/年。目前該項目在山東、四川、云南均已建成投產，但除山東魯北化工廠取得良好的經濟效益外，其它地方不太理想。因此，以磷石膏為原料生產硫酸，用現在的磷石膏分解技術，建設大規(guī)模的硫酸裝置，其風險是比較大的。再者，磷石膏制酸聯產水泥的生產工藝路線較長，投資高，一般為硫鐵礦制酸的2倍，硫磺制酸的4倍，裝置的占地面積及公用工廠消耗較大。因此，本項目選用磷石膏制酸的工藝路線，條件尚未成熟。2005年全國磷石膏制硫酸產量僅59萬t，僅占全國硫酸產量的1．3％。世界上硫酸生產原料主要以硫磺為主。， ％ ， ％，硫磺制酸占總產量65％，％ 。由于硫鐵礦（包括有色金屬伴生副產品的硫精礦）是我國的主要硫資源，我國的硫酸生產原料原來一直以硫鐵礦為主。1995年以后，由于國際市場上硫磺呈現供過于求的狀況，我國硫磺制酸迅速發(fā)展，硫酸生產的原料結構發(fā)生了很大的變化，硫磺制酸比例逐年上升，%%。硫磺是生產制酸的理想原料，國外硫酸工業(yè)60%以上是以硫磺為原料。硫磺制酸具有工藝流程簡單，占地面積少，投資少，熱能利用率高，環(huán)境效益好等優(yōu)點。相同規(guī)模的硫磺制酸裝置，其投資約為硫鐵礦制酸裝置投資的一半。且動力消耗和公用工程費用低，無廢渣、廢水的排放。硫磺制酸建設周期短，操作管理方便，因此，只要硫磺價格合理，供應渠道穩(wěn)定，其經濟效益是十分顯著的。另外我國大型硫磺制酸裝置已不單單是生產硫酸的裝置，現已成為企業(yè)的主要能源供應裝置。本項目選用進口硫磺為制酸的原料路線，原因如下：（1）對于xx這樣一個缺硫的地區(qū)，本項目如再選用硫鐵礦為制酸原料的路線，從全國的硫鐵礦的平衡來看，其原料的供應難有保障。（2）硫磺是生產制酸的理想原料，硫磺制酸具有工藝流程簡單，占地面積少，投資少，熱能利用率高，環(huán)境效益好等優(yōu)點。相同規(guī)模的硫磺制酸裝置，其投資約為硫鐵礦制酸裝置投資的一半。且動力消耗和公用工程費用低，無廢渣、廢水的排放。另外，硫磺制酸建設周期短，操作管理方便。大型硫磺制酸裝置可以為企業(yè)的裝置供應主要能源。（3）xx有進出口貿易的資格，進口硫磺加工成硫酸，xx廠自用部分作為進料加工可以關稅全免，抵扣12%的增值稅。 國內外工藝技術概況目前世界硫酸生產技術基本上都是采用接觸法工藝，硫酸工業(yè)的技術和裝備水平已處在較高水準上。我國自改革開放以來，隨著幾套大型硫酸裝置的技術引進以及“八五”國家重大技術裝備的科技攻關，使得我國的硫酸工業(yè)技術和裝備水平都有了長足的發(fā)展，大型硫酸的國產化水平不斷提高，與國際先進水平的差距不斷縮小，主要表現在以下幾個方面：（1）生產裝置向大型化發(fā)展由于單體設備生產效率不斷提高，為裝置的大型化創(chuàng)造了條件。目前世界硫酸單系列最大生產能力已超過年產100萬噸的規(guī)模。我國八十年代以來，以相繼建成南化、銅陵年產20萬噸硫鐵礦制酸裝置、云峰年產23萬噸硫鐵礦制酸裝置、大峪口年產56萬噸（兩系列）和黃麥嶺年產28萬噸硫鐵礦制酸裝置、甕福年產80萬噸（兩系列）和鹿寨年產40萬噸硫鐵礦制酸裝置。在硫磺制酸方面，以硫鐵礦制酸大型裝置設計、建設和運行經驗為基礎，多套大型硫磺制酸裝置以相繼建成且以平穩(wěn)運行，具有較高的國產化率。蘇州精細化工集團有限公司30萬噸/年硫磺制酸裝置已連續(xù)穩(wěn)定運行多年。隨著山東紅日化工集團公司年產40萬噸硫磺制酸裝置、山東魯西化工集團公司、xx涪陵、湖北楚星化工股份有限公司等幾套年產30萬噸硫磺裝置和南化公司磷肥廠等幾套20萬噸硫磺制酸裝置的建成投產，標志我國的硫磺制酸已步入一個成熟可靠的大發(fā)展階段。（2）提高總轉化率、嚴格控制尾氣中SO2排放量為了減輕尾氣對環(huán)境污染的影響，國內外普遍采用的兩轉兩吸制酸工藝，%以上，放空尾氣中SO2含量降低到300ppm以下，%、放空尾氣中的二氧化硫降低到100ppm以下。%以上的水平，如蘇州精細化工集團公司的30萬噸/%以上。（3）余熱利用效率提高隨著能源價格的提高，企業(yè)越來越重視硫酸裝置的熱能利用效率，從而提高裝置的經濟效益。我國大中型硫鐵礦制酸及硫磺制酸裝置中硫鐵礦焙燒和硫磺焚燒及轉化部分的高、中溫位余熱均已回收利用。吸收酸中的低溫位熱量的回收利用已起步，用于加熱鍋爐給水、采暖以及加熱工業(yè)用水和生活用水。八十年代以來，不斷有進一步提高低溫位余熱利用效率的新途徑出現，其中最具成效的當推美國孟山都環(huán)境化學公司開發(fā)的熱量回收系統(tǒng)——HRS技術，～，～，從而使硫酸裝置的余熱回收率從70%左右提高到90%以上。但由于投資高，國內到目前為止僅有一家企業(yè)引進此項技術。（4）技術和裝備水平不斷提高硫酸工業(yè)作為基礎工業(yè)，加上它所處理介質的高溫、強腐蝕性等特點，被科技界、工業(yè)界廣泛關注。國際上硫酸工業(yè)的技術和裝備水平已處在較高水準上，我國近十年來硫酸工業(yè)的設計、技術和裝備水平均有較大的提高，與國際水平的差距正在縮小。就硫磺制酸來說，大型硫酸火管鍋爐、大型不銹鋼轉換器、高效吸收塔相繼投入運行，國產大型濃硫酸泵的性能基本達到國際先進水平，管式分酸器、帶陽極保護的濃酸冷卻器和濃酸管道已在國內廣泛使用，自行設計的帶旁流盤環(huán)板式換熱器已在多套大中型裝置中使用，均已取得了降低系統(tǒng)壓降、提高傳熱系數的滿意效果，并使設備布置更為緊湊。在催化劑應用方面，與國外存在一定差距。硫酸催化劑是轉化率高低的關鍵因素，從鉑系到鐵系，最后發(fā)展到釩系，除轉化率不斷提高外，其耐砷、耐氟等抗毒物能力不斷增強。目前國外催化劑的研究比較活躍，不斷有新產品推出，除原有型號外，還開發(fā)了含銫催化劑，轉化率達99．7％～99．8％ ，排放尾氣中二氧化硫含量減少36％～50％ 。國內催化劑目前在裝填量、總轉化率和使用活性方面存在較大差距，％ 已屬不易，％～99．3％，排放尾氣達不到環(huán)保要求。目前，國外對改進硫酸工藝進行了廣泛的研究，有多項成熟的工藝應用于硫酸生產，其主要有加拿大Cansolv工藝公司開發(fā)的在一轉一吸裝置后增設一套吸收系統(tǒng)，用二胺溶液吸收尾氣中的二氧化硫，然后通過加熱汽捉，解吸出純凈的二氧化硫，返回干燥塔循環(huán)使用，裝置的最終二氧化硫排放濃度可低至50 mg/m3 ：Lockwood Greene Petersen公司開發(fā)的SPANE工藝，即接近于零排放的硫酸生產工藝，是將古老的塔式法與現代的接觸法工藝相結合，裝置的投資相當于標準兩轉兩吸的93％ ，操作能耗相當于79％ ，尾氣二氧化硫濃度為8．8 mg/m3 ；印度Poseidom工程咨詢公司開發(fā)的尾氣循環(huán)工藝，將一部分三氧化硫吸收塔排出的尾氣送回二氧化硫轉化器，代替空氣作為冷激氣，采用一轉一吸工藝時，尾氣循環(huán)工藝較空氣冷激工藝二氧化硫排放量減少2/3，如果采用兩轉兩吸尾氣循環(huán)工藝，二氧化硫排放量還會大大減少 。 工藝技術方案的比較和選擇 工藝技術選擇原則一要充分體現和代表本行業(yè)的先進性、可靠性；二要降低工程投資，減少環(huán)境污染。 工藝方案及選擇理由本硫磺制酸裝置工藝技術方案，是在總結國內外大型硫磺制酸的技術基礎上，結合國內外近年來的實際運行經驗，在穩(wěn)妥可靠的前提下進行改進和提高，技術裝備立足國產化。充分考慮到進口硫磺水分大、酸度高、雜質多的特點，在穩(wěn)妥可靠的前提下盡量利用廢熱。在認真研究國內外硫磺制酸裝置在設計與運行中成功的經驗和教訓的基礎上，多方面廣泛采用新技術新材料，力爭使本裝置在技術上更穩(wěn)妥、性能上