【正文】 紀(jì)九十年代,由于國際硫磺市場持續(xù)低迷、國內(nèi)冶煉技術(shù)的不斷發(fā)展，我國硫酸生產(chǎn)的原料結(jié)構(gòu)發(fā)生了深刻變化，硫磺制酸與冶煉氣制酸得到了飛速發(fā)展，改變了過去依賴硫鐵礦的單一格局。2004年中央緊抓三農(nóng)問題，出臺一系列對化肥企業(yè)的利好政策，促進(jìn)了磷復(fù)肥特別是高濃度磷復(fù)肥生產(chǎn)，磷復(fù)肥每月以同比20%以上的速度增長；二是國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，增加對硫酸的需求。20052007年全國硫酸產(chǎn)量（單位：萬噸）制酸品種2005年產(chǎn)量占總產(chǎn)量比例%2006年產(chǎn)量占總產(chǎn)量比例%2007年產(chǎn)量占總產(chǎn)量比例%全國產(chǎn)量（萬噸）462510050441005700100其中：硫磺制酸197443223344265547其中：冶煉煙氣制酸98121116323131523其中：硫鐵礦制酸162135159332167829其中：其他原料制酸581551521 產(chǎn)品的銷售預(yù)測、競爭能力和進(jìn)入國際市場的前景本項(xiàng)目所產(chǎn)硫酸全部公司自用，不需外售。產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案的選擇 產(chǎn)品方案的選擇的依據(jù)隨著企業(yè)的下游磷化工產(chǎn)品投產(chǎn)后，硫酸總需求量將達(dá)到800kt/a，為了節(jié)省造價，降低成本及規(guī)避風(fēng)險，本項(xiàng)目硫酸產(chǎn)量確定為800kt/a, 副產(chǎn)蒸汽可供濃縮磷酸、自身熔硫及生活取暖使用。 產(chǎn)品方案的確定本項(xiàng)目最終產(chǎn)品為：98%硫酸副產(chǎn)品：。 生產(chǎn)規(guī)模98%硫酸硫酸：。：120t/h 產(chǎn)品、中間產(chǎn)品和副產(chǎn)品的品種、規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo) 本項(xiàng)目建成后，其產(chǎn)品和副產(chǎn)品品種見下表：序號產(chǎn)品新增產(chǎn)量備注1硫酸98%2120t/h小時產(chǎn)量、中間產(chǎn)品和副產(chǎn)品的品種、規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo)(1) 硫酸：產(chǎn)品執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5342002表中濃硫酸一等品標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目指 標(biāo)（一等品）硫酸（H2SO4），%≥灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù), %≤鐵（Fe），%≤砷（As），%≤汞（Hg），%≤鉛（Pb），%≤透明度 ，mm≤50色度，≤(2)、工業(yè)硫磺：產(chǎn)品執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/244981表中二級品標(biāo)準(zhǔn)H2SO4算指標(biāo)名稱一級二級三級測定方法硫% ≥GB245181灰分%≤GB245381酸度（以H2SO4計(jì)）%≤GB245481砷（As）%≤GB245681鐵（Fe）% ≤不規(guī)定GB245781有機(jī)物 % ≤GB245581水分% ≤GB245281100目篩（）篩余物%≤無無不規(guī)定GB245881200目篩（）篩余物%≤不規(guī)定機(jī)械雜質(zhì)（木、砂、紙）不允許 (3)　飽和蒸汽：執(zhí)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)P(a)= 催化劑的選用SO2的轉(zhuǎn)化反應(yīng)是一個放熱、可逆、體積縮小的氧化反應(yīng)，是硫酸生產(chǎn)的重點(diǎn)工段，SO2的轉(zhuǎn)化完全與否，關(guān)系到原料硫磺的利用率、環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益等，所以對SO2氧化用催化劑的選擇提出了更高要求。SO2氧化反應(yīng)所用催化劑要求滿足以下條件：①有較高的轉(zhuǎn)化率，目的是提高硫的利用率和減少二氧化硫排放量。②有較低的起燃溫度、較高的耐熱性能，以降低能耗，縮短開車預(yù)熱時間，并適應(yīng)氣濃、氣量的變化。③使用壽命長，以保證系統(tǒng)的長期開工率。現(xiàn)在硫酸生產(chǎn)中的二氧化硫氧化主要用的是釩催化劑。釩催化劑是以五氧化二釩（V2O5）為主要活性成分，其組成為V2O55~9%、SO310~20%、SiO250~70%，并含有少量Fe2OCaO、MgO及水份等。以堿金屬鹽類（硫酸鹽）作助催化劑，以硅膠、硅藻土、硅酸鹽作為載體。而引起釩催化劑中毒的主要物質(zhì)是砷、氟、酸霧以及礦塵等。除了礦塵覆蓋催化劑表面降低催化劑活性外，其它3種有毒物質(zhì)是以化學(xué)中毒形式來使催化劑中毒失去活性的?，F(xiàn)在國內(nèi)廣泛采用的是S1012H型、S1071H型和S108H型三種催化劑，這三種催化劑為環(huán)狀催化劑。比較先進(jìn)的有S1012H(Y) 型和S1071H(Y)型，它們是菊花環(huán)釩催化劑，床層阻力降比前者小，抗堵能力比前者強(qiáng)：堆密度小、強(qiáng)度高這兩個指標(biāo)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。S1071H型和S1071H(Y)型，起燃溫度為360℃～370℃，正常使用溫度為420℃～580℃；S1012H型和S1012H(Y)型的起燃溫度為380℃～390℃，正常的使用溫度為420℃～630℃，因此比較可得S107型催化劑要優(yōu)于S101型催化。 S101型釩催化劑反應(yīng)速度常數(shù)：溫度，℃K1溫度，℃K1K1*秒1大氣壓1秒1大氣壓1秒1大氣壓1600490——590480——580470570460560450550440540430530420520410——510400——500——————說明：在轉(zhuǎn)化率小于60%，溫度小于470℃時用K1*值。S107型催化劑的主要物理和化學(xué)性質(zhì)：~%，顆粒尺寸Φ5（10～15）mm圓柱形；～；%～%；機(jī)械強(qiáng)度﹥15kgf/cm2； S107型或S105型釩催化劑反應(yīng)速度常數(shù)溫度，℃溫度，℃秒1大氣壓1秒1大氣壓1秒1大氣壓1600480——590470——580460570450560440550430540420530410520400510390500380490—————說明：在轉(zhuǎn)化率小于60%，溫度低于460℃是用K1*值。所以綜合考慮，選擇國產(chǎn)S107型釩催化劑作為SO2 氧化用催化劑。工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案的選擇 國內(nèi)外工藝技術(shù)概況 （1）國外工藝技術(shù)概況 （a）國外硫酸生產(chǎn)的原料主要是硫磺，其生產(chǎn)規(guī)模正向大型化發(fā)展，最大單系列能力為美國MEC公司在澳大利亞Murrin承建的4400噸/日，帶低溫余熱回收（HRS）系統(tǒng)的硫酸裝置。一般新建裝置規(guī)?！?000噸/日，由于裝置大型化，對節(jié)約投資，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本等方面效果顯著。（b）隨著環(huán)保法日趨嚴(yán)格，生產(chǎn)技術(shù)趨向采用“3+1”或“3+2”兩轉(zhuǎn)兩吸流程，～％，尾氣SO2含量低于300PPM，酸霧含量低于45mg/m3。（c）采用先進(jìn)技術(shù)，強(qiáng)化設(shè)備能力，不斷采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)、效率高、節(jié)能耐用的機(jī)泵設(shè)備，從而使硫酸裝置的生產(chǎn)穩(wěn)定，開工率高，安全可靠，先進(jìn)硫酸廠年開工率達(dá)到99％以上。（d）注重硫酸生產(chǎn)中的熱能回收和轉(zhuǎn)換，最大限度回收高、中、低位熱能。（2）國內(nèi)工藝技術(shù)狀況近幾年我國硫磺制酸工業(yè)有較快的發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，其液體硫磺精制大多采用沉降法，轉(zhuǎn)化工藝為“3+1”和“3+2”兩轉(zhuǎn)兩吸工藝，轉(zhuǎn)化觸媒多采用國產(chǎn)觸媒，～％，干吸塔、換熱器、轉(zhuǎn)化器等都采用一些新設(shè)備、新材料。熱力系統(tǒng)一般只回收利用高、中位熱能，副產(chǎn)中、低壓蒸汽自用或副產(chǎn)中壓蒸汽用于發(fā)電或驅(qū)動透平主風(fēng)機(jī)。與國外相比存在單系列能力小、設(shè)計(jì)余量偏大、熱利用水平偏低等缺點(diǎn)。 工藝技術(shù)方案的選擇本項(xiàng)目選擇工藝技術(shù)方案為：固體硫磺皮帶輸送，快速熔硫、液硫過濾器過濾精制液硫，機(jī)械霧化焚硫，“3+2”兩轉(zhuǎn)兩吸流程，其主要特點(diǎn)： （1）結(jié)合中國國情，采用引進(jìn)技術(shù)消化吸收的國內(nèi)領(lǐng)先的硫磺制酸轉(zhuǎn)化、干吸技術(shù)，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。具有技術(shù)先進(jìn)，操作穩(wěn)妥可靠，投資合理，綜合經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)。（2）采用“3+2”兩轉(zhuǎn)兩吸流程，采用國產(chǎn)大顆粒環(huán)型觸媒，提高轉(zhuǎn)化器氣速，減少壓降，延長觸媒使用壽命，％以上，采用全不銹鋼轉(zhuǎn)化器，確保其安全運(yùn)行。（3）轉(zhuǎn)化工段的換熱器選用列管換熱器，進(jìn)氣擴(kuò)散管，使氣體均勻分布，設(shè)備直徑小，占地面積小。（4）干吸塔采用大開孔球拱和新型填料，蝶形底，采用帶陽極保護(hù)的不銹鋼管槽式分酸器，加大淋灑密度，降低填料高度，提高干吸塔生產(chǎn)強(qiáng)度，一二采用國產(chǎn)纖維除霧器，提高除霧效率，保護(hù)后續(xù)設(shè)備及環(huán)境。（5）采用火管鍋爐、蒸汽過熱器、省煤器合理組成熱力系統(tǒng)，回收高中位熱能，產(chǎn)生450℃、用于推動透平風(fēng)機(jī)，乏汽供熔硫、濃縮磷酸及生活取暖，熱利用率高。（6）采用高低溫交叉配酸吸收技術(shù)和干吸塔低位配置，減少酸冷卻器換熱面積，降低設(shè)備投資。（7）干吸塔上、下酸管采用陽極保護(hù)304L不銹鋼管，安裝維修方便，使用壽命長,減少酸的跑冒滴漏。（8）采用新型不銹鋼轉(zhuǎn)化器，高溫下（≤620℃）不會發(fā)生蠕變，使用壽命長，維修量小。觸媒層設(shè)置從上至下依次為1，便于更換觸媒，減少煙氣管長度，消除熱應(yīng)力。（9）為了保證轉(zhuǎn)化率，保護(hù)轉(zhuǎn)化觸媒，配置有間接升溫系統(tǒng)。 本工藝技術(shù)可達(dá)到的工藝指標(biāo)為：SO2濃度 ％硫酸產(chǎn)量: 100噸/時（100％ H2SO4）SO2轉(zhuǎn)化率: ≥％SO3吸收率: ％尾氣排放SO2 ≤960mg/Nm3 工藝流程簡述、余熱回收系統(tǒng)方案的選擇和消耗定額 工藝流程簡述A、熔硫工段：固體硫磺經(jīng)汽