【正文】 干吸及成品工段、余熱回收系統(tǒng)、循環(huán)水站、余熱發(fā)電以及脫鹽水站的自控設(shè)計。 轉(zhuǎn)化工段 經(jīng)干燥塔金屬絲網(wǎng)除沫器除沫后， SO2濃度為 ~%的爐氣進(jìn)入二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)升壓后，經(jīng)第 Ⅲ 換熱器和第 Ⅰ 換熱器換熱至 ~430℃，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器。 經(jīng)一次轉(zhuǎn)化后的氣體，溫度大約為 180℃，進(jìn)入一吸塔，吸收其中的 SO3，經(jīng)塔頂?shù)慕饘俳z網(wǎng)除霧器除霧后，返回轉(zhuǎn)化系統(tǒng)進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化。 干燥塔系填料塔，塔頂裝有金屬絲網(wǎng)除霧器。增多的循環(huán)酸串入文氏管循環(huán)系統(tǒng)，整個凈化系統(tǒng)熱量由稀酸板式冷卻器帶走。 文氏管采用絕熱蒸發(fā)，循環(huán)酸系統(tǒng)不設(shè)冷卻器，熱量由后面的洗滌塔稀酸冷卻器帶走。設(shè)備參數(shù)：體內(nèi)徑：φ 900mm，筒體長度： 12020mm。該方案的最大優(yōu)點：冷卻效果顯著，冷卻滾筒附的增濕器除可進(jìn)一步降溫外，還可抑制渣塵飛揚(yáng)，保持良好的操作環(huán)境。 硫鐵礦 礦渣（鐵精砂） 焙燒 稀酸 成品酸 凈化 轉(zhuǎn)化 干吸 賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 12 沸騰爐出口爐氣 SO2濃度 ~%，溫度約 950℃。 原料工段 根據(jù)當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)輸條件和裝置布置要求及氣候條件，硫精礦庫的面積按 30 60m2設(shè)置，倉庫采用半封閉型倉庫，庫內(nèi)分成兩個區(qū)：原料塊礦區(qū)和成品礦區(qū)。 （ 3） 采用“ 3＋ 2” 五 段轉(zhuǎn)化，使 SO2總轉(zhuǎn)化率大于 %。充分考慮到原料雜質(zhì)多、氟含量高的特點，認(rèn)真研究國內(nèi)硫酸裝置在設(shè)計與運(yùn)行中的成功經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)，力爭使該裝置技術(shù)先進(jìn)穩(wěn)妥、性能可靠、操作方便，并控 制建設(shè)投資。但近十年來，國內(nèi)硫酸技術(shù)已有很大的提高，隨著引進(jìn)的幾套硫酸裝置，通過技術(shù)考察、購買基礎(chǔ)設(shè)計、參加中間試驗、設(shè)計返包、購買關(guān)鍵設(shè)備或關(guān)鍵部件等形式，以及“八五”國家重大技術(shù)裝備科技攻關(guān)項目─年產(chǎn) 20萬噸硫酸裝置攻關(guān)課題的進(jìn)行，使我國的硫酸工業(yè)技術(shù)和裝備水平都有了長足的發(fā)展，大型硫酸的國產(chǎn)化水平不斷提高。 技術(shù)和裝備水平不斷提高 硫酸工業(yè)作為基礎(chǔ)工業(yè)行業(yè)，加之它所處理介質(zhì)的高溫、強(qiáng)腐蝕性等特點，被科技界、工業(yè)界廣泛關(guān)注。提高總轉(zhuǎn)化率的方法，國外主要是使用了起燃溫度低、低溫活性高的催化劑。自 1988 年我國第一套大型硫酸 —— 年產(chǎn)20萬噸硫酸裝置在南化集團(tuán)公司磷肥廠投入運(yùn)行以來，又有年產(chǎn) 56 萬噸（兩系列）和 28萬噸硫酸裝置在湖北大峪口荊襄磷工業(yè)基地和黃麥嶺化工廠建成投產(chǎn)；廣西鹿寨化肥總廠年產(chǎn) 40 萬噸、貴州甕福 80 萬噸（兩系列）硫酸裝置，再加上近幾年十多套國產(chǎn)化硫磺制酸裝置的設(shè)計和運(yùn)行，如蘇州精細(xì)化工集團(tuán)有限公司和山東魯西化工集團(tuán)公司的 30萬噸 /賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 10 年硫磺制酸裝置、山東紅日集團(tuán) 40萬噸 /年硫磺制酸裝置等，我國硫酸裝置的大型化已取得長足的發(fā)展。以銅冶煉煙氣為原料，目前世界最大的單系列生產(chǎn)能力為日產(chǎn) 3600 噸硫酸。 國內(nèi)外工藝技術(shù)概況 目前世界硫酸生產(chǎn)技術(shù)基本上都是采用接觸法工藝即是以含硫原料制取二氧化硫氣體，二氧化硫氣體在催化劑的催化作用下氧化成為三氧化硫，再將三氧化硫吸收而生成硫酸。品位大于 35%的硫鐵礦僅有 億噸 ，且主要集中在廣東、安徽兩省。 生產(chǎn)規(guī)模及裝置規(guī)模 設(shè)計年操作日： 天。 賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 8 3 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案 賀州市宏鑫化工有限公司 硫鐵礦制酸建設(shè)規(guī)模為 年產(chǎn) 萬噸工業(yè)硫酸 (以100%H2SO4計 )。 2020年份國內(nèi)硫鐵礦制酸生產(chǎn)廠硫酸平均制造成本為 /噸，硫磺制酸生產(chǎn)廠硫酸平均制造成本為 元 /噸，硫鐵礦制酸生產(chǎn)廠硫酸平均出廠價在 元 /噸。 由以上數(shù)據(jù)可以看出，近年來，隨著中國現(xiàn)代化建設(shè)的需要，各行業(yè)對硫酸的需 求量均呈上升趨勢。“九五”期間高濃度磷復(fù)肥迅速發(fā)展促進(jìn)了硫酸消費量的增長。 1995 年以后，我國硫酸生產(chǎn)的原料結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化。 硫酸的生產(chǎn)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。 該項目投產(chǎn)后，可帶動本地區(qū)相關(guān)配套企業(yè)的發(fā)展，為社會提供更多的就業(yè)機(jī)會。 研究范圍 原料工段 焙燒工段 凈化工段 轉(zhuǎn)化工段 干吸及成品工段 循環(huán)水站 配電所和控制室 公用工程及輔助設(shè)施 研究結(jié)論 研究的簡要結(jié)論 本項目的產(chǎn)品方案符合國家產(chǎn)業(yè)政策和市場需求，生產(chǎn)規(guī)模適中，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)模。主要用于磷肥、復(fù)肥行業(yè)，占硫酸總需求量的 70％左右；其次用于有色冶煉、石油化賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 3 工、紡織印染、國防軍工以及農(nóng)藥、醫(yī)藥、制革、煉焦、鋼鐵等工業(yè)部門，用途極為廣泛。該項目的建設(shè)可以充分利用當(dāng)?shù)刎S富的硫鐵礦資源，更好地發(fā)揮公司的區(qū)域資源優(yōu)勢和市場優(yōu)勢 ，該項目的建設(shè)將使資源及能源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。 貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，遵循現(xiàn)行的 防火、安全衛(wèi)生和勞動保護(hù)等有關(guān)規(guī)范，確保本項目投產(chǎn)后能安全穩(wěn)定生產(chǎn)，符合職工安全衛(wèi)生的要求，保障勞動者在勞動過程中的安全和健康。因此，本項目在技術(shù)上先進(jìn)、合理、可靠的前提下，采用國產(chǎn)化技術(shù)和裝備，有利于降低項目投資，也有利于促進(jìn)國內(nèi)硫酸工業(yè)的發(fā)展。 要以經(jīng)濟(jì)效益為中心 經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)生存的命脈。 采用先進(jìn)適用的技術(shù) 賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 2 本項目是國產(chǎn)化 硫鐵礦制酸生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)裝置及配套的公用工程、輔助設(shè)施，都 充分注意技術(shù)的先進(jìn)性。 是具有獨立企業(yè)法人資格的有限公司。賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 1 新建年產(chǎn) 12 萬噸硫鐵礦制酸項目可行性研究報告 1 總 論 概述 項目基本情況 項目名稱： 賀州市宏鑫化工有限公司 新建 12萬噸 /年硫鐵礦制酸項目 項目建設(shè)性質(zhì) 本項目屬新建 工程，項目建設(shè)資金構(gòu)成為全部自籌。 編制單位、編制依據(jù)和 原則 可行性研究報告編制單位：包頭市明天化學(xué)工程有限公司（包頭市化工設(shè)計研究所） 地址：包頭市昆區(qū)林隱路 6 號 電話（ FAX）： 04722127796 編制依據(jù) 賀州市宏鑫化工有限公司提供的 12萬噸 /年硫鐵礦制酸技改項目 基礎(chǔ)資料 賀州市宏鑫化工有限公司與 包頭明天化學(xué)工程有限公司簽定的技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同。技術(shù)的先進(jìn)性不但體現(xiàn)在工藝流程、技術(shù)裝備和控制水平上，而且同樣體現(xiàn)在環(huán)境保護(hù)和安全工業(yè)衛(wèi)生等各個方面。因此，本報告編制過程中 特 別注意合理布局、節(jié)省投資、選用先進(jìn)適用可靠的技術(shù)，降低定額 消耗和減少人 員 投入 以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 嚴(yán)格執(zhí)行 國家及地區(qū)環(huán)保法規(guī)、“ 三廢”治理達(dá)標(biāo)后排放， 控制對環(huán)境的污染，建設(shè)清潔生產(chǎn)裝置。 項目背景 項目 簡介 廣西壯族自治區(qū) 賀州市宏鑫化工有限 公司 12 萬噸 /年硫鐵礦制酸 項目是由賀州市宏鑫化工有限公司投資興建 。 項目建設(shè) 的必要性和投資意義 近年來，隨著中國現(xiàn)代化建設(shè)的需要，各行業(yè)對硫酸的需求量均呈上升趨勢。 目前，廣西壯族自治區(qū)賀州市及周邊地區(qū)硫酸市場緊俏，缺口很大，價格上漲。裝置采用工藝技術(shù)適度先進(jìn)，技術(shù)成熟可靠，工藝技術(shù)路線合理可行。 綜上所述，該 項目 生產(chǎn)工藝成熟，產(chǎn)品市場前景看好， 經(jīng)濟(jì)效益顯著，同時具有明顯的環(huán)境效益和社會效益，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是可行的，因此本項目可行。世界上硫酸生產(chǎn)原料主要以硫磺為主。硫鐵礦制酸比例逐年下降，由 1995 年的 %，下降到 2020 年的 %。 2020 年，我國硫酸裝置的總生產(chǎn)能力（產(chǎn)能）約 6800 萬噸 ，生產(chǎn)量 5700 萬噸， 占全球產(chǎn)量的 %，居全球硫酸產(chǎn)量的首位，而且在進(jìn)入 21 世紀(jì)的 7 年中，全球硫酸產(chǎn)量共增加了 ，中國就增加了 2589 萬噸 ，占增加量的 %。國內(nèi)硫酸產(chǎn)量增長也較快，但它是隨著耗酸大戶 —— 磷復(fù)肥工業(yè)大幅度增長而增長的，近年來硫酸產(chǎn)品的短缺局面雖已有所緩解，但整體的不平衡仍相當(dāng)嚴(yán)重，我賀州市宏鑫化工有限公司 120kt/a 硫鐵礦制酸 包頭明天化學(xué)工程有限公司 7 國硫酸的市場缺口依然存在。 2020 年以來，硫酸市場價格在不斷上漲，近期達(dá)到 1450 元 /噸。 產(chǎn)品的品種、規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo) 本項目產(chǎn)品為 98%工業(yè)硫酸。 生產(chǎn)制度： 管理人員為白班制；生產(chǎn)崗位為 四班三運(yùn)轉(zhuǎn)制。我國另一部分硫鐵礦屬伴生硫鐵礦 —— 與有色金屬共存 —— 選礦后即為硫精砂，其儲量在 2億噸左右，主要集中在四川、山西、內(nèi)蒙、云南、安徽、江西及貴州等省的大量礦山。當(dāng)今硫酸生產(chǎn)技術(shù)的主要特點如下： 生產(chǎn)裝置向大型化發(fā)展 由于單體設(shè)備生產(chǎn)效率的不斷提高，為裝置的大型化創(chuàng)造了條件，其結(jié)果是提高了勞動生產(chǎn)率、降低了單位產(chǎn)品的投資和生產(chǎn)成本。顯然，大型化有利于節(jié)省投資和經(jīng)營費用，而且隨著磷復(fù)肥裝置的大型化，也要求與之配套的硫酸裝置的大型化。 提高總轉(zhuǎn)化率，嚴(yán)格控制尾氣 SO2排 放量。如含銫催化劑便是如此，它能使二氧化硫轉(zhuǎn)化的起燃溫度降低 30～ 40℃，使各段的分段轉(zhuǎn)化率均有較大提高，從而提高總轉(zhuǎn)化率。在國際上，硫酸工業(yè)的技術(shù)和裝備水平已處在較高水準(zhǔn)上，新技術(shù)、新材料的運(yùn)用層出不窮。國產(chǎn)的濃酸泵的性能已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，帶陽極保護(hù)的濃酸冷卻器已在國內(nèi)廣泛使用。采用的技術(shù)方案為：沸騰爐氧化焙燒、封閉酸洗凈化、“ 3＋ 2”兩轉(zhuǎn)兩吸、余熱回收發(fā)電等工藝。 （ 4） 采用 93%酸干燥爐氣， 98%酸吸收 SO3。 進(jìn)廠的硫鐵礦，可堆放在倉庫內(nèi)，用裝載機(jī)進(jìn)行搬運(yùn)。該爐氣經(jīng)余熱鍋爐后，溫度降至 ~400℃，余熱 鍋爐產(chǎn)生的中壓過熱蒸汽，供抽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。來自沸騰爐的高溫礦渣會同來自余熱鍋爐、旋風(fēng)除塵器、電除塵器的高溫礦塵分別通過卸灰閥進(jìn)入埋刮板輸送機(jī)，再進(jìn)入冷卻滾筒降溫，冷卻后的礦渣通過帶 式輸送機(jī)送至渣倉，直接通過汽車倒運(yùn)至鐵精砂堆場。 凈化工段 由電除塵器來的爐氣，溫度約 350℃，進(jìn)入第一文氏管，用濃度約 10%的稀硫酸除去一部分礦塵，然后進(jìn)入洗滌塔，進(jìn)一步除去礦塵、砷、 氟等有害物質(zhì)。文氏管淋灑酸經(jīng)斜管沉降器沉降，清液回文氏管的循環(huán)槽，進(jìn)入文氏管循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)使用，一部分循環(huán)液通過文氏管循環(huán)泵打入脫氣塔，經(jīng)脫吸后的清液通過脫氣塔循環(huán)泵送入稀酸貯槽，作為稀酸副產(chǎn)品外賣或用石灰中和處理。 在生產(chǎn)中，考慮到因突然停電造成高溫爐氣影響凈化設(shè)備，本項目設(shè)計中在文氏管上方設(shè)置了高位水箱，通過文氏管出口氣溫與文氏管高位水箱出水閥聯(lián)鎖來保護(hù)下游設(shè)備和管道。塔內(nèi) 用 93%硫酸淋灑，吸水稀釋后自塔底流入干燥塔循環(huán)槽，槽內(nèi)配入由吸收塔酸冷卻器出口串來的 98%硫酸，以維持循環(huán)酸的濃度。 經(jīng)二次轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化氣，溫度大約為 156℃，進(jìn)入二吸塔，吸收其中的 SO3，經(jīng)塔頂?shù)慕饘俳z網(wǎng)除霧器除霧后，通過 60m 煙囪達(dá)標(biāo)排放。第一次轉(zhuǎn)化分別經(jīng)一、二、三段催化劑層反應(yīng)和 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 換熱器換熱，轉(zhuǎn) 化率達(dá)到 92%，反應(yīng)換熱后的爐氣降溫至 180℃，進(jìn)入第一吸收塔吸收 SO3后，再分別經(jīng)過第 Ⅴ 、第 Ⅳ 和第 Ⅱ 換熱器換熱后，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器四和五段進(jìn)行第二次轉(zhuǎn)化，總轉(zhuǎn)化率達(dá)到 %以上，二次轉(zhuǎn)化氣經(jīng)第 Ⅴ 換熱器換熱后，溫度降至 156℃進(jìn)入第二吸收塔吸收 SO3。工藝物料主要為硫鐵礦、高溫爐氣、硫酸、蒸汽以及水。 根據(jù)工藝操作需要，在焙燒工段設(shè)置一個操作室，面 積約為 30 平方米；在發(fā)電廠房內(nèi)設(shè)置一個操作室，面積約為 3