【正文】 m2 19 第 Ⅳ 換熱器 S=55m2 20 第Ⅴ 換熱器 S=1830m2 5 原材料、輔助材料及燃料和動(dòng)力的供應(yīng) 原材料及燃料和動(dòng)力的供應(yīng) 原料的成分 本項(xiàng)目所用硫鐵礦均為賀州地區(qū) 所屬礦山所產(chǎn)的硫鐵礦，具體 成分如下： 生產(chǎn)原料為硫鐵礦，粒度≤ 120 目，主要成份為： 鋅硫精砂 S 32%、 Fe51%、 F ≤ %、 As≤ %、 H2O 12% 硫鐵礦年消耗量 本硫酸裝置的公稱規(guī)模為 12萬噸 /年 硫酸（以 100%H2SO4計(jì)），按實(shí)際硫酸產(chǎn)量 360噸 /天（以 100%H2SO4計(jì)）進(jìn)行物料平衡計(jì)算，本裝置實(shí)物硫精礦的年消耗總量為 萬噸（干基，含硫 32%）。隔板為不銹 鋼，隔板上鋪硅酸鋁纖維磚磚以保證每段間相互隔熱。具有結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，制造、安裝及維修較方便等優(yōu)點(diǎn)，單位面積分酸點(diǎn)數(shù)達(dá) 2027/ m2。填料上部為分酸裝置。吸收塔的作用是將在轉(zhuǎn)化器內(nèi)產(chǎn)生的 SO3氣體用濃硫酸吸收產(chǎn)出成品酸。噴淋 5%的稀酸。為防止 SO3露點(diǎn)腐蝕，沸騰爐殼體外部設(shè)有外保溫。爐子的最下部是風(fēng)室，設(shè)有空氣進(jìn)口管，其上部是空氣分布板，空氣分布板上是耐火澆注料爐床 ，爐床上埋設(shè)有許多側(cè)向開小孔風(fēng)帽。 c、設(shè)計(jì)溫度：設(shè)備設(shè)計(jì)溫度在工藝數(shù)據(jù)表有明確規(guī)定時(shí)，以數(shù)據(jù)表規(guī)定為準(zhǔn)；當(dāng)工藝數(shù)據(jù)表沒有明確規(guī)定時(shí)，必須考慮在工作過程中可能遇到的工作溫度和相應(yīng)工作壓力兩者結(jié)合中各種苛刻條件下的最高工作溫度。 d、設(shè)備法蘭按設(shè)計(jì)條件選用靠近壓力等級(jí)或高一等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)法蘭；無標(biāo)準(zhǔn)直接選用時(shí)，才允許進(jìn)行設(shè)計(jì)；對(duì)既能選用板材也能使用鍛件加工時(shí)，優(yōu)先選用板材加工。 主要設(shè)備的選擇 概述 12 萬噸 /年 硫鐵礦制酸裝置非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)，將在該 公司已設(shè)計(jì)投產(chǎn)的多套硫鐵礦制酸裝置的基礎(chǔ)上，吸收國內(nèi)外硫鐵礦制酸的先進(jìn)技術(shù)，立足于國產(chǎn)化，根據(jù)國內(nèi)的制造條件和標(biāo)準(zhǔn)，在穩(wěn)妥可靠的前提下進(jìn)行改進(jìn)和提高，優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)。 220VAC177。 交流輸入： 380VAC177。 分析儀表：酸濃檢測采用電導(dǎo)式酸濃分析儀。蒸汽流量的測量采用阿紐巴流量計(jì)。 壓力儀表：硫酸等腐蝕性介質(zhì)的壓力測量，就地指示采用隔膜壓力表，集中指示采用隔膜壓力變送器。 根據(jù)工藝操作需要，在焙燒工段設(shè)置一個(gè)操作室，面積約為 30平方米；在發(fā)電廠房內(nèi)設(shè)置一個(gè)操作室，面積約為 30平方米。工藝物料主要為硫鐵礦、高溫爐氣、硫酸、蒸汽以及水。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。 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。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。 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(xiàng)目設(shè)計(jì)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。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。 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)。來自沸騰爐的高溫礦渣會(huì)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。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。 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)。 （ 4） 采用 93%酸干燥爐氣， 98%酸吸收 SO3。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。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。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。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。 提高總轉(zhuǎn)化率，嚴(yán)格控制尾氣 SO2排放量。顯然，大型化有利于節(jié)省投資和經(jīng)營費(fèi)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。當(dāng)今硫酸生產(chǎn)技術(shù)的主要特點(diǎn)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(dòng)生產(chǎn)率、降低了單位產(chǎn)品的投資和生產(chǎn)成本。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(chǔ)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。 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。 產(chǎn)品的品種、規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo) 本項(xiàng)目產(chǎn)品為 98%工業(yè)硫酸。 2020 年以來，硫酸市場價(jià)格在不斷上漲，近期達(dá)到 1450元 /噸。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，我國硫酸的市場缺口依然存在。 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 %。硫鐵礦制酸比例逐年下降，由 1995 年的 %，下降到 2020 年的 %。世界上硫酸生產(chǎn)原料主要以硫磺為主。 綜上所述，該 項(xiàng)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(shí)具有明顯的環(huán)境效益和社會(huì)效益，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是可行的，因此本項(xiàng)目可行。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。 4 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(jià)格上漲。 項(xiàng)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(duì)硫酸的需求量均呈上升趨勢。 項(xiàng)目背景 項(xiàng)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(xiàng)目是由賀州市宏鑫化工有限公 司投資興建 。 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(duì)環(huán)境的污染，建設(shè)清潔生產(chǎn)裝置。因此，本 報(bào)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。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(gè)方面。 編制單位、編制依據(jù)和 原則 可行性研究報(bào)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(jì)研究所） 地址：包頭市昆區(qū)林隱路 6 號(hào) 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(xiàng)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。 1 新新 建建 12 萬萬 噸噸 /年年 硫硫 鐵鐵 礦礦 制制 酸酸 項(xiàng)項(xiàng) 目目 可可 行行 性性 研研 究究 報(bào)報(bào) 告告 2 1 總 論 概述 項(xiàng)目基本情況 項(xiàng)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(xiàng)目 項(xiàng)目建設(shè)性質(zhì) 本項(xiàng)目屬新建 工程，項(xiàng)目建設(shè)資金構(gòu)成為全部自籌。 是具有獨(dú)立企業(yè)法人資格的有限公司。 采用先進(jìn)適用的技術(shù) 本項(xiàng)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 3 分注意技術(shù)的先進(jìn)性。 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。因此，本項(xiàng)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(xiàng)目投資，也有利于促進(jìn)國內(nèi)硫酸工業(yè)的發(fā)展。 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(dòng)保護(hù)等有關(guān)規(guī)范，確保本項(xiàng)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(dòng)者在勞動(dòng)過程中的安全和健康。該項(xiàng)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(xiàng)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。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。 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(xiàng)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。 該項(xiàng)目投產(chǎn)后，可帶動(dòng)本地區(qū)相關(guān)配套企業(yè)的發(fā)展，為社會(huì)提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。 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。 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?！熬盼濉逼陂g高濃度磷復(fù)肥迅速發(fā)展促進(jìn)了硫酸消費(fèi)量的增長。 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(duì)硫酸的需 求量均呈上升趨勢。 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(jià)在 元 /噸。 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(jì) )。 生產(chǎn)規(guī)模及裝置規(guī)模 設(shè)計(jì)年操作日： 。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。 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。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。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(jì)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 / 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。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。 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(diǎn)，被科技界、工業(yè)界廣泛關(guān)注。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(jì)、參加中間試驗(yàn)、設(shè)計(jì)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(xiàng)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。充分考慮到原料雜質(zhì)多、氟含量高的特點(diǎn)，認(rèn)真研究國內(nèi)硫酸裝置在設(shè)計(jì)與運(yùn)行中的成功經(jīng)驗(yàn)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。 （ 3） 采用“ 3＋ 2” 五 段轉(zhuǎn)化，使 SO2總轉(zhuǎn)化率大于 %。 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(gè)區(qū)：原料塊礦區(qū)和成品礦區(qū)。 沸騰爐出口爐氣 SO2濃度 ~%，溫度約 950℃。該方案的最大優(yōu)點(diǎn)：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。設(shè)備參數(shù)：體內(nèi)徑：φ 900mm，筒體長度： 12020mm。 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。增多的循環(huán)酸串入文氏管循環(huán)系統(tǒng)，整個(gè)凈化系統(tǒng)熱量由稀酸板式冷卻器帶走。 13 干燥塔系填料塔，塔頂裝有金屬絲網(wǎng)除霧器。 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。 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，