【正文】 O2的排放濃度，減少了環(huán)境污染。 3）釩催化劑：國內(nèi)同類產(chǎn)品在活性、強(qiáng)度、使用壽命上均較國外催化劑性能上有差距，為提高 SO2轉(zhuǎn)化率，保護(hù)環(huán)境，需引進(jìn)。經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)化后， SO2轉(zhuǎn)化率不小于 %，尾氣中 SO2排放濃度小于 300ppm。 由轉(zhuǎn)化器第四段出來的二次轉(zhuǎn)換氣經(jīng)中溫過熱器換熱降溫后進(jìn)入第五段催化劑層進(jìn)行反應(yīng)。余熱發(fā)電裝 置能力為 6000kW，正常發(fā)電為 4500kW，發(fā)電出線電源為 10kV，扣除整個裝置用電外，每年尚可以向外輸送約 1470 萬 kWh。 根據(jù)工藝要求，初步估計儀表檢測點約有 200～ 250 點，控制回路約有 20～ 30 個。 儀表選型 選型原則 由于工藝生產(chǎn)過程較復(fù)雜，且具有強(qiáng)腐蝕、毒性的特點，對工藝操作、生產(chǎn)控制要求嚴(yán)格，因此，儀表選型首先要考慮到的是防腐蝕的問題 . 為了保證整個工廠自控系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性，根據(jù)各裝置的環(huán)境特征和物料特性，所有需要集中顯示和控制的工藝參數(shù)測量變送器均選用具有 HART 通訊協(xié)議的智能型電動儀 表，變送器盡量考慮帶就地指示表。按介質(zhì)的不同分別選用碳鋼、不銹鋼、特殊耐磨金屬合金或金屬 +PTFE 等材質(zhì)的溫度計套管。 ，則使用電磁流量計。其中 SO2分析儀供應(yīng)商成套供應(yīng)取樣和預(yù)處理裝置等。腐蝕性介質(zhì)根據(jù)管道規(guī)范要求，采用內(nèi)襯防腐材料或特種金屬材質(zhì)，如哈氏合金等。 儀表 的供電和供氣 （ 1）本項目中所有裝置的交流電源利用電氣專業(yè)提供的 220VAC177。 （ 2） 除儀表空氣外，不允許將任何工藝流體引入到控制室。 （ 2）焚硫爐：焚硫爐是硫磺制酸的關(guān)鍵設(shè)備，采用機(jī)械霧化式爐，外殼為碳鋼，內(nèi)襯耐火磚，并且內(nèi)設(shè)擋墻三道及二次空氣風(fēng)口。 2758179。 17665, （五段催化劑層，內(nèi)裝催化劑 225 m3） 1 Q235A 內(nèi)襯耐火磚 10 干燥酸冷卻器 475m2 壓力： 1 316L 11 干燥酸塔 φ 5000179。 2021 1 不銹鋼 24 干燥循環(huán)槽 φ 3000179。 3）釩催化劑：國內(nèi)同類產(chǎn)品在活性、強(qiáng)度、使用壽命上均較國外催化劑性能上有差距，為提高 SO2轉(zhuǎn)化率，保護(hù)環(huán)境，需引進(jìn)。 廢水 CCDRI 重慶川慶化工廠 30萬噸 /年硫磺制酸項目 可行性研究報告 31 本裝置廢水主要有地坪沖洗水、循環(huán)水排污水、蒸汽冷凝水。 二吸塔尾氣：一般的硫酸生產(chǎn)中，第二吸收塔出來的尾氣中仍有少量的 SO2和酸霧。 將空氣鼓風(fēng)機(jī)設(shè)置在專門房間內(nèi)，并采用吸聲、隔聲材料減噪，風(fēng)機(jī)進(jìn)出口設(shè)置消聲器，基礎(chǔ)進(jìn)行減振；余熱鍋爐放空管上設(shè)置消聲器；各種機(jī)械泵采取減振措施，并設(shè)隔聲罩。 廢渣處理 固體廢渣主要是催化劑失效后排放的廢渣，返回供貨商或填埋。 各種廢棄物的 預(yù) 處理 廢氣處理 （ 1）治理措施 含硫蒸汽：廢氣中含硫量極微，將蒸汽收集后高空排放。 SO2排放量小于 600mg/m3，排放量 。 表 44 引進(jìn)設(shè)備一覽表 序號 引進(jìn)項目 型號及規(guī)格 數(shù)量 備注 1 催化劑 LP120 LP110 2 一吸塔除沫器 ES型 1套 同上 3 精硫泵 Q=, H=110m 2 美國 lewis公司 引進(jìn)設(shè)備理由和內(nèi)容： 1）精硫泵：是硫磺制酸的關(guān)鍵設(shè)備，國內(nèi)在設(shè)計和制造上還剛剛起步，質(zhì)量不穩(wěn)定。 2450 1 Q235 內(nèi)襯耐酸磚 21 地下槽泵 液下泵： Q=30m3/h, H=25m 1 合金 22 熔硫槽 200 m2 ， 1 不銹鋼 23 液硫槽 200 m2 ， 10000179。 11908179。 主要設(shè)備一覽表CCDRI 重慶川慶化工廠 30萬噸 /年硫磺制酸項目 可行性研究報告 29 表 43 生產(chǎn)裝置主要設(shè)備一覽表 序號 設(shè) 備 名 稱 規(guī) 格 及 型 號 數(shù)量 材 質(zhì) 備 注 1 精硫泵 JHL8110 Q=3/h, H=110m Y180M2/22 22kW 2 合金 一用 一備 2 主風(fēng)機(jī) S180018 風(fēng)量： 1800m3/min 風(fēng)壓： 94kPa 1800kW 1 HT合金 3 焚硫爐 φ 4500179。與普通熔硫池相比，具有熔硫速度快，放渣方便，占地面積小。供氣發(fā)CCDRI 重慶川慶化工廠 30萬噸 /年硫磺制酸項目 可行性研究報告 27 生事故時，由貯氣罐保證供氣 15～ 20 分鐘。 （ 3）中央控制室應(yīng)該設(shè)置在可燃有毒氣體環(huán)境的上風(fēng)向以及主要生產(chǎn)裝置附近，便于操作管理。 控制閥閥體材質(zhì)根據(jù)管道規(guī)范選擇，一般應(yīng)不低于管道材質(zhì)。 （ 5）在線過程分析儀表 分析儀表的設(shè)置應(yīng)以保證產(chǎn)品質(zhì)量 ,確保安全生產(chǎn) ,增加經(jīng)濟(jì)效益為前提 ,根據(jù)工藝介質(zhì)及操作條件選擇先進(jìn)可靠、操作維修簡便的過程分析儀表。蒸汽測量選用渦街流量計。 CCDRI 重慶川慶化工廠 30萬噸 /年硫磺制酸項目 可行性研究報告 25 ，溫度計的外殼是全天候防護(hù)型的。聯(lián)鎖輸出信號從DCS 送出。 （ 3）項目中對生產(chǎn)過程中不直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和安全的檢測參數(shù)采用就地指示，CCDRI 重慶川慶化工廠 30萬噸 /年硫磺制酸項目 可行性研究報告 24 便于操作人員巡回檢查，了解實時工況和工藝操作參 數(shù)是否在正常范圍，生產(chǎn)裝置及設(shè)備是否運行穩(wěn)定安全，一旦出現(xiàn)問題可以及時檢修處理。硫酸質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T5342021一等品指標(biāo)。 由轉(zhuǎn)化器第三催化床層出口的氣體經(jīng)冷熱換熱器冷卻后進(jìn)入第一吸收塔塔底，塔頂用濃度為 98%的硫酸噴淋，吸收氣體中的 SO3 后的 酸自塔底流出，進(jìn)入一吸酸循環(huán)槽，一部分進(jìn)調(diào)酸槽，另一部分由第一吸收塔循環(huán)泵送入第一吸收塔酸冷卻器，經(jīng)循環(huán)冷卻水冷卻后，再進(jìn)入第一吸收塔進(jìn)行噴淋。 溫度升至約 443℃進(jìn)入中溫過熱器換熱，溫度降至約 420℃進(jìn)入轉(zhuǎn)化器第五段催化劑層進(jìn)行反應(yīng)。 為了保證裝置操作的穩(wěn)定性及控制較低的 SO2排放量，裝置需要引進(jìn)如下設(shè)備和催化劑： 1）精硫泵：是硫磺制酸的關(guān)鍵設(shè)備，國內(nèi)在設(shè)計和制造上還剛剛起步，質(zhì)量不穩(wěn)定。 液硫霧化器采用機(jī)械霧化工藝與空氣霧化工藝相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、噴嘴加工容易、不易堵塞、操作方便、不設(shè)二次加壓風(fēng)機(jī)、工藝配管簡單、動力消耗低。 工藝技術(shù)方案的比較和選擇 工藝技術(shù)選擇原則 一要充分 體現(xiàn)和代表本行業(yè)的先進(jìn)性、可靠性；二要降低工程投資，減少環(huán)境污染。 （ 4）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)，加上它所處理介質(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。隨著山東紅日化工集團(tuán)公司年產(chǎn) 40萬噸硫磺制酸裝置、山東魯西化工集團(tuán)公司、重慶涪陵、湖北楚星化工股份有限公司等幾套年產(chǎn) 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(chǎn)，標(biāo)志我國的硫磺制酸已步入一個成熟可靠的大發(fā)展階段。大型硫磺制酸裝置可以為企業(yè)的裝置供應(yīng)主要能源。且動力消耗和公用工程費用低，無廢渣、廢水的排放。 2021 年全國磷石膏制硫酸產(chǎn)量僅 59 萬 t，僅占全國硫酸產(chǎn)量的 1． 3％。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。對于新建硫磺裝置，必須對原料的來源，經(jīng)濟(jì)技術(shù)，環(huán)境衛(wèi)生等因素進(jìn)行綜合分析。 眾所周知，選擇適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)規(guī)模，將有利于降低單位產(chǎn)品的建設(shè)投資和經(jīng)營費用，從而提高產(chǎn)品的市場競爭能力和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 產(chǎn)品價格分析 國內(nèi)硫酸裝置大多為磷肥生產(chǎn)配套，過去國內(nèi)對 硫酸產(chǎn)品沒有明碼定價，生產(chǎn)規(guī)模也不大，所以硫酸價格基本是隨行就市。我國的硫磺供應(yīng)基本依賴進(jìn)口，近期價格呈上升趨勢，已使硫磺制酸企業(yè)不堪重負(fù)。但硫鐵礦是我國自有的硫資源，合理利用國內(nèi)硫鐵礦資源是我國硫酸工業(yè)的基礎(chǔ)。近年來我國硫酸及硫磺進(jìn)口情況如下表所示。目前，國內(nèi)硫酸裝置的最大單線生產(chǎn)能力：硫磺制酸為 100萬噸 /年，冶煉煙氣制酸為 60 萬噸 /年，硫鐵礦制酸為 40萬噸 /年，磷石膏制酸為 20 萬噸 /年。 由于硫酸是主要的基礎(chǔ)化工原料 ,其發(fā)展程度是一個國家的工業(yè)、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度上的標(biāo)志之一 ,各國對硫酸生產(chǎn)都比較重視 。 因此在生產(chǎn)過程中 要防止裝置泄露，并應(yīng)做好安全衛(wèi)生工作。 （ 4） 本項目生產(chǎn)工藝采用清潔生產(chǎn) 工藝 技術(shù) ； 工藝、工程、裝備及自控技術(shù)先進(jìn) ；技術(shù)與工程方案可行，經(jīng)濟(jì)效益顯著，抗市場風(fēng)險能力強(qiáng)。 可行性研究結(jié)論和建議 簡要綜合結(jié) 論 （ 1）重慶川慶化工廠（以下簡稱川慶） 立項建設(shè)的 30 萬噸 /年硫磺制酸 項目，是集 顯著 節(jié)能降耗、 清潔生產(chǎn)、 增強(qiáng)企業(yè)出口創(chuàng)匯能力等多種功能為一體的項目。同時，也為川慶這樣的老企業(yè)注入新的活力。 2021 年11 月，重慶化醫(yī)控股（集團(tuán)）公司決定由重慶化工設(shè)計研究院與重慶川慶化工廠整合，由重慶化工設(shè)計研究院院長兼任重慶川慶化工廠廠 長、法人代表。全廠占地面積 17萬平方米（其中廠區(qū) 面積 9萬平方米）。 （ 3）重慶 川慶化工廠 提供的有關(guān)本工程的基礎(chǔ)資料。 （ 3）遵照 “ 五化 ” 原則，做到工廠布置一體化、裝置露天化、建筑結(jié)構(gòu)輕型化、公用工程社會化和引進(jìn)技術(shù)國產(chǎn)化。 重慶川慶化工廠目前生產(chǎn)經(jīng)營情況正常，發(fā)展態(tài)勢良好。 2021 年實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值 億元，銷售收入 億元，稅金 327 萬元，利潤 1051 萬元，結(jié)束了長達(dá) 10年的虧損，走上了良性循環(huán)的發(fā)展道路。 可行性研究報告研究范圍 （ 1） 生產(chǎn)裝置 30 萬噸 /年硫磺制酸 生產(chǎn)裝置 ，包括熔硫工段、焚硫工段、轉(zhuǎn)換及干吸工段、空氣加壓工段、余熱蒸汽系統(tǒng)。擬建生產(chǎn)裝置技術(shù)成熟先進(jìn)，綜合水平達(dá)到國際先進(jìn)水平。 （ 6） 財務(wù)評價結(jié)果表明，本項目 的 靜、動態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 均滿足財務(wù)要求 ， 各項 財務(wù)內(nèi)部收益率均高于設(shè)定的基準(zhǔn)收益率 12%， 具有較好的盈利能力和 抗風(fēng)險能 力 。工業(yè)品如含有雜質(zhì)，則呈黃、棕等色。2021 年至 2021 年硫酸產(chǎn)量平均遞增 ％。但與世界先進(jìn)水平相比，當(dāng)前我國的硫酸行業(yè)存在著中小型企業(yè)技術(shù)裝備落后的差距。目前我國的化肥產(chǎn)品中，氮磷比例嚴(yán)重失調(diào)，磷肥產(chǎn)品中高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)品比例太低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，因此，大力發(fā)展我國高濃度磷復(fù)肥工業(yè)，是我國磷肥發(fā)展的必由之路。長壽園區(qū)總的需求最近幾年大約在 萬噸 /年。另外，國家還規(guī)定 2021 年 3 萬噸 /年以下的小硫酸裝置將禁止生產(chǎn)，強(qiáng)行關(guān)閉。但從 2021 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(yīng)量沒有增長，導(dǎo)致硫磺價格暴漲，散 裝硫磺的加拿大溫哥華離岸價由 2021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(nèi)的進(jìn)口硫磺到岸價達(dá)到了 90～ 100美元 /噸。同時副產(chǎn) ， 450℃的中壓過熱 蒸汽 43 t/h，用 6000kW 抽汽式發(fā)電機(jī)組發(fā)電，同時產(chǎn) 的低壓蒸汽30 噸 /小時。同一時期硫磺制酸在硫酸生產(chǎn)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(jīng)濟(jì)資源極為有限。磷石膏聯(lián)產(chǎn)水泥，有幾十年的歷史，其技術(shù)是可行的，但目前國內(nèi)外已成功運行的裝置其制酸規(guī) 模均在 4～ 12萬噸 /年。由于硫鐵礦（包括有色金屬伴生副產(chǎn)品的硫精礦）是我國的主要硫資源，我國的硫酸生產(chǎn)原料原來一直以硫鐵礦為主。 本項目選用進(jìn)口硫磺為制酸的原料路線，原因如下： （ 1）對于重慶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(yīng)難有保障。我國自改革開放以來，隨著幾套大型硫酸裝置的技術(shù)引進(jìn)以及“八五”國家重大技術(shù)裝備的科技攻關(guān)，使得我國的硫酸工業(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，與國際先進(jìn)水平的差距不斷縮小，主要表現(xiàn)在以CCDRI 重慶川慶化工廠 30 萬噸 /年硫磺制酸項目 可行性研究報告 14 下幾個方面： （ 1）生產(chǎn)裝置向大型化發(fā)展 由于單體設(shè)備生產(chǎn)效率不斷提高，為裝置的大型化創(chuàng)造了條件。 （ 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(jīng)濟(jì)效益。 在催化劑應(yīng)用方面，與國外存在一定差距。在認(rèn)真研究國內(nèi)外硫磺制酸裝置在設(shè)計與運行中成功的經(jīng)驗和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，多方面廣泛采用新技術(shù)新材料，力爭使本裝置在技術(shù)上更穩(wěn)妥、性能上更可靠、操作上更方便、投資更省 。采用“ 3+2”兩次轉(zhuǎn)化工藝與采用“ 3+1”兩次轉(zhuǎn)化工藝相比，由于在二次轉(zhuǎn)化增加了一段反應(yīng)層，使反應(yīng)溫度更合理更利于獲得和保持較高的轉(zhuǎn)化率，因此不僅提高了硫的利用率，還降低了 SO2的排放濃度，減少了環(huán)境污染。 （ 2）引進(jìn)設(shè)備一覽表