【正文】 表 41 引 進(jìn)設(shè)備一覽表 序號(hào) 引進(jìn)項(xiàng)目 型號(hào)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= 工藝流程及消耗定額 工藝流程說(shuō)明 （ 1）反應(yīng)原理： 硫磺制酸主要化學(xué)反應(yīng)方程式為： S+O2 SO2 + SO2+ O2 V2O5 SO3 + kJ/mol SO3+ H2O H2SO4 （ 2）工藝流程說(shuō)明 30 萬(wàn)噸 /年硫磺制酸裝置工藝流程包括熔硫工段、焚硫工段、轉(zhuǎn)化及干吸工段、空氣干燥及加壓、余熱蒸汽系統(tǒng)，其工藝流程框圖見(jiàn)圖 所示。 3）干吸及成品工段 干吸酸循環(huán)系統(tǒng)采用 98%酸干燥和吸收，設(shè)置三個(gè)臥式循環(huán)槽，干燥塔、第一吸收塔、第二吸收塔各單獨(dú)使用一個(gè)循環(huán)槽。出五段氣體經(jīng)低溫過(guò)熱器回收熱能，爐氣進(jìn)入第二吸收塔塔底。 操作制度：本裝置為連續(xù)生產(chǎn)，采用四班三運(yùn)轉(zhuǎn)制，每班工作 8 小時(shí)，年運(yùn)行時(shí)間8000 小時(shí)（ 天 ） 。 （ 4）為了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中原、輔料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品、能耗進(jìn)行全面管理。執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般選用帶電 /氣閥門(mén)定位器的氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥 . （ 1）儀表選型原則：以滿(mǎn)足工藝要求，生產(chǎn)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)性為前提，在相同條件下，優(yōu)先選擇國(guó)產(chǎn)儀表，當(dāng)其無(wú)法滿(mǎn)足具體要求時(shí)，則選用進(jìn)口儀表。 （ 2）壓力和差壓測(cè)量?jī)x表 ，變送器與被測(cè)介質(zhì)接觸部件的材質(zhì)有316L 和哈氏合金等。 （ 4）液位測(cè)量?jī)x表 。 （ 6）控制閥 原則上采用單、雙座閥；蒸汽選用籠式閥；對(duì)強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)（如 H2SO4等），采用特CCDRI 重慶川慶化工廠 30萬(wàn)噸 /年硫磺制酸項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 26 殊合金或襯塑控制閥；對(duì)大口徑選用蝶閥。 、電磁閥及閥位指示開(kāi)關(guān)等均與控制閥成套供應(yīng)。 10%，頻率 50177。 （ 3） 儀表系統(tǒng)由于采用了安全柵，故接地系統(tǒng)考慮了保護(hù)接地和工作接地，工作接地要求≤ 1Ω，保護(hù)接地要求≤ 4Ω，并由電氣專(zhuān)業(yè)引入控制室儀表盤(pán)內(nèi)接地匯流銅條。與空氣霧化相比，具有霧化效果好，火焰角度大，動(dòng)力消耗低，不易堵塞。 5280 MPa 450℃ 1 20g 6 低溫過(guò)熱器 3850179。 17370 1 Q235A 12 一吸酸塔 φ 5000179。 13200 100 m2 1 Q235 內(nèi)襯耐酸磚 25 一吸循環(huán)槽 φ 3000179。 工藝裝置 “ 三廢 ” 排放與預(yù)處理 本裝置的污染物主要有廢氣、廢水、固廢以及噪音等幾個(gè)方面。 地坪沖洗水：排放量為 ，含 S pH，間歇排放。本項(xiàng)目采用“ 3+2”二轉(zhuǎn)二吸工藝，并使用進(jìn)口催化劑，使 SO2 總轉(zhuǎn)化率大于 %，SO3 吸收率達(dá)到 %。采取上述措施后，噪聲可控制在 85dB(A)以下，符合工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。裝置內(nèi)設(shè)廢水收集池，送全廠污水處理站處理后達(dá)標(biāo)排放，處理 后出水 PH:6～ 9,SS70mg/l， CODcr≤ 100mg/l。 噪聲 本工程主要噪聲源有冷卻塔、余熱鍋爐放空管、球磨機(jī)、破碎機(jī)、各種風(fēng) 機(jī)、大氣冷凝器及各種機(jī)械泵等，噪聲級(jí)為 80～ 110dB（ A）。 二吸塔尾氣：二吸塔 尾氣主要含 SO2和硫酸霧，尾氣量 。 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，見(jiàn)表 44。 5800 20m3 1 16MnRQ 20 地下槽 φ 4200179。 14 1 Q235A 8 冷熱換熱器 φ 3800179。 （ 4）干吸塔：采用先進(jìn)的塔結(jié)構(gòu)，填料支撐的開(kāi)孔率大于 50%，內(nèi)裝填阻力小、傳質(zhì)效率高的階梯耐酸填料，塔頂設(shè)有纖維除沫器或金屬絲網(wǎng)除沫器，干吸塔均為鋼殼內(nèi)襯耐酸磚結(jié)構(gòu)。 設(shè)計(jì)引用標(biāo)準(zhǔn) （ 1）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 Instrumentation Symbol and Identification Control Valve Sizing Equations ANSI/ FacetoFace Dimensions for Flanged Control Valves ANSI Control Valves Seat Leakage ANSI Pipe Flanges and Flanged Fittings ANSI Pipe Threads （ 2）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T262493《流量測(cè)量節(jié)流裝置用孔板、噴嘴和文丘里管測(cè)量充滿(mǎn)圓管的流體流量》 GBJ9386《工業(yè)自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 （ 3）國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 HG/T206882021《化工工廠初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容深度規(guī)定》 HG/T205052021《過(guò)程檢測(cè)和控制系統(tǒng)用文字代號(hào)和圖形符號(hào)》 CCDRI 重慶川慶化工廠 30萬(wàn)噸 /年硫磺制酸項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 28 HG/T205072021《自動(dòng)化儀表選型規(guī)定》 HG/T205082021《控制室設(shè)計(jì)規(guī)定》 HG/T205092021《儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)定 》 HG/T205102021《儀表供氣設(shè)計(jì)規(guī)定》 HG/T205112021《信號(hào)報(bào)警﹑聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定》 HG/T205122021《儀表配管﹑配線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)定》 HG/T205132021《儀表系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)規(guī)定》 HG/T205142021《儀表及配線(xiàn)伴熱和絕熱保溫設(shè)計(jì)規(guī) 定》 HG/T205152021《儀表隔離和吹洗設(shè)計(jì)規(guī)定》 HG/T205162021《自動(dòng)分析器室設(shè)計(jì)規(guī)定》 HG/T2057395《分散型控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定》 HG/T20636～ 206391998《化工裝置自控工程設(shè)計(jì)規(guī)定（上﹑下卷）》 主要設(shè)備的選擇 主要設(shè)備選擇的 理由 （ 1）快速熔硫槽：帶攪拌并內(nèi)設(shè)蒸汽加熱盤(pán)管，上部為圓柱體，下 部為錐體。壓縮空氣要求無(wú)油（油份含量〈 8ppm ）， 無(wú)水（操作壓力下露點(diǎn)溫度 40℃），除去 3μ m 以上的微粒。同時(shí)根據(jù)工段需要可以設(shè)置若干現(xiàn)場(chǎng)操作室。快開(kāi)流量特性只用于兩位動(dòng)作的切斷閥。 。 （ 3） 流量檢測(cè)儀表 （孔板、噴嘴等）配智能差壓變送器；大口徑管道的氣體測(cè)量采用阿牛巴配智能差壓變送器；硫酸測(cè)量選用電磁流量計(jì)。對(duì)轉(zhuǎn)化器觸 媒層溫度測(cè)量選用多點(diǎn)熱電偶。聯(lián)鎖信號(hào)一般為故障安全型（正常 時(shí)是閉合的，在報(bào)警狀態(tài)時(shí)打開(kāi)）。 （ 2）硫磺制酸裝置設(shè)置一中央控制室， DCS配置 2～ 3 個(gè)操作站， 1～ 2個(gè)控制站，控制站中的 CPU、電源卡、通訊總線(xiàn)以及控制回路的 I/O 卡進(jìn)行 1： 1冗余。 裝置的生產(chǎn)能力和操作制度 主產(chǎn)品： 98%工業(yè)硫酸， 30萬(wàn)噸 /年生產(chǎn)能力。干燥酸自塔底自流至干吸塔循環(huán)槽，一部分流入調(diào)酸槽，與干燥塔、一吸酸塔吸收酸通過(guò)補(bǔ)加工藝水進(jìn)行調(diào)節(jié)，另一部分通過(guò)干燥塔循環(huán)泵送入干燥塔酸冷卻器，經(jīng)循環(huán)冷卻水冷卻后再進(jìn)入干燥塔進(jìn)行噴淋。經(jīng)反應(yīng)后，溫度升至 600℃左右進(jìn)入高溫過(guò)熱器回收熱量，高溫過(guò)熱器冷卻后的爐氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化器第二段催化劑床層進(jìn)行催化反應(yīng)，溫度升高至約 512℃后，進(jìn)入熱熱換熱器降溫至 440℃，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器第三段催化劑層進(jìn)行氧化反應(yīng)，溫度升高到約 459℃后，進(jìn)入冷熱換熱器，溫度降至約 175℃，送至第一吸收塔吸收塔中氣體中的 SO3，未被吸收的氣體經(jīng)過(guò)塔頂?shù)睦w維過(guò)濾器除去其中的酸霧后，依次通過(guò)冷熱換熱器、熱熱換熱器分別與轉(zhuǎn)化器三段和二段出口的爐氣進(jìn)行逆流換熱，氣體被加熱至 430℃后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器第四段進(jìn)行氧化反應(yīng)。 CCDRI 重慶川慶化工廠 30 萬(wàn)噸 /年硫磺制酸項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 17 引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備 （ 1）引進(jìn)設(shè)備理由和內(nèi)容 國(guó)內(nèi)硫酸工業(yè)技術(shù)水平雖然取得了很大進(jìn)展，但硫磺制酸技術(shù)和主要設(shè)備由于起步較晚，較國(guó)外先進(jìn)水平仍有差距，主要設(shè)備性能尚落后于國(guó)外，節(jié)能技術(shù)、污染控制技術(shù)，新材料、新設(shè)備的開(kāi)發(fā)及催化劑的性能方 面也與國(guó)外先進(jìn)水平有一定的差距。粗硫過(guò)濾采用加壓過(guò)濾，與自然沉降過(guò)濾相比，過(guò)濾速度快、設(shè)備體積小、排渣操作方便。 目前，國(guó)外對(duì)改進(jìn)硫酸工藝進(jìn)行了廣泛的研究，有多項(xiàng)成熟的工藝應(yīng)用于硫酸生產(chǎn)，其主要有加拿大 Cansolv工藝公司開(kāi)發(fā)的在一轉(zhuǎn)一吸裝置后增設(shè)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(guò)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(kāi)發(fā)的 SPANE工藝，即 接近于零排放的硫酸生產(chǎn)工藝，是將古老的塔式法與現(xiàn)代的接觸法工藝相結(jié)合，裝置的投資相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)兩轉(zhuǎn)兩吸的 93％ ，操作能耗相當(dāng)于 79％ ，尾氣二氧化硫濃度為 8． 8 mg/m3 ；印度 Poseidom工程咨詢(xún)公司開(kāi)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(zhuǎn)化器，代替空氣作為冷激氣，采用一轉(zhuǎn)一吸工藝時(shí)，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(zhuǎn)兩吸尾氣循環(huán)工藝，二氧化硫排放量還會(huì)大大減少 。但由于投資高，國(guó)內(nèi)到目前為止僅CCDRI 重慶川慶化工廠 30 萬(wàn)噸 /年硫磺制酸項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 15 有一家企業(yè)引進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)。蘇州精細(xì)化工集團(tuán)有限公司 30 萬(wàn)噸 /年硫磺制酸裝置已連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行多年。另外，硫磺制酸建設(shè)周期短，操作管理方便。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。因此，本項(xiàng)目選用磷石膏制酸的工藝路線(xiàn)，條件尚未成熟。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)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(chǎn) 56萬(wàn)噸硫酸裝置，黃麥嶺磷化公司年產(chǎn) 28萬(wàn)噸硫酸 裝置，廣西鹿寨磷肥廠年產(chǎn) 40萬(wàn)噸硫酸裝置，貴州翁福磷礦年產(chǎn) 80 萬(wàn)噸硫酸裝置以及“十五”期間建成的廣東云浮年產(chǎn) 40 萬(wàn)噸硫酸裝置等等。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。CCDRI 重慶川慶化工廠 30萬(wàn)噸 /年硫磺制酸項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 11 3 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 生產(chǎn)規(guī)模選擇原則主要是根據(jù)市場(chǎng)需 求、資金籌措、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和重慶地區(qū)（主要是長(zhǎng)壽地區(qū)）的運(yùn)輸、建設(shè)場(chǎng)地及綜合利用、硫磺來(lái)源等條件，結(jié)合國(guó)內(nèi)外硫磺制酸生產(chǎn)規(guī)模，建設(shè)裝置工藝、設(shè)備盡最大限度實(shí)行國(guó)產(chǎn)化，以降低工程投資。據(jù)全行業(yè)統(tǒng)計(jì)， 2021年硫鐵礦制酸成本為 元 /噸，硫磺制酸成本 元 /噸； 2021 年硫鐵礦制酸成本為 元 /噸（其中大型企業(yè)為 210～ 230 元 /噸，小型企業(yè)最高到 450元 /噸），硫磺制酸成本 元 /噸；隨著近來(lái)硫磺價(jià)格的持續(xù)上漲，兩者的成本差距已發(fā)生逆轉(zhuǎn)，目前大多數(shù)硫磺制酸廠家的硫磺到廠價(jià)超過(guò) 1000 元 /噸，硫酸成本超過(guò) 350元 /噸，這為大型硫鐵礦制酸裝置提供了很好的市場(chǎng)空間。我國(guó)的硫酸生產(chǎn)受原料限制，只能以硫鐵礦為主，硫磺和冶煉煙氣為輔。受到工藝條件的制約，硫鐵礦制酸難以得到較大的發(fā)展。自 1998 年開(kāi)始，我國(guó)從日本和韓國(guó)進(jìn)口的硫酸量也呈逐年增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。 近年來(lái)，隨著我國(guó)磷復(fù)肥工業(yè)的發(fā)展，配套建設(shè)了一批大型硫鐵礦和硫磺制酸裝置，同時(shí)，有色金屬企業(yè)的冶煉煙氣制酸也得到了同步發(fā)展。 化肥工業(yè)是硫酸最大消費(fèi)用戶(hù)，世界上一半以上的硫酸用于化肥生產(chǎn)，我國(guó)用于化肥生產(chǎn)的硫酸占總產(chǎn)量的 71％以上。 存在的主要問(wèn)題和建議 本項(xiàng)目生產(chǎn)中間 產(chǎn)物 SO SO3為 強(qiáng)刺激性 化學(xué)品， 濃硫酸有強(qiáng)烈的腐蝕性 ，對(duì)皮膚、CCDRI 重慶川慶化工廠 30 萬(wàn)噸 /年硫磺制酸項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 5 粘膜等組織有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用，人體任一部位組織接觸到硫酸，都會(huì)立即引起組織的破壞和嚴(yán)重?zé)齻?通過(guò)對(duì) 園區(qū) 市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)分析，項(xiàng)目的產(chǎn)品銷(xiāo)售市場(chǎng)均具有充分的市場(chǎng)容量 ，此外，川慶本廠每年消耗 10 萬(wàn)噸硫酸。 CCDRI 重慶川慶化工廠 30 萬(wàn)噸 /年硫磺制酸項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 4 （ 5） 投資估算與技術(shù)