【正文】 年份 2021 2021 2021 2021 2021 2021 產(chǎn)量 進(jìn)口量 出口量 表觀消費量 中國的硫酸工業(yè)是從計劃經(jīng)濟(jì)發(fā)展起來的，企業(yè)很多，大多規(guī)模很小，產(chǎn)業(yè)分散。項目的具體經(jīng)濟(jì)指標(biāo)詳見表 11。 （ 2） 輔助裝置與公用 工 程 硫磺庫房 (1250 m2)、硫酸罐區(qū)（ 2臺 5000m3儲罐）、中控室、循環(huán)水（ 6000m3/h）、余熱發(fā)電站（ 6000kW）及變配電。 2021 年實現(xiàn)銷售收入 億元，出口創(chuàng)匯 1289 萬美元， 2021 年，工廠主要產(chǎn)品 2萘酚及 6硝供不應(yīng)求，價格不斷攀升，全年實現(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。 （ 2）重慶化工設(shè)計研究院與 川慶化工廠 簽訂的《 30 萬噸 /年硫磺制酸項目 可行性研究報告技術(shù)咨詢合同》（合同編號 2021ZX43） 。 自 1997 年亞洲金融風(fēng)暴以后，由于種種原因，工廠連年虧損，瀕臨破產(chǎn)。 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 4 （ 5） 投資估算與技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價。 存在的主要問題和建議 本項目生產(chǎn)中間 產(chǎn)物 SO SO3為 強刺激性 化學(xué)品， 濃硫酸有強烈的腐蝕性 ，對皮膚、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 5 粘膜等組織有強烈的刺激和腐蝕作用，人體任一部位組織接觸到硫酸，都會立即引起組織的破壞和嚴(yán)重?zé)齻? 近年來，隨著我國磷復(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，有色金屬企業(yè)的冶煉煙氣制酸也得到了同步發(fā)展。受到工藝條件的制約，硫鐵礦制酸難以得到較大的發(fā)展。據(jù)全行業(yè)統(tǒng)計， 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；隨著近來硫磺價格的持續(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超過 1000 元 /噸，硫酸成本超過 350元 /噸，這為大型硫鐵礦制酸裝置提供了很好的市場空間。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。因此，本項目選用磷石膏制酸的工藝路線，條件尚未成熟。另外，硫磺制酸建設(shè)周期短，操作管理方便。但由于投資高，國內(nèi)到目前為止僅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 15 有一家企業(yè)引進(jìn)此項技術(shù)。粗硫過濾采用加壓過濾，與自然沉降過濾相比，過濾速度快、設(shè)備體積小、排渣操作方便。經(jīng)反應(yīng)后，溫度升至 600℃左右進(jìn)入高溫過熱器回收熱量，高溫過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)過塔頂?shù)睦w維過濾器除去其中的酸霧后，依次通過冷熱換熱器、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)。 裝置的生產(chǎn)能力和操作制度 主產(chǎn)品： 98%工業(yè)硫酸， 30萬噸 /年生產(chǎn)能力。聯(lián)鎖信號一般為故障安全型（正常 時是閉合的，在報警狀態(tài)時打開）。 （ 3） 流量檢測儀表 （孔板、噴嘴等）配智能差壓變送器；大口徑管道的氣體測量采用阿牛巴配智能差壓變送器；硫酸測量選用電磁流量計?？扉_流量特性只用于兩位動作的切斷閥。壓縮空氣要求無油（油份含量〈 8ppm ）， 無水（操作壓力下露點溫度 40℃），除去 3μ m 以上的微粒。 （ 4）干吸塔：采用先進(jìn)的塔結(jié)構(gòu)，填料支撐的開孔率大于 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)。 5800 20m3 1 16MnRQ 20 地下槽 φ 4200179。 二吸塔尾氣：二吸塔 尾氣主要含 SO2和硫酸霧，尾氣量 。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。本項目采用“ 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 %。 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方面。 17370 1 Q235A 12 一吸酸塔 φ 5000179。與空氣霧化相比，具有霧化效果好，火焰角度大，動力消耗低，不易堵塞。 10%，頻率 50177。 （ 6）控制閥 原則上采用單、雙座閥；蒸汽選用籠式閥；對強腐蝕性介質(zhì)（如 H2SO4等），采用特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 26 殊合金或襯塑控制閥；對大口徑選用蝶閥。 （ 2）壓力和差壓測量儀表 ，變送器與被測介質(zhì)接觸部件的材質(zhì)有316L 和哈氏合金等。 （ 4）為了對生產(chǎn)過程中原、輔料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品、能耗進(jìn)行全面管理。出五段氣體經(jīng)低溫過熱器回收熱能，爐氣進(jìn)入第二吸收塔塔底。 （ 2）引進(jìn)設(shè)備一覽表 表 41 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= 工藝流程及消耗定額 工藝流程說明 （ 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）工藝流程說明 30 萬噸 /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)，其工藝流程框圖見圖 所示。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 。 （ 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。 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。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。同時副產(chǎn) ， 450℃的中壓過熱 蒸汽 43 t/h，用 6000kW 抽汽式發(fā)電機組發(fā)電，同時產(chǎn) 的低壓蒸汽30 噸 /小時。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)，強行關(guān)閉。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。2021 年至 2021 年硫酸產(chǎn)量平均遞增 ％。 （ 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 。 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)。 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。 （ 3）重慶 川慶化工廠 提供的有關(guān)本工程的基礎(chǔ)資料。 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。 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)、 增強企業(yè)出口創(chuàng)匯能力等多種功能為一體的項目。 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。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。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)。 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。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。 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％。大型硫磺制酸裝置可以為企業(yè)的裝置供應(yīng)主要能源。 （ 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、強腐蝕性等特點，被科技界、工業(yè)界廣泛關(guān)注。 液硫霧化器采用機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、工藝配管簡單、動力消耗低。 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)。硫酸質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T5342021一等品指標(biāo)。聯(lián)鎖輸出信號從DCS 送出。蒸汽測量選用渦街流量計。 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)。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。 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 S180018 風(fēng)量： 1800m3/min 風(fēng)壓： 94kPa 1800kW 1 HT合金 3 焚硫爐 φ 4500179。 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。 SO2排放量小于 600mg/m3，排放量 。 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。 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。 3）釩催化劑：國內(nèi)同類產(chǎn)品在活性、強度、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)。 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。 （ 2）焚硫爐：焚硫爐是硫磺制酸的關(guān)鍵設(shè)備，采用機械霧化式爐，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。 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。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。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。 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。 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)。 3）釩催化劑：國內(nèi)同類產(chǎn)品在活性、強度、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)。充分考慮到進(jìn)口硫磺水分大、酸度高、雜質(zhì)多的特點，在穩(wěn)妥可靠的前提下盡量利用廢熱。國內(nèi)已有多套硫磺制酸裝置的總轉(zhuǎn)化率達(dá)到 %以上的水平，如蘇州精細(xì)化工集團(tuán)公司的 30萬噸 /年硫磺制酸裝置則達(dá)到了 %以 上。另外我國大型硫磺制酸裝置已不單單是生產(chǎn)硫酸的裝置，現(xiàn)已成為企業(yè)的主要能源供應(yīng)裝置。 以磷石膏為原料生產(chǎn)硫酸副產(chǎn)水泥的生產(chǎn)工藝，是我國解決硫資源不足的最好途徑。根據(jù)國家《禁止用地項目目錄（ 2021 年本）》化工類項目中， 20 萬噸 /年規(guī)模以下的硫磺制酸禁止用地，