【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 部分的高溫廢熱約占 60%,干吸部分的低溫廢熱約占40%[16]。 我國(guó)在硫磺制酸裝置的廢熱回收技術(shù)方面起步較晚。 70 年代 我國(guó)硫磺制酸裝置廢熱回收狀況 : 。 ,事故率較高。 80 年代我國(guó)相繼引入國(guó)外全套廢熱利用設(shè)備 ,提高了硫磺制酸裝置廢熱回收的效率 [17]。 焚硫和轉(zhuǎn)化工段高中溫廢熱的回收系統(tǒng)一般設(shè)置 ,廢熱鍋爐 ,過(guò)熱器和省煤器。具體根據(jù)裝置規(guī)模的不同 ,其系統(tǒng)設(shè)置也有所差異。一般在焚硫爐后設(shè)有廢熱鍋爐 ,目前多采用火管鍋爐 ,在轉(zhuǎn)化工段設(shè)有過(guò)熱器和省煤器。 對(duì)于干吸工段低溫廢熱的回收 ,由于品味較低 ,回收利用在技術(shù)上比較困難。我國(guó) 80 年代前這些熱量都是由淋灑式鑄鐵排管冷卻后隨冷卻水 帶到環(huán)境中。80 年代后期 ,我國(guó)開(kāi)發(fā)了幾種回收利用低溫廢熱的方法和技術(shù) : 加熱脫鹽水 ,提高進(jìn)除氧器的水溫 ,從而減少除氧器蒸汽消耗。 生產(chǎn)熱水用于其它裝置 ,如 :用于磷酸濃縮或氨蒸發(fā)等 ,但這種方法必須是磷酸和磷酸或合成氨等裝置的聯(lián)合化工企業(yè)。 生產(chǎn)熱水用于居民生活。 孟山都環(huán)境化學(xué)公司在 80 年代后期開(kāi)發(fā)了硫酸高溫吸收產(chǎn)生低壓蒸汽的系統(tǒng) (簡(jiǎn)稱 HRS)。該系統(tǒng)主要由 HRS 熱回收塔、 HRS 酸循環(huán)泵、 HRS 鍋爐及 HRS稀釋器 4 臺(tái)設(shè)備組成。該裝置的應(yīng)用 ,使得廢熱的回收率從傳統(tǒng)裝置的 70%提高到 93%[18]。 論文設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容與意義 本文設(shè)計(jì)項(xiàng)目為 300 kt/a 硫磺制酸裝置 ,原料為揚(yáng)子石化等裝置回收下來(lái)的液體硫磺。 作為重要的無(wú)機(jī)基礎(chǔ)化工原料 ,自其工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái) ,其生產(chǎn)工藝不斷改善和提高 ,產(chǎn)量更是迅速增長(zhǎng)。到 20 世紀(jì) 90 年代以后 ,隨著我國(guó)有色冶煉行業(yè)的發(fā)展 ,以及國(guó)際硫磺價(jià)格的下降和環(huán)保要求的日益嚴(yán)格 ,硫磺制酸在制酸工業(yè)中占據(jù)了非重要的地位。至 2020 年我國(guó)硫磺制酸產(chǎn)能已達(dá)到 38000kt/a,產(chǎn)量為32980kt/a,2020?2020 年硫磺制酸產(chǎn)能、產(chǎn)量年均增長(zhǎng)率分別為 %,%。預(yù) 計(jì)到“十二五”末期我國(guó)硫磺制酸產(chǎn)能將達(dá)到 47000~50000kt/a,產(chǎn)量約40000kt/a。 本裝置的建成可以吸收周邊石油化工裝置回收的硫磺 ,同時(shí)可以緩解國(guó)內(nèi)硫酸供給相對(duì)緊張的形勢(shì)。國(guó)內(nèi)硫酸工業(yè)的重心正由硫鐵礦制酸一步步轉(zhuǎn)移到硫磺制酸上來(lái) ,該裝置的設(shè)計(jì)與建成不僅是響應(yīng)該行業(yè)的趨勢(shì) ,更是本著保護(hù)環(huán)境節(jié)能減排的現(xiàn)代工業(yè)責(zé)任心。 第二章 總論 項(xiàng)目概述 本文設(shè)計(jì)一套年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸的硫磺制酸裝置 ,本裝置的原料采用樣子石化等裝置硫回收下來(lái)的液體硫磺 ,原料的質(zhì)量和數(shù)量有保障。本裝置焚硫采用 機(jī)械噴嘴霧化的噴霧式焚硫爐 ,采用國(guó)產(chǎn)催化劑、“ 3+2”兩次轉(zhuǎn)化工藝。采用中壓余熱回收器、過(guò)熱器和省煤器回收焚硫和轉(zhuǎn)化工段的廢熱產(chǎn)生中壓過(guò)熱蒸汽。本裝置的產(chǎn)品是符合一等品指標(biāo)濃度為 98%的濃硫酸。該裝置技術(shù)成熟 ,設(shè)備先進(jìn) ,產(chǎn)品收率 ?,同時(shí)該裝置還有原料清潔 ,不產(chǎn)生礦渣或酸性污水等優(yōu)點(diǎn) ,符合科學(xué)發(fā)展觀。 本文設(shè)計(jì)裝置年產(chǎn) 98%工業(yè)硫酸 30萬(wàn)噸 ,裝置運(yùn)轉(zhuǎn)市場(chǎng)為 8000小時(shí) /年。 設(shè)計(jì)依據(jù) 化工工廠初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容深度 HG/T206882020 2020 年南京工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 該裝置的可行性 評(píng)估報(bào)告 本項(xiàng)目的環(huán)境影響報(bào)告書(shū)及其批復(fù)文件 職業(yè)病危害預(yù)評(píng)價(jià)報(bào)告及其批復(fù)原文件 設(shè)計(jì)原則 由于化工廠的投資建設(shè) ,要考慮到環(huán)境、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)可行性、人員等各方面的因素 ,所以參照以下設(shè)計(jì)原則。 環(huán)境保護(hù)條例 (1)地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB383888 (2)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB309582 (3)城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) GB309682 (4)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB897888 (5)工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn) GBJ473 (6)鍋爐 煙塵排放標(biāo)準(zhǔn) GB384183 約束條件 (1)設(shè)計(jì)考慮的外部約束條件 : 1)政府制定的各種法律、規(guī)定和要求 。 2)各種自然規(guī)律 。 3)安全要求 。 4)衛(wèi)生要求 。 5)資源情況 。 6)各種必須遵循的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 。 7)經(jīng)濟(jì)要求 ,經(jīng)濟(jì)可行。 (2)設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)部約束條件 : 1)生產(chǎn)技術(shù) :技術(shù)軟硬件的來(lái)源、技術(shù)成熟程度、價(jià)格和使用條件 。 2)材料 :原材料、建筑材料、關(guān)鍵設(shè)備等供應(yīng)的難易 。 3)時(shí)間 :允許和需要的設(shè)計(jì)時(shí)間 。 4)人員 :素 質(zhì)和數(shù)量 。 5)產(chǎn)品規(guī)格 。 6)建設(shè)單位的具體要求 。 7)建廠地區(qū)的具體情況。 項(xiàng)目建設(shè)意義 作為重要的無(wú)機(jī)基礎(chǔ)化工原料 ,自其工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái) ,其生產(chǎn)工藝不斷改善和提高 ,產(chǎn)量更是迅速增長(zhǎng)。到 20 世紀(jì) 90 年代以后 ,隨著我國(guó)有色冶煉行業(yè)的發(fā)展 ,以及國(guó)際硫磺價(jià)格的下降和環(huán)保要求的日益嚴(yán)格 ,硫磺制酸在制酸工業(yè)中占據(jù)了非重要的地位。至 2020 年我國(guó)硫磺制酸產(chǎn)能已達(dá)到 38000kt/a,產(chǎn)量為32980kt/a,2020?2020 年硫磺制酸產(chǎn)能、產(chǎn)量年均增長(zhǎng)率分別為 %,%。預(yù)計(jì)到“十二五”末期我國(guó)硫磺制酸產(chǎn)能將達(dá)到 47000~50000kt/a,產(chǎn)量約40000kt/a。 本裝置的建成可以吸收周邊石油化工裝置回收的硫磺 ,同時(shí)可以緩解國(guó)內(nèi)硫酸供給相對(duì)緊張的形勢(shì)。國(guó)內(nèi)硫酸工業(yè)的重心正由硫鐵礦制酸一步步轉(zhuǎn)移到硫磺制酸上來(lái) ,該裝置的設(shè)計(jì)與建成不僅是響應(yīng)該行業(yè)的趨勢(shì) ,更是本著保護(hù)環(huán)境節(jié)能減排的現(xiàn)代工業(yè)責(zé)任心。 原料及產(chǎn)品方案 本套裝置的原料采用揚(yáng)子石化等裝置硫回收下來(lái)的液體硫磺 ,原料經(jīng)精硫槽處理后可以直接使用。 產(chǎn)品規(guī) 格為 98%的工 業(yè)硫 酸 ,98% 工業(yè)硫 酸質(zhì) 量符 合國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)GB534/T2020 一等品指標(biāo)。具體如表 。 表 工業(yè)一等品 98%硫酸指標(biāo) Tab The indicator of industrial Grade sulfuric acid with 98%w/w 項(xiàng) 目 98%工業(yè)硫酸指標(biāo) H2SO4 ≥ 98% 灰分 ≤ % Fe ≤ % As ≤ % 透明度 ≥ 50mm 色 度 ≤ Hg ≤ % Pb ≤ % 本裝置每年生產(chǎn)符合該標(biāo)準(zhǔn)的濃硫酸 30 萬(wàn)噸 (折 100%硫酸計(jì) ) 主要物料規(guī)格及消耗 本工藝所需要的原料用量以及公用工程的消耗量列于表 。 表 主要物料消耗表 Tab The main material consumption 序號(hào) 項(xiàng)目 規(guī)格 數(shù)量 備注 1 液硫 按供給 萬(wàn)噸 /年 2 空氣 環(huán)境空氣 3 鍋爐給水 104℃ / 萬(wàn)噸 /年 4 催化劑 工業(yè)等級(jí) 288m3 一次裝填量 5 電 350/220V 萬(wàn)千瓦時(shí) /年 6 冷卻水 30℃ 1872 萬(wàn)噸 /年 主要危險(xiǎn)品性質(zhì) 該工藝中所涉及的原料和產(chǎn)品有一定的危險(xiǎn)性 ,其主要危險(xiǎn)物品德性質(zhì)見(jiàn)表 。 表 主要危險(xiǎn)物品性質(zhì)表 Tab Main properties of dangerous goods 危險(xiǎn)品 熔點(diǎn) /℃ 沸點(diǎn) /℃ 閃點(diǎn) /℃ 爆炸極限 /V% 毒性 可燃性 上限 下線 硫酸 330 無(wú)意義 無(wú)意義 無(wú)意義 強(qiáng)腐蝕性 不可燃 硫磺 119 無(wú)意義 可致慢性中毒 易燃 第三章 工藝流程 設(shè)計(jì)目標(biāo) 概述 本文設(shè)計(jì)論述的是一套硫磺制酸裝置 ,本裝置采用機(jī)械霧化焚硫 ,采用“ 3+2”兩轉(zhuǎn)兩吸工藝流程。該套裝置可以將揚(yáng)子石化等裝置硫回收下來(lái)的液硫轉(zhuǎn)化成 98%的硫酸產(chǎn)品。盡量采取可行的措施回收工藝流程中的余熱。 生產(chǎn)規(guī)模 本文設(shè)計(jì) 30 萬(wàn)噸 /年硫磺制酸裝置以滿足各個(gè)行業(yè)日益增長(zhǎng)的需求 ,同時(shí)緩解我國(guó)過(guò)去以硫鐵礦制酸帶來(lái)的環(huán)境和產(chǎn)量的壓力。 工藝路線選擇 工藝路線選擇原則 原料來(lái)源的可靠性。化工生產(chǎn)過(guò)程大部分是連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程 ,原料數(shù)量及質(zhì) 量的穩(wěn)定可靠地供應(yīng)是進(jìn)行正常生產(chǎn)的基本條 件。 盡可能選擇當(dāng)?shù)鼗蚋浇脑稀? 經(jīng)濟(jì)性。工藝路線影響到擬建廠的技術(shù)方案、廠址、環(huán)境保護(hù)等多個(gè)方面 ,從而對(duì)項(xiàng)目的投資、成本、利潤(rùn)產(chǎn)生影響。 資源利用的合理性。這種合理性是從國(guó)民經(jīng)濟(jì)角度來(lái)考察的 ,因?yàn)閲?guó)家的資 源有限 ,要用有限的資源來(lái)獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。 工藝技術(shù)的先進(jìn)性。技術(shù)的先進(jìn)是指項(xiàng)目建設(shè)投資后 ,生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)、 產(chǎn)量、運(yùn)