【文章內(nèi)容簡介】 環(huán)水補充水降耗 110 萬噸 /年，電力降耗 864 萬 kWh/年，合計節(jié)能降耗折標煤33830 噸； 削減了廢水排放量，以新帶老，有利于環(huán)境保護；項目新增就業(yè)崗位12 個； 項目每年可新增利潤總額 1409 萬元，新增銷售稅金 367 萬元， 靜態(tài)投資回收期為 年（含建設期），經(jīng)濟效益、節(jié)能效益、環(huán)保效益和社會效益顯著。投資建 設本項目裝置 ， 對于企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、提高經(jīng)濟效益和產(chǎn)品競爭力 、 合理利用能源 及可持續(xù)發(fā)展具有深遠的意義。 可行性研究報告編制的依據(jù)和原則 可行性研究報告編制依據(jù) 硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告 5 湖北省化學工業(yè)研究設計院 (1) 原中石化協(xié)產(chǎn)計發(fā)［ 2021］ 76 號文關(guān)于印發(fā)《化工投資項目可行性研究報告編制辦法》的通知 (2) XXXXXXXXXXX公司 與湖北省化學工業(yè)研究設計院簽訂的硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告編制合同 (3)由 XXXXXXXXXXX公司 提供的建設硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目 裝置的有關(guān)基礎資料 可行性研究報告編制原則 (1)嚴格貫 徹執(zhí)行《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》和國家發(fā)展和改革委員會《關(guān)于印發(fā)“十一五”十大重點節(jié)能工程實施意見的通知》精神及國家標準、規(guī)范、政策。 (2)采用先進節(jié)能的生產(chǎn)工藝技術(shù) , 努力降低消耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量 , 力求達到國內(nèi)外同類型裝置的先進水平。 (3)結(jié)合已選廠址具體情況 , 總圖合理布局 , 盡量節(jié)省用地 , 少征地少拆遷。 (4)提高自動化水平 , 盡量減少操作和管理人員 , 儀表水平落實可靠與適度先進相結(jié)合。 (5)注重采取環(huán)境保護措施 , 努力“以新帶老”和避免產(chǎn)生新的污染源。環(huán)保工程與工藝裝置同步設 計、同步施工和同步投產(chǎn)。 項目建設的有利條件 （ 1） 項目 工業(yè)化技術(shù)來源于 美國孟山都環(huán)境化學公司（ MECS）的硫酸低位熱能回收的 成熟 專利技術(shù)（ HRS） 。 裝置性能穩(wěn)定， 為項目建成和盡快發(fā)揮效益提供可靠技術(shù)保障。 硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告 6 湖北省化學工業(yè)研究設計院 （ 2） 建設單位 擁有一批具有豐富生產(chǎn)管理經(jīng)驗的高級人才， 為本項目裝置建成投產(chǎn)和正常運行提供可靠的組織、管理保障。 （ 3） 建設單位 具有較強的資金籌措能力、抗風險能力和資金還貸能力。 （ 4） 建設單位擁有較雄厚技術(shù)力量儲備，在化肥領域具有較強的研發(fā)能力 。 可行性研究報告研究范圍 （ 1）硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改 造項目工藝技術(shù)方案； （ 2）與工藝裝置配套的公用工程及輔助設施方案； （ 3）項目的環(huán)境保護、勞動安全和衛(wèi)生評估； （ 4）投資估算與技術(shù)經(jīng)濟評價； （ 5）招標方案 項目可行性研究結(jié)論 研究的簡要結(jié)論 （ 1）本項目的建設、實施是必要的和必需的； （ 2）產(chǎn)品市場銷售前景廣闊，生產(chǎn)規(guī)模合適； （ 3） 采用成熟的生產(chǎn)工藝， 技術(shù)可靠，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定； （ 4）本項目的“三廢”易于治理，并有可靠的技術(shù)和方案； （ 5）研究結(jié)果表明，本項目具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益，建議盡快實施。 存在的主要問題和建議 建 議建設單位 盡快完 成與美國孟山都環(huán)境化學公司（ MECS）完成合作談判 ，進入建設階段 ，使項目早日建成投產(chǎn)創(chuàng)造效益。 附表 11： 主要技術(shù)經(jīng)濟指標表 硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告 7 湖北省化學工業(yè)研究設計院 表 11 主要技術(shù)經(jīng)濟指標表 項 目 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 一 改造規(guī)模 硫磺制酸 萬噸 /年 60 二 生產(chǎn)方案 1 （副產(chǎn)） 萬噸 /年 2 （節(jié)約） 萬噸 /年 3 循環(huán)水（節(jié)約） 萬噸 /年 3680 4 新鮮水（節(jié)約） 萬噸 /年 110 5 電（節(jié)約） 萬 kWh/年 864 三 年操作日 天 330 四 公用動力消耗量 1 軟水 萬噸 /年 五 裝置總定員 人 12 六 工程項目投入總資金 萬元 8226 流動資金 萬元 0 硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告 8 湖北省化學工業(yè)研究設計院 七 年均節(jié)約成本 萬元 1776 八 成本和費用 年均總成本費用 萬元 2498 九 年均利潤總額 萬元 1409 十 年均銷售稅金 萬元 367 十一 財務評價指標 1 投資利潤率 % 2 投資利稅率 % 3 投資回收期 I(稅前 ) II(稅后 ) 年 年 含建設期 4 全投資內(nèi)部收益率 I(稅前 ) Ⅱ (稅后 ) % % 5 全投資凈現(xiàn)值 I (稅前 ) II(稅后 ) 萬元 萬元 4025 2157 ic=12% 6 生產(chǎn)能力利用率 (BEP) % 硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告 9 湖北省化學工業(yè)研究設計院 2 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 政策符合性 能源是人類賴以生存和 發(fā)展的不可缺少的物質(zhì)基礎 , 能源利用是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要課題之一。我國的環(huán)境污染問題已經(jīng)受到了國際社會的高度關(guān)注。隨著人口的增加和經(jīng)濟的發(fā)展，我國資源相對不足的矛盾將日益突出。 回收利用工業(yè)余熱是節(jié)約能源、保護資源、保護環(huán)境的重要措施，從 70年代中開始，就受到國家重視。 開展資源綜合利用，是我國一項重大的技術(shù)經(jīng)濟政策，也是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中一項長遠的戰(zhàn)略方針，對于節(jié)約資源，改善環(huán)境，提高經(jīng)濟效益，促進經(jīng)濟增長方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置和可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義。 為推動全社會大力節(jié)能 降耗，提高能源利用效率，加快建設節(jié)能型社會，我國制定和發(fā)布的第一個節(jié)能中長期專項規(guī)劃，提出了十一 ?五乃至今后一個時期我國的節(jié)能指導思想原則和目標、節(jié)能的重點領域、重點工程及保障措施。規(guī)劃提出 2021 年到 2021 年，年均節(jié)能率為 %，形成的節(jié)能能力為 4億噸標準煤， 2021年到 2020 年年均節(jié)能率為 3%，形成的節(jié)能能力為 14億噸標準煤，主要產(chǎn)品單位能耗指標 2021 年總體達到或接近 20 世紀 90年代初國際先進水平，其中大中型企業(yè)達到本世紀初國際先進水平； 2020 年達到或接近國際先進水平，主要耗能設備能效指標 2021 年新增主要耗能設備能源效率達到或接近國際先進水平，十一 ?五硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告 10 湖北省化學工業(yè)研究設計院 期間在工業(yè)節(jié)能方面重點推進電力、煤炭、有色金屬、石化、化工建材等高耗能行業(yè)節(jié)能，通過結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)改造加強管理，提高能源利用效率 ,并建成一批符合循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展要求的資源節(jié)約型、環(huán)境友好型先進企業(yè)和化工園區(qū)。 國家鼓勵化工行業(yè)進行節(jié)能和環(huán)保改造。而且 企業(yè)要生存和發(fā)展也必須 充分運用先進技術(shù)進行技術(shù)改造， 既要發(fā)揮資源優(yōu)勢，也不能完全依賴資源消耗來支撐經(jīng)濟的長期快速增長。要充分、高效利用有限的資源，搞好資源節(jié)約和綜合利用，加強節(jié)能降耗， 降低生產(chǎn)成本，提高競 爭力， 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，使有限的資源發(fā)揮出最大的效用。 本項目為硫磺制酸生產(chǎn)低溫位熱能的回收與利用。針對建設單位生產(chǎn)中一方面要求外部供熱 ,另一方面又浪費自身熱能的現(xiàn)狀，擬建設 HRS 裝置回收余熱。這樣，不僅做到生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的熱量平衡，減少耗用外供的蒸汽，供裝置使用，節(jié)省鍋爐燃煤，充分利用能源，又節(jié)約了煤資源與水資源，還可以減少對環(huán)境的污染，符合黨中央國務院提出的用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，走節(jié)約能源，節(jié)約資源，保護環(huán)境相協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展道路的產(chǎn)業(yè)政策，具有明顯的經(jīng)濟效益與社會效益，擬建項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃 要求。 生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案 作為年產(chǎn) 60 萬噸磷銨及 NPK 復合肥的配套工程， XXXXXXXXXXX 公司 建設了年產(chǎn) 60 萬噸硫磺制酸項目，其所產(chǎn)硫酸作為磷肥生產(chǎn)的中間產(chǎn)品。 該裝置 以進口固體硫磺為原料，采用帶攪拌器的快速熔硫，粗硫經(jīng)過過濾器過濾，液體硫磺用泵加壓機械霧化焚燒，“ 3＋ 1”兩轉(zhuǎn)兩吸工藝，轉(zhuǎn)化率達 %。設置 94t/h 高壓廢熱鍋爐、蒸汽過熱器和省煤器，回收焚硫轉(zhuǎn)化的高、中位熱能，產(chǎn)生 482℃， 硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告 11 湖北省化學工業(yè)研究設計院 的高壓過熱蒸汽，將回收的過熱蒸汽用于發(fā)電。配套設計有一臺 12MW 抽背機組，將硫磺制酸余熱鍋爐產(chǎn)蒸汽 接入抽背發(fā)電機組，并與電廠主蒸汽母管連通，通過供熱管道給磷酸二銨、 NPK等生產(chǎn)裝置供汽。 硫磺制酸反應過程中產(chǎn)生了大量的高、中、低溫余熱，僅對高溫熱能進行了回收利用，對大部分中低溫余熱沒有充分利用，熱能利用率只有 70%， 熱能利用率不高，然而 為滿足生產(chǎn)需要大量生產(chǎn)低壓蒸汽，消耗大量的鍋爐煤，造成了一面大量浪費，一面又大量需求的局面。因此，進一步提高該項目中低位熱能的利用率是非常必要的。 Monsanto 公司于 1987 年首次開發(fā)出 HRS 系統(tǒng)并獲得專利，該工藝處于世界領先地位，是硫酸系統(tǒng)最大限度回收熱能的一次優(yōu)化。 用 HRS吸收塔、 HRS 鍋爐、 HRS加熱器、 HRS 稀釋器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的中間吸收塔及其循環(huán)系統(tǒng)，可生產(chǎn) ， 175℃的低壓蒸汽，每噸酸可多產(chǎn) 噸低壓蒸汽，熱能回收率由過去的 70%，提高至95%。 根據(jù)國內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，中國硫酸工業(yè)協(xié)會也推薦首選孟山都公司的 HRS技術(shù)，本項目擬采用該技術(shù)以進一步提高熱能利用效率。 本項目采用美國孟山都環(huán)境化學公司（ MECS）的硫酸低位熱能回收專利技 術(shù)（ HRS）和設備，建設 1800t/d（噸 /天）硫磺制酸低位熱能回收裝置和配套設施。建成投產(chǎn)后， 在保持原有硫酸產(chǎn)量不變的 情況下，項目比原裝置節(jié)能降耗減排情況如下： 1） HRS 多產(chǎn) 蒸汽 萬噸 /年； 2）除氧器降耗 蒸汽 萬噸 /年； 3）循環(huán)水降耗 3680 萬噸 /年； 硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告 12 湖北省化學工業(yè)研究設計院 4）循環(huán)水補充水降耗 110 萬噸 /年； 5）電力降耗 864萬 kWh/年； 6）廢水減排 24萬噸 /年。 硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告 13 湖北省化學工業(yè)研究設計院 3 工藝技術(shù) 工藝技術(shù)方案選擇 國內(nèi)外工藝技術(shù)概況 硫磺制酸概況 在硫磺制酸生產(chǎn)過程中，從硫磺燃燒生成二氧化硫、二氧化硫催化氧化生成三氧化硫到三氧化硫吸收生成硫酸的每一步反應都是放熱反應 ，總的反應熱約為500KJ/mol 硫酸。除裝置散熱﹑排氣等損失外，其余熱量理論上均可回收利用?？苫厥盏臒崃恐蟹倭蚝娃D(zhuǎn)化部分的高中溫余熱約占 70%，干吸部分的低溫余熱約占30%。如何安全可靠充分合理地回收利用這些熱量，不僅標志制酸裝置的技術(shù)水平，而且還決定著制酸裝置經(jīng)濟上的生存能力。 高中溫余熱回收 我國硫酸產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和原料結(jié)構(gòu)調(diào)整在“十五”期間取得了舉世矚目的成績。目前，我國硫酸產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的 20%，超過美國，居世界第一位。 硫酸生產(chǎn)根據(jù)原料不同，有硫磺制酸、硫鐵礦制酸及冶煉煙氣制酸等。其中，硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告 14 湖北省化學工業(yè)研究設計院 硫磺制酸流 程簡單，操作簡便，工藝穩(wěn)定，容易實現(xiàn)自動化控制，具有大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢。近年來我國硫酸工業(yè)技術(shù)和裝備有了較大進步，并引進了國外一些技術(shù)裝置。如德國魯奇（ Lurqi）、美國孟山都（ Monsanto）、加拿大開米蒂克斯（ Chemetics）、瑞典波利頓（ Boliden）、日本三菱重工（ MHI）等公司的成套硫酸裝置、技術(shù)、設備儀表、閥門等，使世界上主要的先進技術(shù)和設備在國內(nèi)都有了樣板。為我國硫酸裝置大型化、提高硫酸生產(chǎn)技術(shù)及達到國際先進水平起到了重要作用。硫磺制酸裝置的規(guī)模也在向大型化發(fā)展，云磷單系列 600kt/a 已建成投產(chǎn)， 2 800kt/a 正在設計，云南富瑞單系列 800kt/a 也建成投產(chǎn)，目前國內(nèi)已建成的規(guī)模最大的硫磺制酸裝置為江蘇張家港雙獅集團 1000kt/a 硫磺制酸。隨著我國大型磷復肥發(fā)展的需要，硫酸新技術(shù)和裝備的引進、消化吸收，大型硫酸裝置還將陸續(xù)興建。 二十世紀六十年代，我國硫酸裝置開始使用中壓余熱鍋爐。進入八十年代，我國硫酸廠在余熱利用方面進展較快，目前規(guī)模在 40kt/a 以上的硫酸廠大部分已較好地利用高溫位余熱產(chǎn)汽發(fā)電，取得了顯著的效益。 （一）可回收的高中溫余熱：硫磺焚燒及二氧化硫催化氧化為三氧化硫所 釋放的熱量，除了爐氣在兩個吸收塔中所損失的熱量外，其余的熱量均為余熱必須