【正文】 硫 磺 制 酸 低 位 熱 能 回 收 節(jié) 能 改 造 項 目 可 行 性 研 究 報 告 35 儀表供氣裝置的儀表用空氣由裝置外供給，原有系統(tǒng)可以滿足項目需要。原有儀表供電系統(tǒng)可以滿足項目需要。閥體的材質(zhì)一般為不銹鋼。6）調(diào)節(jié)閥：小口徑以單座閥為主，大口徑選用蝶閥，高溫高壓介質(zhì)采用套筒閥。水及蒸汽流量的測量采用孔板作為測量元件。就地指示的溫度選用雙金屬溫度計。采用 4～20mADC二線制變送器，并帶有現(xiàn)場指示儀表。表 36 新增主要工藝設(shè)備一覽表序號 設(shè)備名稱 數(shù)量 規(guī)格型號 備注1 HRS 鍋 爐 1 Q＝32t/h,Kettle,碳鋼鍋殼,310M 不銹鋼管2 HRS 酸稀 釋器 1 碳鋼襯特富龍,與 HRS 鍋爐配套3 HRS 加 熱器 1 管殼式熱交換器,與 HRS 鍋爐配套4 HRS 預(yù)熱 器 1 管殼式熱交換器,與 HRS 鍋爐配套硫 磺 制 酸 低 位 熱 能 回 收 節(jié) 能 改 造 項 目 可 行 性 研 究 報 告 33 6 干燥塔酸循環(huán)泵 1 MSH2458 Q=663m3/h，h=23m,P=160kW7 二吸塔循環(huán)酸泵 1 MSH2288 Q=544m3/h，h=23m,P=160kW8 HRS 酸循 環(huán)泵 1 HSH38612 Q=1358m3/h，H=20m,P=220kW9 HRS 排酸 泵 2 HRMT2084 Q=58m3/h，H=18m,P=75kW10 HRS 塔 1 Φ6200x22470 Zecor－310M11 HRS 一 級分酸器 1 1212m3/h 310SS12 HRS 二 級分酸器 1 81m3/h 310SS13 HRS 塔除 霧器 44 VS132－003 44/ES212,Bed1814 HRS 酸取 樣罐 1 襯特富龍不銹鋼罐，400*400*50015 洗眼器 8 不銹鋼復(fù)式洗眼器16 尾洗泵 1 工程塑料泵 Q=50m3/h，H=45m,P=15kW17 尾洗槽 1 鋼筋混凝土，2022*2022*2022 自動控制 控制系統(tǒng)選擇硫酸生產(chǎn)余熱回收的 HRS 系統(tǒng)為引進項目，工藝較復(fù)雜，控制點很多，所有裝置和設(shè)備均為引進，選用 DCS 集散控制系統(tǒng)來完成過程工藝參數(shù)的顯示、記錄、調(diào)節(jié)、報警和聯(lián)鎖控制，設(shè)有一個操作室，1 個操作站或工程師站，儀表設(shè)備和系統(tǒng)也配套引進。其流程如圖 41 所示：硫 磺 制 酸 低 位 熱 能 回 收 節(jié) 能 改 造 項 目 可 行 性 研 究 報 告 30 除 氧 器脫 鹽 水 去 串 酸冷 脫 鹽 水 HRS塔二 級 酸 循 環(huán) 酸 泵轉(zhuǎn) 化 三 段 來 爐 氣 爐 氣 去 轉(zhuǎn) 化 四 段鍋 爐低 壓 蒸 汽 稀 釋 器加 熱 器預(yù) 熱 器 脫 鹽 水一 級 酸圖 41 HRS 低位熱能回收裝置工藝流程方框圖 蒸汽平衡宜化公司熱電車間現(xiàn)有 4 臺 75t/h、1 臺 130t/h 的次高壓循環(huán)流化床鍋爐和1 臺 94t/h 硫磺制酸鍋爐，配總裝機容量為 81MW 的抽背式和抽凝式發(fā)電機組（抽背式 6MW、12MW 各 1 套，抽凝式 12MW、23MW、28MW 各 1 套） ，供熱能力見表 35。本工程主要新增各類泵包括 HRS 循環(huán)泵、干燥循環(huán)泵、二吸酸循環(huán)泵、HRS 排酸泵。在 SO3爐氣熱量回收系統(tǒng)中，SO 3氣體與濃硫酸接觸，SO 3氣體與酸中的水分反應(yīng)生成硫酸并放出熱量，由于吸收了 SO3的硫酸濃度上升會產(chǎn)生濃縮熱，以上兩部分熱量都留在循環(huán)酸中。S0 3爐氣經(jīng)過 MONPLEX 冷熱換熱器、MONPLEX 熱熱換熱器換熱后進入 省煤器 3B。廢氣和廢渣的產(chǎn)生量及污染物排放均不發(fā)生變化。 表 3－2 改造前后產(chǎn)品消耗定額（以噸 100%H2SO4計）序 號 名 稱 及 規(guī) 格 單 位 改造前單耗 改造后單耗一 原輔料及動力1 硫磺 噸 2 催化劑 kg 3 工藝水 噸 4 循環(huán)冷卻水 Δt=10℃ 噸 5 脫鹽水 噸 6 蒸汽 噸 7 電 （380V，50HZ） kWh 868 儀表空氣 m3 9 輕柴油 kg 二 副產(chǎn)蒸汽（,175℃） 噸 0 蒸汽（,482℃） 噸 硫 磺 制 酸 低 位 熱 能 回 收 節(jié) 能 改 造 項 目 可 行 性 研 究 報 告 26 產(chǎn)品、副產(chǎn)品及主要中間產(chǎn)品由表 32 可知，采用 HRS 裝置副產(chǎn)蒸汽后，回收了低溫位熱能，循環(huán)冷卻水量由 減少到了 ；用熱量回收塔（HRS 塔）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的中間吸收塔，用 HRS 鍋爐回收 SO3吸收熱，比原裝置每噸硫酸多回收 噸低壓蒸汽。年操作日 330 天，每天 24 小時，年生產(chǎn) 8000 小時。和酸相接觸的 HRS 系統(tǒng)部件的材料（除陶瓷填料和通往 HRS 塔第二級的煙氣管道外） ，采用孟山都 Zecor－310M 不銹鋼，這些材料在要求的操作溫度并保持酸濃度的情況下，對硫酸具有較高的耐腐蝕性（小于 毫米/年） ；在酸循環(huán)系統(tǒng)中多個點上設(shè)置分析儀和腐蝕速率監(jiān)測器，當(dāng)由于酸濃度失控導(dǎo)致腐蝕速率提高時，可以硫 磺 制 酸 低 位 熱 能 回 收 節(jié) 能 改 造 項 目 可 行 性 研 究 報 告 24 適時報警并自動緊急停車。 ）表 31 傳統(tǒng)硫磺制酸與帶 HRS 系統(tǒng)硫磺制酸主要經(jīng)濟技術(shù)比較硫 磺 制 酸 低 位 熱 能 回 收 節(jié) 能 改 造 項 目 可 行 性 研 究 報 告 23 傳統(tǒng)硫磺制酸帶 HRS 系統(tǒng)的硫磺制酸高 壓 蒸汽產(chǎn) 量（t/t） 低 壓 蒸汽產(chǎn) 量（t/t） 0 熱能回收率 （%） 70% 95%凈動力（kw/MTPD ） Monsanto 公司于 1987 年首次開發(fā)出 HRS 系統(tǒng)并獲得專利，HRS 的工業(yè)推廣并不令人滿意，從 1987 年 11 月 HRS 首次成功的工業(yè)應(yīng)用至今，全世界僅有 20 多套裝置采用了 HRS，難以推廣的主要原因是：①HRS 對硫酸濃度的要求很高，只能控制在狹窄的范圍內(nèi)，稍有偏差就會發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，而且不能用于發(fā)煙酸裝置。 工藝方案選擇在硫磺制酸裝置低位熱能回收這一領(lǐng)域，美國 Monsanto 公司開發(fā)的硫酸熱回收系統(tǒng)（HRS）處于世界領(lǐng)先地位。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 %。此裝置于 1995 年 11 月安全運行至今，取得了非?？捎^的經(jīng)濟效益。此裝置于 1996年 10 月投入運行。我國八十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，直到八十年代后期隨著帶陽極保護的不銹鋼管殼式濃硫酸冷卻器和板式換熱器的開發(fā)應(yīng)用，才為利用這些低溫余熱提供了可能。Monsanto 公司于 1987 年首次開發(fā)出 HRS 系統(tǒng)并獲得專利。硫酸生產(chǎn)過程還有另一個很大的熱源，但是因其品位低而長期未受到人們的重視，它就是吸收系統(tǒng)里的 SO3反應(yīng)熱和空氣干燥塔里的硫酸稀釋熱。不僅硫磺要在高溫下燃燒，而且 SO2轉(zhuǎn)化為 SO3也要在相當(dāng)高的溫度條件下進行。另一方面即使在開停車或前面熱回收設(shè)備發(fā)生泄漏時發(fā)生了露點腐蝕，熱管省煤器內(nèi)的水也不會泄漏到爐氣中，所以這種方法是具有中國特色的安全可靠的方法。正常運行時，如果結(jié)露一般生成發(fā)煙硫酸(濃度102%)，溫度小于 120℃，在這種情況下即使采用碳鋼也能耐腐蝕。但對于大型或特大型的裝置，特別是較高壓力的鍋爐，由于火管鍋爐造價較高，運輸也較困難，此時可以采用水管鍋爐。這些就要求硫磺制酸裝置的鍋爐不能漏水，同時又要具有較高的承壓能力。1．焚硫爐出口的鍋爐焚硫爐出口的鍋爐有兩種型式，一種是水管鍋爐，另一種是火管鍋爐。② 整個熱回收系統(tǒng)實際上是一臺鍋爐，兩只過熱器和兩只省煤器只是鍋爐的部件，這樣便于運行管理。缺點是：鍋爐的數(shù)量仍然較多，運行管理難度較大。此熱回收系統(tǒng)適用于中小型裝置，優(yōu)點是：投資省見效快，缺點是：鍋爐數(shù)量多運行管理難度大。 ③三段轉(zhuǎn)化出口冷熱換熱器后 240℃左右的爐氣冷卻到 180℃左右進入中間硫 磺 制 酸 低 位 熱 能 回 收 節(jié) 能 改 造 項 目 可 行 性 研 究 報 告 16 吸收塔。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。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 低 位 熱 能 回 收 節(jié) 能 改 造 項 目 可 行 性 研 究 報 告 15 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。可回收的熱量中焚硫和轉(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%。本項目采用美國孟山都環(huán)境化學(xué)公司（MECS）的硫酸低位熱能回收專利技術(shù)（HRS）和設(shè)備，建設(shè) 1800t/d（噸/天）硫磺制酸低位熱能回收裝置和配套設(shè)施。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。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 %。本項目為硫磺制酸生產(chǎn)低溫位熱能的回收與利用。規(guī)劃提出 2022 年到 2022 年，年均節(jié)能率為 %，形成的節(jié)能能力為 4 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2022 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(biāo)準(zhǔn)煤，主要產(chǎn)品單位能耗指標(biāo) 2022 年總體達到或接近 20 世紀(jì) 90 年代初國際先進水平，其中大中型企業(yè)達到本世紀(jì)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(shè)備能效指標(biāo) 2022 年新增主要耗能設(shè)備能源效率達到或接近國際先進水平，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 十一?五期間在工業(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)。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。 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(shè)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(biāo)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(shè)、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。裝置性能穩(wěn)定，為項目建成和盡快發(fā)揮效益提硫 磺 制 酸 低 位 熱 能 回 收 節(jié) 能 改 造 項 目 可 行 性 研 究 報 告 6 供可靠技術(shù)保障。(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。投資建設(shè)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。宜化肥業(yè)必須大力實施節(jié)能技術(shù)改造，加大投入，用先進適用技術(shù)改造或新建節(jié)能裝置，降低能源消耗，確?！笆晃濉逼陂g實現(xiàn)萬元工業(yè)總產(chǎn)值能耗降低 20%的目標(biāo)。因此，企業(yè)必須轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，大力推行節(jié)能降耗。資源與環(huán)境問題、人口問題已被國際社會公認(rèn)是影響 21 世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展的三大關(guān)鍵問題。該公司結(jié)合自身實際，在生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等各個領(lǐng)域全方位開展比較管理，長期堅持“比成本、比銷價、降消耗”的“兩比一降”勞動競賽活動，對各子公司造氣耗煤、主導(dǎo)產(chǎn)品銷售價格、氨醇耗電、尿素耗蒸汽等多項指標(biāo)進行月度評比，與干部年薪和員工收入掛鉤。某公司長期堅持采用行業(yè)先進技術(shù)進行節(jié)能改造，大力推進科學(xué)管理和員工素質(zhì)培訓(xùn)，取得了較好的節(jié)能效果。硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告硫磺制酸低位熱能回收節(jié)能改造項目可行性研究報告硫 磺 制 酸 低 位 熱 能 回 收 節(jié) 能 改 造 項 目 可 行 性 研 究 報 告 1 目 錄1 總 論 ....................................................................................................................................1 概述 ...................................................................................................................................1 項目可行性研究結(jié)論 .......................................................................................................62 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 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