【正文】 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 33 5 原 材料、燃料及動力的供應(yīng) 原、輔、燃料品種及規(guī)格一欄表 表 51 原輔材料年用量與供應(yīng)來源 名 稱 主要規(guī)格 年需用量 來源 供應(yīng)方式 硫磺 純度≥ % 進口 火車或船運 催化劑 低溫釩觸媒 中溫釩觸媒 TOPSOE、孟山都 火車或船運 天然氣 35584kJ/Nm3 Nm3 外購 管道 電 176萬 kWh 川慶廠自供 脫鹽水 川慶廠自供 工藝水 川慶廠自供 循環(huán)水 4512萬噸 川慶廠自供 低壓蒸汽 3萬噸 裝置自供 副產(chǎn)蒸汽發(fā)電 3600萬 kWh 制酸工程余熱 副產(chǎn)蒸汽 24萬噸 。 將空氣鼓風(fēng)機設(shè)置在專門房間內(nèi)，并采用吸聲、隔聲材料減噪，風(fēng)機進出口設(shè)置消聲器，基礎(chǔ)進行減振；余熱鍋爐放空管上設(shè)置消聲器；各種機械泵采取減振措施，并設(shè)隔聲罩。 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。每周沖洗一次，每次 10分鐘。采用氨水吸收二吸收塔的尾氣，從而使尾氣中 SO2 濃度降到600mg/m3，硫酸霧降到 25 mg/m3，低于《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB162971996）二級標(biāo)準(zhǔn)，尾氣經(jīng) 70米高煙囪達標(biāo)排放。 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。 各種廢棄物的 預(yù) 處理 廢氣處理 （ 1）治理措施 含硫蒸汽：廢氣中含硫量極微，將蒸汽收集后高空排放。 熔硫渣：熔硫 渣量為 678t/a，其中含 S≥ 50%。 循環(huán)水排污水：排放量為 288m3/d，為清下水。 廢水 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 31 本裝置廢水主要有地坪沖洗水、循環(huán)水排污水、蒸汽冷凝水。 SO2排放量小于 600mg/m3，排放量 。無組織排放。 廢 氣 硫磺制酸裝置廢氣主要有熔硫槽產(chǎn)生的含硫蒸汽、第二吸收塔產(chǎn)生的含 SO2尾氣。 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，保護環(huán)境，需引進。 表 44 引進設(shè)備一覽表 序號 引進項目 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=, H=110m 2 美國 lewis公司 引進設(shè)備理由和內(nèi)容： 1）精硫泵：是硫磺制酸的關(guān)鍵設(shè)備，國內(nèi)在設(shè)計和制造上還剛剛起步，質(zhì)量不穩(wěn)定。 15103 5000m3 2 Q235 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 30 擬進口的設(shè)備 國內(nèi)硫酸工業(yè)技術(shù)水平雖然取得了很大進展，但硫磺制酸技術(shù)和主要設(shè)備由于起步較晚，較國外先進水平仍有差距，主要設(shè)備性能尚落后于國外，節(jié)能技術(shù)、污染控制技術(shù)，新材料、新設(shè)備的開發(fā)及催化劑的性能方面也與國外先進水平有一定的差距。 13200 100 m2 1 Q235 內(nèi)襯耐酸磚 26 二吸循環(huán)槽 φ 3000179。 2021 1 不銹鋼 24 干燥循環(huán)槽 φ 3000179。 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。 8 Q=85m3/h, H=536m 配電機 :2950r/min,Y355M12 220kW 2 一用 一備 19 液氨儲槽 φ 2021179。 17370 1 Q235A 內(nèi)襯耐酸磚 13 二吸酸塔 φ 5500179。 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。 11908179。 11908179。 2288179。 2758179。 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。轉(zhuǎn)化器的第一、二、三層裝 LP120環(huán)形催化劑，而在第四、五層裝 LP110 環(huán)形催化劑。容積約 70m3。 （ 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。與普通熔硫池相比，具有熔硫速度快，放渣方便，占地面積小。 （ 6）全廠應(yīng)該設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控點 主要包括廠區(qū)大門，重要危險崗位，主要反應(yīng)裝置，危險品庫房、廠區(qū)內(nèi)各主要路口等，監(jiān)控室設(shè)置在中央控制室內(nèi)，視頻信號通過電纜傳輸?shù)娇刂剖业拇笃聊簧?，以保證廠區(qū)安全和監(jiān)控生產(chǎn)狀況，預(yù)防突發(fā)事故的發(fā)生。 （ 4）所有儀表均有永久性的防腐金屬銘牌標(biāo)記。 （ 2） 除儀表空氣外，不允許將任何工藝流體引入到控制室。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。要求供氣壓力 ～ ，該裝置的氣量需約 300Nm3/h。1Hz 的電源，中央控制室設(shè)有 UPS 間，內(nèi)設(shè)一套 10KVA 交直流 UPS 電源系統(tǒng)，且有 30分鐘的備用容量。 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。 （ 3）中央控制室應(yīng)該設(shè)置在可燃有毒氣體環(huán)境的上風(fēng)向以及主要生產(chǎn)裝置附近，便于操作管理。除控制室外，還應(yīng)該根據(jù)需要設(shè)置 UPS電源室、操作人員交接室、儀表維修室等。 控制室的設(shè)置 （ 1）中央控制室的位置應(yīng)該選擇在操作、無火災(zāi)危險的區(qū)域內(nèi)，其位置應(yīng)符合《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》（ GB 50160）的規(guī)范，如受條件限制不能滿足上述規(guī)定時，應(yīng)采取有效的防護措施。腐蝕性介質(zhì)根據(jù)管道規(guī)范要求，采用內(nèi)襯防腐材料或特種金屬材質(zhì)，如哈氏合金等。 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)。若通過控制閥的壓力降是常數(shù)（如減壓系統(tǒng)和某些液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)），則選用線性流量特性。 等百分比流量特性適應(yīng)性廣，特別 適合開車階段低負(fù)荷運轉(zhuǎn)的場合， S 值太小的控制閥尤其要選等百分比流量特性。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。 （ 5）在線過程分析儀表 分析儀表的設(shè)置應(yīng)以保證產(chǎn)品質(zhì)量 ,確保安全生產(chǎn) ,增加經(jīng)濟效益為前提 ,根據(jù)工藝介質(zhì)及操作條件選擇先進可靠、操作維修簡便的過程分析儀表。 貯罐的液位測量采用設(shè)備頂裝 超聲波 液位計與差壓液位變送 器兼用 。測量有壓設(shè)備液位采用負(fù)壓端配毛細(xì)管遠(yuǎn)傳法蘭的差壓變送器。 ，則使用電磁流量計。蒸汽測量選用渦街流量計。泵、風(fēng)機等出口選用耐震型壓力表。 ；另根據(jù)介質(zhì)情況分別選用隔膜式或毛細(xì)管遠(yuǎn)傳壓力表。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。 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 25 ，溫度計的外殼是全天候防護型的。 主要儀表選型 （ 1）溫度測量儀表 裝配 型 Pt100 鉑電阻 ， K型和 S 型鎧裝熱電偶溫度變送器。 （ 2）所有儀表與被測介質(zhì)接觸部分的材質(zhì)應(yīng)嚴(yán)格按工藝介質(zhì)對材質(zhì)的要求。 儀表選型 選型原則 由于工藝生產(chǎn)過程較復(fù)雜，且具有強腐蝕、毒性的特點，對工藝操作、生產(chǎn)控制要求嚴(yán)格，因此，儀表選型首先要考慮到的是防腐蝕的問題 . 為了保證整個工廠自控系統(tǒng)的先進性和可靠性，根據(jù)各裝置的環(huán)境特征和物料特性，所有需要集中顯示和控制的工藝參數(shù)測量變送器均選用具有 HART 通訊協(xié)議的智能型電動儀 表，變送器盡量考慮帶就地指示表。聯(lián)鎖輸出信號從DCS 送出。信號接點有直接型或間接型。苯項目通過自動檢測計量，在 DCS 系統(tǒng)中按要求做控制、顯示、累積、報警、打印，便于考核管理。 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。 （ 3）項目中對生產(chǎn)過程中不直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和安全的檢測參數(shù)采用就地指示，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 24 便于操作人員巡回檢查，了解實時工況和工藝操作參 數(shù)是否在正常范圍，生產(chǎn)裝置及設(shè)備是否運行穩(wěn)定安全，一旦出現(xiàn)問題可以及時檢修處理。硫磺制酸裝置及配套輔助設(shè)施、公用工程、余熱發(fā)電采用 DCS系統(tǒng)，將生產(chǎn)過程中主要的和重要的工藝操作參數(shù)及全部控制回路、聯(lián)鎖報警系統(tǒng)、緊急開停車系統(tǒng)、電氣設(shè)備狀態(tài)運行系統(tǒng)、可燃、有毒氣體濃度檢測報警等信號，都在 DCS 系統(tǒng)進行集中實時監(jiān)控，便于對整個生產(chǎn)過程實施有效監(jiān)督管理，確保生產(chǎn)安全可靠穩(wěn)定運行。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 23 原輔材料及動力消耗定額 表 42 原材料及動力消耗定額（以每噸硫酸計） 序號 名稱 規(guī) 格 單位 消耗 定額 小時耗量 （噸 /小時） 年耗量 備 注 一、原材料及動力消耗 1 硫 磺 S≥ % 噸 2 催化劑 kg 3 天然氣 35588kJ/Nm3 / / / Nm3 用于開車 4 電 kWh 1760萬 kWh 5 脫鹽水 噸 34 6 工藝水 噸 7 循環(huán)水 32℃～ 38℃ 噸 5640 4512萬噸 8 低壓蒸汽 噸 3萬噸 二、副產(chǎn)品 7 副產(chǎn)蒸汽發(fā)電 ， 450℃ kWh 120 4500 kW 3600萬 kWh 8 副產(chǎn)蒸汽 噸 30 24萬噸 自動控制 概述 本項目是以硫磺為生產(chǎn)原料，包括熔硫、精硫、焚燒、轉(zhuǎn)化、吸收工段，為了充分回收利用余熱，設(shè)置廢熱鍋爐和汽輪發(fā)電機組以及配套的脫鹽水系統(tǒng)。余熱發(fā)電裝 置能力為 6000kW，正常發(fā)電為 4500kW，發(fā)電出線電源為 10kV，扣除整個裝置用電外，每年尚可以向外輸送約 1470 萬 kWh。硫酸質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T5342021一等品指標(biāo)。 3）天然氣： 35588kJ/Nm3。該塔亦采用濃度為 98%的硫酸噴淋，吸收 SO3后的酸自塔底流入二吸酸 循環(huán)槽，一部分流入調(diào)酸槽，與干燥塔、一吸酸塔吸收液通過補加工藝水進行調(diào)節(jié)，另一部分通過第二吸收塔循環(huán)泵送入第二吸收塔酸冷卻器，經(jīng)槽內(nèi)酸濃度通過補充工藝水調(diào)節(jié)，再由第二吸收塔循環(huán)泵送至第二吸收塔酸冷卻器，經(jīng)循環(huán)冷卻水冷卻后，再進入第二吸收塔進行噴淋。 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入第五段催化劑層進行反應(yīng)。 由轉(zhuǎn)化器第三催化床層出口的氣體經(jīng)冷熱換熱器冷卻后進入第一吸收塔塔底，塔頂用濃度為 98%的硫酸噴淋，吸收氣體中的 SO3 后的 酸自塔底流出，進入一吸酸循環(huán)槽，一部分進調(diào)酸槽，另一部分由第一吸收塔循環(huán)泵送入第一吸收塔酸冷卻器，經(jīng)循環(huán)冷卻水冷卻后，再進入第一吸收塔進行噴淋。即硫磺焚燒及轉(zhuǎn)化所需空氣經(jīng)消音器、空氣過濾器后入干燥塔塔底，經(jīng)自塔頂噴淋的 98%酸吸收掉空氣中的水份使出塔干燥空氣中水份≤ ,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 20 干燥后的空氣經(jīng)空氣鼓風(fēng)機加壓后進入焚硫爐。酸冷卻循環(huán)系統(tǒng)由三個相對獨立的部分組成。經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)化后， SO2轉(zhuǎn)化率不小于 %，尾氣中 SO2排放濃度小于 300ppm。 溫度升至約 443℃進入中溫過熱器換熱，溫度降至約 420℃進入轉(zhuǎn)化器第五段催化劑層進行反應(yīng)。 2）焚硫轉(zhuǎn)化工段 液硫由精硫