【正文】 度；整個(gè)磺槍總成被設(shè)計(jì)成容易安裝、拆除和保養(yǎng)；結(jié)合適當(dāng)?shù)姆倭驙t設(shè)計(jì)，磺槍提供硫磺最大限度的霧化。其 節(jié)能型（ ES）元件由于采用了自動(dòng)化的制造技術(shù)，整個(gè)床層非常均勻；和它的前幾代相比較 ES 元件在阻力下降 15%25%的前提下可以提供基本一樣的性能，ES 元件對(duì)于小于 1 微米的粒徑可以達(dá)到 99%以上的效率。 2) 分酸器 孟山都分酸器綜合利用了孟山都專(zhuān)利的 合金材質(zhì)（ ZeCor）和多年的工藝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，使?jié)馑嵛账械乃岱植挤浅＞鶆?，下酸管的?zhuān)利設(shè)計(jì)使整個(gè)塔的覆蓋非常完整，減少了吸收水份（干燥塔）和三氧化硫（最終吸收塔）所需的填料高度。 孟山都 XLP110 催化劑也是基于五氧化二釩的鉀鹽促進(jìn)的催化劑，同 XLP220 一樣它的外表也是棱型環(huán)。 第一類(lèi)進(jìn)口設(shè)備和材料 —— 與工藝性能保證有關(guān) 以下所列的進(jìn)口設(shè)備與工藝性能保證有關(guān)； 催化劑 濃酸分酸器 除霧器 磺槍 HRS 系 統(tǒng) 濃酸塔填料支撐 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復(fù)肥工程可行性研究報(bào)告 49 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 1) 催化劑 孟山都催化劑的使用可以降低 SO2反應(yīng)生成 SO3的反應(yīng)起燃溫度。 擬進(jìn)口的設(shè)備 國(guó)內(nèi)硫酸工業(yè)技術(shù)雖然取得很大進(jìn)展，但硫磺制酸技術(shù)和主要設(shè)備由于起步較晚，較國(guó)外先進(jìn)水平仍有差距，主要設(shè)備性能尚落后于國(guó)外，節(jié)能技術(shù)、污染控制技術(shù)、新材料、新設(shè)備的開(kāi)發(fā)及催化劑的性能方面也與國(guó)外先進(jìn)水平有一定的差距。 (6) 空氣鼓風(fēng)機(jī)：采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心鼓風(fēng)機(jī)。CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復(fù)肥工程可行性研究報(bào)告 48 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 干吸塔均為鋼殼內(nèi)襯耐酸磚結(jié)構(gòu)。 (3) 外部換熱器：采用管殼式換熱器或者孟山都的最新技術(shù) —— 板式換熱器 —— OCAP。 (2) 轉(zhuǎn)化器：采用孟山都特有先進(jìn)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化器，外殼為不銹鋼，內(nèi)設(shè)四段催化劑層，其中，前三段供第一次轉(zhuǎn)化，第四段供第二次轉(zhuǎn)化。 焚硫爐：焚硫爐是硫磺制酸的關(guān)鍵設(shè)備，采用機(jī)械霧化式爐，外殼為碳鋼，內(nèi)襯耐火磚，并且內(nèi)設(shè)擋墻兩道。 DCS 集散控制系統(tǒng)將提供對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程的有效控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上應(yīng)使數(shù)據(jù)采集功能和控制功能分布在各個(gè)不同的模塊上，以有效地分散各種意外發(fā)生的危險(xiǎn)。需要遠(yuǎn)傳的儀表均為電動(dòng)型。 主要儀表選型首要考慮的是防腐蝕問(wèn)題。硫酸裝置單獨(dú)設(shè)置一個(gè) DCS控制室，位于公司的控制大樓內(nèi)。對(duì)不重要的或不需要經(jīng)常監(jiān)視的工藝參數(shù)采用就地儀表指示。采用 DCS 集散控制系統(tǒng)進(jìn)行整個(gè)裝置的監(jiān)視、控制。 高壓過(guò)熱蒸氣送入發(fā)電機(jī)回收熱量后排放壓力并入中壓蒸氣管網(wǎng)。 氣體離開(kāi)省煤器 4C/4A 進(jìn)入最終吸收塔后通過(guò)煙囪向大氣排放；在最終吸收塔內(nèi)，氣體中的三氧化硫和濃度為 98%循環(huán)酸中的水反應(yīng)，通過(guò)最終吸收塔的循環(huán)酸溫度由于反應(yīng)熱和氣體帶入塔內(nèi)的熱量而提高。 氣體出熱中間熱交換器后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器 4 層，進(jìn) 4 層溫度通 過(guò)冷中間熱交換器周?chē)月凡糠謿怏w來(lái)控制。 通過(guò) HRS 塔后，工藝氣體進(jìn)入安裝在 HRS 塔頂部的孟山都 ES 型除霧器，除霧器去除了塔內(nèi)形成的酸霧直到和傳統(tǒng)的第一吸收塔一樣，以保護(hù)下游冷中間熱交換器。為了利用硫酸蒸氣形成時(shí)所產(chǎn)生的額外熱量，氣體離開(kāi)省煤器 3B 時(shí)在其中注入低壓蒸氣，采用這種方法可以獲得在氣體增濕時(shí)產(chǎn)生的額外熱量，并轉(zhuǎn)化成CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復(fù)肥工程可行性研究報(bào)告 45 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 中壓 蒸氣使總產(chǎn)氣量提高；氣體離開(kāi)蒸氣噴射管后進(jìn)入二級(jí)的熱回收系統(tǒng)（ HRS）。氣體離開(kāi)一層進(jìn)入高壓過(guò)熱器，通過(guò)進(jìn)一步加熱過(guò)熱高壓蒸氣 得到冷卻，蒸氣的溫度和二層進(jìn)口溫度通過(guò)在過(guò)熱器周?chē)月凡糠终魵庠谝欢ǚ秶鷥?nèi)控制；冷卻后的氣體自過(guò)熱器進(jìn)入轉(zhuǎn)化器二層，二氧化硫繼續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生三氧化硫同時(shí)伴隨產(chǎn)生額外的熱量；熱氣體離開(kāi)二層通過(guò)熱中間熱交換器進(jìn)行冷卻以提高在下一層中的轉(zhuǎn)化率，出口氣體溫度由旁路控制。 離開(kāi)廢熱鍋爐后爐氣通過(guò) IP 過(guò)熱器內(nèi)加熱 HRS 蒸氣進(jìn)一步冷卻。 空氣通過(guò)空氣過(guò)濾器吸入系統(tǒng)，然后通過(guò) 98%硫酸循環(huán)的干燥塔進(jìn)入主風(fēng)機(jī)，干燥塔中酸的部分熱量被轉(zhuǎn)移入空氣，這部分熱量加上主風(fēng)機(jī)的壓縮熱使進(jìn) 入臥式焚硫爐的空氣溫度提高，在焚硫爐中硫磺燃燒形成二氧化硫。經(jīng) 快速熔硫槽熔化后的液體硫磺自溢流口溢流至助濾槽中，由粗硫泵送入第一級(jí)葉片式過(guò)濾器，經(jīng)過(guò)第一級(jí)過(guò)濾后的硫磺進(jìn)入硫磺中間槽，再通過(guò)中間硫磺泵送入第二級(jí)葉片式過(guò)濾器進(jìn)行精濾，經(jīng)過(guò)第二級(jí)過(guò)濾后的精制硫磺進(jìn)入精硫槽或送入液硫貯罐貯存待用。 工藝原理 工藝主要步驟包括硫磺（ S）在空氣中燃燒形成二氧化硫（ SO2），二氧化硫和氧氣（ O2）結(jié)合生成三氧化硫（ SO3），再結(jié)合水分（ H2O）形成硫酸（ H2SO4）。該裝置熱能回收率高，一般每噸酸可產(chǎn) ～ 噸低壓蒸汽，熱能回收率由傳統(tǒng)工藝的 60～ 70％，提高至 95％，循環(huán)水用量由傳統(tǒng)工藝的 100m3/噸酸減少了 14m3/噸酸；在環(huán)保 方面也獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，廢棄物均達(dá)標(biāo)排放。到 2021 年硫磺制酸已達(dá) 1255 萬(wàn)噸。 （ 2） 我國(guó)硫磺制酸工藝技術(shù)概況 國(guó)內(nèi)硫磺制酸工業(yè)經(jīng)歷了一個(gè)曲折過(guò)程， 70 年代初期，國(guó)際市場(chǎng)硫磺價(jià)格較低，我國(guó)硫磺制酸產(chǎn) 量的比例曾達(dá) %，但后來(lái)因硫磺價(jià)格上漲，大部分硫磺制酸廠停產(chǎn)，產(chǎn)量大幅度下降。孟山都環(huán)境化學(xué)公司 (簡(jiǎn)稱(chēng) MEC)是一家以客戶(hù)為中心的、靈活的工程公司。 目前，國(guó)內(nèi)外新建硫酸裝置均向大型化發(fā)展，并且普遍采用兩轉(zhuǎn)兩吸流程，充分回收高、中、低溫位熱能，產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電或外供。 3） 采用新型設(shè)備和新型材料，強(qiáng)化設(shè)備生產(chǎn)能力，提高設(shè)備效率。隨著世界工程技術(shù)的發(fā)展、創(chuàng)新，當(dāng)前接觸法硫酸技術(shù)的開(kāi)發(fā)有以下特點(diǎn)： 1） 生產(chǎn)裝置向大型化發(fā)展，其目的是降低單位產(chǎn)品投資，降低生產(chǎn)成本。 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復(fù)肥工程可行性研究報(bào)告 42 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 本項(xiàng)目推薦采用硫磺為制酸的原料路線(xiàn)。 通過(guò)對(duì)硫磺市場(chǎng)的調(diào)查，國(guó)際上硫磺資源較為豐富，供應(yīng)充足，國(guó)內(nèi)硫磺回收潛力也較大。 國(guó)際硫磺在今后一段時(shí)期內(nèi)仍將供大于求，價(jià)格不會(huì)有較大的波動(dòng)。如果今后不開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用市場(chǎng)或增加需求， 2021 年世界硫磺供應(yīng)過(guò)剩量將 超過(guò) 500 萬(wàn)噸 /年，是目前過(guò)剩量的兩倍多。 世界硫的資源比較豐富，近十年來(lái)世界硫的產(chǎn)量和消費(fèi)雖有波動(dòng)，但總的變化不大，產(chǎn)大于銷(xiāo)。 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復(fù)肥工程可行性研究報(bào)告 41 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 第四章 工藝技術(shù)方案 硫磺制酸裝置 工藝技術(shù)方案的選擇 原料路線(xiàn)的確定原則及依據(jù) 硫磺是生產(chǎn)硫酸的理想原料，國(guó)外硫酸工業(yè) 80％以上是采用硫磺為原料。 磷酸一銨 (1) 產(chǎn)品品種：磷酸一銨（ MAP） (2) 產(chǎn)品數(shù)量： 28 萬(wàn)噸 /年 (11470) (3) 產(chǎn)品規(guī)格： 總養(yǎng)分（ N+ P2O5） : ≥ 58% 總 N: ≥ 10% 有效 P2O5: ≥ 46% 水溶性磷占有效磷百分率 : ≥ 80% H2O: ?% CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復(fù)肥工程可行性研究報(bào)告 34 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 粒度： 2～ 4mm 占 90% 產(chǎn)品質(zhì)量執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 102052021 中表 1“傳統(tǒng)法粒狀磷酸一銨和磷酸二銨的要求” 優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)。 故本項(xiàng)目推薦 DAP、 MAP 和 NPK 為產(chǎn)品方案。 NPK 復(fù)合肥是氮磷鉀復(fù)合肥料，使用方便、經(jīng)濟(jì)、有效，在其發(fā)展過(guò)程中，越來(lái)越顯示其優(yōu)越性和強(qiáng)大的生命力，逐漸受到農(nóng)民的歡迎。磷銨是氮磷復(fù)合肥料，物理性能較好，不易結(jié)塊，適合遠(yuǎn)途運(yùn)輸，既可以作為商品肥料直接施用，也可以作為基礎(chǔ)肥料供其他企業(yè)二次加工，且它與大多數(shù)肥料摻混時(shí)的配伍行也較好。為了促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的均衡吸收，增加施肥效果，世界肥料越來(lái)越向著高濃度復(fù)合肥的方向發(fā)展。 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復(fù)肥工程可行性研究報(bào)告 31 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 第三章 產(chǎn)品方案及建設(shè)規(guī)模 產(chǎn)品方案的選擇與比較 隨著世界上人口的增加，對(duì)糧食的需求量也日益增加。 因此，本項(xiàng)目高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)品可以替代進(jìn)口，滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)對(duì)高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)品的需求。我國(guó)復(fù)合肥起步較晚，目前復(fù)合肥 (包括復(fù)混肥 )的產(chǎn)量占化肥產(chǎn)量的比例還很低，北京、山東每公頃耕地施用復(fù)合肥 107Kg 以上，全國(guó)平均每公頃耕地施用復(fù)合肥為 53Kg， 而湖北不到 17Kg。 磷銨目標(biāo)市場(chǎng)分析 目前湖北省 平均每畝耕地施地產(chǎn)化肥 低于 全國(guó)每畝耕地的施肥平均水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于北京、山東、江蘇每畝耕地施肥 40— 50Kg 的水平。未來(lái)幾年內(nèi)國(guó)內(nèi)磷復(fù)肥產(chǎn)量和需求量將會(huì)穩(wěn)步增長(zhǎng)，并且隨著我國(guó)磷復(fù)肥產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的加強(qiáng)，我國(guó)磷復(fù)肥的市場(chǎng)價(jià)格將會(huì)呈現(xiàn)穩(wěn)中有升CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復(fù)肥工程可行性研究報(bào)告 26 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 的趨勢(shì)。預(yù)計(jì)今后幾年國(guó)內(nèi) DAP 的市場(chǎng)價(jià)格仍將保持基本穩(wěn)定，變化不大。尤其近年來(lái)受大量進(jìn)口磷肥的沖 擊，國(guó)內(nèi) DAP 價(jià)格波動(dòng)較大。過(guò)去國(guó)內(nèi)對(duì)磷復(fù)肥沒(méi)有明碼定價(jià)，基本上是參考國(guó)際磷銨市場(chǎng)到岸價(jià)，產(chǎn)品價(jià)格基本上是隨行就市。因此，在今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，國(guó)內(nèi)高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)品不能滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，缺口較大。預(yù)計(jì) 2021 年，我國(guó)化肥需求量將達(dá)到 5200 萬(wàn)噸（折純），磷肥需求量為1175 萬(wàn)噸（折純）。 國(guó)內(nèi)磷復(fù)肥發(fā)展趨勢(shì)及需求預(yù)測(cè) 目前我國(guó)氮肥與磷鉀肥施用不平衡，造成氮素的浪費(fèi)和肥效下降，不能真 正發(fā)揮化肥的協(xié)同作用，并且磷肥產(chǎn)品中高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)品比例太低，因此加大資金投入，大力增加高濃度肥料和優(yōu)質(zhì)磷復(fù)肥的產(chǎn)量，進(jìn)一步調(diào)整氮磷鉀比例，是我國(guó)化肥工業(yè)特別是磷肥工業(yè)發(fā)展的必由之路。 我國(guó)高濃度磷復(fù)肥一直供不應(yīng)求，為滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，國(guó)家每年進(jìn)口大量的磷復(fù)肥，主要是 DAP 和 NPK 復(fù)合肥，進(jìn)口 DAP 數(shù)量超過(guò)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)數(shù)量。高濃度磷肥在磷肥生產(chǎn)中所占的比重由 1995 年的 %增長(zhǎng)到2021 年的 %。國(guó)家在新建項(xiàng)目的同時(shí)，也加大了磷肥企業(yè)的改造力度，各方面出臺(tái)了一系列政策，以促進(jìn)磷肥工業(yè)的發(fā)展。 國(guó)內(nèi)磷復(fù)肥的生產(chǎn)、消費(fèi)及貿(mào)易情況 由于國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)的重視，我國(guó)“七五”和“八五”期間利用外資引進(jìn)了一批大型磷復(fù)肥裝置。近 10 年來(lái)，世界磷銨的消費(fèi)量增加了 62%。 一直以來(lái)，世界化肥的發(fā)展趨勢(shì)有兩個(gè)特點(diǎn)，其一是發(fā)展重點(diǎn)由發(fā)達(dá)地區(qū)向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，發(fā)達(dá)地區(qū)如西歐、北美、日本等，化肥消費(fèi)趨于穩(wěn)定并有逐漸降低的趨勢(shì)，對(duì)于發(fā)展中國(guó)家，由于人口的增加、經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展 ，化肥的生產(chǎn)、消費(fèi)將不斷增加。鉀肥受資源控制，生產(chǎn)仍以原蘇聯(lián)和加拿大居多。亞洲、拉美等地區(qū)發(fā)展中國(guó)家受消費(fèi)增長(zhǎng)的需要，生產(chǎn)能力特別是氮肥將進(jìn)一步增加。其中，中國(guó)對(duì)磷復(fù)肥的需求，在亞洲地區(qū)占有重要地位，預(yù)計(jì)在近一段時(shí)間內(nèi)需求量仍將大于供應(yīng)量。亞洲則是最主要的需求增長(zhǎng)地區(qū)，約占增長(zhǎng)量的 75%。 世界磷肥及磷銨市場(chǎng)發(fā)展預(yù)測(cè) 據(jù)世界銀行 /糧農(nóng)組織 /工發(fā)組織化肥工作組預(yù)測(cè)，世界對(duì)磷肥的需求總的狀況呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)。 由于復(fù)合肥使用方便、經(jīng)濟(jì)、有效，在其發(fā)展過(guò)程中，越來(lái)越顯示其優(yōu)越性和強(qiáng)大的生命力，逐漸受到各國(guó)的歡迎。 亞洲是 NPK 肥料的最大用戶(hù)，占總量的 31％，其次為西歐和北美，分別為 27％和 25％。 世界上大部分磷銨裝置既可生產(chǎn) DAP 和 MAP，也可生產(chǎn) NPK。主要原因是世界經(jīng)濟(jì)不景氣，導(dǎo)致西歐、美國(guó)等部分企業(yè)倒閉或減產(chǎn)，而同時(shí)亞洲地區(qū)的經(jīng)濟(jì)正處于上升時(shí)期，并且對(duì)磷肥的需求量不斷快速增長(zhǎng)，亞洲部分國(guó)家的磷肥企業(yè)得以壯 大和發(fā)展?；噬a(chǎn)和使用的氮磷鉀比例穩(wěn)定在 1::。 國(guó)際磷復(fù)肥市場(chǎng)概況 世界磷復(fù)肥的生產(chǎn)、消費(fèi)及貿(mào)易情況 聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（ FAO〕、聯(lián)合國(guó)工發(fā)組織（ UNIDO〕和世界銀行等組織預(yù)測(cè)， 2021/2021年世界化肥供應(yīng)量約為 15000萬(wàn)噸，其中氮肥 8895萬(wàn)噸 ， 磷肥 3640萬(wàn)噸 ， 鉀肥 2455萬(wàn)噸。因此，磷銨已成為最受歡迎的磷肥品種之一。 磷銨是重要的高濃度氮磷復(fù)合肥料，可用作糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜及果樹(shù)的 基肥，也可作為追肥，對(duì)糧食作物和其他經(jīng)濟(jì)作物有明顯的增產(chǎn)作用。 NPK 復(fù)合肥是三元復(fù)合肥，含 N、 P2O K2O 三種養(yǎng)分。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 表 11 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號(hào) 指 標(biāo) 名 稱(chēng) 單 位 數(shù) 量 備 注 一 生產(chǎn)規(guī)模 1 硫磺制酸裝置 萬(wàn) t/a 1?80 2 磷酸裝置 萬(wàn) t/a 1?20