【正文】 全、穩(wěn)定和經(jīng)濟性為前提，在相同條件下，優(yōu)先選擇國產(chǎn)儀表，當其無法滿足具體要求時，則選用進口儀表。少數(shù)特別重要的報警信號送操作臺上的信號報警器，通過聲光信號提醒操作人員注意，并采取相應(yīng)措施避免發(fā)生影響裝置生產(chǎn)的事故發(fā)生。聯(lián)鎖信號一般為故障安全型（正常時是閉合的，在報警狀態(tài)時打開）。（5） 項目中各裝置的信號報警、聯(lián)鎖由DCS實現(xiàn)。（4）為了對生產(chǎn)過程中原、輔料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品、能耗進行全面管理。對生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)通過各種類型的傳感器、變送器傳送到控制室DCS進行統(tǒng)一監(jiān)控。（2）硫磺制酸裝置設(shè)置一中央控制室，DCS配置2～3個操作站，1～2個控制站，控制站中的CPU、電源卡、通訊總線以及控制回路的I/O卡進行1：1冗余。（1）根據(jù)生產(chǎn)要求及目前國內(nèi)外同類裝置控制水平，本項目自動控制及儀表采用中央集中監(jiān)控和就地指示相結(jié)合的方式。操作制度：本裝置為連續(xù)生產(chǎn)，采用四班三運轉(zhuǎn)制，每班工作8小時，年運行時間8000小時（）。副產(chǎn)品：余熱回收中壓過熱蒸汽（450℃，）43 t/h，采用抽汽式發(fā)電機組進行余熱發(fā)電，以熱定產(chǎn)，其中抽提30t/h低壓蒸汽用于工廠生產(chǎn)。 裝置的生產(chǎn)能力和操作制度主產(chǎn)品：98%工業(yè)硫酸，30萬噸/年生產(chǎn)能力。 物料平衡 主要物料平衡框圖： 單位：萬噸/年尾氣硫：總：干空氣：水汽：總：成品酸：硫： 總：30（98%硫酸）熔硫工段焚硫工段轉(zhuǎn)化工段干吸工段固體硫磺： 總： 液硫： 硫： 總：干氣：水汽：總：爐氣：硫：總：空氣水總：渣：硫蒸汽損失：總： 主要物料平衡圖 原材料、輔助材料和燃料、動力消耗定額 原材料、輔助材料規(guī)格1）固體硫磺，符合國家標準GB244992一級品，具體成分如下：S ≥%灰分 ≤%酸度（以H2SO4計） ≤%砷 ≤%鐵 ≤%有機物 ≤水分 ≤%2）催化劑：低溫釩觸媒中溫釩觸媒，從TOPSOE、孟山都進口。出五段氣體經(jīng)低溫過熱器回收熱能，爐氣進入第二吸收塔塔底。干燥塔酸一部分經(jīng)干燥塔酸循環(huán)泵進入塔頂干燥空氣，另一部分進入調(diào)酸槽與一吸酸循環(huán)槽、二吸酸循環(huán)槽來的酸加水進行調(diào)酸，經(jīng)成品酸冷卻器冷卻至40℃后進入成品酸貯罐貯存。干燥酸自塔底自流至干吸塔循環(huán)槽，一部分流入調(diào)酸槽，與干燥塔、一吸酸塔吸收酸通過補加工藝水進行調(diào)節(jié)，另一部分通過干燥塔循環(huán)泵送入干燥塔酸冷卻器，經(jīng)循環(huán)冷卻水冷卻后再進入干燥塔進行噴淋。空氣鼓風機設(shè)在干燥塔下游。3）干吸及成品工段干吸酸循環(huán)系統(tǒng)采用98%酸干燥和吸收，設(shè)置三個臥式循環(huán)槽，干燥塔、第一吸收塔、第二吸收塔各單獨使用一個循環(huán)槽。出五段氣體經(jīng)低溫過熱器回收熱能，爐氣被降溫至約155℃進入第二吸收塔，塔內(nèi)用98%硫酸吸收爐氣中SO3后，再經(jīng)尾氣回收塔吸收尾氣中殘余的SO2后，由尾氣煙囪放空。經(jīng)反應(yīng)后，溫度升至600℃左右進入高溫過熱器回收熱量，高溫過熱器冷卻后的爐氣進入轉(zhuǎn)化器第二段催化劑床層進行催化反應(yīng)，溫度升高至約512℃后，進入熱熱換熱器降溫至440℃，進入轉(zhuǎn)化器第三段催化劑層進行氧化反應(yīng)，溫度升高到約459℃后，進入冷熱換熱器，溫度降至約175℃，送至第一吸收塔吸收塔中氣體中的SO3，未被吸收的氣體經(jīng)過塔頂?shù)睦w維過濾器除去其中的酸霧后，依次通過冷熱換熱器、熱熱換熱器分別與轉(zhuǎn)化器三段和二段出口的爐氣進行逆流換熱，氣體被加熱至430℃后進入轉(zhuǎn)化器第四段進行氧化反應(yīng)?？焖偃哿虿邸⒊吻宀?、液硫過濾器、精硫槽及硫貯罐等設(shè)備內(nèi)均有蒸汽加熱管，使硫磺始終保持液態(tài)。（2）引進設(shè)備一覽表表41 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LP120LP110美國孟山都公司2一吸塔除沫器ES型1套同上3精硫泵Q=2美國lewis公司 工藝流程及消耗定額 工藝流程說明（1）反應(yīng)原理：硫磺制酸主要化學反應(yīng)方程式為：S+O2 SO2 + SO2+ O2 V2O5 SO3 + kJ/molSO3+ H2O H2SO4（2）工藝流程說明30萬噸/年硫磺制酸裝置工藝流程包括熔硫工段、焚硫工段、轉(zhuǎn)化及干吸工段、空氣干燥及加壓、余熱蒸汽系統(tǒng)。2）吸收塔除沫器：國內(nèi)的纖維過濾器的除霧效率較低，制造質(zhì)量無法保證，尤其一吸收塔的除霧效率的高低，直接影響轉(zhuǎn)化工段設(shè)備的壽命。 引進技術(shù)和設(shè)備（1）引進設(shè)備理由和內(nèi)容國內(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。采用陽極保護酸冷卻器或板式酸冷卻器，與傳統(tǒng)的冷卻排管相比傳熱效率大為提高，占地面積也可大大減少。采用“3+2”兩次轉(zhuǎn)化工藝與采用“3+1”兩次轉(zhuǎn)化工藝相比，由于在二次轉(zhuǎn)化增加了一段反應(yīng)層，使反應(yīng)溫度更合理更利于獲得和保持較高的轉(zhuǎn)化率，因此不僅提高了硫的利用率，還降低了SO2的排放濃度，減少了環(huán)境污染。（2）采用兩轉(zhuǎn)兩吸轉(zhuǎn)化吸收工藝。粗硫過濾采用加壓過濾，與自然沉降過濾相比，過濾速度快、設(shè)備體積小、排渣操作方便。設(shè)置廢熱鍋爐，蒸汽過熱器，以回收熱能，產(chǎn)生450℃，送至發(fā)電廠。在認真研究國內(nèi)外硫磺制酸裝置在設(shè)計與運行中成功的經(jīng)驗和教訓的基礎(chǔ)上，多方面廣泛采用新技術(shù)新材料，力爭使本裝置在技術(shù)上更穩(wěn)妥、性能上更可靠、操作上更方便、投資更省 。 工藝方案及選擇理由本硫磺制酸裝置工藝技術(shù)方案，是在總結(jié)國內(nèi)外大型硫磺制酸的技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)外近年來的實際運行經(jīng)驗，在穩(wěn)妥可靠的前提下進行改進和提高，技術(shù)裝備立足國產(chǎn)化。目前，國外對改進硫酸工藝進行了廣泛的研究，有多項成熟的工藝應(yīng)用于硫酸生產(chǎn)，其主要有加拿大Cansolv工藝公司開發(fā)的在一轉(zhuǎn)一吸裝置后增設(shè)一套吸收系統(tǒng)，用二胺溶液吸收尾氣中的二氧化硫，然后通過加熱汽捉，解吸出純凈的二氧化硫，返回干燥塔循環(huán)使用，裝置的最終二氧化硫排放濃度可低至50 mg/m3 ：Lockwood Greene Petersen公司開發(fā)的SPANE工藝，即接近于零排放的硫酸生產(chǎn)工藝，是將古老的塔式法與現(xiàn)代的接觸法工藝相結(jié)合，裝置的投資相當于標準兩轉(zhuǎn)兩吸的93％ ，操作能耗相當于79％ ，尾氣二氧化硫濃度為8．8 mg/m3 ；印度Poseidom工程咨詢公司開發(fā)的尾氣循環(huán)工藝，將一部分三氧化硫吸收塔排出的尾氣送回二氧化硫轉(zhuǎn)化器，代替空氣作為冷激氣，采用一轉(zhuǎn)一吸工藝時，尾氣循環(huán)工藝較空氣冷激工藝二氧化硫排放量減少2/3，如果采用兩轉(zhuǎn)兩吸尾氣循環(huán)工藝，二氧化硫排放量還會大大減少 。目前國外催化劑的研究比較活躍，不斷有新產(chǎn)品推出，除原有型號外，還開發(fā)了含銫催化劑，轉(zhuǎn)化率達99．7％～99．8％ ，排放尾氣中二氧化硫含量減少36％～50％ 。在催化劑應(yīng)用方面，與國外存在一定差距。國際上硫酸工業(yè)的技術(shù)和裝備水平已處在較高水準上，我國近十年來硫酸工業(yè)的設(shè)計、技術(shù)和裝備水平均有較大的提高，與國際水平的差距正在縮小。但由于投資高，國內(nèi)到目前為止僅有一家企業(yè)引進此項技術(shù)。吸收酸中的低溫位熱量的回收利用已起步，用于加熱鍋爐給水、采暖以及加熱工業(yè)用水和生活用水。（3）余熱利用效率提高隨著能源價格的提高，企業(yè)越來越重視硫酸裝置的熱能利用效率，從而提高裝置的經(jīng)濟效益。（2）提高總轉(zhuǎn)化率、嚴格控制尾氣中SO2排放量為了減輕尾氣對環(huán)境污染的影響，國內(nèi)外普遍采用的兩轉(zhuǎn)兩吸制酸工藝，%以上，放空尾氣中SO2含量降低到300ppm以下，%、放空尾氣中的二氧化硫降低到100ppm以下。蘇州精細化工集團有限公司30萬噸/年硫磺制酸裝置已連續(xù)穩(wěn)定運行多年。我國八十年代以來，以相繼建成南化、銅陵年產(chǎn)20萬噸硫鐵礦制酸裝置、云峰年產(chǎn)23萬噸硫鐵礦制酸裝置、大峪口年產(chǎn)56萬噸（兩系列）和黃麥嶺年產(chǎn)28萬噸硫鐵礦制酸裝置、甕福年產(chǎn)80萬噸（兩系列）和鹿寨年產(chǎn)40萬噸硫鐵礦制酸裝置。我國自改革開放以來，隨著幾套大型硫酸裝置的技術(shù)引進以及“八五”國家重大技術(shù)裝備的科技攻關(guān)，使得我國的硫酸工業(yè)技術(shù)和裝備水平都有了長足的發(fā)展，大型硫酸的國產(chǎn)化水平不斷提高，與國際先進水平的差距不斷縮小，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）生產(chǎn)裝置向大型化發(fā)展由于單體設(shè)備生產(chǎn)效率不斷提高，為裝置的大型化創(chuàng)造了條件。（3）xx有進出口貿(mào)易的資格，進口硫磺加工成硫酸，xx廠自用部分作為進料加工可以關(guān)稅全免，抵扣12%的增值稅。另外，硫磺制酸建設(shè)周期短，操作管理方便。相同規(guī)模的硫磺制酸裝置，其投資約為硫鐵礦制酸裝置投資的一半。本項目選用進口硫磺為制酸的原料路線，原因如下：（1）對于xx這樣一個缺硫的地區(qū)，本項目如再選用硫鐵礦為制酸原料的路線，從全國的硫鐵礦的平衡來看，其原料的供應(yīng)難有保障。硫磺制酸建設(shè)周期短，操作管理方便，因此，只要硫磺價格合理，供應(yīng)渠道穩(wěn)定，其經(jīng)濟效益是十分顯著的。相同規(guī)模的硫磺制酸裝置，其投資約為硫鐵礦制酸裝置投資的一半。硫磺是生產(chǎn)制酸的理想原料，國外硫酸工業(yè)60%以上是以硫磺為原料。由于硫鐵礦（包括有色金屬伴生副產(chǎn)品的硫精礦）是我國的主要硫資源，我國的硫酸生產(chǎn)原料原來一直以硫鐵礦為主。世界上硫酸生產(chǎn)原料主要以硫磺為主。因此，本項目選用磷石膏制酸的工藝路線，條件尚未成熟。因此，以磷石膏為原料生產(chǎn)硫酸，用現(xiàn)在的磷石膏分解技術(shù)，建設(shè)大規(guī)模的硫酸裝置，其風險是比較大的。磷石膏聯(lián)產(chǎn)水泥，有幾十年的歷史，其技術(shù)是可行的，但目前國內(nèi)外已成功運行的裝置其制酸規(guī)模均在4～12萬噸/年。從合理利用資源和控制環(huán)境污染方面考慮，利用冶煉煙氣來生產(chǎn)硫酸是一條較合理的原料路線，但其必須依托相關(guān)的有色冶金工業(yè)。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)相繼建成了多套大、中型硫酸裝置，如湖北大峪口荊襄磷化工公司年產(chǎn)56萬噸硫酸裝置，黃麥嶺磷化公司年產(chǎn)28萬噸硫酸裝置，廣西鹿寨磷肥廠年產(chǎn)40萬噸硫酸裝置，貴州翁福磷礦年產(chǎn)80萬噸硫酸裝置以及“十五”期間建成的廣東云浮年產(chǎn)40萬噸硫酸裝置等等。而我國硫的需求增長較快，從而使得硫資源的供求矛盾變得更加突出。同一時期硫磺制酸在硫酸生產(chǎn)中所占比例從3%上升到44%我國的硫資源主要是硫鐵礦和伴生硫鐵礦，且礦的平均品位較低，可開采的經(jīng)濟資源極為有限。中國已經(jīng)成為世界上最大的硫酸生產(chǎn)和消費國。硫酸的生產(chǎn)原料主要有硫磺、硫鐵礦、天然石膏、磷石膏以及含SO2的冶煉煙氣。表31 產(chǎn)品規(guī)模及技術(shù)指標產(chǎn)品名稱公稱能力年產(chǎn)量規(guī) 格質(zhì)量指標硫酸30萬噸/年30萬噸/年98％ H2SO4H2SO4≥98wt％灰份≤％ 鐵含量≤％砷含量≤％透明度≥50mm 色度≤ 符合GB5342002工業(yè)硫酸一等品標準CCDRI 化工廠30萬噸/年硫磺制酸項目 可行性研究報告4 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案的選擇 原料路線的確定原則及依據(jù)原料路線確定的原則首先是原材料質(zhì)量要滿足擬建裝置工藝要求；其次是來源渠道多，能保證長期供應(yīng)；三是價格便宜；四是貯運方便。450℃的中壓過熱蒸汽43 t/h，用6000kW抽汽式發(fā)電機組發(fā)電。國外硫酸裝置總的趨勢是單系列，大型化。3 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)規(guī)模選擇原則主要是根據(jù)市場需求、資金籌措、企業(yè)經(jīng)濟效益和xx地區(qū)（主要是長壽地區(qū)）的運輸、建設(shè)場地及綜合利用、硫磺來源等條件，結(jié)合國內(nèi)外硫磺制酸生產(chǎn)規(guī)模，建設(shè)裝置工藝、設(shè)備盡最大限度實行國產(chǎn)化，以降低工程投資。但xx廠具有幾大優(yōu)勢，第一是有硫磺進口加工的稅收優(yōu)惠；第二是熱能充分利用，節(jié)省燃煤用量；第三是與目標市場很近，運費較少，可以節(jié)約大量的運輸費用。但從2002年下半年以來，國際硫磺市場發(fā)生了較大波動，硫磺需求猛增，而硫磺的供應(yīng)量沒有增長，導致硫磺價格暴漲，散裝硫磺的加拿大溫哥華離岸價由2002年年初的約37美元/噸左右漲到了今年5月的75～80美元/噸，國內(nèi)的進口硫磺到岸價達到了90～100美元/噸。近年來隨著硫磺制酸的快速發(fā)展和進口硫磺的迅速增長，國內(nèi)的硫酸價格受國際硫磺市場價格的影響越來越大，隨著石油和天然氣回收硫磺產(chǎn)量的增加，世界硫磺總的生產(chǎn)能力供過于求，中國是世界硫磺進口大國，中國的購買量極大地影響著國際硫磺市場的價格。據(jù)全行業(yè)統(tǒng)計，；（其中大型企業(yè)為210～230元/噸，小型企業(yè)最高到450元/噸），；隨著近來硫磺價格的持續(xù)上漲，兩者的成本差距已發(fā)生逆轉(zhuǎn)，目前大多數(shù)硫磺制酸廠家的硫磺到廠價超過1000元/噸，硫酸成本超過350元/噸，這為大型硫鐵礦制酸裝置提供了很好的市場空間。隨著我國硫酸工業(yè)技術(shù)的進步，在硫鐵礦制酸的大型化、信息化、自動化方面取得了相當?shù)慕?jīng)驗，國內(nèi)硫酸設(shè)備生產(chǎn)廠家的制造水平也有很大提高，為建設(shè)大型現(xiàn)代化硫鐵礦制酸裝置提供了良好的技術(shù)保障。另外，國家還規(guī)定2005年3萬噸/年以下的小硫酸裝置將禁止生產(chǎn)，強行關(guān)閉。前兩年，由于硫鐵礦產(chǎn)量逐漸萎縮，運輸費用上漲，鐵路運力緊張，硫鐵礦的供應(yīng)及到廠價格得不到有效保障，硫鐵礦制酸生產(chǎn)成本較高。我國的硫酸生產(chǎn)受原料限制，只能以硫鐵礦為主，硫磺和冶煉煙氣為輔。 產(chǎn)品競爭力分析硫酸是強腐蝕性液體，運輸費用較高，而本身價值又不是很高，因此在國內(nèi)市場能夠基本平衡的情