【正文】 ............................60 結(jié)論 ....................................................................................................................60附圖: 1） 設(shè)備平面布置圖 NR090112） 硫酸系統(tǒng)工藝流程圖 NR09012 3） 汽水系統(tǒng)工藝流程圖 NR09013年產(chǎn) 30 萬噸硫磺制酸裝置低溫?zé)崮芑厥枕?xiàng)目可行性研究報(bào)告第 1 頁第一章 總 論 概述 項(xiàng)目名稱、主辦單位名稱、企業(yè)性質(zhì)及法人 項(xiàng)目名稱：某復(fù)合肥有限公司30 萬噸/年硫磺制酸裝置低溫?zé)崮芑厥枕?xiàng)目 主辦單位：某復(fù)合肥有限公司法定地址：某火車站西法 人： 可行性研究報(bào)告編制的依據(jù)和原則 編制依據(jù)（1） 《化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定》(修訂本)，原化學(xué)工業(yè)部化計(jì)發(fā)(1997)426 號(hào)文。（2）某復(fù)合肥有限公司與某設(shè)計(jì)院簽定的“某復(fù)合肥有限公司 30 萬噸/年硫磺制酸裝置低溫?zé)崮芑厥枕?xiàng)目可行性研究報(bào)告編制合同” ，合同編號(hào)：NHSC09001。(2) 充分利用硫酸裝置已有的公用設(shè)施、輔助設(shè)施，節(jié)約工程投資，降低運(yùn)行費(fèi)用。(4) 充分利用現(xiàn)有場地，布置緊湊，布局合理。(6) 充分利用硫酸裝置的集散控制系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行擴(kuò)能改造，對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視和控制，方便生產(chǎn)管理和設(shè)備維護(hù)。 項(xiàng)目提出的背景某復(fù)合肥有限公司，始建于 1973 年，位于山東中部**市，東靠膠濟(jì)鐵路線，西鄰 205 國道，南接濟(jì)青高速公路，國家、省磷肥、復(fù)合肥定點(diǎn)生產(chǎn)廠家。公司經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐，培養(yǎng)了一批懂經(jīng)濟(jì)、善管理、開拓型的干部。在各種含硫原料制取硫酸的生產(chǎn)過程中，含硫原料的燃燒、二氧化硫的氧化及三氧化硫的吸收三個(gè)主要過程均伴有大量的化學(xué)能釋放出來。在硫酸裝置干燥和吸收過程中，伴有大量的反應(yīng)熱、冷凝熱和稀釋熱產(chǎn)生，這部分熱量的利用由于高溫濃硫酸的強(qiáng)腐蝕性而受到了很大的限制，目前除了少量裝置用于加熱工業(yè)和生活用水外，一般都是用循環(huán)冷卻水移走而白白浪費(fèi)。自 2022年 11 月至今，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。國內(nèi)已有一些企業(yè)利用國外技術(shù)建設(shè)了低溫?zé)崮芑厥昭b置，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益，在國家積極倡導(dǎo)節(jié)能減排的形勢下，開發(fā)利用 30 萬噸/年硫磺制酸裝置的低溫廢熱的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。最終產(chǎn)生的低壓蒸汽可以供給公司 30 萬噸/年硫酸鉀復(fù)合肥、10 萬噸/年磷銨、磷酸濃縮和氨加熱使用，實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)自用的整體生產(chǎn)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷平衡。（2）企業(yè)實(shí)現(xiàn)資源綜合利用的需要因?yàn)榈蜏責(zé)崮芑厥枕?xiàng)目是利用 30 萬噸/年硫磺制酸裝置上干吸工段的低溫余熱生產(chǎn)低壓蒸汽，除消耗少量的電力外，不存在其他能源的消耗，完全符合國家產(chǎn)業(yè)鏈的要求，即節(jié)能又實(shí)現(xiàn)有效資源的綜合利用。因此，考慮公司內(nèi)的各項(xiàng)有利條件，即節(jié)省投資，又可加快工程建設(shè)進(jìn)度實(shí)現(xiàn)投資向效益的盡快轉(zhuǎn)變，對提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。利用 30 萬噸/年硫磺制酸裝置低溫廢熱產(chǎn)生低壓蒸汽，一方面可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面在能源供應(yīng)日趨緊張的今天，具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義，因此，本項(xiàng)目的建設(shè)是必要的、合理的。2）公用工程設(shè)施：總圖布置、界區(qū)內(nèi)供排水管網(wǎng)、裝置配電及照明、年產(chǎn) 30 萬噸硫磺制酸裝置低溫?zé)崮芑厥枕?xiàng)目可行性研究報(bào)告第 5 頁裝置自控（含 DCS 擴(kuò)能改造）等。 研究的簡要結(jié)論 研究的簡要結(jié)論 1）本項(xiàng)目利用 30 萬噸/年硫磺制酸裝置低溫廢熱產(chǎn)生低壓蒸汽，符合國家節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)政策。 3）本項(xiàng)目采用國產(chǎn)化的工藝技術(shù)，技術(shù)先進(jìn)、可靠、適用。 5）本裝置無“三廢”排放，無環(huán)境污染問題，具有顯著的環(huán)境效益。財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率大于行業(yè)基準(zhǔn)收益率，說明盈利能力滿足了最基本要求，投資回收期均低，這表明項(xiàng)目投資能按時(shí)收回，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值均大于零，該項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上是可行的。年產(chǎn) 30 萬噸硫磺制酸裝置低溫?zé)崮芑厥枕?xiàng)目可行性研究報(bào)告第 7 頁 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號(hào) 項(xiàng) 目 名 稱 單位 數(shù)量 備 注一、 硫酸生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)品方案1. 原硫酸裝置生產(chǎn)規(guī)模 萬噸/年 30 以 100%H2SO4計(jì)2. 產(chǎn)品方案 蒸汽 萬噸/年 二、 年操作日 天 以每年 8000 小時(shí)計(jì)三、 公用動(dòng)力消耗量1. 供 水 脫鹽水 噸/年 141042. 供 電總裝機(jī)容量 千瓦 需要容量 千瓦 年耗電量 萬度 45四、 三廢排放量 無 正常生產(chǎn)無三廢排放五、 運(yùn) 輸 量 運(yùn) 出 萬噸/年 產(chǎn)品蒸汽用管道運(yùn)輸六、 定 員 人 0 利用原硫酸車間人員七、 裝置占地面積 平方米 180八、 建設(shè)總投資 萬元 其中：建設(shè)投資 萬元 建設(shè)期利息 萬元 流動(dòng)資金 萬元十 年平均銷售收入 萬元 正常年份年產(chǎn) 30 萬噸硫磺制酸裝置低溫?zé)崮芑厥枕?xiàng)目可行性研究報(bào)告第 8 頁序號(hào) 項(xiàng) 目 名 稱 單位 數(shù)量 備 注十一 年平均總成本 萬元 正常年份十二 年平均利潤總額 萬元 所得稅前十三 年平均銷售稅金及附加萬元 正常年份十四 企業(yè)財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)1. 年平均投資利潤率 % 正常年份2. 年平均投資利稅率 % 正常年份 3 所得稅前內(nèi)部收益率% 4. 所得稅后內(nèi)部收益率% 5 所得稅前投資回收期年 包括建設(shè)期6. 所得稅后投資回收期年 包括建設(shè)期7. 所得稅前財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值萬元 基準(zhǔn)收益率取 11%8. 所得稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值萬元 基準(zhǔn)收益率取 11%9. 盈虧平衡點(diǎn) % 用生產(chǎn)能力利用率表示10. 貸款償還期 年 包括建設(shè)期年產(chǎn) 30 萬噸硫磺制酸裝置低溫?zé)崮芑厥枕?xiàng)目可行性研究報(bào)告第 9 頁第二章 市場預(yù)測 市場情況預(yù)測我國當(dāng)前正處于工業(yè)化與城市化快速推進(jìn)的階段，能源需求正以前所未有的速度增長。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源需求還會(huì)進(jìn)一步增長。2022 年，我國人均石油可采儲(chǔ)量只有 2．6 噸，人均天然氣可采儲(chǔ)量 1，074 立方米，人均煤炭可采儲(chǔ)量 90 噸，分別為世界平均值的 11．1％ 、4．3％和 55．4％。為了滿足能源需求，我國能源生產(chǎn)不斷擴(kuò)大。能源消耗與環(huán)境惡化是直接相關(guān)的。無論是從國家能源安全和可持續(xù)發(fā)展的角度，還是根據(jù)能源供需平衡與提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率的需要，提高能源利用效率是我國解決能源貧乏、能源過度消耗與環(huán)境惡化的重要途徑。經(jīng)濟(jì)要發(fā)展，能源需先行。因此，在開發(fā)新能源，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的同時(shí)，努力提高能源利用效率、開發(fā)新的節(jié)能技術(shù)是當(dāng)前需要解決的重要課題。隨著中國現(xiàn)代化建設(shè)的需要，各行業(yè)對硫酸的需求量均呈上升趨勢。在各種含硫原料制取硫酸的生產(chǎn)過程中，含硫原料的燃燒、二氧化硫的氧化及三氧化硫的吸收三個(gè)主要過程均伴有大量的化學(xué)能釋放出來。隨著能源價(jià)格的上漲，愈來愈需要回收硫酸生產(chǎn)過程中的低溫位熱能產(chǎn)生蒸汽，以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，增加市場競爭的籌碼。某復(fù)合肥有限公司蒸汽需求量較大，30 萬噸/年硫酸鉀復(fù)合肥、10 萬噸/年磷銨、30 萬噸/年硫磺制酸和 12 萬噸/年硫鐵礦制酸裝置鍋爐給水除氧、磷酸濃縮和氨加熱等均需要使用大量的蒸汽，本項(xiàng)目建成后，將為公司每年提供 萬噸（即 17t/h） 低壓蒸汽，所產(chǎn)蒸汽全部供公司內(nèi)部使用。本項(xiàng)目采用國產(chǎn)化的工藝技術(shù)，技術(shù)先進(jìn)、可靠、適用。本項(xiàng)目的建設(shè)極大地降低了企業(yè)成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，能夠有效增強(qiáng)企業(yè)的競爭力。與近幾年蒸汽價(jià)格相比較，該價(jià)格定位是比較適中的。 生產(chǎn)規(guī)模建設(shè)規(guī)模的確定，要考慮到產(chǎn)品需求、資金的籌措、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益以及廠址的建設(shè)條件等諸多方面的因素。(1) 適應(yīng)公司需要某復(fù)合肥有限公司現(xiàn)有 30 萬噸/年硫酸鉀復(fù)合肥、10 萬噸/年磷銨、及磷酸裝置等，利用 30 萬噸/年硫酸裝置的低溫?zé)崮墚a(chǎn)生低壓蒸汽，可以滿足上述裝置的用汽要求，實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)自用的整體生產(chǎn)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷平衡。(2) 充分利用公司的有利條件某復(fù)合肥有限公司在供電、供水以及其它公用工程等方面為本工程提年產(chǎn) 30 萬噸硫磺制酸裝置低溫?zé)崮芑厥枕?xiàng)目可行性研究報(bào)告第 13 頁供了良好的基礎(chǔ)條件。(3) 技術(shù)的可靠性本硫酸生產(chǎn)裝置所有技術(shù)裝備，除了第一吸收塔頂改造需要進(jìn)口除霧器外，均可實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。(a) 關(guān)于技術(shù)的來源低溫?zé)峄厥占夹g(shù)在國際上開發(fā)應(yīng)用已有二十年，較為成熟的有美國孟山都、德國魯奇公司。而其中只有美國孟莫克公司的 HRS 技術(shù)得到推廣應(yīng)用，已有 20 多套裝置投產(chǎn)，運(yùn)行時(shí)間最長已有 20 年左右。目前某設(shè)計(jì)院已完成了前期研究工作，并已在南化集團(tuán)公司硫酸車間建成了一套低溫?zé)崮芑厥赵囼?yàn)裝置，目前運(yùn)行狀況良好。綜上所述，該裝置所擬定的規(guī)模，是有可靠的技術(shù)來源的。低溫?zé)崮芑厥昭b置的設(shè)備不多，高溫酸循環(huán)泵及蒸汽發(fā)生器等，國內(nèi)已有成熟的制造經(jīng)驗(yàn)，完全可以實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)年產(chǎn) 30 萬噸硫磺制酸裝置低溫?zé)崮芑厥枕?xiàng)目可行性研究報(bào)告第 14 頁化。 (c) 關(guān)于裝置的生產(chǎn)管理某復(fù)合肥有限公司有多年的硫酸生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，為低溫?zé)崮芑厥昭b置的正常運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。以上分析表明：在技術(shù)的可靠性方面，30 萬噸/年硫磺制酸裝置低溫?zé)崮芑厥昭b置的規(guī)模是可行的。吸收氣體中 SO3的濃硫酸自塔底排至酸循環(huán)槽中，槽內(nèi)加適當(dāng)水將硫酸稀釋到進(jìn)入吸收塔前的濃度，再用循環(huán)酸泵送入酸冷卻器中冷卻，冷卻后的濃硫酸（酸溫一般低于 80℃）再進(jìn)入吸收塔頂進(jìn)行噴淋。本技術(shù)要利用 SO3吸收過程的反應(yīng)熱來產(chǎn)生蒸汽，因此必須提高循環(huán)酸的溫度在 200℃左右。這是低溫?zé)崮芑厥占夹g(shù)的一個(gè)基礎(chǔ)，因此耐高溫濃硫酸腐蝕的材料的選擇是本項(xiàng)目的一個(gè)關(guān)鍵，這些材料包括塔體、泵槽、酸管道、閥門、泵體和蒸汽發(fā)生器等所采用的材料。應(yīng)該重視的是，必須將整個(gè)循環(huán)酸系統(tǒng)中的酸濃嚴(yán)格控制在≥99%，這樣才能保證系統(tǒng)的耐腐蝕性和長期穩(wěn)定的運(yùn)行，同時(shí)也要保證進(jìn)高溫吸收塔的硫酸濃度在 99%，因?yàn)檫^高的吸收酸濃將嚴(yán)重影響 SO3的吸收效率，亦即嚴(yán)重影響低溫?zé)崮芑厥障到y(tǒng)的熱回收效率。高溫吸收部分是通過大幅度提高吸收循環(huán)酸溫度，以蒸汽發(fā)生器代替酸冷卻器產(chǎn)低壓蒸汽，并在蒸汽發(fā)生器出口增設(shè)了濃硫酸混合器、鍋爐給水加熱器、脫鹽水加熱器等，即利用吸收過程反應(yīng)熱來產(chǎn)生低壓蒸汽，從而大幅度提高硫酸裝置的熱能回收率。在蒸汽發(fā)生器后專門設(shè)置了硫酸混合器，以使加入的水與高溫濃硫酸充分地混合。年產(chǎn) 30 萬噸硫磺制酸裝置低溫?zé)崮芑厥枕?xiàng)目可行性研究報(bào)告第 17 頁蒸汽發(fā)生器是本項(xiàng)目的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，汽水循環(huán)系統(tǒng)采用自然循環(huán)方式。 國內(nèi)外工藝技術(shù)概況硫酸裝置低溫余熱的利用大體來說有三種形式：（1）加熱其它物料，如預(yù)熱鍋爐給水、加熱生活用水和工業(yè)用水。（2）采用高溫吸收，生產(chǎn)中低壓蒸汽。自從七十年代在工業(yè)上推廣使用氟塑料冷卻器、板式換熱器和陽極保護(hù)管殼式酸冷卻器以來，吸收塔循環(huán)酸的熱量已可用來生產(chǎn) 80～95℃的熱水，然而由于熱水的溫度較低，又只能利用其顯熱，使這部分熱量的利用受到很大限制。利用低溫余熱產(chǎn)生蒸汽，就必須進(jìn)一步提高循環(huán)酸的溫度，然而現(xiàn)有的耐濃硫酸腐蝕的不銹鋼和合金似乎都不能適應(yīng)如此高的酸溫。例如 304L 不銹鋼，在硫酸濃度為%～100%的范圍內(nèi)，溫度在 143～227℃時(shí)，其年腐蝕率在 ～毫米之間。因此，只需選擇和控制適宜的硫酸濃度，就可以用不銹鋼或合金制造設(shè)備和管道等，并用于工業(yè)生產(chǎn)。低溫?zé)峄厥占夹g(shù)在國際上開發(fā)應(yīng)用已有二十年左右，美國孟山都、德國魯奇、加拿大凱米迪公司都開發(fā)成功該技術(shù)。近兩年國內(nèi)的大型硫磺制酸裝置中已有三套裝置引進(jìn)了美國孟莫克公司的 HRS，還有個(gè)別裝置正在建設(shè)中。某設(shè)計(jì)院具有很強(qiáng)的技術(shù)開發(fā)能力，軟硬件裝備齊全，有關(guān)技術(shù)人員已做了相當(dāng)長時(shí)間充分的技術(shù)準(zhǔn)備。2022 年 9 月，我院在中**化學(xué)工業(yè)有限公司硫酸車間，依托現(xiàn)有的硫酸裝置，建成了一套低溫位熱能回收試驗(yàn)裝置，目前運(yùn)行狀況良好。我院無論在工藝參數(shù)的選取還是在工藝設(shè)備方面如高溫吸收塔、蒸汽發(fā)生器、混合器、高溫濃硫酸泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有其自身的特點(diǎn)。我院自主研發(fā)的低溫?zé)崮芑厥?DWRHS) 技術(shù)具有以下特點(diǎn)：（1）立足我院自身技術(shù)優(yōu)勢，選用運(yùn)行可靠的低溫?zé)崮芑厥展に嚰夹g(shù)，確保系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定長周期運(yùn)行。（3）完全利用國產(chǎn)新型材料和技術(shù)手段，所有設(shè)備、材料實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，投資省，適于國內(nèi)硫酸裝置的新建或改造。對于老廠改造，可只建高溫吸收塔系統(tǒng)，原一吸塔循環(huán)系統(tǒng)可用作低溫吸收塔系統(tǒng)。（5）本技術(shù)特別適用于老廠技術(shù)改造，做到盡量使布置緊湊，并適應(yīng)現(xiàn)有場地條件。（6）充分考慮熱能回收系統(tǒng)施工時(shí)，不影響其他裝置運(yùn)行；熱能回收系統(tǒng)啟停時(shí)，也不影響主裝置的正常運(yùn)行。對于老廠改造，可充分利用硫酸裝置的集散控制系統(tǒng)（DCS ）進(jìn)行擴(kuò)能，對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視和控制，方便生產(chǎn)管理和設(shè)備維護(hù)。吸收后的硫酸自塔底流入高溫循環(huán)泵槽，槽內(nèi)設(shè)有高溫循環(huán)酸泵，由高溫循環(huán)酸泵將高溫濃硫酸送入蒸年產(chǎn) 30 萬噸硫磺制酸裝置低溫?zé)崮芑厥枕?xiàng)目可行性研究報(bào)告第 21 頁汽發(fā)生器換熱，產(chǎn)低壓蒸汽（） ，同時(shí)酸溫降低到~190℃后再經(jīng)混合器稀釋到～99%的濃度后進(jìn)入高溫吸收塔上部噴