【正文】 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 。 另 外 我 國 大 型 硫 磺 制 酸 裝 置 已 不 單 單 是 生 產(chǎn) 硫酸 的 裝 置 ， 現(xiàn) 已 成 為 企 業(yè) 的 主 要 能 源 供 應(yīng) 裝 置 。本項目選用進口硫磺為制酸的原料路線，原因如下：（ 1） 對 于 ***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 。.（ 2） 硫 磺 是 生 產(chǎn) 制 酸 的 理 想 原 料 ， 硫 磺 制 酸 具 有 工 藝 流 程 簡 單 ， 占 地面 積 少 ， 投 資 少 ， 熱 能 利 用 率 高 ， 環(huán) 境 效 益 好 等 優(yōu) 點 。 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 。 且 動 力 消 耗 和 公 用 工 程費 用 低 ， 無 廢 渣 、 廢 水 的 排 放 。 另 外 ， 硫 磺 制 酸 建 設(shè) 周 期 短 ， 操 作 管 理 方便 。 大 型 硫 磺 制 酸 裝 置 可 以 為 企 業(yè) 的 裝 置 供 應(yīng) 主 要 能 源 。（ 3） ***有 進 出 口 貿(mào) 易 的 資 格 ， 進 口 硫 磺 加 工 成 硫 酸 ， ***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 。 國內(nèi)外工藝技術(shù)概況目前世界硫酸生產(chǎn)技術(shù)基本上都是采用接觸法工藝，硫酸工業(yè)的技術(shù)和裝備水平已處在較高水準(zhǔn)上。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。目前世界硫酸單系列最大生產(chǎn)能力已超過年產(chǎn) 100 萬噸的規(guī)模。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。在硫磺制酸方面，以硫鐵礦制酸大型裝置設(shè)計、建設(shè)和運行經(jīng)驗為基礎(chǔ)，多套大型硫磺制酸裝置以相繼建成且以平穩(wěn)運行，具有較高的國產(chǎn)化率。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。隨著山東紅日化工集團公司年產(chǎn) 40 萬噸硫磺制酸裝置、山東魯西化工集團公司、***涪陵、湖北楚星化工股份有限公司等幾套年產(chǎn) 30 萬噸硫磺裝置和南化公司磷肥廠等幾套 20 萬噸硫磺制酸裝置的建成投產(chǎn)，標(biāo).志我國的硫磺制酸已步入一個成熟可靠的大發(fā)展階段。（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，已將二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高到 %以上，放空尾氣中 SO2含量降低到 300ppm 以下，采用含銫催化劑甚至還可以使二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高到%、放空尾氣中的二氧化硫降低到 100ppm 以下。國內(nèi)已有多套硫磺制酸裝置的總轉(zhuǎn)化率達到 %以上的水平，如蘇州精細化工集團公司的30 萬噸/年硫磺制酸裝置則達到了 %以上。（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。我國大中型硫鐵礦制酸及硫磺制酸裝置中硫鐵礦焙燒和硫磺焚燒及轉(zhuǎn)化部分的高、中溫位余熱均已回收利用。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。八十年代以來，不斷有進一步提高低溫位余熱利用效率的新途徑出現(xiàn)，其中最具成效的當(dāng)推美國孟山都環(huán)境化學(xué)公司開發(fā)的熱量回收系統(tǒng)——HRS 技術(shù)，利用吸收酸的低溫位熱量產(chǎn)生 ～ 的低壓蒸汽，每噸酸可產(chǎn)生低壓蒸汽 ～ 噸，從而使硫酸裝置的余熱回收率從 70%左右提高到 90%以上。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)。（4）技術(shù)和裝備水平不斷提高硫酸工業(yè)作為基礎(chǔ)工業(yè)，加上它所處理介質(zhì)的高溫、強腐蝕性等特點，被科技界、工業(yè)界廣泛關(guān)注。國際上硫酸工業(yè)的技術(shù)和裝備水平已處在較高水準(zhǔn)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。就硫磺制酸來說，大型硫酸火管鍋爐、大型不銹鋼轉(zhuǎn)換器、高效吸收塔相繼投入運行，國產(chǎn)大型濃硫酸泵的性能.基本達到國際先進水平，管式分酸器、帶陽極保護的濃酸冷卻器和濃酸管道已在國內(nèi)廣泛使用，自行設(shè)計的帶旁流盤環(huán)板式換熱器已在多套大中型裝置中使用，均已取得了降低系統(tǒng)壓降、提高傳熱系數(shù)的滿意效果，并使設(shè)備布置更為緊湊。在催化劑應(yīng)用方面，與國外存在一定差距。硫酸催化劑是轉(zhuǎn)化率高低的關(guān)鍵因素，從鉑系到鐵系，最后發(fā)展到釩系，除轉(zhuǎn)化率不斷提高外，其耐砷、耐氟等抗毒物能力不斷增強。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％ 。國內(nèi)催化劑目前在裝填量、總轉(zhuǎn)化率和使用活性方面存在較大差距，兩轉(zhuǎn)兩吸工％ 已屬不易， ％～99．3％，排放尾氣達不到環(huán)保要求。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(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)兩轉(zhuǎn)兩吸的93％ ，操作能耗相當(dāng)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 。 工藝技術(shù)方案的比較和選擇 工藝技術(shù)選擇原則.一要充分體現(xiàn)和代表本行業(yè)的先進性、可靠性；二要降低工程投資，減少環(huán)境污染。 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。充分考慮到進口硫磺水分大、酸度高、雜質(zhì)多的特點，在穩(wěn)妥可靠的前提下盡量利用廢熱。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(xùn)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 。采用液體硫磺加壓機械霧化，空氣焚硫， “3+2”兩轉(zhuǎn)兩吸工藝。設(shè)置廢熱鍋爐，蒸汽過熱器，以回收熱能，產(chǎn)生 450℃， 的過熱蒸汽，送至發(fā)電廠。選擇的工藝方案理由如下：（1）熔硫與精硫工藝采 用 帶 攪 拌 的 快 速 熔 硫 工 藝 ， 與 常 規(guī) 熔 硫 池 工 藝 相 比 ， 具 有 效 率 高 ，設(shè) 備 體 積 下 。 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 。液硫霧化器采用機械霧化工藝與空氣霧化工藝相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、噴嘴加工容易、不易堵塞、操作方便、不設(shè)二次加壓風(fēng)機、工藝配管簡單、動力消耗低。（2）采用兩轉(zhuǎn)兩吸轉(zhuǎn)化吸收工藝。與一轉(zhuǎn)一吸相比，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。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。（3）采用中高溫吸收工藝.與常規(guī)吸收工藝相比，能有效抑制酸霧的形成，減少尾氣中酸霧的危害，同時可以減少部分傳熱面積。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。（4）余熱回收工藝在焚硫爐出口設(shè)火管鍋或水管爐，轉(zhuǎn)化器一段出口設(shè)蒸汽過熱器，在轉(zhuǎn)化器第四段之后設(shè)置中溫過熱器，五段出口設(shè)一低溫過熱器，用來回收液硫燃燒熱和 SO2生成 SO3的反應(yīng)熱，產(chǎn)生 、450℃的中壓過熱蒸汽，送發(fā)電廠發(fā)電，同時產(chǎn)生低壓蒸汽供老廠生產(chǎn)使用。 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。為了保證裝置操作的穩(wěn)定性及控制較低的 SO2排放量，裝置需要引進如下設(shè)備和催化劑：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 。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。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。（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LP120LP1102 一吸塔除沫器 ES 型 1 套 同上3 精硫泵Q=H=110m2 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(xué)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)，其工藝流程框圖見圖 所示。.高溫過熱器氨水塔尾氣成品空氣硫磺熔硫槽轉(zhuǎn)化一段轉(zhuǎn)化二段轉(zhuǎn)化三段轉(zhuǎn)化四段轉(zhuǎn)化五段一吸酸循環(huán)槽熔硫過濾器 焚硫爐 余熱鍋爐熱熱換熱器冷冷熱換熱器一吸塔中溫過熱器干燥塔一吸酸冷器干燥酸冷器風(fēng)機二吸塔二吸酸循環(huán)槽二吸酸冷器成品酸冷器 成品酸貯槽低溫過熱器空氣過濾器干燥酸循環(huán)槽調(diào)酸槽.圖 4. 1 硫磺制酸工藝流程框圖.各工段工藝過程敘述如下：1）原料及熔硫工段原料硫磺由汽車送至原料庫堆存，袋裝硫磺經(jīng)人工拆包后，固體硫磺由膠帶運輸機送入快速熔硫槽內(nèi)熔化，經(jīng)快速熔硫槽熔化后的液體硫磺自溢流口溢流至澄清槽中，并在其中停留除去雜質(zhì)后，澄清液由粗硫泵進入不銹鋼絲網(wǎng)過濾器，經(jīng)過過濾后的精制硫進入精硫槽或送入液硫貯罐貯存待用?？焖偃哿虿?、澄清槽、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，用蒸汽壓力約 蒸汽間接加熱或保溫，使硫磺始終保持液態(tài)。2）焚硫轉(zhuǎn)化工段液硫由精硫泵加壓后經(jīng)硫磺噴槍機械霧化而進入焚硫爐，空氣經(jīng)干燥塔干燥并經(jīng)空氣鼓風(fēng)機加壓后與液硫一起燃燒，出焚硫爐的是含10%SO%SO 990℃左右的高溫爐氣，該高溫爐氣首先進入廢熱鍋爐回收熱量，溫度降至 450℃再進入爐氣過濾器進一步出去爐氣中塵埃后進入轉(zhuǎn)化器的第一段進行轉(zhuǎn)化。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)。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)。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)過兩次轉(zhuǎn)化后，SO 2轉(zhuǎn)化率不小于.%，尾氣中 SO2排放濃度小于 300ppm。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。酸冷卻循環(huán)系統(tǒng)由三個相對獨立的部分組成?？?氣 鼓 風(fēng) 機 設(shè) 在 干 燥 塔 下 游 。 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