含硫尾矿年产20万吨硫酸技术改造项目的可行性研究报告

...wdwd...PAGE...wd...含硫尾矿年产20万吨硫酸技术改造工程可行性研究报告目录1总论 11.1工程背景与概况 11.1.1工程名称 11.1.2工程承办单位概况 11.1.3可行性研究报告编制依据 11.1.4工程提出的理由与过程 21.2工程概况 41.2.1拟建地点 41.2.2建设规模与目标 41.2.3主要建设条件 41.2.4工程投入总资金及效益情况 51.2.5主要技术经济指标 51.3问题与建议 62市场预测 72.1市场分析 72.2市场现状与未来开展 82.3产品竞争力分析 163建设规模与产品方案 183.1建设规模 183.2产品方案 183.3产品质量标准 184场址选择 214.1场址所在位置现状 214.1.1地点与地理位置 214.1.2原有场地利用情况 214.2场址建设条件 214.2.1地形、地貌、地震情况 214.2.2工程地质与水文地质 224.2.3气候条件 234.2.4城镇规划及社会环境条件 234.2.5环境保护条件 255技术方案、设备方案和工程方案 285.1技术方案 285.1.1工艺技术方案 285.1.2工艺流程简图 315.1.3物料平衡 325.2主要设备选择 405.2.1主要设备选型 405.2.2主要设备清单 415.3工程方案 505.3.1设计内容 505.3.2设计原则 515.3.3主要建构筑物一览表 526主要原材料、燃料供应 546.1主要原材料供应 546.2主要燃料供应及需要量 567总图运输与公用辅助工程 587.1总图布置 587.2场内外运输 617.3公用辅助工程 627.3.1给排水工程 627.3.2供电工程 647.3.3防雷与接地保护 667.3.4电信 947.4供热 947.5采暖通风 967.5.1设计原则及采用的标准标准 967.5.2采暖 967.5.3通风 978节能措施 988.1设计依据 988.2节能措施 998.3能耗指标分析 1029环境影响评价 1039.1厂址环境条件 1039.2工程生产过程中主要污染源与污染物 1039.3环境保护措施方案 1049.3.1设计依据及执行标准 1049.3.2污染物治理措施 1059.4绿化 1089.5环境保护投资 1089.6环境影响评价 10810劳动安全卫生与消防 10910.1危害因素和不安全程度分析 10910.2安全措施方案 11110.3消防设施 11510.3.1设计依据 11510.3.2工程的消防环境现状 11510.3.3工程的火灾不安全性类别 11510.3.4消防设施和措施 11611组织机构与人力资源配置 11711.1组合机构 11711.2人力资源配置 11712工程实施进度 11912.1建设工期 11912.1.1前期准备阶段 11912.1.2工程实施阶段 11912.1.3工程完成阶段 11912.2实施进度安排 11912.2.1前期工作 11912.2.2施工期 11912.2.3设备安装期 12012.2.4竣工达产期 12012.3工程实施进度 12013投资估算 12113.1投资估算依据 12113.2建设投资估算 12113.2.1建筑工程费 12113.2.2设备及工器具购置费 12113.2.3工程建设其他费用 12213.2.4基本预备费 12213.2.5涨价预备费 12213.2.6建设投资（不含建设期利息） 12213.2.7建设期利息 12213.2.8建设投资 12213.3流动资金估算 12213.4投资估算表 12214财务评价 12314.1财务评价依据 12314.2财务评价的根基数据选取 12314.2.1计算期与生产负荷 12314.2.2财务基准收益率的设定 12314.2.3其它计算参数 12314.3销售收入估算 12414.4成本费用估算 12414.5主要财务评价报表 12414.6财务评价指标 12414.7不确定性分析 12514.8财务评价结论 12815风险分析 12915.1政策风险分析及风险防控 12915.2资金风险分析及风险防控 12915.3环保因素风险分析及风险防控 13016研究结论与建议 13116.1研究结论 13116.2投资建议 132PAGE1181总论1.1概述1.1.1工程名称工程名称：****化工综合利用含硫尾矿年产20万吨硫酸技术改造工程1.1.2工程承办单位概况承办单位名称：****化工工程法人：工程性质：技改企业类型：承办单位概况：****化工成立于2008年4月，注册资金18402万元人民币，位于****工业园区，企业原来以硫铁矿为原料，年产15万吨92.5%和98%浓硫酸，技改扩建后利用含硫尾矿和硫精沙为原料，年产115%发烟酸2万吨，105%发烟酸5万吨，98%浓硫酸13万吨。1.1.3工程提出的背景，投资的目的、意义和必要性1、工程提出的背景硫酸素有工业之母之称，是重要的根基化工原料，是世界上生产量最大的化工产品，广泛应用于各行各业。主要用于有色金属冶炼、锂电原材料、磷复肥、化工、纺织印染、国防军工以及农药、医药、制革、炼焦、钢铁等工业部门，用途极为广泛。硫酸工业总产值虽然在GDP中所占比重不大，但其作为根基的工业原料影响面很大，硫酸工业的稳定安康开展对于我国整个国民经济具有重要意义。另一方面，硫酸基于其不安全品液体的特征及价格低的原因，决定了销售半径一般不超过300公里。硫酸工业的合理布局也尤为重要。****工业园区公路四通八达，交通极为便利。该工程紧邻东升庙矿业有限责任公司和紫金矿业，因此原材料来源非常便利。产生的固体废渣可以卖给钢铁厂，有色金属冶炼厂。随着我国人口的增加和经济的开展，我国资源相对缺乏的矛盾将日益突出。坚持资源开发与节约并举，千方百计减少资源的占用与消耗，积极开展资源综合利用，是我国一项重大的技术经济政策，也是国民经济和社会开展中一项长远的战略方针，对于节约资源，改善环境，提高经济效益，促进经济增长方式由粗放型向集约型转变，实现资源优化配置和可持续开展都具有重要的意义。2005年国务院下达了国发[2005]22号文关于加快循环经济开展的假设干意见和2006年国家发改委发改办环资[2006]538号文关于《资源综合利用专项规划》意见通知中均指出：2010年我国尾矿渣综合利率要用到达86%以上；工业固体废弃物综合利用率到达60%以上。我国矿山企业每年都产生大量尾矿，其中黑色金属矿山尾矿率在60%以上，有色金属矿山90%以上，稀有及贵金属尾矿山近100%。粗略估计，全国尾矿年排放量在3亿t以上，约占当年工业固体废物的30%，目前全国累计尾矿存量50～70亿t。为堆存尾矿，需建大量的尾矿库，每堆存一吨平均费用5元，每年还需治理费3元。尾矿库不仅占用大片土地，损失大量的有用成份．还造成水土流失，河道淤塞，水质污染，生态环境破坏。尾矿溃坝引起的人员伤亡和财物损失等严重事故也时有发生。尾矿作为复合原料进展整体利用，成为经济、实用的新资源，不但可使原来枯竭或资源缺乏的矿山重新成为新资源基地，恢复或扩展生产，充分利用不能再生的矿产资源和原有的矿山设施，发挥矿山潜力，使国家、企业不必大量投资基本建设就获得大量已加工成细颗粒原料的资源。在对尾矿整体开发利用时，可解决环境污染，改善生态环境和整治国土，具有巨大经济、社会、环境效益。在落实科学开展观，建设节约型社会中，尾矿开发利用势必成为21世纪竟相应用的新资源和增加国力的根基物质。当前矿山企业和政府主管部门对尾矿部门及尾矿整体利用已取得共识，尾矿利用已进入资源化整体开发利用的新阶段。该工程原来利用硫铁矿年产15万吨硫酸，根据《关于修改《产业构造调整指导目录(2011年本)》有关条款的决定》，该工程在限制类中不符合国家产业政策，因此该工程需要整顿，技改后利用含硫尾矿和硫精沙为原料，年产115%发烟酸2万吨，105%发烟酸5万吨，98%浓硫酸13万吨。技改后该工程符合《关于修改《产业构造调整指导目录(2011年本)》有关条款的决定》中鼓励类第三十八项中第27条尾矿、废渣等资源综合利用；另外根据《国家开展改革委办公厅关于请组织申报资源节约和环境保护2013年中央预算内投资备选工程的通知》（发改办环资[2012]1335号）文件该工程符合资源节约和环境保护2013年备选工程汇总表中第一项节能中的第三项余热余压利用[（化工行业余热（尾气）利用]、第四项综合利用中的第一项大宗固体废物综合利用示范[供伴生矿及尾矿综合利用（煤层气除外），粉煤灰、煤矸石（发电除外）、工业副产石膏大掺量、高附加值利用，冶炼和化工废渣提取有价元素，建筑废物再生利用等综合利用工程，具有自主知识产权、技术工艺处于行业领先水平、经济和社会效益好]、另外该工程符合《内蒙古自治区人民政府关于印发自治区“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》（内政发[2011]129号）中第四条的第三项提高资源综合利用水平（加强煤炭、稀土、有色金属共伴生矿产资源综合利用，建设矿产资源节约与综合利用示范基地，开展绿色矿山试点建设。推动煤矸石、粉煤灰、冶金和化工废渣、尾矿等工业废弃物利用，推进建筑、道路废弃物以及农作物秸秆、农林废物资源化利用，鼓励开展利废新型建筑材料，实现废弃物就地消化，减少转移。到2015年，工业固体废物综合利用率到达65%以上），该工程充分的对尾矿进展了利用，符合国家产业政策，综上所述，该工程有较好的开展前景。2、投资的必要性我国是一个农业大国，随着农业政策的进一步加强，磷复肥的需求量不断增加。硫酸作为磷复肥生产的基本原料，其需求量也将不断增加。近年来，我国硫酸工业开展较快，然而受冶炼烟气制酸、硫磺制酸及环保压力的影响，我国硫铁矿制酸一度开展缓慢，硫酸总产量已由1994年的1530万吨增长至2005年的4625万吨，而硫铁矿制酸仅从1253万吨增长至1621万吨。硫铁矿制酸产量占总产量的比重持续下降，1994年～2005年硫铁矿制酸所占比例由81．9%下降到34.8%，硫磺制酸比例由1%上升到42.7%，烟气制酸比例由16.4%上升到21.2%，其他制酸比例0.1%上升到1.3%。硫铁矿是我国的自有资源，虽然采用硫铁矿制酸，三废治理有一定的难度，但开展硫铁矿制酸对稳定我国的硫酸工业具有不可替代的作用。我国硫酸企业应抓住硫酸需求增加的机遇，合理利用我国自有的硫铁矿资源，打造循环经济，促进我国硫铁矿制酸的开展，为硫酸的长期开展争取有利的条件，为化肥生产提供充足的原料。1）我国是硫酸生产、消费大国我国是全球硫酸生产、消费最大的国家，2008年我国硫酸产量到达4994万吨，外表消耗硫酸5230万吨，其中进口硫酸占240万吨。随着我国农业政策的加强和工业经济的开展，化肥行业和非化肥行业对硫酸的需求将会不断增长。据有关预测，2010年我国硫酸产量增长至7500万吨，外表消费硫酸6630万吨，其中进口硫酸300万吨，国内生产6340万吨即可满足硫酸需求。2）过分依赖进口硫磺影响我国硫酸工业的稳定和安全硫磺是最正确的制酸原料之一，我国硫磺制酸原料主要依赖进口，适当利用世界硫磺资源，可积极促进我国硫酸工业的开展，满足不断增长的硫酸需求，但硫磺价格受国际硫磺市场供需关系、海运费用等影响较大，过度依赖进口硫磺（预计2009年我国进口硫磺总量将接近或到达2000万吨，占全球硫磺产量的22%，硫磺制酸产量占我国硫酸总产量的40%以上)必将影响我国硫酸工业的“安全”。目前，一方面是世界硫磺供应量在增加，另一方面是中国硫磺需求量增长更为迅猛。但只有当供大于求时，硫磺价格才会回落，这些年来，硫磺价格总是随着需求量的增加与减少而波动。上个世纪70年代末期，在世界硫磺过剩、价格低廉时，中国很多硫酸企业改硫铁矿制酸为硫磺制酸，导致硫磺价格大幅上扬，进口硫磺到岸价由80美元暴涨到120美元～130美元。尽管国家给予进口硫磺财政补贴，但终因成本过高，硫酸生产企业又纷纷改回硫铁矿制酸。这一反一复，给国家和企业造成巨大损失。目前出现的情况，和历史有着惊人的相似。这几年，中国各地相继兴建了很多硫磺制酸装置，硫磺需求量与日俱增。中国硫酸协会秘书长齐焉表示：世界硫磺绝不是取之不尽、用之不竭的，它的生产加工量是基本固定的，而我国硫磺需求增长速度与世界硫磺供应量增长是不协调的，过高的需求以及多头进口硫磺，是造成硫磺价格波动的一个不利因素。目前中国进口硫磺价格已由90多美元回落到85美元左右，但这样的价格能维持多久还很难预料。所以说硫磺制酸装置应均衡开展，决不可一哄而上。国家有关管理部门应组织好对硫磺进口企业情况的跟踪调查，谨防进口无度和新建改造过度，加强对硫铁矿——硫酸——化肥——农业整个产业链的政策引导和宏观调控，帮助国内企业适应和躲避国际行情风险。中国各行业的开展不可防止地要面对使用后物资合理处置的问题，如果冶炼废渣处理不当会给环境带来负面影响，这会阻碍“循环经济”和“可持续开展战略”实施。因此未来政策将在在建设健全冶炼废渣回收利用行业的专项法规政策方面，加强行业标准性管理，制定长效管理机制；在培育冶炼废渣回收利用市场主体方面，制定相关配套优惠政策：构建冶炼废渣的分类回收标准、利用处置标准和技术标准。本工程的工艺技术，生产利用尾矿，综合成本降低，可以取得较好的经济效果，创造了立足市场的条件，本工程使尾矿资源的利用，上一个新的台阶，开创了新的思路。因此，该工程的建设是必要的。1.1.4可行性研究报告编制依据《产业构造调整指导目录（2011年本）修正》（2013国家发改委第21号令）《化工投资工程可行性研究报告编制方法》（中石化协产发(2006)76号）《化工企业总图运输设计标准》（GB50489-2009）《建筑设计防火标准》（GB50016-2006）《化工企业供电设计技术规定》（HG/T20664-1999）《低压配电设计标准》（GB50054-2011）《10KV及以下变电所设计标准》（GB50053-1994）《供配电系统设计标准》（GB50052-2009）《建筑物防雷设计标准》（GB50057-2010）《防止静电事故通用导则》（GB12158-2006）《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050-2008）《石油化工静电接地设计标准》（SH3097-2000）《电力工程电缆设计标准》（GB50217-2007）《爆炸和火实不安全环境电力装置设计标准》（GB50058-1992）《化工企业安全卫生设计规定》（HG20571-1995）《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）《工业企业设计卫生标准》（GB21-2010）《采暖通风与空气调节设计标准》（GB50019-2003）《建筑灭火器配置设计标准》（GB50140-2005）《建筑给水排水设计标准》（GB50015-2003）《混凝土构造设计标准》（GB50010-2010）《建筑抗震设计标准》（GB50011-2010）可行性研究报告委托书****化工提供的根基资料和要求；1.1.4可行性研究报告编制原则1、根据生产工艺流程及物流方向，对厂房进展合理布置，以节约用地、降低工程造价、减少能耗、提高企业的运营效益。2、本可研编制贯彻执行国家经济建设方针政策，本着“优质、高效、灵活、节省”的原则，采用国内外先进的生产工艺及新设备，设备选型可靠，耐腐蚀性能优良。3、严格遵守国家关于环境保护、职业安全卫生和消防的法规、规程和要求。4、实事求是、客观地分析建设条件和经济效益。1.1.5本报告研究的范围包括：年产20万吨硫酸工程的生产设施，以及配套的供排水（消防）、供电等公用工程。主要生产设施包括：1、原料混合及筛分；2、废热锅炉及除尘；3、干吸工序；4、转化工序；5、净化工序；6、污水处理；7、硫酸罐区；主要的配套设施有：1、事故池及雨水收集池；2、循环水装置；3、变电所；4、脱盐水等。1.2研究结论1.2.1工程投入总资金及效益情况该工程总投资（含全部流动资金）为395000万元，其中：建设投资为314543万元，流动资金为4680万元。该工程年营业收入为898800万元，年总成本费用为725156万元，年净利润总额为127880万元，税后内部收益率为30.82%，税后财务净现值381157万元（Ic=13%），税前财务净现值570750万元；总投资收益率为44.41%，工程资本金净利润率为69.98%，税后投资回收期（含建设期）为4.22年；税前投资回收期（含建设期）为4.19年。从以上指标可以看出，其财务盈利能力强。此外，该工程以生产能力表示的盈亏平衡点为43.74%，由此说明该产品适应市场变化能力大，并具有较强的抗风险能力。综上所述，该工程投资方向正确，符合国家产业政策，具有显著的经济效益和良好的社会效益。因此，该工程建设可行。1.2.2研究的简明结论1、本工程技改后利用含硫尾矿年产20万吨硫酸工程符合国家的产业政策，符合产业开展规划。2、本工程依托****工业园区的良好投资环境建设年产20万吨硫酸工程，推动**的经济开展，促进企业的经济增长，并由此带动上下游产品及相关产业的升级换代。3、本工程产品构造合理，符合市场的实际需求。4、建设单位经济实力较强，拥有一批对该工程的建设、运营、管理有着丰富经历的管理和技术人员，为本工程的顺利实施奠定了坚实的根基。1.2.3主要技术经济指标表1-1主要技术经济指标序号项目名称单位数量备注一装置生产规模生产规模万吨/年20二产品方案98%H2S04万吨/年13105%H2S04万吨/年5115%H2S04万吨/年2副产中压蒸汽万吨/年300铁矿渣万吨/年300三年操作日天300四主要原辅材料、燃料用量1含硫尾矿吨/年925620.342硫精沙吨/年938469.663石灰吨/年549290.344硅灰石吨/年77356.025钒催化剂吨/年30210.846柴油吨/年94839.71五公用动力消耗量1用水量万m3/年141.612耗电量万KW.h/a44242.08六运输量运入量吨/年141.61运出量吨/年44242.08七全厂定员人95八总占地面积亩100总建筑面积m28998九工程总投资万元395000十年均销售收入万元898800十一成本和费用万元年均总成本费用725156十二年均利润总额万元税后利润万元127880十三年均销售税金及附加万元3137年均增值税万元116844十四财务分析盈利能力指标1资本金净利润率%69.982投资回收期年4.19税前3工程财务内部收益率%所得税前%37.83所得税后%30.824工程财务净现值（Ic=13%）万元所得税前万元570750所得税后万元3811571.2.2问题和建议1、工程承办单位应加大前期工作力度，切实做好前期调研及各项准备工作，以便工程顺利进展。2、工程承办单位应与当地政府及有关部门保持密切联系以便得到他们的支持与帮助，有利于工程建设和今后的开业运营。3、认真细致调研，反复比较筛选，搞好设备选型，合理布置区域路线，选择好施工队伍，到达建设质量高、投入少的目标。4、认真搞好运营过程的“三废”治理，切实做好环境保护。5、搞好工程管理，以便实现优质高效建设，确保按时运营，早日取得经济效益，并到达预期目标。6、本工程的硫酸为强腐蚀性物料，易制毒化学品，其并在运输、使周、储存、保管过程中要注意安全。7、本工程生产必须在密闭的管道、容器、塔内进展，严禁跑、冒、滴、漏，切实做好环境保护。2市场预测分析2.1产品市场分析2.硫酸，广泛地应用于化学肥料、无机化合物、金属冶炼、有机化合物、根基化工产品的精炼、化学纤维、染料和中间体、炸药等各种领域。本工程所产硫酸主要用于区域内钢铁行业，有机化工如钛白粉生产，氢氟酸生产，以及有色金属冶炼如铅锌冶炼等生产。2.随着耗酸工业产品产量持续增长，国内硫酸产量继续增长。经中国硫酸工业协会初步核实，2011年全国硫酸产量（以H2S04计）71200kt，同比增长20.33%。目前正是硫酸主要下游行业进入生产顶峰期，产量明显上升。据国家统计局统计，2011年12月份国内硫酸当月进口量9.7万吨，环比增长-25.5%，同比增长-29.2%，当月进口均价48.3美元／吨，环比增长22.g%，同比增长144.6%。累计进口量147.9万吨，同比增长-44.2%。累计进口均价33美元／吨，同比增长120.1%。今年以来，带动国际硫磺价格居高不下，国内硫酸生产企业大幅减少了硫磺进口。于此对应，2011年12月份，国内硫铁矿当月产量131.3万吨，同比增长30.3%。累计产量1512.9万吨，同比增长23.5%。这也反映出硫铁矿制酸已成为硫酸生产的大势所趋。现在，我国硫酸产能、产量快速增长，已成为世界第一产酸大国。表2-12011年我国硫酸产量及同比增长情况（万吨）月份123456789101112产量532517.3590.5537536.7563.3557588.9619.9624.6646.2675.6%51.422.324.2131315.824.918.918.918.6115.3累计5321049.31639.22176.12713.63277.13841.644445066.65686.76352.17060.1%51.432.128.624.621.920.421.22120.720.219.818.72.世界的硫酸约60%用于化肥行业，其中磷肥的生产又是硫酸的最大用户。近年来我国高浓度磷复肥以20%的速度增长，促使硫酸消费量迅速增加。现在我国有关部门已逐步认识到含硫化肥在粮食生产中的重要作用，并将开展含硫化肥放在了重要地位。因此预计在未来10年内，我国对含硫化肥的需求量将会有较大的增长，从而增加我国硫酸的消费潜力。2010年国内磷肥产量1200万吨，DAP、MAP、NPK高浓度复合肥到达自给有余，进口量、出口量大致相当。以此测算，化肥用酸3480万吨，占表观消费量的63.5%。其中，磷肥用酸占60.9%，磷肥中高浓度磷复肥耗酸占磷肥用酸量的74.5%.普钙耗酸占25.5%。近年化工产品如氢氟酸、钛白粉、硫酸二甲酯、己内酰胺等产量增加，轻工如味精、纺织如粘胶纤维以及钢铁等硫酸需求增长迅猛，非化肥用酸以2004年为基数，按年均递增7.2%计算，到2010年硫酸消耗量将占总消费量的36.5%.打破了多年来化肥与非化肥比例7：3的局面，非化肥耗酸量在表观消费量中的比例增加，符合欧美先进国家的开展规律，消耗量将到达2000万吨。我区的工业较为落后，硫酸生产企业较少，由于各种原因，西部地区硫酸生产企业大多都处于停产状态。近年来，我区稀土产业开展迅速，使硫酸的需求量迅速增加，近期将有几个新建和扩建的氯碱企业投入生产，将加大硫酸产品的供需矛盾。随着稀土、氯碱行业的开展，硫酸需求量还会加大。因此硫酸在我区有较大的销售市场。2.2产品价格分析2012年6月份后，国内硫酸市场价格有所回落，但巴彦淖尔周边用酸企业需求依然稳定。就全国形式看，7月下旬，华东地区98%硫磺制酸均价在380～500元（吨价），华北地区98%烟气酸价格在300～400元，华南地区98%硫铁矿制酸均价在360～380元。但巴彦淖尔周边用酸采购价格依然高达420元每吨。因此，目前经济困难的情况下巴彦淖尔周边硫酸用量依然稳定。依据国家产业政策的要求，以及对硫酸产业的支持，以含硫尾矿和硫精沙作为原材料的硫酸行业一定会欣欣向荣。随之，硫酸的需求也会进一步凸显出来，其价格，工程效益也就毋庸置疑了。我国也同样是钢铁大国，其产量早已跃居世界第一。更是世界最大的铁矿石进口国。近年来，对铁矿石的需求日益递增。带动了国际，国内铁矿石及各个品位铁精粉的价格不断上涨。工程所在地周边就有很多硫酸需求厂家，具有天然的销售地理优势。年产的铁矿渣也会以较高的价格带来可观的利润。****工业园区已入住多家企业。本工程投产后，充裕蒸汽可通过管道方便的输送至各企业，以合理的价格销售。不值为他们解决了用气难题，也为公司创造了效益。此外，根据工程方案，充裕蒸汽用于余热发电，亦为公司创造效益。3生产规模和产品方案3.1产品方案的选择硫酸是一种根基化工原料，广泛地应用于化学肥料、无机化合物、金属冶炼、有机化合物、根基化工产品的精炼、化学纤维、染料和中间体、炸药等各种领域。化学工业是国民经济的重要根基产业部门，在国民经济的开展中占有极其重要的地位，是支柱产业。进入新世纪推动化工开展的因素主要表现在以下几个方面：1、再生资源的利用；2、节能是关键；3、走可持续开展之路。可持续开展的核心之一就是通过推行清洁生产，从源头削减废物和污染物的产生，预防和有效地控制化工产品生产周期各阶段对人体安康和环境的危害。本工程采用含硫尾矿和硫精沙混合后接触法制酸工艺。采用废热锅炉回收生产过程的反响热，副产蒸气用于发电，基本实现能源自给，到达节能降耗的目的。生产过程中的三废排放极少，对环境保护工作起到一定的促进作用。故生产技术方案的选择是比较合理的。3.2产品质量指标本工程产品质量执行GB534-2002，具体指标如下。3.工业硫酸应符合下表要求。表3-1工业硫酸标准(GB534-2002)指标名称特种硫酸浓硫酸发烟硫酸优等品一等品合格品优等品一等品合格品硫酸(H2SO4)含量，%≥92.5或98.092.5或98.092.5或98.092.5或98.0游离三氧化硫(SO3)含量，%≥20.020.020.0灰份，%≤0.020.030.030.10.030.030.10铁(Fe)含量，%≤0.0050.010.010.0100.0100.030砷(As)含量，%≤8×10-50.00010.0050.00010.0001铅(Pb)含量，%≤0.0010.010.01汞(Hg)含量，%≤0.0005氮氧化物(以N计)含量，%≤0.0001以N计二氧化硫(SO2)含量，%≤0.01氯(Cl)含量，%≤0.001透明度，mm≥1605050色度，ml≤12.02.03.2.产品的包装、标签、标志、运输应符合《不安全化学品安全管理条例》等国家有关法律法规及国家标准的规定。1、包装本工程产品包装主要采用槽车运输，其他包装由供需双方商定。2、运输本工程的原料和产品在运输过程中应防止进水、污染和剧烈碰撞，应保持包装桶的完好性，采用汽车运输。产品委托具有相应不安全化学品运输资质的运输单位进展运输。原料由供货方委托有相应不安全化学品运输资质的运输单位进展运输。3、贮存本工程设有原料仓库、罐区、渣库用于储存工程原料及产品。原料仓库：利用原料及筛分工段厂房，外形尺寸72×24m，单层，高9m，占地面积为1728m2，建筑面积为1728m2，框架半敞开构造，耐火等级为二级。硫酸罐区：外形尺寸108×24m，砼构造，3个硫酸储罐，规格Φ20×10m，3000m3，围堰高1.4m，占地面积2592m2。渣库：根据工艺需要，毗邻原料及筛分工段厂房，外形尺寸18×33m，砼构造，占地面积594m2。3.3产品方案及规模该工程充分利用当地丰富的原料，原来年产15万吨硫酸，以硫精沙为原料，主要产品为98%，92.5%的酸，技改扩建后年产20万吨硫酸，主要产品为115%发烟酸2万吨，105%发烟酸5万吨，98%浓硫酸13万吨，主要以含硫尾矿和硫精沙为原料。4工艺技术方案4.1工艺技术方案选择的基本原则1、工艺技术性尽可能采用最先进的生产工艺，最简短的流程。2、生产工艺过程尽可能实现自动化、密闭化、机械化，以减少操作人员与物料、设施设备的接触。3、节能、安全、环保。4.1.1世界上近四十年来生产硫酸的原料一直是以硫磺为主。目前世界上硫酸原料构造为：硫磺约占65%，硫铁矿占16%。冶炼烟气制酸及其它原料占l9%。由于硫铁矿是我国的主要硫资源，我国的生产硫酸的原料一直以硫铁矿为主。1995年以后，由于国际市场上硫磺呈供过于求的状况，我国硫酸生产的原料构造发生了很大的变化。硫铁矿制酸比例逐年下降。硫磺制酸装置飞速开展，生产能力逐年上升。2001年以来，受国际局势影响，加上国内硫磺市场需求急剧上涨，造成国际市场硫磺供应偏紧，价格一路上扬，硫磺到岸价最高为600美元／吨，自进入2003年以来国内已出现将硫磺制酸改造为硫铁矿制酸的现象。从合理利用资源和控制环境方面，利用冶炼烟来生产硫酸是一条较合理的原料路线，但其必须依托于相关的资源丰富的国家，受到有色冶炼规模的制约。我国足一个金属矿资源丰富的国家，其中硫铁矿探明储量在22亿吨以上，（折标矿计），产地达多处，占全国含硫资源的55%，但矿石平均品位仅在18%左右，品位大于35%的硫铁矿仅2.2亿吨，且主要集中在广东、安徽两省。本工程技改后选用的硫铁矿和含硫尾矿混合后制酸，混合后含硫量在28-30%%左右，工程所在地附近有西部铜业和乌拉特后旗紫金矿业等等，因此该工程原料来源丰富，供应可靠。本工程直接采用汽车运输，能保证原料长期稳定的低价格供应，保持硫酸产品极强的市场竞争力。经过焙烧后，矿渣用汽车运出外售，4.1.2目前世界上硫酸生产技术基本上都是采用接触法工艺，即是以含硫原料制取二氧化硫气体，二氧化硫气体在催化剂的催化作用下氧化成三氧化硫，再将三氧化硫吸收而生成硫酸。当今硫酸生产技术主要特点如下：1、生产装置向大型化开展由于单体设备生产效率的不断提高，为装置的大型化创造了条件，其结果是提高了劳动生产率、降低了单位产品的投资和生产成本。国外所建的硫酸装置，六十年代最大单系列硫酸装置生产能力为日产600吨，七十年代则增至日产2000吨，八十年代到达日产3000吨，目前，以硫磺为原料的单系列硫酸装置，最大生产能力为日产400吨硫酸，以铜冶炼烟气为原料，目前世界最大的单系列生产能力为日产3600吨硫酸。显然，大型化有利于节省投资和经营费用，而且随着磷复肥装置的大型化，也要求与之配套的硫酸装置的大型化。在国内因受资金来源、原料供应、产品及原料运输、设备制造、生产管理等因素的影响，生产规模以中小型为主。近十多年来，随着大型磷复肥工程建设的需要，大型硫铁矿资源的开来，硫酸新技术、新装备的引进及消化吸收，大型硫酸装置的投产运行和陆续兴建，使我国硫酸工业技术和装备都有了较大进步，自1988年我国第一套大型硫酸——年产20万吨硫酸装置在南化集团公司磷肥厂投入运行以来，又有年产56万吨（两系列）和28万吨硫酸装置在湖北大峪口荆襄磷工业基地和黄麦岭化工厂建成投产；广西鹿寨化肥总厂年产40万吨、贵州瓮福80万吨（两系列）硫酸装置，再加上近几年十多套国产化硫磺制酸装置的设计和运行，如苏州精细化工集团和山东鲁西化工集团公司的30万吨／年硫磺制酸装置、山东红日集团40万吨／年硫磺制酸装置等，我国硫酸装置的大型化已取得长足的开展。2、提高总转化率，严格控制尾气S02排放量。为了降低原料消耗和减轻尾气对环境的污染，国内外已普遍采用两次转化、两次吸收制酸工艺，使二氧化硫的转化率到达99.7%以上，放空尾气中二氧化硫含量控制在400mg/m3以下。国外有的装置甚至能使二氧化硫的总转化率高达99.9%以上，放空尾气在二氧化硫含量在100ppm以下，提高总转化率的方法，国外主要是使用了起燃温度低、低温活性高的催化剂。如含铯催化剂便是如此，它能使二氧化硫转化的起燃温度降低30～40℃，使各段的分段转化率均有较大提高，从而提高总转化率。我国六十年代以来开发的两转两吸技术，采用国产催化剂，能使总转化率到达99.7%，排放尾气中S02浓度小于500mg/m3，近年来开发的“3+2”两次转化技术可使总转化率到达99.9%以上，排放尾气中S02浓度小于400mg/m3，到达我国目前小于860mg/m3当前环保要求，以及小于日后将要实行的400mg/m3的新标准。3、热能利用效率提高国际上，随着能源价格的提高，越来越重视硫酸装置的热能利用效率。不仅注重硫酸生产过程中的高、中温位余热的回收利用，而且关注低温位余热的回收。美国孟山都环境化学公司近年来开发的热量回收系统--HRS，利用吸收酸的低温位热量产生0.5～1.0MPa蒸汽，每吨酸可产低压蒸汽0.6吨左右。一般流程仅回收了焙烧、转化的高、中温热量，即使回收了局部酸热，也是加热锅炉给水或产生90℃以下的热水。我国自60年代开场使用中压余热锅炉，目前在生产规模大于或等于年产4万吨硫酸装置，基本上都回收了高温位余热。低温位余热的回收利用也已经起步。南化公司磷肥厂20万吨／年硫酸装置利用干吸系统的低温位热预热锅炉给水和供职工浴室等用。大连化学工业公司以管壳式冷却器回收酸的低温位余热用于采暖已获得成功。铜陵磷铵厂20万吨／年硫酸装置利用吸收系统的局部低温位余热加热锅炉给水。大峪口化工厂56万吨／年硫酸装置利用干吸系统的低温位余热同时加热锅炉给水、工业用水以及生活用水。鹿寨化肥总厂40万吨／年硫酸装置利用省煤器回收转化系统的低温位余热加热锅炉给水。4、技术装备水平不断提高硫酸工业作为根基工业行业，加之它所处理介质的高温、强腐蚀性等特点，被科技界、工业界广泛关注。在国际上，硫酸工业的技术和装备水平已处在较高水准上，新技术、新材料的运用层出不穷。如低温余热回收工艺的不断更新，S*材料不带阳极保护的管壳式浓酸冷却器、管式分酸器的采用等。就总体而言，我国硫酸工业的技术和装备与国际水平相比仍有一定的差距。但近十年来，国内硫酸技术已有很大的提高，随着引进的几套硫酸装置，通过技术考察、购置根基设计、参加中间试验、设计返包、购置关键设备或关键部件等形式，以及“八五”国家重大技术装备科技攻关工程——年产20万吨硫酸装置攻关课题的进展，使我国的硫酸工业技术和装备水平都有了长足的开展，大型硫酸的国产化不断提高。国产的浓酸泵的性能已经到达国际先进水平，带阻极保护的浓酸冷却器已在国内广泛使用。4.1.3工艺技术方案的选择该装置工艺技术方案的选择是结合国内近年来投产运行硫酸装置的实际运行经历，在稳妥可靠的前提下进展改进和提高，技术和装备全部立足国产化。充分考虑原料特点，认真研究国内硫酸装置在设计与运行中的成功经历和失败教训，集合厂区现有资源设备、力争使该装置技术先进稳妥、性能可靠、操作方便，并控制建设投资。采用的技术方案为：沸腾炉酸化焙烧、封闭酸洗净化、“3+2”两转两吸等工艺，并采用DCS系统进展自动控制。主要特点如下：1、采用沸腾炉酸化焙烧技术，提高硫的烧出率。2、采用封闭酸洗净化，以减少稀酸产出。3、采用“3+2”五段转化，使S02总转化率大于99.7%，保证尾气中S02的达标排放。4、采用93%酸枯燥炉气，98%酸吸收S03。5、采用中温吸收，以抑制雾粒的形成并增大雾粒粒径以便除雾。6、在沸腾炉出口设置余热锅炉，回收余热产中压过热蒸汽。4.2工艺流程及消耗定额4.2该工程装置规模为年产20万吨硫酸，其中115%发烟酸2万吨，105%发烟酸5万吨，98%浓硫酸13万吨。年操作天数为300天，四班三倒制，每天24小时。4.2表4-1原材料、辅助材料、燃料和动力消耗序号名称及规格单位消耗量备注一原料1含硫尾矿万吨/年2硫精矿万吨/年3钒催化剂吨/年二产品198%浓硫酸万吨/a132115%发烟酸万吨23105%发烟酸万吨5三副产物矿渣万吨/年蒸汽吨/年四燃料电万kw.h/a新鲜水万m3/a4.21、原有工艺原有工艺采用接触法制硫酸，原料只用硫精矿，主要工艺过程为：焙烧、净化、转化、干吸等，原有工艺副产蒸汽用来给园区供热。由于浪费了大量了热量，因此技改后副产蒸汽一局部用来给汽轮机拖动高压风机和二氧化硫风机，另一局部用来发电，发完电后给厂区低压用电设备使用。2、技改后工艺1）工艺流程方框图如下：含硫尾矿和硫精沙含硫尾矿和硫精沙焙烧净化转化干吸成品酸尾气排放矿渣稀酸2）生产原理⑴焙烧粉碎的含硫尾矿和硫铁矿混合物，放在专门设计的燃烧炉中，利用空气中的氧气使其燃烧，就可以得到SO2。4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2燃烧是在沸腾炉中进展的。当含硫尾矿和硫铁矿混合物矿粒燃烧的时候，从炉底通入强大的空气流，在炉内一定空间里把矿粒吹得剧烈翻腾，好似“沸腾着的液体”。因此，人们把这种燃烧炉叫做沸腾炉。由于矿粒在沸腾炉中燃烧得比较完全，从而可提高原料的利用率。从燃烧炉中出来的气体叫做炉气。用燃烧硫铁矿制得的炉气含有SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质，如砷、硒等的化合物和矿尘等。杂质和矿尘都会使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产也有不良影响。因此，在进展下一步氧化反响以前，必须对炉气进展净化和枯燥处理。⑵转化经过净化、枯燥的炉气进入接触室，发生氧化反响，生成SO3。SO2跟O2是在催化剂外表上接触时发生反响的，所以，这种生产硫酸的方法叫做接触法。2SO2+O2=2SO3由于SO2的氧化反响需在400℃～500℃条件下进展，因此，反响前必须把炉气预热到这个温度；又由于此反响是放热反响，随着反响的进展，反响环境的温度会不断升高，这不利于SO⑶干吸从接触室出来的气体，主要是SO3、N2以及剩余的未起反响的O2和SO2。SO3与H2O化合就生成了H2SO4。SO3+H2O=H2SO4H2SO4虽然是由SO3跟H2O化合制得的，但工业上并不直接用H2O或稀硫酸来吸收SO3。因为那样容易形成酸雾，不利于对SO3的吸收。为了尽可能提高吸收效率，工业上用H2SO4质量分数为98.3%的硫酸作吸收。吸收过程在吸收塔里进展。为了增大SO3跟98.3%的硫酸的接触面积，强化吸收过程，在吸收塔里装填了大量瓷环。吸收操作采取逆流的形式，SO3从吸收塔的下部通入，98.3%的硫酸从吸收塔顶喷下，供稀释用的硫酸从吸收塔底放出。98.3%的硫酸吸收SO3后浓度增大，可用H2O或稀硫酸稀释，制得各种浓度的。从吸收塔上部导出的是N2、没有起反响的O2和少量SO2，如果把它们当作尾气直接排入大气，既会造成原料浪费，又会造成环境污染。因此，应将上述气体再次通入接触室，进展第二次氧化乃至三次氧化，然后再进展吸收。这样经过氧化和吸收的气体，剩余SO2的含量已经很少了。最后再将这种尾气加以净化回收处理，既可消除SO2对大气的污染，又可充分利用原料。3）工艺流程表达⑴原料工段尾矿含S:14.01%，Fe:14.1%经磁选机（由西部矿业负责）选矿后含硫到达27%，含铁52%，该矿与硫精矿按照1:1配矿掺拌均匀使之含水≤7%。含硫达30%，含铁≥46%，然后用桥式抓斗将混合矿送入料仓，经圆盘给料机、皮带运输机，链式破碎机，首先将矿团打散，然后再经过滚动筛，过筛后的细矿送入沸腾炉前的加料斗，工沸腾炉使用。直接通过传送带送入沸腾炉⑵焙烧工段合格的原料(水分≤7%、S＝28-30%)，经变频调速加料机送入沸腾炉。由于沸腾炉面积较大，因此采用了点进料，沸腾炉采用温度可调的一次扩大式沸腾锫烧，锫烧所用空气由炉底风机抽吸室外空气送入炉内，炉气由顶部引出，温度900℃的烟气经过废热锅炉温度降至400℃左右，然后进入旋风除尘器，除尘后再进入电除尘器进一步出去炉气中的灰尘，电除尘器出口烟气温度约330℃，含尘降至150mg/Nm3，进入净化工段。焙渣由溢流口溢出，进入冷却滚筒，旋风除尘器、电除尘器收集下来的尘，也送入冷却滚筒，然后进入增湿滚筒喷水增湿，再通过埋刮板输送机送入渣仓，矿渣用汽车运出外售，或进一步加工成球团作为钢铁冶炼的原料等。系统开车采用点火风机鼓风，用柴油与空气混合充分后燃烧，将沸腾炉预热。⑶净化工段采用适合硫铁矿制酸成熟可靠的“绝热蒸发封闭酸洗净化”工艺，“空、填、电、电”流程。配制为空塔、填料塔、稀酸板式换热气、电除雾器、斜管沉降器、脱吸塔等。设备两级电除雾器，使烟气获得高度的净化，除雾效率高。炉气首先进入空塔与其喷射出的稀酸相接触，稀酸中的水分子被绝热蒸发，炉气的显热转变为潜热，湿度也随之降低。出去其中的大局部尘、砷、氟、三氧化硫等杂质后，烟气再进入填料洗涤塔进一步出去炉气中的杂质并冷却，使大局部水汽冷凝，温度降到40℃以下，排出的烟气再经过电除雾器，除去剩余的砷、尘和酸雾等杂质。由空塔循环酸泵出口的稀酸一局部流入斜管沉降器进展液固别离，清夜返回空塔循环使用，少局部经脱吸塔脱除SO2后送总厂污水处理站综合处理。大局部稀酸打到空塔顶部循环使用。由填料洗涤塔底部流出的稀酸，用泵打入板式换热器，经循环水间接冷却后，温度控制在38℃左右，进填料洗涤塔进一步冷却和洗涤烟气。⑷转化工段为确保尾气SO2排放符合≤400mg/Nm3，转化系统采用“3＋1”两次转化Ⅲ、Ⅰ-Ⅳ、Ⅱ换热流程，为确保转化率≥99.75%，一、四段采用含铯催化剂，尾气中SO2含量＜280PPM，优于国家环保标准。来自SO2鼓风机的烟气依次经过Ⅲa、Ⅲb及Ⅰ换热器壳程，与三段、一段出口的高温转化器换热后，进入转化器一段、二段、三段转出。出三段的SO3气体经Ⅲa、Ⅲb换热降温后经入第一吸收塔，吸收SO3后，再经Ⅳ、Ⅱ、换热器壳程与四段、二段出口的高温转化气换热升温后进入转化器四段、进展第二次转化。转化后的气体经Ⅳ换热降温后进入第二吸收塔，吸收SO3后经纤维除尘器后排入大气。在转化器一段、四段进口处，分别设置电加热器，用于转化器升温预热；转化系统采用循环升温方案，升温时不开主风机，既缩短了升温时间，有节约了用电量。为调剂各段的反响温度，转化工段设置了必要的副线和阀门。一、四段进口温度采用自调控制。⑸干吸工段经净化后的烟气进入枯燥塔后，用92.5%硫酸喷淋枯燥，是炉气中的水分降至0.1g/m3以下，经金属丝网除沫器除沫后，用SO2鼓风机送入转化工段。从转化器的三段出来的转化气(转化率达94～95%)在第一吸收塔内用98.3%H2SO4吸收SO3后，通过纤维除雾器除雾后经烟囱排入大气，尾气符合国家规定的排放标准。在枯燥塔、吸收塔内产生的热量，用阳极保护酸冷器移去，通过串酸和加水来维持各塔循环酸的浓度、液位。本系统可产92.5%酸或98%酸，阳极保护酸冷却后的成品酸送到成品罐，再用酸泵送到计量罐销售。本次改造采用高效、低阻力规整填料塔，双层大开孔率球拱支撑，塔内设新型槽管式分酸器。枯燥塔顶部设两层合金丝网除沫器，一吸塔顶采用高效丝除雾器，二吸塔顶设纤维除雾器。塔-槽-泵-器塔酸流程构成了酸的循环；循环酸泵采用高效耐腐蚀的LSB或JHB型立式合金泵；酸冷却器采用高效耐用的新型阳极保护管壳式浓酸(316L换热管)冷却器。⑹发烟酸工段经过一次转化的气体经三换降温后，至105%酸吸收塔及30%酸吸收塔，吸收后烟气回到一吸塔。105%酸经酸冷却器冷却后一局部作为产品进入到105%酸储罐，另一局部到30%发烟酸塔进一步吸收使游离SO3的浓度到达30%，30%发烟酸经蒸发器用蒸汽加热使SO3脱吸出来，SO3蒸汽经冷凝器冷凝成液体SO3，30%的发烟酸与液体SO3按一定比例混合制成65%酸。⑺余热回收产蒸汽焙烧炉所产温度900℃的烟气经过废热锅炉温度降至400℃左右，该局部余热经废热锅炉回收产生中压蒸汽，充分回收系统中热能。本制酸装置余热回收蒸汽系统由一台中压余热锅炉和8组沸腾炉冷却管组共同组成，对焙烧生产过程中产生的大量反响高位热能进展回收利用。余热回收系统可副产3.82MPa、450℃蒸汽，沸腾炉产生的900℃热烟气经过余热锅炉，烟气依次通过蒸发区Ⅰ、高温级过热器、低温级过热器、蒸发区Ⅱ、蒸发区Ⅲ各组受热面，温度降至400℃左右。余热锅炉烟道内布置有受热面，水吸热后产出中压蒸汽（3.82MPa，450℃），供汽轮机使用。余热锅炉给水采用脱盐水站提供的去离子水，水质符合《工业锅炉水质》GB1576-2008标准要求。余热锅炉配1台除氧器和1台有效容积为除氧水箱。从脱盐水站送来的除盐水（正常运行时，还有一路从汽轮机冷凝器及减温减压器返回的冷凝水）送入除氧器热力除氧，除氧后的104℃除氧水再经热管省煤器加热后，由锅炉给水泵送入余热锅炉汽包，另一路给水送减温减压器作为降温喷水。余热锅炉和沸腾炉水侧循环方式为自然循环，锅炉炉水从汽包沿下降管分两路：一路进入锅炉本体受热面，各蒸发受热面由各自独立的上升管与汽包相接；一路经沸腾炉冷却管吸热后生成汽水混合物沿上升管向上流动回到汽包进展汽水别离，别离出来的饱和蒸汽进入过热器，别离出来的炉水再继续循环。饱和蒸汽自汽包上部引出，经过热器加热后变成为450℃的过热蒸汽。中压过热蒸汽自余热锅炉集汽联箱引出，经管道送入汽轮机，一局部蒸汽驱动汽轮机作功，汽轮机拖动炉前空气风机及SO2鼓风机，另一局部蒸汽用来发电，汽轮机加电动机共同带动风机，蒸汽量缺乏汽轮机功率下降，电动机可补充功率，使之到达平衡状态，这之间的转换是自动完成的，其布置方式见图1-1。剩余的蒸汽经减温减压后并入低压蒸汽管网，供应厂区换热站，通过汽-水换热形式得到采暖所需的热水。主蒸汽系统采用母管制系统，主蒸汽管道由余热锅炉过热器集汽联箱单管引出，接入汽轮机自动主汽门，在自动主汽门前设电动闸阀，两台机炉之间设主蒸汽母管，机炉可穿插运行。汽轮机过热器沸腾炉冷却管脱盐水站锅炉汽包锅炉给水泵省煤器除氧器减温减压器锅炉本体各受热面汽轮机过热器沸腾炉冷却管脱盐水站锅炉汽包锅炉给水泵省煤器除氧器减温减压器锅炉本体各受热面图1-1余热锅炉及沸腾炉水侧工艺流程示意图冷凝式汽轮机电动机风机汽轮机电动机风机图1-1汽轮机带动风机简图4.3主要设备选择4.3该工程装置规模为年产20万吨硫酸，其中115%发烟酸2万吨，105%发烟酸5万吨，98%浓硫酸13万吨。年操作天数为300天，四班三倒制，每天24小时。4.31、原有设备表4-2原有设备一览表序号名称规格型号功率台数备注一原料工段1圆盘给料机KR201圆盘给料电机YCT225-4A11KW12减速机IZQ50013圆盘格拦料斗2900*29001圆盘格拦150*150141号上料皮带B650L=25m30T1油冷滚筒电机Y5.5-1.6-65505.5KW152号皮带B650L=6M30T1油冷滚筒电机V3-1.6-65323KW163号皮带TD75-65501油冷滚筒电机V4-1.6-40654KW17备用1号皮带5501油冷滚筒电机无7.5KW18备用2号皮带5001油冷滚筒电机无7.5KW19大倾角皮带波形挡边输送机DJ-B6550L=24m*=5520T1油冷滚筒电机TDY5065-735-1.0S4.5KW110YA型振动筛YA1500*3000100-300T1电机Y160M-411KW111还击式破碎机PF1000*70025-60T1电机Y250M-637KW112抓斗桥式起重机QZ5-22.5A6113提升电机YZR225M-822KW214减速机ZQ500-3CA-23/341钢丝绳Ф16115大车行车电机YZR160M2-62减速机ZQ350-Y2116小车行车电机YZR132M2-61减速机ZSC400-11二焙烧沸腾炉F=30m211空气鼓风机AI776-1.1453/0.90061高压电机JK14-2-440440KW12稀油站YZ-40/63AF1油泵2电机2.2KW23喂料斗14喂料皮带机B800L=7.03430T1电机YCT225-4A11KW15减速机ZQ650-48.57-IIZ16沸腾炉F=18㎡17星形排灰阀DN3003电机Y100L2-43KW38减速机ZQ250-1039溢流螺旋机DN300*3200110减速电机4KW111电除尘器38㎡112振打减速机BWED2215-3481-0.558电机0.55KW813刮板减速机4电机13132-44KW4三排渣11号增湿滚筒Φ1020*176501电机Y180L-615KW12减速机ZQ500132号增湿滚筒Φ1020*112001电机Y160L-611KW14减速机ZQ50015排渣皮带机TYD75-6550-Y5.51365016电动滚筒6550-1.6-5.5517旋风除尘器1电机Y112M-43KW1四净化11空塔泵150-250-352电机55KW22净化泵WV200-352电机Y225S-430KW23文氏泵WN120-502电机Y2-200L1-230KW24冷却塔Φ4700，H=1420015洗涤塔Φ4700，H=1270016一级高效电除雾器27二级高效电除雾器28稀酸板式换热器F=140m329安全水封Φ800×1600210管洗沉降器3800×5744211冷却塔循环酸泵Q=400m3/h，H=212洗涤塔循环酸泵Q=440m3/h，H=213污酸泵Q=10m3/h，H=214污酸贮槽(附搅拌器)Φ1400×1400115稀酸输送泵Q=20m3/h，H=2脱吸塔Φ800/Φ3076，H=58501五转化1二硫风机AII1200-1.443/0.791电机JK15-21000KW12稀油站*Y2-631油泵2电机Y100L1-42.2KW23干吸泵LSB280m³-353电机75KW34发烟酸泵JGB250-301电机Y2K-280S-475KW15成品地槽泵LSB40-303电机15KW36凉水塔电机18.5KW47转换器(四段)Φ8200×2150018Ⅰ换热器F=820m19Ⅱ换热器F=860m110Ⅲa，Ⅲb换热器F=850m211Ⅳ换热器F=150m112Ⅴa，Ⅴb换热器F=1150m213一段电加热器960kW1开机用14四段电加热器480kW1开机用15循环升温风机Q=600m31六干吸工段1枯燥塔(阳极保护槽管式分酸器)Φ4800，H=1450012一吸塔(阳极保护槽管式分酸器)Φ4800，H=1650013二吸塔(阳极保护槽管式分酸器)Φ4800，H=1600014循环酸槽(卧式)Φ2758×800035干吸塔酸循环泵Q=440m3/h，H=16一吸塔酸循环泵Q=480m3/h，H=17二吸塔酸循环泵Q=440m3/h，H=28枯燥阳极保护酸冷器F=360m19一吸阳极保护酸冷器F=340m110二吸阳极保护酸冷器F=120m111地下酸槽(立式)Φ4000×2250112地下槽酸泵Q=40m3/h，H=213废酸输送泵Q=20m3/h，H=114硫酸贮槽Φ18000×11600415计量酸罐Φ6000×5000216成品酸泵Q=5m3/h，H=217尾气卫生塔Φ3800，H=13500118尾吸循环泵Q=3600m3/h，H=119尾气烟囱Φ1500×6000120干吸循环水泵KQSN350-N19/3402电机Y315N132KW2七辅助工序1净化水循环泵KQVN300-N13/3342电机75KW22反渗透净水泵100-6F-2002电机Y180M-222KW23原水泵TS80-50-2001电机Y16㎡-215KW14浓水泵100UHB-ZK80-261电机11KW15深井泵55KW26炉前给水泵2电机7.5KW27余热锅炉QC27/950-13-3.8/45018除氧器水泵*2IS65-400-200A5.5KW19锅炉给水泵*2DG2S-50*1190KW110干吸塔Φ2800*929012、新增设备表4-3新增设备一览表序号设备名称规格型号11105%发烟酸吸收塔Φ3.5m×9m1230%发烟酸吸收塔Φ2.8m×9m13105%发烟酸循环槽Φ4.5m×2.5m1435%发烟酸循环槽Φ4m×2.5m15105%发烟酸储槽Φ2.5m×10.5m1630%发烟酸储槽Φ2.5m×12.5m17混合槽Φ3.5m×2.5m18SO3计量槽Φ2.5m×2.5m1965%计量槽Φ3.m×2.5m110105%发烟酸循环泵LSH150-3011130%发烟酸循环泵LSH150-30112105%发烟酸冷却器F=18021330%发烟酸冷却器F=200114冷凝器F=100115蒸发器F=320116汽轮机N0.63-0.11/0.015117汽轮机B0.45-3.43/1.0400-1000KW18汽轮机N0.9-1.0/0800-1000KW3、对原有局部设备的改造：1）焙烧工段⑴炉前风机功率440KW，风量770M3/min，压头2.5M.能够满足20的要求.改造后用汽轮机拖动。⑵沸腾炉现水箱散热面积21m2,需增大至36m2，沸腾炉埋管上升管2根Φ108改为2根Φ133，沸腾炉埋管下降管1根Φ133改为2根Φ108,除氧器由15t/h放大到20t/h,主蒸汽管Φ133改为Φ150。⑶炉气出口管重新制作，外径1760mm，内衬内火混凝土80-100mm。气速24m/h。2）排渣工段⑴将现排渣滚筒直径增加至1200mm⑵旋风除尘器由现在的直径2.5m增大至3m。（可去掉灰斗）3）净化工段⑴填料塔泵流量增加至350m3/h.空塔泵暂时不动。⑵稀酸板式换热器面积增加至200m2。⑶净化凉水塔增加至600m3/h。4）干吸工段⑴枯燥塔全部改装150Y型波纹填料。将捕沫25环全部改装200Y型波纹填料。⑵吸收塔下部装2m高组合填料，上部全部装150Y型波纹填料，将捕沫25环全部改装200Y型波纹填料。⑶金属丝网除雾器增大至直径2.7-2.8m。（测一吸塔酸雾，如不超标可不增大丝网除雾器）⑷增加一台180m2发烟酸换热器，与现有发烟酸换热器串联使用。5）转化工段⑴主风机功率1000KW、流量1200M3/min，压头3.5M.能够满足技改后的要求.改造后用汽轮机拖动。将现有压力耦合器去掉，风机与电机直接连接。用汽轮机调速。⑵转化工段将3+2改为3+1流程，将旧厂换热器与现有换热器并联使用。⑶重新购置5吨含铯催化剂，加到改造后第四段。4、主要生产设备的概述1）沸腾炉根据硫铁矿粒度的特点，采用国内外先进的、可靠的技术，对沸腾炉进展设计。⑴炉体：钢衬隔热纤维砖和耐火砖，一次扩大型、扩大角20°，炉顶用异性砖砌筑。扩大部位设置二次风和三次风装置，以解决原料过细和增产过程中尘的残硫高矛盾。⑵风帽：高密度布置，优化物料化质量。材料选用使用寿命8年以上的耐热耐磨铸钢。帽型选用最新的“帽顶拆卸”型，小孔风速选用60m/s，保证空气分布均匀，消除风帽漏灰和烧结现象。⑶沸腾床直径：根据原料平均粒度和国内外生产实践，硫铁矿锫烧沸腾床气速一般为1.0～2.0m/s，由于云浮硫精矿砂粒非常细，本设计选定30m3，沸腾床直径为6800，核算气速为1.18m/s，较适宜，好操作。⑷炉上部直径：根据烟尘的平均粒径，计算上部直径12000，平均气速为0.517m/s.⑸炉体积：为保证烟尘的锫烧质量，到达硫烧出完全，但考虑但烟尘混合不均、炉体的有效利用等因素，根据经历，选用烟尘锫烧时间为16秒。⑹炉内冷却设备：采用放射性管束式冷却器，以锫烧温度900℃来计算，布置冷却面积。为防负荷和原料波动，另设4根活动冷却套管，以保证炉温度控制在合理的范围内。⑺进料口：由于沸腾炉面积较大，为了加料均匀，本设计采用两点进料，两个进料点成90°夹角。2、余热锅炉防止烟尘粘结堵塞，采用适合硫铁矿烟气使用的，横向冲刷，强制循环水管锅炉，炉气从900℃冷却至450℃.沸腾炉床内布置管束气化冷却装置，保证炉床温度＜900℃，提高蒸汽产量。材质采用20＃锅炉钢。锅炉等级3.8MPa，450℃。3、电除尘器电除尘器是一种可靠的高效除尘设备，硫酸用的电除尘器由于结果、腐蚀和漏气等原因，许多厂运行效果不好。本工程选用LD型60m2电除尘器是90年代对构造作较大改进后的设备，采用冷却密封灰斗、振打装置调节幅度很宽，实践证明用于除尘是一种实际运行效果很好的新型电除尘器。电除尘为卧式三电场，其主要构成部件包括电晕极、沉降极、气体分布板、振打装置、壳体、排尘装置和供电装置等，整流机组选用上海电阻厂或上海激光厂的产品，设计气速～0.6m/s，进口气温320～380℃，出口温度≥300℃，除尘效率≥99%，出口含尘量：≤150mg/Nm3，漏气率＜3%。4、冷却塔(空塔)冷却塔为空塔，塔顶喷淋稀酸设三层喷头和应急喷水装置，炉气和洗涤酸逆流接触，经绝热增湿冷却至一定温度，然后进入洗涤塔。设备构造为钢壳内衬耐氟FRP、耐酸瓷砖、塔下部为酸贮槽。该设备使用寿命长、性能稳定、操作弹性大、气体阻力小，具有交换的降温、除尘、除雾效果、5、填料洗涤塔洗涤塔设计采用填料洗涤塔，是一种高效的传质、传热设备。操作稳定，不易堵塞，被广泛使用。设备用耐氟玻璃钢制作。填料为“三聚丙烯阶段换”，塔顶装有稀酸喷头，其材料为PP。塔下部作为酸贮槽，是设备更为紧凑。6、稀酸板式冷却塔净化工序使用的稀酸板式换热其。板式换热气具有传热系数大、不易堵塞的优点，维修方便，占地面积小，可方便的增加传热面积，有反洗能力。特别适用于冷却洗涤塔的循环酸。过去国内多用铅间冷器流程，近年来铅间冷器流程造价太高，新建的硫酸矿制酸和冶炼烟气制酸无一例外的用板式换热器作为冷却设备。7、电除雾器选用330管管束型高效PVC电除雾器，亲水型PVC阳极管，专利合金高效极线，高压电源采用恒流源，机组采用上海电阻厂或上海激光厂的产品，600～800mA/72kV，单台供电，户外式。二级电雾出口酸雾含量≤0.005g/Nm3。8、干吸塔设计采用高效、低阻力球拱填充塔，规格为内径4800.填料采用近年来最新研究开展迅速的阶梯式填料塔，填充高度4m。分酸器采用新型槽管式分酸器专利产品，每平方米42个分酸点，在枯燥塔塔顶设置两层抽屉式合金丝网除沫器，在一吸塔，二吸塔塔顶设置烛式纤维除雾器。9、转化器采用防漏气、防锈、防热变的最新设计，构造形式为美国孟山都式转化器，内径8200×21500，两次转化，“3+1”式四层触媒。钢壳采用16MnR钢板制作，顶盖、隔板用304合金板制作；每层气体进口设计有合金气体分布板，波纹膨胀节，管道与器身不直接焊接。10、换热器设计采用防腐、防漏、高效、低阻力的新型蝶式换热器。换热器采用20#钢缩放管渗铝。气体进出口，采用扩大分布、加膨胀节；冷态SO2气体进口部位加除沫装置。换热流程采用适合用于硫精砂制酸的Ⅲ、Ⅰ-Ⅴ、Ⅳ、Ⅱ流程，5台换热器。Ⅳ换与Ⅴ换采用并联方式。11、SO2鼓风机、炉前风机SO2鼓风机根据业主要求采用沈阳鼓风机厂生产的离心鼓风机，Q=1200m3/min，H=40kPa，SO2鼓风机设两台位置。炉前风机采用离心式一台，Q=900m3/h、H=23kPa。鼓风机进口配用消音器。12、浓酸冷却器设计采用管壳式阳极保护浓酸冷却器，其性能耐用、价格廉价、效率高、阻力小、修理方便、环境好等。具体选用YSH95-Ⅱ型的阳极保护浓酸冷却器，器特点：⑴外壳设有膨胀节，消除了由于壳与管群间的开裂导致漏酸的因素。⑵全自动管板焊接，管板上的管子焊口不易发生泄露现象；⑶进展热处理，制造应力消除得完全，式国内制造质量最好的。料：换热管选用进口的316L合金管、壳体选用3304合金钢。4.4自动控制4.4本设计为年产20万吨硫酸工程，包括干吸工序、转化工序、净化工序、废热锅炉及除尘等的自控设计。工艺物料主要为含硫尾矿和硫精矿、高温炉气、硫酸、蒸汽以及水。整个装置均为非防爆区。以集中控制为主，整个生产过程中的操作及主要动设备的状态显示、停顿操作均可在控制室内完成。对不重要的或不需要经常监视的工艺参数采用就地仪表指示。4.4硫酸装置采用DCS集散控制系统进展生产的监视、控制。生产过程中的主要工艺参数将进展显示、记录、报警，并通过控制系统进展调节、联锁、积算。温度测量采用热电阻或热电偶直接传输，其它需要远传的仪表均为电动型。采用4～20mADC二线制变送器，并带有现场指示仪表。选用的仪表均为国产产品。4.41、温度仪表温度测量选用铂热电阻和热电偶，在温度低于300℃时将选用铂热电阻，在温度高于300℃时选用镍铬．镍硅热电偶。就地温度仪表测量采用双金属温度计。2、压力仪表压力变送器选用智能压力变送器，输出信号均为两线制标准的4-20mADC。所有压力，差压变送器均带有现场指示表头。就地压力的测量一般采用普通弹簧管压力表，测量有腐蚀性的介质，选用隔膜式压力表，隔膜材质将根据不同的工艺介质分别用F4和合金材料。对于转化工段及干吸工段的微压及微负压的测量将采用不锈钢膜盒压力表。3、液位仪表所选用的液位传感器将是性能稳定可靠的，且能满足工艺精度要求液位计。硫酸储罐液位测量选用防腐型雷达液位计，锅炉汽包液位的测量选用双室平衡容嚣配智能变送器。硫酸循环槽的液位测量选用防腐型顶装式液位变送器。输出信号均为两线制标准的4-20mADC，防护等级均为IP65。4、流量仪表硫酸流量选用电磁流量计，中压饱和蒸汽和中温水的流量测量采用标准孔板，炉底风量检测采用双文丘里流量计。上述各种流量仪表都选用智能变送器，输出信号均为两线制4-20mA的标准信号，防护等级均为IP65，其接液局部材料将根据具体的工艺介质和场合而定。5、分析仪表分析仪表选用能够对工艺参数进展连续测量的在线式分析仪表，焙烧炉出口氧量检测采用氧化锆氧量分析仪，进转化工段S02浓度分析采用热导式S02气体分析仪，并配有相应的予处理装置，安装于现场保护箱。98%酸浓分析采用无电极电导式分析仪，93%酸浓分析选用超声波分析仪。6、调节阀调节阀选用电动型调节阀，配套智能电子执行机构，控制信号为4-20mA，所有调节阀均带阀位反响信号。转化工段温度调节采用调节蝶阀，对于温度高于450℃时将使用高温型调节蝶阀。干吸工段硫酸流量调节选用防腐型调节阀。锅炉热工工序调节阀根据压差情况分别选用电动单座或套筒调节阀。7、控制室设置本工程在电除雾器下部一楼设置中控室，对整个生产实行集中控制。仪表盘为柜式仪表盘。4.4系统采用国内先进的自控仪表，操作自动化程度高。制酸主装置、锅炉装置采用DCS系统对整个工艺过程进展操作和控制，DCS系统规模I/O口点约320点，自动控制回路数十个，对生产过程的主要参数如温度、压力、流量、物位、介质成分等进展显示、记录、累计、报警、自动调节和安全联锁。为保证系统安全稳定运行，设计中制酸系统考虑如下自动调整和联锁装置。1、加料皮带与焙烧出口氧表白调；2、净化工段空冷塔断酸报警和联锁；3、转化一、四段温度自动调节；4、干吸循环酸浓度自动调节；5、干吸循环槽液位自动产酸调节；6、锅炉汽包液位自动给水调节；7、喷水减温调节；8、除氧器自动给水调节；9、除氧器内压力自动调节；10、风机与锅炉汽包液位联锁；11、锅炉汽包给水泵，汽包压力自动联锁；12、S02风机自动保护及联锁；13、汽机轴封自动调节；14、减温减压器二次蒸汽温度自动调节；15、减温减压器二次蒸汽压力自动调节；DCS系统构造上应使数据采集功能和控制功能分布在各个不同模块上，以有效的分散各种由于意外发生而造成对整个系统的危害。PID参