包頭明天化學(xué)工程有限公司 1 新建 12萬噸 /年硫鐵礦制酸項目 可行性研究報告 包頭明天化學(xué)工程有限公司 2 1 總 論 述 目基本情況 項目名稱： 新建 12萬噸 /年硫鐵礦制酸項目 項目建設(shè)性質(zhì) 本項目屬新建 工程，項目建設(shè)資金構(gòu)成為全部自籌。 公司性質(zhì) 為 ：有限公司 。經(jīng)營體制及管理機制采用現(xiàn)代企業(yè)機制，按公司制進(jìn)行經(jīng)營和管理 項目建設(shè)地點： 州 市 建設(shè)單位基本情況 建設(shè)單位名稱、法人代表 建設(shè)單位： 人代表： 建設(shè)單位概況 X 位于 賀州市望高鎮(zhèn)鯉魚村 ，是以硫鐵礦制酸為主的企業(yè)。 是具有獨立企業(yè)法人資格的有限公司。 編制單位、編制依據(jù)和 原則 可行性研究報告編制單位：包頭市明天化學(xué)工程有限公司（包頭市化工設(shè)計研究所） 地址：包頭市昆區(qū)林隱路 6號 電話（ 0472 編制依據(jù) 2 萬噸 /年硫鐵礦制酸技改項目 基礎(chǔ)資料 化工建設(shè)項目可行性研究 報告內(nèi)容和深度的規(guī)定 (修訂本 )，原化學(xué)工業(yè)部化計發(fā) (1997)427號文。 編制原則 力求全面、客觀地反映情況 本報告是供項目法人及其上級主管部門決策、審批使用，因此在編制過程中按照國家、行業(yè)和地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，以及國家的產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)政策的要求，對本項目的建設(shè)條件、技術(shù)路線、經(jīng)濟(jì)效益、工程建設(shè)、生產(chǎn)管理以及對環(huán)境的影響等各個方面，力求全面地、客觀地反映實際情況，多方面地分析對比，為項目法人及其上級主管部門決策提供依據(jù)。 采用先進(jìn)適用的技術(shù) 本項目是國產(chǎn)化 硫鐵礦制酸生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)裝置及配套的公用工程、輔助設(shè)施，都 充 包頭明天化學(xué)工程有限公司 3 分注意技術(shù)的先進(jìn)性。技術(shù)的先進(jìn)性不但體現(xiàn)在工藝流程、技術(shù)裝備和控制水平上，而且同樣體現(xiàn)在環(huán)境保護(hù)和安全工業(yè)衛(wèi)生等各個方面。 在注意技術(shù)先進(jìn)性的同時，還充分關(guān)注 技術(shù)的適用性。即根據(jù)我國目前的經(jīng)濟(jì)能力、配套能力和管理水平等國情，選取適用的先進(jìn)技術(shù)。 要以經(jīng)濟(jì)效益為中心 經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)生存的命脈。因此，本報告編制過程中 特別注意合理布局、節(jié)省投資、選用先進(jìn)適用可靠的技術(shù)，降低定額 消耗和減少人 員 投入 以提高企業(yè)的 經(jīng)濟(jì)效益。 在可靠的前提下，盡可能提高國產(chǎn)化的程度 近年來， 包頭明天化學(xué)工程 有限公司設(shè)計了多套 1020 萬噸 /年硫鐵礦制酸裝置和硫磺制酸裝置，均獲得成功。在這些裝置的設(shè)計、建設(shè)和生產(chǎn)過程中，我們已經(jīng)積累了成熟的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗。因此，本項目在技術(shù)上先進(jìn)、合理、可靠的前提下，采用國產(chǎn)化技術(shù)和裝備，有利于降低項目投資，也有利于促進(jìn)國內(nèi)硫酸工業(yè)的發(fā)展。 嚴(yán)格執(zhí)行 國家及地區(qū)環(huán)保法規(guī)、“三廢”治理達(dá)標(biāo)后排放， 控制對環(huán)境的污染，建設(shè)清潔生產(chǎn)裝置。 工程建設(shè)嚴(yán)格按照國家“三同時” 的規(guī)定執(zhí)行。 設(shè)計 認(rèn)真貫徹國家產(chǎn)業(yè)政策、國家和行業(yè)的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。 貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，遵循現(xiàn)行的 防火、安全衛(wèi)生和勞動保護(hù)等有關(guān)規(guī)范，確保本項目投產(chǎn)后能安全穩(wěn)定生產(chǎn)，符合職工安全衛(wèi)生的要求，保障勞動者在勞動過程中的安全和健康。 項目背景 項目 簡介 噸 /年硫鐵礦制酸 項目是由 資興建 。 該公司是以硫鐵礦制酸為主的企業(yè)。是具有獨立企業(yè)法人資格的有限公司。該項目的建設(shè)可以充分利用當(dāng)?shù)刎S富的硫鐵礦資源，更好地發(fā)揮公司的區(qū)域 資源優(yōu)勢和市場優(yōu)勢 ，該項目的建設(shè)將使資源及能源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。 項目建設(shè) 的必要性和投資意義 近年來，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。國內(nèi)硫酸產(chǎn)量增長也較快，但它是隨著耗酸大戶 磷復(fù)肥工業(yè)大幅度增長而增長的，近年來硫酸產(chǎn)品的短缺局面雖已有所緩解，但整體的不平衡仍相當(dāng)嚴(yán)重，我國硫酸的市場缺口依然存在。 硫酸是重要的基本化工原料，是世界上生產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。主要用于磷肥、復(fù)肥行業(yè)，占硫酸總需求量的 70左右；其次用于有色冶煉、石油化工、紡織印染、 國防軍工以及農(nóng)藥、醫(yī)藥、制革、煉焦、鋼鐵等工業(yè)部門，用途極為廣泛。 包頭明天化學(xué)工程有限公司 4 目前， 治區(qū)賀州市及周邊地區(qū)硫酸市場緊俏，缺口很大，價格上漲。賀州周邊酸用戶有鈦白粉廠和錳礦廠，每年硫酸用量在 20 萬噸以上。硫酸是重要的工業(yè)原料之一，隨著賀州及周邊地區(qū)工業(yè)的發(fā)展，為了更好地發(fā)揮公司的區(qū)域資源優(yōu)勢和市場優(yōu)勢，投資建設(shè) 12 萬噸 /年硫酸項目是十分必要的，完全符合國家的發(fā)展規(guī)劃，有著重大的意義。 研究范圍 原料工段 焙燒工段 凈化工段 轉(zhuǎn)化工段 干 吸及成品工段 循環(huán)水站 配電所和控制室 公用工程及輔助設(shè)施 研究結(jié)論 研究的簡要結(jié)論 本項目的產(chǎn)品方案符合國家產(chǎn)業(yè)政策和市場需求，生產(chǎn)規(guī)模適中，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)模。裝置采用工藝技術(shù)適度先進(jìn)，技術(shù)成熟可靠，工藝技術(shù)路線合理可行。投資回收期較短、經(jīng)濟(jì)效益顯著。 本項目在環(huán)境保護(hù)、勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生方面治理措施有效，可以達(dá)到國家規(guī)定的要求。 該項目投產(chǎn)后，可帶動本地區(qū)相關(guān)配套企業(yè)的發(fā)展，為社會提 供更多的就業(yè)機會。 綜上所述，該 項目 生產(chǎn)工藝成熟，產(chǎn)品市場前景看好， 經(jīng)濟(jì)效益顯著，同時具有明顯的環(huán)境效益和社會效益，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是可行的，因此本項目可行。 附： 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 包頭明天化學(xué)工程有限公司 5 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 表 1號 項目名稱 單 位 數(shù) 量 備 注 一 裝置生產(chǎn)規(guī)模 生產(chǎn)規(guī)模 Kt/a 120 以 100%二 產(chǎn)品方案 1 98%t/a 2 電 a 21000 3 鐵精砂 Kt/a 103 三 年操作時間 年操作日 天 年操作小時 h 8000 四 主要原材料、燃料用量 1 硫鐵礦 S:32% （干基） kt/a 129 2 催化劑 t/a 11 3 輕柴油 t/a 78 五 公用動力消耗量 1 供水（新鮮水） m3/h 105 正常 2 供電 設(shè)備總?cè)萘?560 計算負(fù)荷 175 年耗電量 六 三廢排放量 1 廢 氣 h 28712 702 廢 渣 kt/a 無 付產(chǎn)品鐵精砂 3 稀硫酸 (5% t/a 20000 中和處理 七 運輸量 1 運入量 a 129 2 運出量 a 239 八 裝置定員 人 87 九 裝置占地面積 公頃 包頭明天化學(xué)工程有限公司 6 序號 項目名稱 單 位 數(shù) 量 備 注 十 項目總投資 萬元 1 固定資產(chǎn)投資 （ 1） 建設(shè)投資 萬元 其中資本金 萬元 （ 2） 建設(shè)期利息 萬元 2 流動資金 萬元 其中 30%鋪底流動資金 萬元 十一 報批項目總投資 萬元 十二 年銷售收入 萬元 常年份 十三 平均總成本費用 萬元 十四 平均利潤總額 萬元 十五 平均銷售稅金 萬元 十六 財務(wù)評價指標(biāo) 1 投資利潤率 % 2 投資利稅率 % 3 投資回收期 所得稅前 年 建設(shè)期 所得稅后 年 建設(shè)期 4 財務(wù)內(nèi)部收益率 所得稅前 % 所得稅后 % 5 財務(wù)凈現(xiàn)值 所得稅前 萬元 i=9% 所得稅后 萬元 i=9% 6 盈虧平衡點 % 包頭明天化學(xué)工程有限公司 7 2 市場預(yù)測 國內(nèi)、外市場情況預(yù)測 產(chǎn)品現(xiàn)狀及用途 硫酸是重要的基本化工原料，是世界上生產(chǎn)量最大的化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。主要用于磷肥、復(fù)肥行業(yè)，占硫酸總需求量的 70%左右；其次用于有色冶 煉、石油化工、紡織印染、國防軍工以及農(nóng)藥、醫(yī)藥、制革、煉焦、鋼鐵等工業(yè)部門，用途極為廣泛。 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 界上硫酸生產(chǎn)原料主要以硫磺為主。以 2000年世界硫酸生產(chǎn)為例，中，硫磺制酸占 冶煉煙氣制酸等占 硫鐵礦制酸占 由于硫鐵礦包括有色金屬伴生副產(chǎn)的硫精砂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。 1995年以后，我國硫酸生產(chǎn)的原料結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化。硫鐵 礦制酸比例逐年下降，由 1995年的 下降到 2002年的 但是由于國際市場硫磺供應(yīng)偏緊，價格居高不下，進(jìn)入 2007年以來國內(nèi)已出現(xiàn)將硫磺制酸改造為硫鐵礦制酸的現(xiàn)象 。 國內(nèi)外硫酸市場供需情況 2005年全國硫酸表觀消費量 中化肥用酸量 噸，占硫酸總消費量的 比 2004 年增長 磷復(fù)肥用酸量 比 2004年增長 “九五”期間高濃度磷復(fù)肥迅速發(fā)展促進(jìn)了硫酸消費量的增長。 2007年，我國硫酸裝置的總生產(chǎn)能力（產(chǎn)能）約 6800萬噸 ，生產(chǎn)量 5700萬噸， 占全球產(chǎn)量的 居全球硫酸產(chǎn)量的首位，而且在進(jìn)入 21世紀(jì)的 7年中，全球硫酸產(chǎn)量共增加了 中國就增加了 2589萬噸 ，占增加量的 就是說全球產(chǎn)量的增加，中國起了決定作用。在 2007年，我國硫磺制酸的產(chǎn)量 2655萬噸 （占全國總產(chǎn)量 、冶煉煙氣制酸的產(chǎn)量 1315 萬噸 （占全國總產(chǎn)量 、硫鐵礦制酸的產(chǎn)量 1678萬噸 （占全國總產(chǎn)量 、其它原料制酸的產(chǎn)量 52 萬噸 （占全國總產(chǎn)量 。 由以上數(shù)據(jù)可以看出，近年來，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。國內(nèi)硫酸產(chǎn)量增長也較快，但它是隨著耗酸大戶 磷復(fù)肥工業(yè)大幅度增長而增長的，近年來硫酸產(chǎn)品的短缺局面雖已有所緩解，但整體的不平衡仍相當(dāng)嚴(yán)重，我 包頭明天化學(xué)工程有限公司 8 國硫酸的市場缺口依然存在。 產(chǎn)品價格分析 硫酸產(chǎn)品價格隨市場需求和原料供應(yīng)情況有所波動，前幾年硫酸市場價格比較低迷。近兩年由于國內(nèi)對硫酸的需求量不斷增加，加上硫磺價格的上揚引起制酸成本的增加，硫酸價格也在不斷上漲。 2006年份國內(nèi)硫鐵礦制酸生產(chǎn)廠硫酸平均制造成本為 噸，硫磺制酸生產(chǎn)廠硫酸平均制造成本為 噸，噸。 2007年以來，硫酸市場價格在不斷上漲，近期達(dá)到 1450 元 /噸。因此，根據(jù)國內(nèi)硫酸的市場發(fā)展情況，結(jié)合 硫酸出廠價按 2007年均價1100元 /噸作為本項目經(jīng)濟(jì)評價的價格基礎(chǔ)，與近幾年國內(nèi)硫酸市場價格相比較，該價格定位是比較適中的，具有較強的抗風(fēng)險能力。同時，根據(jù) 賀州 及周邊地區(qū)對鐵精砂的市場需求情況，結(jié)合自身產(chǎn)品質(zhì)量 (本項目燒渣為優(yōu)質(zhì)鐵精砂原料 )，確定付產(chǎn)物燒渣出廠 價 150元 /噸作為本項目經(jīng)濟(jì)評價的價格基礎(chǔ)。 包頭明天化學(xué)工程有限公司 9 3 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案 產(chǎn) (以 100%。 產(chǎn)品的品種、規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo) 本項目產(chǎn)品為 98%工業(yè)硫酸。具體如下： 主產(chǎn)品： 98%工業(yè)硫酸， 年。 副產(chǎn)品：鐵精砂 噸 /年 副產(chǎn)品： 10%稀硫酸： 800kg/h 技 術(shù) 指 標(biāo) 表 38%工業(yè)硫酸產(chǎn)品符合國標(biāo) 2002 中一等品的指標(biāo) ： 項 目 98%工業(yè)硫酸指標(biāo) 98% 灰分 透明度 50 度 g 裝置組成 年產(chǎn) 12萬噸硫酸裝置主要由原料工段、焙燒工段、凈化工段、轉(zhuǎn)化工段、干吸及成品工段 等組成，配套的公用工程由循環(huán)水站 、配電所和控制室等組成。 生產(chǎn)規(guī)模及裝置規(guī)模 設(shè)計年操作日： 生產(chǎn)制度： 管理人員為白班制；生產(chǎn)崗位為 四班三運轉(zhuǎn)制。 生產(chǎn)裝置： 噸 /年硫酸。 4 工藝技術(shù)初步方案 包頭明天化學(xué)工程有限公司 10 工藝技術(shù)方案的選擇 原料路線的確定原則及依據(jù) 我國是一個硫鐵礦資源豐富的國家，探明儲量在 22億噸以上（折標(biāo)礦計），產(chǎn)地達(dá)470多處，占全國含硫資源的 55%，但礦石平均品位僅在 18%左右。品位大于 35%的硫鐵礦僅有 且主要集中在廣東、安徽兩省。我國另一部分硫鐵礦屬伴生硫鐵礦 與有色金屬共存 選礦后即為硫精砂，其儲量在 2億噸左右，主要集中在四川、山西、內(nèi)蒙、云南、安徽、江西及貴州等省的大量礦山。 本項目選用 硫量達(dá) 32%、鐵 51%，品質(zhì)好，發(fā)展規(guī)劃年總產(chǎn)量達(dá)15萬噸以上，儲量豐富，供應(yīng)可靠。經(jīng)過焙燒后，礦渣可成為優(yōu)質(zhì)鐵精砂原料，在 賀州 及周邊地區(qū)也有良好的市場需求。 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即是以含硫原料制取二氧化硫氣體，二氧化硫氣體在催化劑的催化作用下氧化成為三氧化硫，再將三氧化硫吸收而生成硫酸。當(dāng)今 硫酸生產(chǎn)技術(shù)的主要特點如下： 產(chǎn)裝置向大型化發(fā)展 由于單體設(shè)備生產(chǎn)效率的不斷提高，為裝置的大型化創(chuàng)造了條件，其結(jié)果是提高了勞動生產(chǎn)率、降低了單位產(chǎn)品的投資和生產(chǎn)成本。國外所建的硫酸裝置，六十年代最大單系列硫酸裝置生產(chǎn)能力為日產(chǎn) 600噸，七十年代則增至日產(chǎn) 2000噸，八十年代達(dá)到日產(chǎn) 3000噸。目前，以硫磺為原料的單系列硫酸裝置，最大生產(chǎn)能力為日產(chǎn) 4400 噸硫酸。以銅冶煉煙氣為原料，目前世界最大的單系列生產(chǎn)能力為日產(chǎn) 3600噸硫酸。顯然，大型化有利于節(jié)省投資和經(jīng)營費用，而且隨著磷復(fù)肥 裝置的大型化，也要求與之配套的硫酸裝置的大型化。 在國內(nèi)因受資金來源、原料供應(yīng)、產(chǎn)品及原料運輸、設(shè)備制造、生產(chǎn)管理等因素的影響，生產(chǎn)規(guī)模以中小型為主。近十多年來，隨著大型磷復(fù)肥工程建設(shè)的需要，大型硫鐵礦資源的開采，硫酸新技術(shù)、新裝備的引進(jìn)及消化吸收，大型硫酸裝置的投產(chǎn)運行和陸續(xù)興建，使我國硫酸工業(yè)技術(shù)和裝備都有了較大進(jìn)步。自 1988年我國第一套大型硫酸 年產(chǎn)20萬噸硫酸裝置在南化集團(tuán)公司磷肥廠投入運行以來，又有年產(chǎn) 56萬噸（兩系列）和 28萬噸硫酸裝置在湖北大峪口荊襄磷工業(yè)基地和黃麥嶺化工廠建成投產(chǎn) ；廣西鹿寨化肥總廠年產(chǎn) 40萬噸、貴州甕福 80萬噸（兩系列）硫酸裝置，再加上近幾年十多套國產(chǎn)化硫磺制酸裝置的設(shè)計和運行，如蘇州精細(xì)化工集團(tuán)有限公司和山東魯西化工集團(tuán)公司的 30萬噸 /年硫磺制酸裝置、山東紅日集團(tuán) 40萬噸 /年硫磺制酸裝置等，我國硫酸裝置的大型化已取 包頭明天化學(xué)工程有限公司 11 得長足的發(fā)展。 提高總轉(zhuǎn)化率，嚴(yán)格控制尾氣 為了降低原料消耗和減輕尾氣對環(huán)境的污染，國內(nèi)外已普遍采用兩次轉(zhuǎn)化、兩次吸收制酸工藝，使二氧化硫的轉(zhuǎn)化率達(dá)到 上，放空尾氣中二氧化硫含量控制在 330 外有的裝置甚至能使二氧化硫的總轉(zhuǎn)化率高達(dá) 放空尾氣中二氧化硫含量在 100高總轉(zhuǎn)化率的方法，國外主要是使用了起燃溫度低、低溫活性高的催化劑。如含銫催化劑便是如此，它能使二氧化硫轉(zhuǎn)化的起燃溫度降低 30 40，使各段的分段轉(zhuǎn)化率均有較大提高，從而提高總轉(zhuǎn)化率。 我國六十年代以來開發(fā)的兩轉(zhuǎn)兩吸技術(shù)，采用國產(chǎn)催化劑，能使總轉(zhuǎn)化率達(dá)到 排放尾氣中 00本滿足環(huán)保的要求。近年來開發(fā)的“ 3 2”兩次轉(zhuǎn)化技術(shù)，可使總轉(zhuǎn)化率達(dá)到 上，排放尾氣中 00到我國目前新的環(huán)保要求。 術(shù)和裝備水平不斷提高 硫酸工業(yè)作為基礎(chǔ)工業(yè)行業(yè)，加之它所處理介質(zhì)的高溫、強腐蝕性等特點，被科技界、工業(yè)界廣泛關(guān)注。在國際上，硫酸工業(yè)的技術(shù)和裝備水平已處在較高水準(zhǔn)上，新技術(shù)、新材料的運用層出不窮。如低溫余熱回收工藝的不斷更新， 式分酸器的采用等。 就總體而言，我國硫酸工業(yè)的技術(shù)和裝備與國際水平相比仍有一定的差距。但近十年來，國內(nèi)硫酸技術(shù)已有很大的提高，隨著引進(jìn)的幾套硫酸裝置，通過技術(shù)考察、購買 基礎(chǔ)設(shè)計、參加中間試驗、設(shè)計返包、購買關(guān)鍵設(shè)備或關(guān)鍵部件等形式，以及“八五”國家重大技術(shù)裝備科技攻關(guān)項目年產(chǎn) 20萬噸硫酸裝置攻關(guān)課題的進(jìn)行，使我國的硫酸工業(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。國產(chǎn)的濃酸泵的性能已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，帶陽極保護(hù)的濃酸冷卻器已在國內(nèi)廣泛使用。 工藝技術(shù)方案的選擇 藝技術(shù)選擇原則 （ 1） 充分體現(xiàn)和代表本行業(yè)的先進(jìn)性、可靠性； （ 2） 降低工程投資，減少環(huán)境污染。 工藝方案及選擇理由 該裝置工 藝技術(shù)方案的選擇是在 包頭明天化學(xué)工程 有限公司多年從事硫酸工程設(shè)計的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)近年來投產(chǎn)運行硫酸裝置的實際運行經(jīng)驗，在穩(wěn)妥可靠的前提下進(jìn)行改進(jìn)和提高，技術(shù)和裝備全部立足國產(chǎn)化。充分考慮到原料雜質(zhì)多、氟含量高的特點，認(rèn)真 包頭明天化學(xué)工程有限公司 12 研究國內(nèi)硫酸裝置在設(shè)計與運行中的成功經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)，力爭使該裝置技術(shù)先進(jìn)穩(wěn)妥、性能可靠、操作方便，并控制建設(shè)投資。采用的技術(shù)方案為：沸騰爐氧化焙燒、封閉酸洗凈化、“ 3 2”兩轉(zhuǎn)兩吸、余熱回收發(fā)電等工藝。主要特點如下： （ 1） 采用沸騰爐氧化焙燒技術(shù)，提高硫的燒出率。 （ 2） 采用封閉酸洗 凈化，以減少稀酸產(chǎn)出。 （ 3） 采用“ 3 2” 五 段轉(zhuǎn)化，使 （ 4） 采用 93%酸干燥爐氣， 98%酸吸收 工藝流程及消耗定額 工藝流程 12萬噸 /年 硫鐵礦制酸項目工藝部分由以下五個工段組成：原料工段、焙燒工段、凈化工 段、轉(zhuǎn)化工段、干吸及成品工段。 裝置工藝流程方框圖如下： 尾氣排放 工藝流程詳見附圖 1。 原料工段 根據(jù)當(dāng)?shù)氐倪\輸條件和裝置布置要求及氣候條件，硫精礦庫的面積按 30 60庫采用半封閉型倉庫，庫內(nèi)分成兩個區(qū)：原料塊礦區(qū)和成品礦區(qū)。 進(jìn)廠的硫鐵礦，可堆放在倉庫內(nèi)，用裝載機進(jìn)行搬運。 庫內(nèi)的硫鐵礦由裝載機運到破碎設(shè)備進(jìn)行破碎和篩分，篩 下 70%) 公斤 00 105 二 付產(chǎn)物 1. 鐵精砂 噸 105 干基 2. 稀硫酸 噸 104 3. 電 度 175 2188 107 三 主產(chǎn)品 1. 98%硫酸 噸 104 自控技術(shù)方案 自控水平和主要控制方案 本設(shè)計為 12萬噸 /年 硫鐵礦制酸裝置，包括原料工段、焙燒工段、凈化工段、轉(zhuǎn)化工段、干吸及成品工段、余熱回收系 統(tǒng)、循環(huán)水站、余熱發(fā)電以及脫鹽水站的自控設(shè)計。工藝物料主要為硫鐵礦、高溫爐氣、硫酸、蒸汽以及水。整個裝置均為非防爆區(qū)。 以集中控制為主 ,整個生產(chǎn)過程的操作及主要動設(shè)備的狀態(tài)顯示、停止操作均可在控制室內(nèi)完成。對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。 根據(jù)工藝操作需要，在焙燒工段設(shè)置一個操作室，面積約為 30平方米；在發(fā)電廠房內(nèi)設(shè)置一個操作室，面積約為 30平方米。原料工段、脫鹽水站、循環(huán)水站均單獨設(shè)置常規(guī)儀表操作室，面積均為 24平方米。 包頭明天化學(xué)工程有限公司 17 主要關(guān)鍵儀表選擇 溫 度儀表：需要集中檢測的工藝參數(shù)的溫度傳感器主要使用 電阻和 地指示的溫度選用雙金屬溫度計。 壓力儀表：硫酸等腐蝕性介質(zhì)的壓力測量，就地指示采用隔膜壓力表，集中指示采用隔膜壓力變送器。一般介質(zhì)采用不銹鋼壓力表或普通壓力變送器進(jìn)行測量。 流量儀表：氣體流量的測量采用托巴管流量計或阿紐巴流量計。水流量的測量采用威力巴流量計。蒸汽流量的測量采用阿紐巴流量計。成品酸的計量選用質(zhì)量流量計。 物位儀表：硫酸的液位測量采用雷達(dá)液位變送器。鍋爐汽包液位采用差壓變送 器進(jìn)行測量。 分析儀表：酸濃檢測采用電導(dǎo)式酸濃分析儀。氣相在線分析儀表為引進(jìn)產(chǎn)品，供應(yīng)商提供全套的采樣和預(yù)處理裝置。 儀表電源的要求和用量 儀表電源：來自電氣專業(yè)，通過不間斷電源提供儀表所需的 220源。供控制系統(tǒng)、分析儀表及其它儀表用電設(shè)備使用。 交流輸入： 38010%；頻率： 505% 交流輸出： 3802%；頻率： 50202%；頻率： 50流輸出： 241% 用電 量： 51 主要設(shè)備的選擇 概述 12萬噸 /年 硫鐵礦制酸裝置非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計，將在該 公司已設(shè)計投產(chǎn)的多套硫鐵礦制酸裝置的基礎(chǔ)上，吸收國內(nèi)外硫鐵礦制酸的先進(jìn)技術(shù)，立足于國產(chǎn)化，根據(jù)國內(nèi)的制造條件和標(biāo)準(zhǔn)，在穩(wěn)妥可靠的前提下進(jìn)行改進(jìn)和提高，優(yōu)化設(shè)備設(shè)計。 計原則和一般技術(shù)規(guī)定 （ 1） 設(shè)計原則 a、 工程設(shè)計應(yīng)以設(shè)計合同為依據(jù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，技術(shù)上應(yīng)穩(wěn)妥、性能上應(yīng)可靠、操作方便、投資節(jié)省。 b、設(shè)備設(shè)計條件在工藝數(shù)據(jù)表和結(jié)構(gòu)簡圖中已有明確規(guī)定的，必 須以設(shè)計條件的內(nèi)容為準(zhǔn)。 c、容器及封頭的公稱直徑應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)系列。 包頭明天化學(xué)工程有限公司 18 d、設(shè)備法蘭按設(shè)計條件選用靠近壓力等級或高一等級標(biāo)準(zhǔn)法蘭；無標(biāo)準(zhǔn)直接選用時，才允許進(jìn)行設(shè)計；對既能選用板材也能使用鍛件加工時，優(yōu)先選用板材加工。 e、設(shè)備上使用的人孔、手孔、檢查孔、吊耳、支座、視鏡等，應(yīng)盡量按標(biāo)準(zhǔn)或選用標(biāo)準(zhǔn)圖；螺栓、螺母應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)匹配使用，并盡量使用商品等級。 （ 2） 一般技術(shù)規(guī)定 a、自然條件參數(shù)：按業(yè)主提供的數(shù)據(jù)。 b、設(shè)計壓力：設(shè)備設(shè)計壓力在工藝數(shù)據(jù)表有明確規(guī)定時，以數(shù)據(jù) 表規(guī)定為準(zhǔn)；當(dāng)工藝數(shù)據(jù)表沒有明確規(guī)定時，必須考慮在工作情況下可能遇到的工作壓力和對應(yīng)的工作溫度兩者組合中的各種工況，并以最苛刻工況下的工作壓力來確定設(shè)計壓力。 c、設(shè)計溫度：設(shè)備設(shè)計溫度在工藝數(shù)據(jù)表有明確規(guī)定時，以數(shù)據(jù)表規(guī)定為準(zhǔn)；當(dāng)工藝數(shù)據(jù)表沒有明確規(guī)定時，必須考慮在工作過程中可能遇到的工作溫度和相應(yīng)工作壓力兩者結(jié)合中各種苛刻條件下的最高工作溫度。 d、焊接接頭系數(shù)：焊接接頭系數(shù)應(yīng)根據(jù)元件的焊接接頭型式及無損檢測的長度比例確定。 e、腐蝕裕量：容器的腐蝕裕量在工藝數(shù)據(jù)表有明確規(guī)定時，以數(shù)據(jù)表 規(guī)定為準(zhǔn)；當(dāng)工藝數(shù)據(jù)表沒有明確規(guī)定時，按以下規(guī)定選取： 碳鋼容器：取 采取內(nèi)部防腐措施時取 不銹鋼容器：取 mm f、材料許用應(yīng)力：材料的許用應(yīng)力按 4735 確定和選取。 主要設(shè)備說明 (1) 沸騰爐： 沸騰爐爐體為鋼殼圓筒（上部擴(kuò)大）內(nèi)襯保溫磚和耐火磚結(jié)構(gòu)。爐子的最下部是風(fēng)室，設(shè)有空氣進(jìn)口管，其上部是空氣分布板，空氣分布板上是耐火澆注料爐床，爐床上埋設(shè)有許多側(cè)向開小孔風(fēng)帽。爐膛中部為向上擴(kuò)大的截頭錐體，上部爐膛的截面積比沸騰層的截面積大，以降 低爐氣的上升速度，減少固體粒子的帶出。沸騰床中裝有冷卻管束，以移走沸騰床的余熱，它們與鍋爐汽包聯(lián)結(jié)，是余熱鍋爐蒸發(fā)受熱面的一部分。此外，沸騰爐上還設(shè)置有加料口、礦渣溢流管（口）、爐氣出口、點火孔等接管。為防止騰爐殼體外部設(shè)有外保溫。 (2) 文氏管：文氏管是作為凈化工段第一級洗滌設(shè)備使用的，其工況條件的特點是溫度高、腐蝕性強、氣體帶塵較多，如采用填料塔有堵塞的危險，所以采用內(nèi)噴文氏管。其優(yōu)點是便于大型化、氣體壓降小、操作彈性大、性能穩(wěn)定、可靠性較高。 (3) 洗滌塔：洗滌 塔為凈化工段第三級洗滌設(shè)備，采用整體鋼襯 作，噴淋酸由塔 包頭明天化學(xué)工程有限公司 19 頂?shù)姆炙崞鞣植嫉教盍仙厦妗娏?65 熱值 46055kJ/11000 燃料油年用量不多，在當(dāng)?shù)丶纯刹少彙?包頭明天化學(xué)工程有限公司 22 6 建廠條件和廠址方案 建廠條件 址的地理位置 州市望高鎮(zhèn)鯉魚村 ，距 市區(qū) 25公里，距火車站 4公里， 交通便利。 象條件 氣象條件：廠址所在地屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，冬短夏長，干濕明顯，春季及初夏多陰雨，秋冬多晴天。晝夜溫差大，年平均氣溫 年極端最高溫度 年極端最低溫度 , 1月平均氣溫 9， 7月平均氣溫 年降水日 174 天，年平均降雨量 最大降雨量 2200 常年主導(dǎo)風(fēng)向為東風(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，靜風(fēng)頻率為 60%,平均風(fēng)速 s，最大風(fēng)速 12m/s。年平均相對濕度 82%，年平均霧日 霜期 270。地震烈度 6度。 原料、動力等供應(yīng)情況 原料硫鐵礦全部 來自當(dāng)?shù)氐V區(qū) ，來源穩(wěn)定可靠。 新建廠址區(qū)域水源充足，水質(zhì)良好，符合新項目生產(chǎn)補水、循環(huán)用水。 供電可利用現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)的變電所等設(shè)施及線路，外圍工程費用低。 廠址方案 本工程場地約 占 30 畝，原料、成品、設(shè)備進(jìn)出道路暢通，計量方便。 7 公用工程和輔助設(shè)施方案 包頭明天化學(xué)工程有限公司 23 總圖運輸 平面布置 總平面布置原則 : 該項目為新建 工程，所以在設(shè)計過程中考慮在工藝流程合理的基礎(chǔ)上 , 使 廠區(qū)總體布置更加符合現(xiàn)代企業(yè)要求，做到人流、物流合理，生產(chǎn)區(qū)與輔助區(qū)功能分區(qū)明確。結(jié)合開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃要求，節(jié)約用地，充分考慮到工廠的遠(yuǎn)期發(fā)展。 總圖布置：本設(shè)計為 12萬噸 /年 硫鐵礦制酸裝置，包括以下幾個主要工段： （ 1）原料工段：包括原料庫及加料房。 （ 2）焙燒工段：包括沸騰爐、余熱鍋爐、旋風(fēng)除塵、電除塵和排渣系統(tǒng)等。 （ 3）凈 化工段：包括文氏管、電除霧器、脫吸塔、冷卻塔、稀酸板式換熱器等。 （ 4）轉(zhuǎn)化工段：包括轉(zhuǎn)化器、換熱器及鼓風(fēng)機房等。 （ 5）干吸及成品工段：干燥塔、吸收塔、循環(huán)槽、濃酸板式冷卻器、煙囪及成品罐。 （ 6）輔助設(shè)施：包括發(fā)電廠房、脫鹽水廠房、循環(huán)水站、綜合樓及污水處理站等。 根據(jù)各裝置間的物料供應(yīng)和生產(chǎn)關(guān)系的緊密性及環(huán)境等綜合因素，將廠區(qū)劃分為三個界區(qū)。由北向南依此為：原料運輸區(qū)；主裝置區(qū)；包括焙燒、凈化、轉(zhuǎn)化、干吸及成品工段；輔助裝置區(qū)：包括污水處理站、發(fā)電廠房、脫鹽水廠房、循環(huán)水站及綜合樓。 （詳見總平面布置 圖 2） 本平面設(shè)計充分考慮了各裝置之間的物料互供，縮短了管線和棧橋，裝置間生產(chǎn)聯(lián)系緊密。工藝流程合理，節(jié)約用地。 總圖主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 表 7號 指標(biāo)名稱 單位 數(shù)量 備注 1 裝置占地面積 公頃 2 建構(gòu)筑物占地面積 平方米 6628 3 道路地坪面積 平方米 5620 4 管架及地下管線占地面積 平方米 1200 5 建筑 系數(shù) % 6 利用系數(shù) % 7 綠化系數(shù) % 30 豎向布置 該場地排水采用暗管排水，清污分流，清潔下水排入廠區(qū)排水管網(wǎng)，污水經(jīng)集中處理達(dá)標(biāo)后排放。 包頭明天化學(xué)工程有限公司 24 裝置運輸 單位 :噸 主要年運輸量表位 表 7號 物料名稱 運 量 狀態(tài) 運輸方式 來源或去向 一 運 入 1 硫鐵礦 固 汽車 內(nèi)部調(diào)撥 2 石灰 600 固 汽車 外購 3 輕柴油 78 固 汽車 外購 4 催化劑 固 汽車 外購 二 運 出 1 98%硫酸 液體 槽車 外運 2 礦渣 (鐵精粉 ) 固 汽車 倒運至選場 3 稀硫酸 液體 槽車 綜合利用 本裝置年運輸量約 其中運入 13萬噸 /年左右，運出約 25萬噸 /年左右。由公司現(xiàn)有運輸情況可知，廠外運輸工具以汽車為主，大部分物料需依靠汽車運輸。根據(jù)目前公司擁有的汽車數(shù)輛，尚不能滿足運輸需要，不足部分可依托當(dāng)?shù)氐纳鐣\輸力量，不再另購運輸設(shè)備。汽車載重計量設(shè)備利用公司原有設(shè)備。 本裝置區(qū)設(shè)計道路采用城市型道路，暗管排水，裝置區(qū)內(nèi)道路寬度為 路面層結(jié)構(gòu)為水泥混凝土。 綠化 為減少生產(chǎn)對環(huán)境的影響，自身凈化空氣，美化廠區(qū)，裝置四周沿道路栽種綠化樹種，減少污染。 給 排水 概述 2萬噸 /年 硫鐵礦制酸項目，擬建于公司 發(fā)展用地。生產(chǎn)用水為地 表 水源，并建有與取水相配套的蓄水池，和較完善的供水設(shè)施及供水系統(tǒng)，由給水管網(wǎng)向本系統(tǒng)供生產(chǎn)（消防）用水。生活飲用水由原有自來水公司給水管網(wǎng)提供。 設(shè)計依據(jù)： 根據(jù)工藝、熱工、環(huán)保等專業(yè)的用水及排水條件表和有關(guān)設(shè)計規(guī)范及 文件進(jìn)行設(shè)計。 設(shè)計范圍： 本設(shè)計為 12萬噸 /年 硫酸工程的配套給排水工程設(shè)計，其內(nèi)容為：（ 1）裝置界區(qū)給排水管網(wǎng)（ 2）室內(nèi) 給排水工程（ 3）與硫酸工藝裝置、發(fā)電工藝裝置相配套的循環(huán)水站設(shè)計。 包頭明天化學(xué)工程有限公司 25 給水設(shè)計： 生產(chǎn)給水系統(tǒng)： 擬建的 12萬噸 /年 硫酸生產(chǎn)裝置所需的生產(chǎn)用水最大量為 200m3/h， 正常用水量為105m3/h，生產(chǎn)用水主要服務(wù)于硫酸裝置的工藝用水、脫鹽水站用水、排渣系統(tǒng)用水、污水處理站用水、各工段地坪沖洗用水及循環(huán)水站補充水等；生活用水主要服務(wù)于裝置各化工車間的衛(wèi)生洗滌、生活飲用、化驗分析等，水質(zhì)要求符合現(xiàn)行的國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（ 水壓要求不小于 產(chǎn)給水來自公司內(nèi)部的給水管網(wǎng)，生活飲用水由 賀州 市自來水公司提供；裝置界區(qū)給水管材為：焊接鋼管，采用焊接或法蘭連接；室內(nèi)給水管材采用鍍鋅鋼管，絲扣連接。 循環(huán)冷卻水系統(tǒng) : 為了節(jié)約水資源，提高二次用水率，降低產(chǎn)品成本，保證硫酸生產(chǎn)裝置及發(fā)電生產(chǎn)裝置的安全運行，根據(jù)工藝和業(yè)主的要求，硫酸裝置、發(fā)電裝置的循環(huán)水站應(yīng)分別設(shè)置： （ 1）硫酸裝置循環(huán)水站 硫酸裝置的循環(huán)水站主要服務(wù)于硫酸裝置凈化工段及干吸工段的酸冷卻器的循環(huán)冷卻，正常用水量為 :1050m3/h，最大用水量為 :1250m3/h， 有壓回水，余壓上塔。循環(huán)水站建、構(gòu)筑物為：工業(yè)組合逆流式混凝土結(jié)構(gòu)冷卻塔，集水池，控制操作間，加藥間，加氯間等；主要設(shè)備為：工業(yè)組合型混凝土結(jié)構(gòu)逆流式冷卻塔一座，單塔流量 Q=1000m3/h,配風(fēng)機直徑 6000，附電機功率 N=45=380V;循環(huán)水泵采用兩臺單級離心泵 ,型號為： 300用一備 )，流量 Q=1000m3/h,揚程 H=33m, 配電機型號為 機要求為戶外防腐型，其功率 N=160V=380V；旁濾設(shè)備采用 鋼制無閥過濾器一座，旁濾量 Q=40m3/h；加藥設(shè)備采用 用一備），加藥量 Q=40L/h；加氯采用 氯量 Q=2 10kg/h，在加氯間設(shè)手動單軌小車（ 環(huán)鏈?zhǔn)掷J（ 一套，并設(shè)置移動式臺稱一臺，型號為： 環(huán)水管采用焊接鋼管，焊接或法蘭連接，埋地管段采用 控制循環(huán)水的菌藻生長，采用加氯及其它氧化性殺菌劑殺菌滅藻。 （ 2）發(fā)電裝置循環(huán)水站 發(fā)電裝置的循環(huán)水站與硫酸裝置的循環(huán)水站呈“一”字型布置（冷水池連接處設(shè)置分隔墻 ），主要服務(wù)于發(fā)電裝置冷凝器的循環(huán)水冷卻，正常用水量為： 800m3/h，最大用水量為： 800m3/h，有壓回水，余壓上塔。循環(huán)水站建、構(gòu)筑物為：工業(yè)組合型混凝土結(jié)構(gòu)逆流式冷卻塔，集水池；控制操作間，加藥間，加氯間等與硫酸裝置的循環(huán)水站的控制操作間，加藥間，加氯間等共用；主要設(shè)備為：工業(yè)組合型混凝土結(jié)構(gòu)逆流式冷卻塔一座，單塔流 包頭明天化學(xué)工程有限公司 26 量 Q=800m3/h，配風(fēng)機直徑 6000，附電機功率 N=45V=380V；循環(huán)水泵采用兩臺單級離心泵，型號為： 300用一備 )，流量 Q=816m3/h，揚程 H=36m, 配電機型號為機要求為戶外防腐型，其功率 N=160V=380V；旁濾設(shè)備采用 濾量 Q=40m3/h；循環(huán)水管也采用焊接鋼管，焊接或法蘭連接，埋地管段采用 控制循環(huán)水的菌藻生長，采用加氯及其它氧化性殺菌劑殺菌滅藻。 排水設(shè)計 本設(shè)計排水體制采用清、污分流制，裝置界區(qū)的生產(chǎn)污水用管線送至本裝置污水處理站處理，處理合格后排放；生產(chǎn)清凈下水、雨水就近直排現(xiàn)有的雨水、清凈下水合流排水管網(wǎng)。設(shè)計正常排水量為： h，最大排水量為： h（不包括裝置界區(qū)的雨水），本設(shè)計結(jié)合排水現(xiàn)狀，排水系統(tǒng)采用暗管排放，管材采用鋼筋混凝土排水管，水泥砂漿抹帶接口。 消 防 本設(shè)計根據(jù) 建筑設(shè)計防火規(guī)范 裝置界區(qū)的消防管網(wǎng)因地制宜地采用生產(chǎn)、消防合一的環(huán)狀低壓消防制，與原有消防系統(tǒng)統(tǒng)一并設(shè)有地上式消防栓數(shù)座；各生產(chǎn)裝置的火災(zāi)危險性大部分為丁、戊類，建筑物耐火等級為一、二級；同一時間內(nèi)火災(zāi)次數(shù)按一次計算，水消防為主，化學(xué)消防為輔；裝置界區(qū)消防水量為室內(nèi)、外消 防水量之和構(gòu)成；根據(jù)類似工程，消防水量暫按 126m3/了及時撲滅初期火災(zāi)，保護(hù)國家財產(chǎn)和人民生命安全，根據(jù)防火規(guī)范的有關(guān)要求，在各生產(chǎn)工段和建筑物內(nèi)均配備一定數(shù)量的手提式小型滅火器。機動消防可依托 賀州市消防中隊，共同滅火。 消防專項投資自估 15萬元，已納入總概算。 設(shè)計范圍 (1) 12萬噸 /年 硫鐵礦制酸裝置 (原料、焙燒、凈化、干吸及成品、轉(zhuǎn)化、熱回收工段、發(fā)電廠房 )動力、照明、防雷及接地； (2) 12萬噸 /年 硫鐵礦制酸裝置配套 的公用工程（循環(huán)水站、脫鹽水站等）動力、照明、防雷及接地； (3) 發(fā)電廠房 10電所。 引用標(biāo)準(zhǔn) (1) 3 110壓配電裝置設(shè)計規(guī)范 0060 包頭明天化學(xué)工程有限公司 27 (2) 10 0053 (3) 電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)范 0062 (4) 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 0052 (5) 低壓配電設(shè)計規(guī)范 0054 (6) 通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范 0055 (7) 電力工程電纜設(shè)計規(guī)范 0217 (8) 石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范 0160 (9) 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 0057 (10) 小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范 0049適用于 (11) 化工企業(yè)照明設(shè)計技術(shù)規(guī)定 20586 供電概述 電源狀況 本裝置單回路 10源進(jìn)線引自公司內(nèi)部 110/10供電裕量能滿足本裝置用電要求。 用電負(fù)荷及負(fù)荷等級 (1) 用電負(fù)荷 12萬噸 /年 硫鐵礦制酸裝置總裝機容量 5560中備用容量 1764置以 100%的設(shè)計能力運行時，需要容量為 2138耗電量約 1740 擬建裝置設(shè)有一臺 3000壓等級為 發(fā)電機組經(jīng)變壓后在 10據(jù)熱 工專業(yè)的計算，發(fā)電機組正常發(fā)電能力為 2250年平均運行小時數(shù) 8000小時計，全年可發(fā)電 1800 (2) 負(fù)荷等級 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 (有關(guān)負(fù)荷分級規(guī)定，界區(qū)內(nèi)除熱水循環(huán)泵、鍋爐給水泵為一級負(fù)荷外，其余負(fù)荷均為二級負(fù)荷。 (3) 用電負(fù)荷諧波及其防治設(shè)想 擬建的 12萬噸 /年 硫鐵礦制酸裝置高、低壓用電設(shè)備大部分為三相對稱線性負(fù)荷，預(yù)計所有用電設(shè)備投運后所產(chǎn)生的高次諧波最大允許值符合電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波（ 14549有關(guān)規(guī)定的要求，不需要采取防治高次諧波污染電網(wǎng)的措施。 發(fā)電裝置運行方式 余熱發(fā)電與擬建 12 萬噸 /年 硫酸裝置生產(chǎn)同步運行，其發(fā)電量依據(jù)硫酸生產(chǎn)的余熱蒸汽量而定，需并網(wǎng)運行。擬建 12萬噸 /年 硫酸裝置用電負(fù)荷為