1、内 蒙 古 鄂 尔 多 斯 电 力 冶 金股 份 集 团 有 限 公 司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置可行性研究报告南京合创工程设计有限公司二一七年四月南 京内 蒙 古 鄂 尔 多 斯 电 力 冶 金股 份 集 团 有 限 公 司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置可行性研究报告项 目 经 理： 总 师（副）： 总 经 理（副）： 主要编制人员：内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司 I目录第一章总论 11.1 概述 11.1.1 项目名称、承办单位及责任人
2、11.1.2 企业概况 11.1.3 项目提出的背景、投资的目的、意义和必要性 21.1.4 可行性研究报告的编制依据、指导思想和原则 31.1.5 研究范围 41.2 研究结论 51.2.1 研究的简要综合结论 51.2.2 存在的主要问题与建议 51.3 主要技术经济指标 5第二章市场预测分析 82.1 产品市场分析 82.1.1 产品用途 82.1.2 国内外市场预测分析 82.2 价格预测 92.2.1 产品价格现状及预测 9第三章生产规模和产品方案 103.1 生产规模 103.2 产品方案 103.3 产品指标 10第四章工艺技术方案 114.1 工艺技术方案的选择 114.1.1
3、 工艺技术选择原则 114.1.2 工艺方案及选择理由 114.2 工艺流程和消耗定额 124.2.1 工艺设计特点 124.2.2 主要工艺流程概述 134.2.3 物料平衡说明 164.2.4 主要工艺设备一览表 174.3 主要设备选择 214.3.1 采用的标准规范 214.3.2 关键设备方案比选 224.4 自动控制 23内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司II4.4.1 概述 234.4.2 控制系统的选择 244.4.3 仪表选型 264.4.4 控制室的设置 274.4.5 仪表的
4、供电和供气 274.4.6 标准和规范 27第五章原材料、辅助材料、燃料和动力供应 285.1 主要原材料、辅助材料、燃料的种类、规格、年需用量 285.1.1 主要原、辅材料的种类、数量 285.1.2 主要原、辅材料的规格、组成或指标 285.1.3 主要原、辅材料供应 285.2 燃料、公用工程供应 29第六章建厂条件和厂址选择 306.1 建厂条件 306.1.1 建厂地点的自然条件 306.1.2 建厂地点的社会经济条件 326.1.3 外部交通运输状况 336.1.4 公用工程条件 346.2 厂(场)址选择 35第七章总图运输、土建 367.1 总图运输 367.1.1 全厂总图
5、 367.2 土建 377.2.1 工程地质条件 377.2.2 建筑方案 377.2.3 结构方案 387.2.4 全厂建、构筑物的情况 39第八章公用工程方案和辅助生产设施 408.1 公用工程方案 408.1.1 给水排水 408.1.2 供电 428.1.3 供热 528.1.4 分析化验 52第九章节能 549.1 编制依据 549.2 项目能耗指标 549.3 能耗分析 55内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司 III9.4 项目节能分析与措施 55第十章节水 5610.1 编制依据 5
6、610.2 项目用水情况 5610.3 水源供应状况 5610.4 项目节水技术应用于措施 56第十一章消防 5711.1 编制依据 5711.2 消防环境现状和依托条件 5711.3 工程的火灾危险性类别 5711.4 采用的防火措施及配置的消防系统 5711.4.1 各专业防火措施 5711.4.2 消防系统 59第十二章环境保护 6012.1 环境质量现状 6012.2 执行的环境保护法律、法规和标准 6012.3 主要污染源及主要污染物 6112.3.1 废水 6112.3.2 废气 6112.3.3 固体废物及废液 6112.3.4 噪声 6112.4 环境保护治理措施及方案 611
7、2.4.1 废气治理 6112.4.2 废水治理 6112.4.3 固体废物（废液）治理 6212.4.4 噪声治理 6212.5 环境管理及监测 6212.5.1 环境管理 6212.5.2 环境监测 6212.6 环境影响分析 6212.7 存在的问题及建议 63第十三章职业安全卫生 6413.1 执行的法律法规、部门规章及标准规范 6413.2 职业病危害因素和职业病分析 6513.3 职业安全卫生防护措施 6713.4 职业卫生管理机构 7013.5 专用投资估算 70内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工
8、程设计有限公司IV13.6 预期效果及建议 70第十四章组织机构与人力资源配置 7114.1 企业管理体制及组织机构设置 7114.2 生产班制与人力资源配置 7114.2.1 生产班制 7114.2.2 劳动定员 7114.2.3 人员及培训 71第十五章项目实施计划 7315.1 项目实施计划的指导思想 7315.2 注意事项 7315.3 实施进度计划 73第十六章投资估算及资金筹措 7416.1 投资估算 7416.1.1 投资估算编制说明 7416.1.2 投资估算编制依据和说明 7416.1.3 建设投资估算值 7416.2 资金筹措 7416.2.1 项目资本金 7416.2.2
9、 资金运筹计划 74第十七章财务评价 7617.1 产品成本费用估算 7617.1.1 产品成本费用估算的依据和说明 7617.1.2 成本费用估算 7617.1.3 年总成本费用估算值 7717.2 财务评价 7717.2.1 财务评价的依据和说明 7717.2.2 主要财务评价报表 7817.3 评价结论 78第十八章结论 8918.1 综合评价 8918.2 研究报告的结论 89附图2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置平面布置图2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置工艺流程图内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告
10、南京合创工程设计有限公司 1第一章 总论1.1 概述1.1.1项目名称、承办单位及责任人项目名称：2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置主办单位：内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司建设地点：鄂尔多斯集团棋盘井工业园区内企业性质：股份有限公司法人代表：王林祥1.1.2 企业概况内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份有限公司坐落在京包银兰经济带的工业重镇棋盘井镇工业园区，占地面积 25km2。内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份有限公司隶属于内蒙古鄂尔多斯集团，成立于 2003 年 4 月，营业执照注册号为1500002000009，发证单位为内蒙古自治区工商行政管理局。现公司注册资金叁拾陆亿元人民
11、币。内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份有限公司是内蒙古鄂尔多斯集团公司的控股子公司，鄂尔多斯集团公司是世界上最大的羊绒联合加工企业，也是内蒙古少数民族地区最大的地方企业。创造了 26 年持续盈利滚动发展的良好业绩，现拥有总资产 170 亿元，拥有员工 2.8 万多人（其中技术人员占 20%），年创产值 80 多亿元。鄂尔多斯品牌价值达 100.27 亿元，已形成羊绒、煤、电、冶金、化工五业并举，协同发展的产业格局，是全国 520 户重点企业和 120 家试点企业集团。2003 年开始鄂尔多斯集团依托本地区特有的综合资源优势，斥巨资在鄂尔多斯市西部棋盘井镇建成了煤炭、电力、冶金、化工循环经济工业园区。棋
12、盘井工业园区按照“高起点、高科技、高效益、高产业链、高附加值、高度节能环保”的循环经济模式设计，煤电冶金和煤、气化工构成了园区的两大主要产业链。通过资源能源转换升级，形成了一个以资源能源型产业为主导，由初级到高级，配套完善、结构合理、链条丰富的产业集群，实现经济效益、社会效益和环内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司2境效益的协调增长。经过三年全力以赴的建设，棋盘井工业园区已基本构建起循环经济的产业框架：煤炭项目全面铺开：三个煤矿正在紧张建设，洗煤厂一期已建成达产，大批后续项目进入前期工作；电厂建设进
13、展顺利：经发改委核准的 233 万千瓦机组已于 2005 年投产运行，220 万千瓦煤矸石循环硫化床发电机组即将投产发电；冶金项目陆续投产：已经形成硅铁 32 万吨，工业硅 2.5万吨，硅锰 11.5 万吨，电石 30 万吨的生产能力；粉煤灰提取氧化铝、多晶硅等一大批工业项目将适时开工建设；化工项目顺利推进：一期 60/104 万吨合成氨、尿素项目作为自治区重点建设项目，现已全面进入设备安装阶段；煤半气化半焦等煤化工项目也已启动。随着集团煤炭、电力、冶金、大化工循环产业的逐渐形成，以提高资源利用率、能源利用率、水利用率和固体废弃物利用率等四个方面为目标的可持续发展经济增长方式必将形成。发展循环
14、经济需要资源、资金、技术等多方面的支持，鄂尔多斯集团有着深厚的企业文化底蕴、强势的鄂尔多斯品牌、丰富的自然资源、绿色的环保产业、雄厚的工业资本、成熟的现代管理、优质的人力资源，拥有自己的技术中心,与国内多家知名大学和科研院所有着很好的合作关系，并且拥有发展循环经济的核心技术。鄂尔多斯集团公司将立足长远，本着构建资源节约型、环境友好型社会，实现人与自然和谐相处，工业经济可持续发展的理念，在二次创业的过程中，下定决心走一条新型的工业化道路，力争把鄂尔多斯集团公司棋盘井工业园建设成国家级西部循环经济工业园示范基地。1.1.3 项目提出的背景、投资的目的、意义和必要性1.1.3.1 项目提出的背景(缺
15、，请业主补充)1.1.3.2 投资的目的、意义和必要性内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司乙炔 PVC 装置采用浓硫酸乙炔清净工艺，在净化乙炔气体的同时会外排出一定量的废硫酸，这些废硫酸为黏度很大的胶状液体，黑红色，内含烃类碳化物、磷酸等多种杂质，性质非常不稳定，散发出特殊臭味，一旦泄漏进入环境将会造成很严重的污染，内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司 3而如不能及时处理又将影响上游装置的正常生产。目前处理废酸主要有：浓缩、高温裂解、膜过滤、生产化肥、中和处理等方法，本项目选用高温裂
16、解的方式不但彻底解决了废硫酸污染，保证了上游装置的长周期连续运行，而且再生工业硫酸又可以返回乙炔 PVC 装置继续使用，实现了硫酸的循环利用，提高了硫资源利用效率，增加了企业的经济效益和社会效益。1.1.3.3建设项目的有利条件1） 本项目原料为乙炔 PVC 装置产生的废硫酸，同时为乙炔 PVC 装置提供合格 98%工业硫酸。2） 装置建设在厂区内部，原料接卸、产品外送方便为，为装置的连续生产提供有力的保障。3） 周边公用工程配置齐全，可依托社会资源充足，在交通运输、供水、供电等方面为本项目提供了良好的条件，即节省了投资，又可加快工程建设进度实现投资向效益的尽快转变，对提高企业的经济效益具有重
17、要的意义。1.1.4 可行性研究报告的编制依据、指导思想和原则1.1.4.1 编制依据（1）化工投资项目可行性研究报告编制办法(中石化联产发2012115 号)。（2）内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司 2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置可行性研究委托书。（3）企业提供的相关设计条件和资料。（4）国家相关标准、法律、法规。1.1.4.2 指导思想和原则本可研报告的编制将遵循下述原则：（1）本报告力求全面、客观地反映项目情况以供项目法人和上级部门决策使用，因此在编制过程中按照国家、行业和地区的发展规划，以及国家的产业政策、技术政策的要求，对本项目的建设条件、技术路线、经济
18、效益、工程建设、生产管理以及对环境的影响等各个方面，力求全面地、客观地反映和阐述，多方内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司4面的分析对比，为项目法人和上级领导机关决策提供依据。（2）本项目在设计中贯彻生产安全、技术先进、可靠，节能降耗、节约投资，降低成本的原则，在考虑技术先进性的同时，还充分注意技术的适用性。即根据我国目前的经济能力、配套能力和管理水平等国情，选取适用的先进技术。（3）经济效益是企业的命脉，因此，本报告编制过程中特别注意合理布局、节省投资、选用先进适用可靠的技术，降低消耗定额和减少定
19、员以提高企业的经济效益。（4）遵循国家、地方有关法规及规定进行编制。（5）遵循可持续发展的战略观念，严格执行环境保护法规、安全和工业卫生法规，控制对环境的污染，建设清洁生产装置。（6）在可靠的前提下，尽可能提高国产化的程度。（7）公用工程及配套系统尽量依托公司现有的公共设施，以降低投资。（8）全面贯彻国家“节能减排”政策。（9）“三废”处理应满足国家有关环境保护的规定。外排废水、废气、废渣达到国家和当地环保排放的要求。（10）贯彻“安全生产，预防为主”的方针，确保本工程投产后符合职业安全卫生的要求，保证职工的安全和健康。采用先进的控制和连锁系统，改善生产操作条件，为保护操作人员的身体健康，创造
20、一个安全、清洁、文明的生产环境。1.1.5 研究范围本可行性研究报告的研究范围主要包括：1）对产品方案、生产工艺、技术水平进行论述，通过研究确定项目建设规模、工艺技术路线和主要工艺设备选型。2）对项目的建设条件、厂址、原料供应和公用工程条件及依托情况进行了研究。3）对项目的环保、劳动安全卫生、消防、节能等方面进行了研究。4）对项目进行了投资估算和财务分析。内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司 51.2 研究结论1.2.1 研究的简要综合结论通过对内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司
21、2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置的产品方案、生产规模、工艺技术、原料及公用工程供应、建厂条件、厂址方案、“三废”治理及环保措施、操作安全及防护措施、投资估算及经济效益等的初步研究，结论如下：（1）内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司 2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置能满足处理乙炔 PVC 装置产生废硫酸的需要。属于环保工程，不仅有力保证了上游乙炔 PVC 装置的正常生产，彻底消除了废酸可能带来的环境污染，同时所再生 98%工业硫酸又可提供乙炔 PVC 装置使用，实现了硫资源的循环利用。其潜在的环保效益和社会效益巨大而长远。（2）本项目采用的技术先进、成熟、可靠、
22、适用、国产化程度高。（3）废热回收利用率高，不仅利用余热副产蒸汽，还加热助燃空气，有效减少了天然气的消耗，显著降低了生产成本。（4）依靠先进的工艺技术，排放尾气气量和二氧化硫浓度并没提高,从根本上解决好环境污染问题。（5）虽然本项目财务评价结果显示年利润亏损 306.27 万元，但是从整个全厂来考虑，本项目的建设将节省废硫酸贮存和环保处理所需要的费用，彻底解除了乙炔制 PVC 装置的后顾之忧。因此，本项目可行性研究认为，项目投产后，在适当经济投入后，将有效保证了上游主装置的长周期运行，整体上提高了全厂的经济效益。同时彻底消除废酸的污染，环境效益和社会效益巨大，本项目在技术上和经济上是可行的。1
23、.2.2 存在的主要问题与建议1.3 主要技术经济指标内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司6表 1.3-1 主要技术经济指标序号 项目名称 单位 指标* 备注一 生产规模 104t/a 2 废酸处理量二 产品方案l 产品(1) 再生硫酸（100%H 2SO4） 104t/a 1.442 副产品(1) 低压蒸汽 104t/a 0.64三 年操作时间 h 8000四 主要原辅材料、燃料用量l 催化剂 m3/a 1.6 按8年计五 动力消耗量l 供水(新鲜水 ) t/h 0.75脱盐水 t/h 0.852
24、 天然气 Nm3/h 312.53 仪表供气 Nm3/h 30压缩空气 Nm3/h 387.54 供电装机容量 kW 1624年耗电量 104kWh 290六 三废排放1 固体废物(废液) t/h其中；废液 t/h2 废气 Nm3/h 5200 SO2:100mg/Nm3酸雾:20mg/Nm 33 废水 t/h 1.4 含H 2SO4:35%七 定员 人 161 生产工人 人 12内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司 7序号 项目名称 单位 指标* 备注八 总占地面积 m2九 总建筑面积 m21 生
25、产用建筑面积 m2十、 工程项目总投资额 万元 2592.911 建设投资 万元 2500.002 建设期利息 万元 03 流动资金 万元 92.91十一 年平均销售收入 万元 495.03 正常年份十二 年平均总成本 万元 800.98十三 年平均利润总额 万元 -306.27税前十四 年 平 均 销 售 税 金 及 附 加 万元 0.33内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司8第二章 市场预测分析2.1 产品市场分析2.1.1 产品用途硫酸是重要的基础化工原料之一，产量高居无机化工原料之首。 硫酸
26、主要用于磷肥、复肥行业，占硫酸总需求量的 70左右。其次用于有色冶炼、石油化工、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。2.1.2 国内外市场预测分析2.1.2.1 市场供应现状及预测2010 年以来，中国硫酸产量(折 100%)整体保持增长的态势，产量均高于7000 万吨。2013 年我国硫酸产能突破 1 亿吨，产量达到 8077.6 万吨；2014 年，行业结束了产能高速发展时期，新增产能明显减少，到 2014 年底，我国硫酸产能已达到 1.24 亿吨，产量(折 100%)达 8846.35 万吨，比 2013 年同期增长了9.5%。 2015 年全年硫
27、酸产量 8975.7 万吨，同比增长 4%。2016 年前 7 个月硫酸产量 5091.9 万吨，同比下降 0.1%。同时，下游消费硫酸量大的磷复肥、钛白粉、化纤、钢铁等行业多数都进入产能过剩期，对硫酸需求增量也随之下降。 虽然行业整体进入缓慢增长期，但行业内部发展变化很大。2015 年磺制酸产量同比增长 10.1%，占总产量 46.0%,较“十一五”末略降 0.9%，受制于铁矿石价格暴跌，矿制酸产量同比下降 5%,占总产量的 21.3%，较“十一五”末下降 3.9%，冶炼酸产量同比增长 2.7%，占总产量的比例也首次超过了 30%。达到 31.2%。2.1.2.2 市场需求现状及预测硫酸是生
28、产磷肥的重要原料，中国磷肥行业每年所消费的硫酸量约占硫酸消费总量的 70%以上，另外，化工、轻工、纺织、钢铁、有色金属等行业也消耗一定的硫酸。因此，硫酸市场走势主要由化肥（磷肥）市场来决定，这里所指的磷肥主要为磷酸二铵（简称 DAP）、磷酸一铵（简称 MAP）和复合肥。 自 2010年以来，中国磷肥(折五氧化二磷 100%)产量整体波动较大，但每年产量均高于内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司 91400 万吨。同时磷肥产量的增长率波动较大，每年交替增减，2012 年和 2014 年增长率出现上涨的
29、现象，分别为 33.7%和 2.3%。2014 年中国磷肥(折五氧化二磷100%)产量达 1669.93 万吨，与 2013 年同期相比增长了 2.3%。2015 年 1-11 月累计产量 1828.5 万吨，2014 年 1-11 月累计产量 1641.4 万吨，同比增加 11.4%。 2015 年磷肥出口政策放宽，但国际市场供应量还在增加，需求量还有很多不确定因素，磷复肥将在竞争中增加出口量；国内用肥已进入平台期，随着化肥零增长方案的出台，用肥量还有下滑的趋势；随着中国经济进入新常态，其他的工业用酸量进入缓慢增长期，耗酸量较大的化工产品如钛白粉、己内酰胺、氢氟酸等逐渐回暖，有望拉动国内硫酸
30、市场需求。 2.2 价格预测2.2.1 产品价格现状及预测2015 年中国硫酸价格波动较大，8 月上中旬硫酸价格达到最高值 425 元/吨，而后开始逐步下降，12 月下旬硫酸价格达到最低值 282.5 元/吨。预计 2016 年中国硫酸价格暂时不会大幅上涨，将在低位平稳运行。 根据硫酸市场的发展情况，结合目前企业硫酸采购的实际情况，考虑内部核算的问题，本可行性研究取 316.24 元/吨作为本项目经济评价的价格基础， 和目前硫酸市场平均价格基本一致。内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司10第三章 生
31、产规模和产品方案3.1 生产规模本项目建设规模为年处理 2 万吨废硫酸，再生 98%工业硫酸 1.44 万吨。装置年操作小时数按 8000 小时考虑，操作弹性范围为 30120%。3.2 产品方案本项目主产品为 98%工业硫酸，同时利用余热副产低压蒸汽。具体如下：主产品：98工业硫酸,年产 1.44 万吨。副产品： 0.8-1MPa 低压蒸汽，年产 0.64 万吨。3.3 产品指标本项目主产品 98%工业硫酸符合国标 GBT/T534-2014 优等品浓硫酸技术要求的指标：项 目 98%工 业 硫 酸 指 标H2SO4 98%灰 分 0.02Fe 0.005%As 0.0001%Hg 0.00
32、1%Sb 0.005%透 明 度 80mm色 度 2.0ml单 质 硫 无内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司 11第四章 工艺技术方案4.1 工艺技术方案的选择4.1.1 工艺技术选择原则综合考虑建设规模、原料性质、产品方案、生产技术及环境保护等因素，制定工艺流程路线，充分体现和代表本行业的先进性、可靠性；尽可能降低工程投资，力求效益最大化；满足环保各项法规的要求，减少环境污染，建设绿色工厂。提高自动化控制、安全卫生、消防和环境保护水平。4.1.2 工艺方案及选择理由本装置采用的工艺路线为：以乙炔
33、废硫酸为原料，采用高温裂解工艺，裂解后炉气采用酸洗净化，“3+2”两转两吸工艺生产工艺硫酸。设计中采用中压锅炉回收裂解工段的废热,经减压后产低压蒸汽。在工艺技术上，吸收已建及投产运行的同类装置的成功经验，在消化、吸收引进的国外先进技术的基础上，尽可能采用稳妥可靠、先进适用、经济合理的技术，以实现节能降耗，达产达标。本装置工艺生产流程的特点具体体现在以下几方面：（1）乙炔废硫酸贮存方案选择乙炔废硫酸贮存工段的主要任务是贮存乙炔生产过程中产生的废硫酸，并用酸泵将废硫酸送入裂解炉内进行裂解。根据目前乙炔实际生产情况，设置 2 台 300m废酸储槽，可以满足本项目 15天的废硫酸用量，根据提供的废硫酸
34、浓度和所含杂质情况，废酸储罐材质选用 CS内衬合金，酸泵选用四氟泵。（2）废酸裂解方案选择废酸裂解主要任务是使废硫酸中硫酸分解成 SO2、O 2和 H2O，其他有机物被氧化成 CO2和 H2O。设计采用高温裂解工艺，保证废硫酸裂解完全。设置有余热回收系统回收热量副产蒸汽，锅炉控制负压，便于在线清灰。设置两级空气预热器回收热量加热助燃空气，有效减少天然气用量，显著降低生产成本。（4）炉气净化工艺方案的选择出废酸裂解工段的含 SO2炉气湿法净化主要有水洗净化和酸洗净化两种方法。内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设
35、计有限公司12水洗净化工艺流程较简单，主装置投资省，但需要排放大量酸性污水，硫利用率较低，为了不对环境造成污染，必须设置庞大的污水处理系统，并且需要消耗大量的水资源。目前一般不采用水洗净化流程。本工程设计采用动力波洗涤器冷却塔电除雾器的酸洗净化工艺及稀酸冷却流程。设置 2 台电除雾器串联。净化副产稀酸浓度为 10%，用中和处理后排出。（5）转化工艺方案的选择SO2的氧化反应是可逆反应，其转变为 SO3的转化率高低直接影响到硫的利用率和对环境的危害程度。本项目 SO2转化率为 99.9%，二吸塔出口尾气经过尾吸塔吸收后经烟囱排放，烟囱入口中 SO2浓度小于 100mg/Nm3，低于当地允许的排放
36、浓度。为了保证确定的转化率能长周期稳定地实现，本项目使用国产优质催化剂、采用“32”互补换热两次转化工艺流程。（6）干吸、尾吸工艺方案的选择采用 93.5%硫酸干燥，98.5%硫酸两次吸收，三塔三槽，各自独立的酸循环系统的成熟工艺。其中吸收采用的中高温吸收工艺与常规吸收工艺相比，能有效减少酸雾的形成，降低尾气中酸雾的危害，同时可以节省酸冷却器换热面积。采用阳极保护酸冷却器或板式酸冷却器，传热效率大为提高，占地面积也可大大减少。为提高转化率降低尾排，在干燥工段增设了脱吸系统和尾气吸收装置。4.2 工艺流程和消耗定额4.2.1 工艺设计特点本项目工艺特点如下：（1） 采用高温燃烧裂解技术，提高硫的
37、烧出率，减少升华硫和碳的产生。（2） 采用封闭酸洗净化，减少稀酸产出。（3） 采用“32”五段转化，使 SO2总转化率达到 99.9%。设置有脱吸系统和尾气吸收装置,尾气排放中 SO2浓度低于 100mg/Nm3，酸雾 30mg/Nm3的标准，内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司 13（4） 采用 93.5的硫酸进行干燥炉气，98.5%的硫酸吸收 SO3。（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）二吸塔顶部设有进入干燥塔进口管线，增加 SO2的转化率。（7）采用集散控制系统
38、（DCS）系统，装置正常运行时操作全部自动化，不仅有利于装置的操作管理，更有利于装置的安全、稳定。4.2.2 主要工艺流程概述一、废酸裂解工段废硫酸在裂解炉中和燃料气、空气一起燃烧。为了保证裂解温度，裂解炉需要补入天然气燃烧提供热量。天然气与预热后的空气一起经天然气喷枪喷入裂解炉燃烧，炉内温度控制在 1066，废硫酸在裂解炉中高温裂解。通过转化工段主鼓风机抽压，使裂解炉内为负压操作。通过调节进入炉内的天然气气量来控制裂解炉内的温度；通过空气量控制裂解炉出口氧含量。从裂解炉出来的 SO2炉气，通过余热回收系统移热降温后，进入两级空气预热器，将燃烧空气温度由升至 500后进入裂解炉，降温后的炉气进
39、入净化工段动力波洗涤器进口。入炉空气经空气预热器预热后，与天然气一起进入焚烧炉反应，这样将系统中的能量利用起来以减少天然气的用量，降低运行成本。在新疆唯美废酸再生装置的基础上，本项目设计在裂解炉后增加热能回收系统，在保证净化温度的同时将所有的高温烟气热量全部回收，减少炉气冷却器造成的热能损失，同时动力消耗增加很少。二、净化工段裂解工段空气预热器出口烟气进入动力波洗涤器与逆喷的稀酸相接触，灰分和微量 SO3在降解气体通过一级动力波洗涤器绝热饱和激冷过程中大部分被除去，然后通过气体冷却塔进一步冷却和洗涤。洗涤过程中微量 SO3和水反应生成气体净化系统中的稀硫酸，稀硫酸在稀酸脱吸塔中，经过空气气提，
40、气提出携带的SO2后，返回至气体冷却塔入口气体管线；经过一级动力波洗涤器后的裂解气温度大约为 80，进入气体填料塔塔进一内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司14步冷却至 38左右洗去其中大部分 SO3等杂质并冷却，经气液分离后的炉气进入填料塔洗涤冷却，从填料塔出来的炉气绝大部分杂质已被清除，再经过两级电除雾器除去游离水分及硫酸雾，再送往干燥塔。动力波洗涤器下部的稀酸经循环泵大部分打到动力波洗涤器的喷头进行喷淋洗涤，少部分流入脱吸塔脱除 SO2后排出系统，其余进入高位槽返回系统使用。脱吸后的稀酸洗涤冷
41、却过程中产生的稀硫酸进入中和系统，中和后排出。填料塔下部的稀酸用填料塔循环泵送出，通过稀酸板换与循环水进行热交换，冷却后进入填料塔洗涤烟气，将气体降温后进电除雾器。三、干吸、尾吸工段稀释空气和净化来的炉气混合后，进入干燥塔，通过与 93.5%的硫酸接触去除气体中的水分。稀释空气提供在转化所需要的 O2。为了保持干燥塔循环酸浓度，自一吸塔酸冷却器后向干燥塔循环槽串入 98。5%浓硫酸。干燥塔循环槽的液位和浓度通过串酸来保持。经过净化后的炉气在干燥塔内用 93.5酸淋洒，使炉气中水分降至0.1g/Nm3以下，然后通过纤维除雾器除去酸沫、酸雾，经过鼓风机送入转化工段。转化器中产生的富含 SO3的炉气
42、，即使是经过充分冷却，也不可能和水有效的结合，必须通过 98.3%98.5%的硫酸吸收。在一吸塔和二吸塔的循环酸浓度通过对 SO3的吸收得到提高，为了保持循环酸的浓度，系统中需要添加稀释水。水和循环酸混合以保持 SO3吸收的最佳浓度；吸收热和稀释热也提高了循环酸的温度，通过循环酸冷却器冷却后，进入一吸塔和二吸塔吸收转化气中的 SO3。一吸塔的循环酸通过加入稀释水的量来控制酸浓在 98.5%，一吸塔循环槽的浓硫酸，通过一吸塔循环泵抽出，经过一吸塔酸冷却器冷却后，分为三路：一路返回一吸塔，循环吸收一吸气中的 SO3；一路进入干燥塔补充干燥塔循环酸的浓度；第三路经过产品酸冷却器后进入成品酸储罐。二吸
43、塔的循环酸浓度维持在 98.3%，通过加入除盐水的量和吸收 SO3的量来维持。二吸塔底部的酸液，通过二吸塔循环酸泵增压后，一部分至二吸塔顶部分内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司 15酸器吸收三氧化硫；另一部分送至一吸塔循环槽，保持二吸塔循环槽的液位。在干燥塔和吸收塔内产生的热量，由各自的循环酸带走，并在各自的浓酸换热器内用冷却水除去热量。为了保持各塔循环酸浓度的平衡，干燥塔生成的 93.5酸串给吸收塔，同时由吸收塔向干燥塔串回相应的 98.5酸，使干燥塔循环系统保持酸浓和水的平衡。吸收塔产出相应的
44、 98.5酸，送入地下槽，再由地下槽酸泵送入成品酸罐。为提高转化率降低尾排，在干燥工段增设了脱吸系统。出吸收塔的气体可并入界外的脱硫装置进行脱除剩余的 SO2及 SO3后排入大气，或送入本装置内的尾气吸收塔内用 10氢氧化钠溶液吸收剩余的 SO2及 SO3后排入大气，在管路上设置阀门，互为切换。四、转化工段采用 “3+2”互补换热两次转化工艺流程净化工段出来的的 SO2炉气，经干燥塔干燥后，SO 2鼓风机加压后依次进入换热器、I 的壳程，分别与管内来自转化器三段、四段及一段触媒层出口的高温转化气换热至 420左右，进入转化器一段，在钒触媒作用下,SO 2氧化成 SO3，放出大量的热后，进入换热
45、器 I 换热至 440左右，进入转化二段继续进行反应，反应后的高温转化气进入换热器的管内换热至 430左右，进入三段触媒层继续反应，转化气依次进入换热器管程，换热至 140180左右，进入第一吸收塔进行第一次吸收，被吸收过 SO3的气体依次进入、换热器的壳程，分别与管内来自四段、三段和二段触媒层高温转化气换热，使换热器壳程出口气温达420左右，进入转化器四段、五段触媒层进行第二次转化，反应后的高温转化气依次进入换热器b、a 的管内换热至 140180左右，进入第二吸收塔进行第二次吸收，吸收后的气体经过尾气吸收塔吸收后由烟囱排放。在转化器一段、四段进口处，分别设置电炉，用于转化器升温预热。4.2
46、.2.1 装置规模和年操作时数本项目建设规模为年处理 2 万吨废硫酸，再生 98%工业硫酸 1.44 万吨。年操作时间:8000 小时（333.3 天）内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司164.2.2.2 装置组成本项目主要包含：乙炔废硫酸贮存工段、废酸裂解工段、净化工段、转化工段、干吸、尾吸工段。4.2.2.3 原材料、辅助材料、燃料和动力本改造项目公用工程、主要催化剂、主要辅助材料等消耗见下表： 公用工程、 主要催化剂、 主要辅助材料消耗表序号 名称 规格 单位消耗定额小时耗量年耗量 备注1
47、天 然 气Nm3/h 125 312.52 电 kWh 145 362.5 941053循 环 水 量（ T=10 ）吨 125 312.5回 用 水 ，年 蒸 发 量3%4 工艺水 kg 200 500 最 大 量5 脱盐水 一级 t 0.44 1.16 催化剂 L 0.08 0.2 10.5 按 8 年计7 氢 氧 化 钠 （ 30%） kg 4.8 124.2.2.4 产品、副产品及主要的中间产品本项目主产品：98工业硫酸，1.44 万吨/年副产品为低压蒸汽(184、1.0MPa):0.8t/h4.2.3 物料平衡说明本项目物料平衡图如下:内蒙古鄂尔多斯电力冶金股份集团有限公司氯碱化工分
48、公司2 万吨/年电石法乙炔废硫酸裂解再生装置 可行性研究报告南京合创工程设计有限公司 17物料平衡图单 位 ： 万 吨 /年空气：3 万吨/年其中：H 2O:0.048 万吨/年废 硫 酸 ： 2 万 吨 /年 天 然 气 ： 0.211 万 吨 /年其 中 ： S:0.4767 万 吨 /年 H2O:0.36 万 吨 /年3%稀 酸 ： 1.12 万 吨 /年其 中 ： S： 0.011 万 吨 /年H2O： 1.093 万 吨 /年补 充 空 气 ： 1.85 万 吨 /年其 中 H2O:0.037 万 吨 /年工 艺 水 ： 0.6 万 吨 /年 98.5%酸 1.44 万 吨 /年其 中 ： S:0.463 万 吨 /年H2O:0.282 万 吨 /年其 他 损 失 ： 0.106 万 吨 /年 尾 气 ： 4.995 万 吨 /年其 中 S:0.0007 万 吨 /年 其 中 ： S:0.002 万 吨 /年H2O:0.29 万 吨 /年 4.2.4 主要工艺设备一览表本项目装置的主要设备为裂解炉、转化器、冷换设备、容器、塔、
