年产20万吨硫磺制酸工艺设计

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1、目录1.1.1 设计规模设计规模:20万吨/年1.1.2 产品及规格：原料：硫磺规格：含水:0.24%灰分:0.72%产品：98%的浓硫酸规格：产品质量标准执行中华人民共和国工业硫酸标准(GB/T534-2002)一等品规格,硫酸质量符合下表要求.表1.1硫酸质量指标表指标名称浓硫酸1硫酸(H2so4)>98.02灰粉W0.033铁(Fe)含量W0.014神(As)含量%工0.0055透明度mm>506色度ml&2.01.1.3硫酸的性质及根本用途硫酸纯品为无色油状液体.工业品因含杂质而呈黄、棕等色.密度(液态)1.831g/cm3.凝固点10.36.沸点(330±

2、;0.5)C.98.3%的硫酸水溶液为包沸混合物,沸点339Co一种活泼的二元无机强酸.能与许多金属、金属氧化物或其他酸的盐类反响生成硫酸盐.浓硫酸具有强烈的脱水作用和氧化性.能使木材、纸张、棉麻织物等强烈脱水而炭化.与水混合反响剧烈,放出大量热.用水稀释时应在不断搅拌下将硫酸缓缓注入水中,切勿将水注入酸中造成溅酸伤人.低于76%的硫酸与金属反响放出氢气.生产方法有接触法和硝化法.主要用于生产磷酸,磷肥,各种硫酸盐,二氧化钛硫酸法,洗涤剂,染料,药物,合成纤维等.也可用作搪瓷、金属的酸洗剂,有机合成的磺化剂和脱水剂,以及用于金属冶炼,石油精制和电子工业等.用工业硫酸在石英设备中蒸储提纯,或以去

3、离子水吸收三氧化硫制成纯品,再经微孔过滤膜进行超净过滤而得半导体及硫酸.超净高纯试剂.是半导体工业用量最大的化学品.一般和过氧化氢一起用于除去晶体上已完成屏蔽作用的光刻胶,或作腐蚀剂.还可用作电子产品的清洗剂和腐蚀剂.用纯洁水吸收洁净三氧化硫气体制得蓄电池硫酸.也可用蒸储法、吹出法对工业硫酸提纯制得.用作铅酸蓄电池中的电解液和电镀等.1.1.4 我国硫酸工业的开展状况【1】我国硫磺制酸工业随着国民经济的开展得到了快速开展.据统计,1994年全国硫酸总产量15300kt,硫磺制酸只占总产量的1.0%;而2002年全国硫酸总产量30510.93kt,硫磺制酸产量已占总产量的36.4%.预计至200

4、5年、2021年硫磺制酸产量将占当年总产量的41.4%、42.1%.不但产量增加,硫酸生产技术的进步也很显著.在生产开展中技术不断进取是我国硫酸工业的特点.特别是20世纪80年代以来,增强与国外技术交流和国际合作,引进局部工艺技术和先进设备,通过消化和吸收国外先进技术,开发了许多新设备、新材料,使我国的硫酸生产技术水平有了很大的提升,逐步缩小了与世界先进水平的差距.采用国产化技术建设硫酸装置一直是我国硫酸工业的主体.从生产硫酸的原料看,硫磺是世界硫酸生产的从生产硫酸的原料看,硫磺是世界硫酸生产的主要原料占65%以上.20世纪90年代以来随着污染限制的日趋严格,石油和天然气回收的硫磺不断增加,已

5、取代天然硫成为硫磺市场的主体近年的统计数据为87%,世界硫磺的价格虽有波动,但尚能承受.我国由于硫磺资源缺乏,一直以硫铁矿为主要原料.近十年来由于国际市场硫磺供给充足,同时我国石油、天然气回收硫数量也在不断增加,硫磺制酸有了快速开展.与硫铁矿制酸相比,硫磺制酸在建设投资、水电等消耗,以及原料运输量都低得多.硫磺还是一种清洁原料,生产过程对环境污染较小,环境效益突出.适度开展硫磺制酸,使硫酸生产原料多元化,已成为我国硫酸工业开展的策略之一.由于硫酸需求量和生产量都比拟大,而硫酸生产过程处于高温和强腐蚀介质中,排放的气体中存在污染环境的有害成分,因而现代的硫酸生产技术被工程界、科技界广泛关注,并开

6、展到比拟高的水平.我国硫磺资源较少,硫磺年产量多年来维持在30万吨左右,根据有关部门预测,我国在今后的10-15年内,为满足国内对油品的需求,进口原油量将到达1亿吨,而且大局部为中东高硫原油,在加工过程中必然会产生大量硫化氢气体；同时内地炼厂对原油的深度加工,也会副产大量酸性气体.因此,在可预见的将来,我国回收硫磺的总产量会有较大幅度的增长.未来的5至10年问,我国的回收硫磺预计可到达100-150万吨,扣除工业用硫磺30-40万吨,还有100万吨以上的硫磺可用于硫酸生产.预计2021年我国进口硫磺总量将到达800万吨,届时硫磺制酸产量将占我国硫酸总产量的30%o我国对硫磺需求的快速增长将引起

7、世界市场硫磺供求和价格的波动,假设不及时加以适当的限制,当我国硫磺进口量占到世界硫磺贸易量的20%时,世界市场硫磺价格将出现不断上涨的趋势,我国硫磺制酸将面临极大的风险,同时会导致硫铁矿企业萎缩,使我国硫酸工业以及需要硫酸的工业受到极大的损失.所以应引起高度重视和适度限制.进入本世纪,我国硫酸工业增长势头加快,年平均增长幅度已到达12.54%.自2003年以来,我国硫酸产能与产量已成为世界最大硫酸生产国和消费国2006年我国硫酸产量4430万吨,与2000年硫酸产量2350万吨相比,产量几乎翻了一番,是全球硫酸总产量的25%,并成为全球硫酸市场最为活泼贸易量大的国家之一,也是硫酸进口量较大的国

8、家之一.进入本世纪,我国硫酸工业以每年递增一个百分点的速度持续增长.我国硫酸70%用于化肥生产,其它为化工,农药,医药,冶金,纺织等工业.我国硫酸产量缺乏需,每年须进口硫酸与硫磺来满足日益增长的市场需求40%左右.出口量相对较小,2007年1-5月份,硫酸出口量占总产量的0.0047%,仅是去年同期的1/2.2007年上半年,我国硫酸产量将到达2550万吨,全年产量将到达5100万吨,增长幅度将到达12.8%o我国硫酸工业目前正处于快速开展时期.1.1.5 硫酸在国民经济中的重要性硫酸是化学工业的重要产品,又是许多工业生产的重要原料.硫酸常常被列为国家主要化工产品之一,人们往往用硫酸的年产量来

9、衡量一个国家的化工生产水平.硫酸在国民经济的各个方面都具有广泛用途,在有关化学工业方面尤其重要.硫酸所以被誉为化学工业的发动机.硫酸是一种非常重要的化工原料,几乎所有的工业都直接或间接地用到它.硫酸最大消费者是化肥工业,用以制造磷酸、过磷酸钙和硫酸俊.在石油工业中,硫酸用于产品的精炼.钢铁工业需用硫酸进行酸洗.在有色冶金工业中,需用硫酸配制电解液.硫酸是硝化工序不可缺少的脱水剂.硫酸还是现代氟工业的根底.其他如制革、造纸、电镀、印染、医药、农药、炼焦、蓄电池、合成洗涤剂等生产也都需用硫酸.硫酸也是十分重要的化工根底原料,被人称为化工之母,衡量一个国家或者一个地区的经济是否兴旺,首先就看这个地区

10、的硫酸产量.我国的硫酸工业开始于19世纪,19世纪70年代以前,我们过的硫酸根本依靠进口,用黄金交换.现在我国的硫酸工业飞速开展,从1949年的年产4万吨,到2000年的2356万吨每年,以每年20%的高速增加.自从参加WTO后,中国彻底的打破了资源的局限性,在全球范围内对资源进行优化配置,硫酸的工业原料也根据国际市场进行重组,一统天下的硫铁矿制酸,几年之内就被逼退到只剩半壁江山.2006年全国也将关闭四万吨以下的硫铁矿制酸,硫磺制酸法受到制酸界的广泛关注.我国的硫磺资源较少,年产量常年维持在30万吨,根据有关部门预测我们过未来的10-15年内,为满足对油品的需求,原油进口量将到达一亿吨.其中

11、大局部为中东高硫原油,具加工中必然产生大量的硫化氢气体；同时内地炼油厂对原油的深度加工,也会产生大量酸性气体.因此,我国硫磺的回收总产量在未来的5-10年间预计可到达100-150万吨,除去工业上用硫磺30-40万吨,还有100万吨以上的硫磺可共用于硫酸的生产.2003年我国的硫酸表现消费量为3565.2万吨.其中磷复合肥占67.6%,增加18%;其他化肥消耗4.1%;非化肥用酸28.3%增力口8.7%虽然国内产量增加很快,但还是无法完全满足需求.2003年进口硫磺499万吨,比上年增加22%;进口硫酸193.9万吨,与上年根本持平.同时我国硫酸的产量也到达了3371.2万吨,增加10.5%,