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1、 150kt/a亚硫酸钠续建项目建议书审 签：审 核： 编 制 人：编制单位：XX集团有限公司化工厂编制时间：目 录1、前言32、项目建设的必要性42.1低浓度二氧化硫烟气综合治理的需要42.2 40万吨离子膜烧碱建成为亚硫酸钠续建项目提供原料保证103、亚硫酸钠产品用途及市场情况103.1 产品用途103.2国际市场情况113.3国内市场情况113.4 公司亚硫酸钠的市场情况133.5亚硫酸钠价格分析144、亚硫酸钠扩建的优势比较144.1 原料优势144.2 技术优势154.3 产品优势154.4 规模优势154.5 成本优势155、亚硫酸钠系统建设的现状165.1 二氧化硫的净化与吸收1
2、65.2 中和过滤工序175.3 蒸发工序175.4 干燥包装工序185.5 循环水系统195.6 成品库196、建设方案196.1产品方案及建设规模196.2产品标准206.3资源情况226.4工艺技术方案226.5主要设备的选择及设备布置236.6主要设备的选择266.7水、电、气等外部配套设施276.8 厂址选择及总图运输286.9环境保护、消防296.10劳动组织及人员307、工艺技术的先进性318、投资估算及资金筹措328.1投资估算328.2资金筹措329、进度计划3210、经济效益和社会效果初步分析3310.1 成本估算3310.2效益估算3310.3社会效果初步分析3411、生
3、产组织与运行方式3412、风险分析及防范对策3612.1 风险分析3612.2 防范对策3713、问题及建议39附表一：150kt/a亚硫酸钠续建主要设备明细表附表二：150kt/a亚硫酸钠续建项目投资估算表附图1：烟气网络最终形成后烟气分配图附图2：亚硫酸钠销售网络图附图3：150kt/a亚硫酸钠工艺流程图附图4：150kt/a亚硫酸钠续建项目平面布置图附图5-1:净化及亚硫酸钠吸收系统平面布置图附图5-2:净化及亚硫酸钠吸收系统立面配置图附图6-1:蒸发系统平面布置图附图6-2:蒸发系统立面配置图附图7:150kt/a亚硫酸钠续建项目防腐区域图附图8：XX集团公司冶炼烟气综合治理示意图附图
4、9：氯碱平衡图附件1：冶炼厂关于回转窑烟气并入制酸与电炉熔炼系统大修改造方案意向的意见附件2：无水亚钠设备考察报告150kt/a亚硫酸钠续建项目建议书1、前言亚硫酸钠项目是集团公司冶炼烟气治理的环保项目。2000年硫酸产量仅有220kt/a，硫酸外销价格在200元/吨以下，销售一度受阻，根据公司“铜的文章做大”发展战略，需延伸二氧化硫的产品链，为此，化工厂利用自产烧碱和自有技术，2000年立项建设了20kt/a无水亚硫酸钠项目，烟气设计浓度为5%5.5%，2002年20kt/a无水亚硫酸钠建成投产，2004年立项建设150kt/a亚硫酸钠项目，期间因原料烧碱供应紧张，当年仅建成了100kt/a
5、七水亚硫酸钠，30kt/a无水亚硫酸钠暂缓建设。按照公司的安排40万吨离子膜烧碱项目一期工程计划于2009年3月建成投产，将为亚硫酸钠的生产和续建项目提供充足的原料。2008年5月20日由规划发展部组织对150kt/a亚硫酸钠续建项目建议书进行专业技术评审，评审组从市场、技术方案、投资、项目建设的必要性等方面进行了论证。6月23日公司经理办公会要求化工厂就亚硫酸钠的国际市场、质量标准、产品方案等内容进行完善，并对亚硫酸钠和硫酸生产的经济性进行比较。7月15日公司经理专题会、7月20日公司经理办公会及8月23日公司主要领导现场调研的精神，化工厂从技术方案、质量、成本、各种烟气浓度下生产的运行方式
6、等进行风险分析。进一步完善了150kt/a亚硫酸钠续建项目建议书。2、项目建设的必要性2.1低浓度二氧化硫烟气综合治理的需要2.1.1公司冶炼烟气治理的现状随着回转窑烟气并入制酸网络体系及公司新镍系统的建成，届时公司将形成2000kt/a硫酸生产能力。公司现有六大制酸系统，按烟气来源可分为铜冶炼烟气制酸系统和镍冶炼烟气制酸系统。各制酸系统与冶炼各炉窑烟气走向关联图见图1（图中数值均为设计值）。图1 各制酸系统与冶炼各炉窑烟气走向关联图从关联图可以看出：烟气网络体系能将一期贫化电炉、矿热电炉、回转窑等低浓度二氧化硫烟气与其它炉窑产生的高、中浓度的二氧化硫烟气进行平衡调配，送入制酸体系和亚硫酸钠生
7、产系统，形成以双转双吸制酸工艺为主力，单转单吸制酸工艺为补充，以亚硫酸钠系统作为最终保障的烟气治理格局。但从网络系统运行来看，所有冶炼炉窑烟气总量偏大，烟气网络体系中低浓度二氧化硫烟气量偏多，回转窑烟气成分复杂，整个网络体系运行十分被动，主要表现在：（1）烟气总量的平衡问题有待解决从图1分析可以看出，随着新镍系统的建成，进入制酸体系中的烟气总量将达到106万Nm3/h，其中，一期冶炼各炉窑烟气总量为60.78万Nm3/h, 主要送往一硫酸一二系列、53万吨、30万吨等制酸系统。53万吨硫酸和30万吨硫酸系统烟气处理能力通过挖潜，可超设计能力消化约5万Nm3/h的烟气，处理气量可分别提高到20.
8、5万Nm3/h和18万Nm3/h，一硫酸一二系列制酸系统处理气量为14万Nm3/h，亚硫酸钠系统处理烟气量为3万Nm3/h。一硫酸各制酸系统和亚硫酸钠系统总处理气量为55.5万Nm3/h，剩余5.28万Nm3/h进入网络体系；二期冶炼各炉窑烟气总量为17万Nm3/h, 主要供三硫酸制酸系统，其处理气量为13.5万Nm3/h，剩余3.5万Nm3/h的烟气需进入网络体系；新镍系统烟气总量28万Nm3/h，主要供70万吨硫酸系统；氯浸渣项目产生二氧化硫烟气约为1万Nm3/h。从以上分析可以看出，整个网络体系中将有约10万Nm3/h烟气需做开路处理。（2）烟气浓度仍然无法保障2005年以来，公司共投入
9、1.8亿元从源头上做好烟气的除尘和稳定二氧化硫的浓度，采用冶炼烟气除尘新技术、新工艺、新设备对原有除尘系统进行了彻底的技术改造，使所有的冶炼炉窑均配套安装了高效电除尘设施，电收尘出口烟气含尘监测值除铜合成炉烟气在0.50.8g/Nm3外，其它炉窑烟气含尘均在0.5 g/Nm3以内，不仅降低了硫酸系统净化费用，在提高镍、铜等有价金属回收率、治理污染的同时，稳定各炉窑中二氧化硫的浓度，为公司长期外排的一期电炉及回转窑烟气的回收治理创造了条件（冶炼各炉窑的烟气状况见表一）。表一：各冶金炉窑烟气条件汇总表（设计值）炉窑名称数量单台烟气量烟气总量温度SO2含尘备注Nm3/hNm3/h（%）g/Nm3回转
10、窑237000740001101802.50.2矿热电炉3450001350002500.91.50.2进53万吨、30万吨系统86吨镍转炉3+1620001860002503204.20.35进一硫酸一、二系统铜合成炉1600006000027032018230.4进53万吨、30万吨系统110吨铜转炉2+1650001300002003004.76.00.3进53万吨、30万吨系统铜贫化电炉1780078002503000.570.3同上自热炉、卡尔多炉215000300006进30万吨系统镍闪速炉1800008000014.40.4进三硫酸系统二期转炉2+145000900004.20.
11、3进三硫、53万吨富氧顶吹炉115156915156928012.070.5进70万吨系统富氧顶吹转炉2+1542861085722806.210.4进70万吨系统富氧顶吹贫化炉121200212002800.610.3进70万吨系统2006年公司利用铜合成炉产生的高浓度二氧化硫烟气将冶炼炉窑产生的高中低三种不同浓度的二氧化硫烟气引入制酸体系，形成了烟气网络体系。2006年、2007年分别将矿热电炉及回转窑烟气并网，烟气网络体系中增加了21万Nm3/h，SO2浓度在2%左右不宜制酸的低浓度烟气。从公司冶炼系统的生产格局来看，随着富氧顶吹熔炼的建成投产，一期电炉及回转窑系统将转产炼铜，二氧化硫浓
12、度有所提高，但条件变化不大（根据冶炼厂关于回转窑烟气并入制酸与电炉熔炼系统大修改造方案意向的意见，回转窑炼镍时烟气中二氧化硫浓度为1.83.2%,回转窑炼铜时烟气中二氧化硫浓度为2.13.1%,冶炼炉窑的烟气状况与设计值相比不会有明显的改变）。53万吨硫酸、30万吨硫酸，适合于治理高浓度二氧化硫（68%）烟气；一硫酸一二系列为单转单吸制酸工艺，适合于治理较低浓度二氧化硫（36%）烟气。冶炼炉窑产生的高、中、低不同浓度的烟气配气后送入各制酸系统。即将投产的富氧顶吹熔炼炉系统，熔炼炉、转炉、贫化电炉混合烟气的浓度为8.5%,与70万吨制酸系统相配套，不能接受网络体系中低浓度二氧化硫烟气。综上分析可
13、以看出：为了达到制酸体系中最基本的SO2浓度，必须从网络体系中至少分离出10万Nm3/h，SO2浓度为2%左右的烟气。烟气网络体系最终形成后烟气分配详见附图1。 (3)回转窑烟气成分复杂，影响硫酸产品质量 回转窑烟气不仅二氧化硫浓度低，而且烟气中含有大量的烃类气体，这些有机物在制酸过程中被浓硫酸碳化，使硫酸呈黑色，影响成品酸质量，因此必须将回转窑烟气从网络体系中分离出来。综上所述，为了使冶炼与化工在较为轻松的环境下运行，需要从体系中分离出10万Nm3/h低浓度烟气。2.1.2国内低浓度冶炼烟气制酸的现状国内低浓度烟气治理主要有制酸法、吸收解析法和亚硫酸钠三种工艺。制酸工艺有WAS湿法催化制酸和
14、非稳态法制酸。WAS湿法催化制酸工艺虽具有转化率较高（98%），不产生废水、废渣等优点，但WAS工艺装置投资昂贵，操作要求相对较苛刻（要求烟气中含尘不超过1mg/m3，净化收率在99%以上），操作弹性小。我国株冶于2003年首次引进该技术，运行效果并不理想，主要表现为系统设备腐蚀泄露严重、系统热量极度不稳定、尾气二氧化硫和酸雾含量高等，系统故障率高，不能正常运行。目前国内对低浓度烟气治理普遍采用非稳态法制酸工艺，现已有9套装置投入运行（沈阳冶炼厂、安阳豫北金属冶炼厂、焦作东方金铝有限公司等），最大处理气量为5万Nm3/h。非稳态法制酸虽对负荷波动的适应性强，但该工艺存在转化率低（一般在82%左右），尾气难达标，需另建尾气吸收系统，运行成本高（触媒用量是常规制酸工艺的2倍，触媒粉化严重，使用寿命不到1年，且需进口触媒），设备腐蚀严重，产品质量差，成品酸只能用于生产磷肥。吸收解析法主要有柠檬酸钠法和活性焦法，这两种工艺投资较高，运行成本高(超过1000元/吨SO2)，一般适用于更低浓度二氧化硫（低于1%）烟气的治理。2.1.3二氧化硫烟气治理方
