2設(shè)計集1可行性研究報告

1、深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生目錄第 1 章 總論11.1 概述11.1.1 項目名稱、建設(shè)名稱、企業(yè)性質(zhì)11.1.2 可行性1.1.3 可行性編制的原則1編制的依據(jù)11.1.4 項目提出的背景、投資必要性和意義21.2 研究結(jié)論4第 2 章 含硫廢氣的脫硫52.1 辛店電廠含硫廢氣的脫硫52.1.1 燃煤煙氣的脫硫52.1.2 燃煤煙氣的脫硫效率62.2 齊魯煉油廠含硫廢氣的脫硫72.2.1 液化石油氣的脫硫72.2.2 液化石油氣的脫硫效率82.3 國內(nèi)外含硫廢氣的脫硫.92.3.12.3.22.3.32.3.42.3.52.3.6氨法脫硫9石灰石-石膏法脫硫10海水脫

2、硫11鎂法脫硫12有機胺法脫硫13煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展趨勢分析14.15第 3 章3.13.23.33.43.5理化性質(zhì)15用途15產(chǎn)業(yè)政策符合性分析15行業(yè)準入符合性分析15.16國內(nèi)外工業(yè)3.5.1 FMC 技術(shù)163.5.2 Stauffer 技術(shù)163.5.3 PPG 技術(shù)163.5.4 我國二硫化碳生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢16市場分析18國內(nèi)市場分析18上游市場分析18下游市場分析19第 4 章4.14.24.34.44.5消費狀況及價格分析與.20.20第 5 章 工藝方案選擇225.1 含硫廢氣脫硫工藝方案的選擇225.1.1 濕法脫硫工藝的選擇22深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性

3、報告硫生5.1.2有機胺法吸收溶液的選用23工藝方案的選用23對含硫廢氣的處理235.25.2.15.2.25.2.3本項目工藝的改進24催化劑的選用245.35.4二硫化碳工藝方案的選擇24工藝流程的.265.4.15.4.25.4.3生產(chǎn)規(guī)模26規(guī)格26原料需求及來源275.5結(jié)論29第 6 章 企業(yè)系統(tǒng)集成方案306.1 集成依據(jù)306.2 集成方案306.2.1 物料集成方案306.2.2 能量集成方案306.3 公共工程系統(tǒng)31第 7 章 廠址選擇327.17.27.37.47.57.67.7廠區(qū)選擇原則32廠址概況32建設(shè)指導思想33工業(yè)區(qū)功能定位33發(fā)展總體目標34齊魯化學工業(yè)園

4、區(qū)的規(guī)模35齊魯化學工業(yè)展的 SWOT 分析357.7.17.7.27.7.37.7.4齊魯化學工業(yè)園區(qū)發(fā)展的機會36齊魯化學工業(yè)園區(qū)發(fā)展的分析36齊魯化學工業(yè)園區(qū)發(fā)展的優(yōu)勢分析37齊魯化學工業(yè)園區(qū)發(fā)展的劣勢分析38與清潔生產(chǎn)39第 8 章8.18.2概述39三廢排放量398.2.18.2.28.2.38.2.4廢水排放匯總39固體廢物排放匯總39廢氣排放匯總40三廢匯總表408.3本項目的清潔生產(chǎn)分析418.3.18.3.28.3.3工藝先進性41環(huán)保措施先進性41能源利用指標418.4小結(jié)41第 9 章 投資估算與效益分析42深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生9.19.29

5、.39.49.5總投資估算42成本估算42分析43效益分析結(jié)果43效益分析44第 10 章 總結(jié)4510.1 項目可行性4510.1.110.1.210.1.3技術(shù)可行性45可行性45環(huán)境可行性4510.2 總結(jié)45深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生第 1 章 總論1.1 概述1.1.1 項目名稱、建設(shè)名稱、企業(yè)性質(zhì)項目名稱：深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸/年二硫化碳項目建設(shè)：中國中國齊魯石油化工公司辛店電廠企業(yè)性質(zhì)：國有企業(yè)項目建設(shè)地點：齊魯化學工業(yè)園區(qū)企業(yè)概況：本項目的目標是通過對辛店電廠燃煤煙氣和齊魯煉油廠原油催化裂化產(chǎn)生的液化石油氣進行深度脫硫，設(shè)計一套年消耗 2 萬噸甲烷、5

6、 噸的二硫化碳生產(chǎn)裝置。采用有機胺法對燃煤煙氣和液化石油氣深度脫硫，采用高附加值工藝生產(chǎn)硫磺，用甲烷法生產(chǎn)二硫化碳，經(jīng)過分離精制，并回收液態(tài)硫化氫。二硫化碳的年生產(chǎn)能力為 9 萬噸，同時副產(chǎn) 8 萬噸液態(tài)硫化氫。全廠可分為燃煤煙氣壓縮工段、燃煤煙氣吸收工段、燃煤煙氣工段、脫水工段、液化石油氣吸收硫化碳精制工段。工段、工段、二硫化碳生產(chǎn)工段、二1.1.2 可行性編制的原則（1）項目建設(shè)必須嚴格遵守和地區(qū)的相關(guān)政策以及，符合國以及地方標準確家的產(chǎn)業(yè)政策、投資方向及行業(yè)和地區(qū)的。按照相關(guān)的定各項項目指標以及質(zhì)量。（2）方案要以實際需求為主，做到最大化利用。（3）采用有發(fā)展?jié)摿Φ墓に嚿a(chǎn)技術(shù)。（4）貫

7、徹執(zhí)行有關(guān)環(huán)境保護、消防、勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生方面的政策、方針和規(guī)定。注重環(huán)境保護，設(shè)計過選用清潔的生產(chǎn)工藝流程。嚴格生產(chǎn)過“三廢”的排放，采用安全環(huán)保有效的“三廢”處理措施。（5）遵循現(xiàn)行的消防、安全、衛(wèi)生、勞動保護等有關(guān)規(guī)定、規(guī)范、辦法等， 保障生產(chǎn)安全以及操作安全。（6）以效益為中心，加強項目的市場調(diào)研，做好市場分析及風險性評價，盡可能節(jié)省項目建設(shè)投資，最大限度的降低項目生產(chǎn)成本，提高項目經(jīng)濟效益，增強項目的競爭能力。1.1.3 可行性編制的依據(jù)2017 年“東華科技-陜鼓杯”第十一屆大學生化工設(shè)計競賽任務書化工建設(shè)項目可行性內(nèi)容和深度的規(guī)定化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)定（HG20571-95）

8、化工工藝設(shè)計手冊 第三版化工投資項目可行性編制辦法1深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生1.1.4 項目提出的背景、投資必要性和意義1.1.4.1 項目提出的背景目前我國城市大氣污染狀況仍然十分嚴重。在監(jiān)測的 343 個城市中，達到或優(yōu)于空氣質(zhì)量標準、達到三級標準和劣于三級標準的城市約各占三分之一。二氧化硫平均濃度未達到空氣質(zhì)量標準的城市約占 22%，其中，超過空氣質(zhì)量三級標準的城市約占 8%；南方地區(qū)酸雨污染較重，酸雨區(qū)內(nèi) 90%以上的城市出現(xiàn)了酸雨。以煤為主的能源消費結(jié)構(gòu)以及工業(yè)結(jié)構(gòu)和布局的不盡合理，造成 60%以上的城市大氣總懸浮顆粒物，二氧化硫污染保持在較高水平的煤煙型污

9、染；城市機動車尾氣排放污染物增加，使氮氧化物污染加重，形成了城市煤煙和交通復合型污染，見下圖 1-1 所示。圖 1-1 2000-2016 年我國二氧化硫的排放量自進入上個世紀 90 年代以來，我國以年 10%左右的速度增長，二氧化硫、煙塵、工業(yè)粉塵等大氣污染物排放總量也隨之增加，1995 年達到最高水平。1995 年二氧化硫排放總量達到 2370 萬噸，比 1990 年增加了 875 萬噸，排放總量超過歐洲和美國，居世界第一位。1995 年以來由于對二氧化硫等主要污染物的排放實施總量和結(jié)構(gòu)調(diào)整，污染物排放總量已有所減少。2002 年二氧化硫排放總量為 1927 萬 t，比 1995 年減少了

10、 443 萬噸。據(jù)測算，我國大氣中二氧化硫濃度達到空氣質(zhì)量標準時的環(huán)境容量為1200 萬噸，2002 年二氧化硫的實際排放量超過環(huán)境容量的 60%。其中火電廠排放二氧化硫接近總量的 50，“兩控區(qū)”二氧化硫排放量占總量的 60，生活中排放的SO2 總量基本持平。我國SO2 排放量伴隨著增長呈緩慢增長，SO2 排放量在 2005 年已達 2549 萬噸，2010 年 SO2 排放量降至 2300 萬噸，比 2005 年減少了 10，國外SO2 減排的巨大，我國“十二五”要求 2015 年SO2排放量的結(jié)束性目標是在 2010 年SO2排放量的基礎(chǔ)上削減8（2116 萬噸），同時提出 2020 年

11、 SO2 排放量在 2070 萬噸。目前，全球已形成 3 大酸雨區(qū)，我國覆蓋2、廣西、湖南、30000千噸250002000015000100005000000001420152016生活SO2排放量工業(yè)SO2排放量深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生、江西、浙江、江蘇和青島等省市部分地區(qū)，面積達 200 多萬平方公里的酸雨區(qū)是世界三大酸雨區(qū)之一。世界上另兩個酸雨區(qū)是以德、法、英等國為中心，波及大半個歐洲的北歐酸雨區(qū)和美國和在內(nèi)的酸雨區(qū)。這兩個酸雨區(qū)的總面積大約 1000 多萬平方公里，降水的 pH 值小于 0.5，有的甚至小于0.4。我國酸雨區(qū)面積擴大之快、降水酸化率之高，在世

12、界上是罕見的?！鞍宋濉逼陂g，酸雨污染區(qū)己由西南等少數(shù)地區(qū)擴展到長江以南、青藏高原以東的大部分地區(qū)及盆地，1995 年，年均降水 pH 值小于 5.6 的區(qū)域已占到國土面積的 40%左右，硫沉降量超臨界負荷的面積為 210 萬 km2，占國土面積的 21.9%，見下圖1-2 所示。圖 1-2 2015 年中國酸雨分布圖1.1.4.2 投資的必要性和意義酸雨給地球環(huán)境和人類都帶來嚴重的影響和破壞。研究表明， 人文景觀均帶來嚴重危害，不僅造酸雨對土壤、水體、森林、名勝成損失，更危及人類生存和發(fā)展。酸雨使土壤酸化，肥力降低，物質(zhì)更毒害作物根系，殺死根毛，導致發(fā)育不良或。美國和許多湖泊成為，魚類、浮游生

13、物、甚至水草和藻類均一掃而光。酸雨區(qū)己發(fā)現(xiàn)大片森林死于酸雨。德、法、瑞典、丹麥等國已有 700 多萬公頃森林正在哀亡，我國、廣西等省有 10 多萬公頃森林也正在衰亡。世界上許多古和石灘藝術(shù)等。經(jīng)品遭酸雨腐蝕而嚴重損壞，如我國的樂山大佛、我國酸雨和二氧化硫污染嚴重，造成了巨大的的議會損失，嚴重濟的發(fā)展和群眾的正常生活。酸雨面積已經(jīng)占國土面積的 30，酸雨和二氧化硫污染造成損失每年在 1000 億元以上。我國能源結(jié)構(gòu)的特點決定了控制燃煤二氧化硫的排放是我國二氧化硫污染的重點，而火電廠二氧化硫排放量又是燃煤二氧化硫污染的關(guān)鍵。目前我國主要采用了使用低硫煤、關(guān)停小火電機組以及部分火電廠安裝煙氣脫硫裝置

14、等措施放，其中使用低硫煤貢獻最大，受我國國情決定，未來火電廠二氧化硫排火電廠二氧化硫污染最主要的是煙氣脫硫。在 2015 年 5 月 1 日，工信部要求使用間歇焦炭法生產(chǎn)二硫化碳，會導致約占總產(chǎn)能1/3 的落后產(chǎn)能將歷史舞臺，二硫化碳的產(chǎn)能將出現(xiàn)嚴重不足，3深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生滿足不了市場需求，同時這些落后產(chǎn)能的淘汰，使二硫化碳行業(yè)一年可減排二氧化硫約 20 萬噸，相當于 2400 個百萬機組電廠一年的排放量。由效益分析可知，本項目具有巨大的能力，效益明顯。1.2 研究結(jié)論本項目為辛店電廠燃煤產(chǎn)生的含硫廢氣和中國齊魯石油化工公司原油催化裂化產(chǎn)生的液化石油氣進行深度

15、脫硫，同時對含硫廢氣化利用生產(chǎn)二硫化碳，為企業(yè)帶來可觀的利益。經(jīng)過市場分析，分析，技術(shù)論證等方面的綜合分析，項目具有建設(shè)的可行性。4深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生第 2 章 含硫廢氣的脫硫2.1 辛店電廠含硫廢氣的脫硫2.1.1 燃煤煙氣的脫硫（以下簡稱“辛店電廠”）三期擴建工程 2×山東辛店發(fā)電300MW 凝汽式汽輪發(fā)電機組，配備 2 臺 1025t/h 燃煤鍋爐。辛店電廠三期燃煤發(fā)電機組脫硫工程原設(shè)計燃煤含硫量為 1.32%（FGDSO2濃度3372.8mg/m3），脫硫效率95%，脫硫后凈煙氣 SO2 濃度不大于 168 mg/m3，滿足建設(shè)時的環(huán)保排放要求

16、，如下表 2-1 所示。表 2-1#5、#6 機組主要參數(shù)5設(shè) 備參數(shù)名稱單 位數(shù)據(jù)三期（5、6 號機組）鍋 爐型 式亞臨界一次中間再熱自然循環(huán)汽包爐最大連續(xù)蒸發(fā)量t/h1025臺 數(shù)臺2鍋爐排煙溫度（后）128鍋爐實際耗煤量（設(shè)計煤）t/h134除塵器數(shù)量(每)個2電場數(shù)量四電場設(shè)計除塵效率%99.6引風機出口粉塵濃度mg/m3121(標態(tài)，干基，6% O2)引風機型 式靜葉可調(diào)軸流數(shù) 量個2風 量（選型）m3/s270風 壓（選型）kPa4.18電功率kW1800煙 囪高 度m180材質(zhì)耐酸混凝土砌塊深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生近年來由于電煤市場的不，三期機組入爐煤質(zhì)

17、含硫量有時會超過原設(shè)計值，且原有脫硫裝置老化造成出力不足，為實現(xiàn) SO2 達標排放，辛店電廠2013 年對#5、#6 機組原有脫硫裝置進行初步擴容改造，改造設(shè)計燃煤含硫量為SO2 濃度 5000mg/m3），采用的石灰石-石膏濕法脫硫方式，由山2.3%（FGD東三融環(huán)保工程總承包建設(shè)，由西安西熱鍋爐環(huán)保工程進行總承包增容改造建設(shè)。石灰石石膏濕法脫硫工藝是采用石灰石作為吸收劑。脫硫效率<96%，脫硫后凈煙氣 SO2 濃度不大于 200 mg/m3，滿足現(xiàn)階段的環(huán)保排放要求。根據(jù)環(huán)保部最新頒布的關(guān)于執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的公告（公告 2013 年第 14 號），辛店電廠處于山東省重點區(qū)域

18、范圍，即將執(zhí)行 50mg/m3的二氧化硫排放限值。辛店電廠現(xiàn)有的脫硫裝置處理能力不能滿足即將執(zhí)行的新環(huán)保要求，為此次辛店電廠三期 2×300MW 燃煤發(fā)電機組煙氣脫硫提效改造工程可行性研究的總結(jié)。2.1.2 燃煤煙氣的脫硫效率電廠原設(shè)計煤種為晉東南貧煤，校核煤種為晉東南貧煤加古交礬石溝貧瘦煤。由于電煤市場的不，電廠實際燃煤煤質(zhì)發(fā)生了較大變化。根據(jù)電廠近兩年的實際燃煤平均情況，并考慮電廠未來煤質(zhì)的變化，2013 年增容改造的煤質(zhì)條件和脫硫系統(tǒng)進口煙氣參數(shù)如下表 2-2 所示。表 2-2原設(shè)計脫硫系統(tǒng)煙氣參數(shù)煙氣及污染物成分煙氣參數(shù)本工程#5、#6 機組脫硫提效主要方案為：采用“一爐一塔

19、”進行廢氣脫硫，與濕式除塵器布置，采用有機胺法對燃煤煙氣進行脫硫，整套系統(tǒng)提高脫硫效率達到 99.99%，SO2 排放濃度 0.72mg/m3，符合硫排放限值，具體參數(shù)如下表 2-3 所示。6煙氣 50mg/m3 的二氧化脫硫裝置煙氣量m3/h120.0×104標態(tài)濕基，6%O2m3/h110.0×104標態(tài)干基，6%O2脫硫裝置煙氣溫度150脫硫裝置煙氣Pa常壓CO2Vol%13.14干基O2Vol%6.08干基N2Vol%80.58干基H2OVol%6.80濕基SO2mg/m35000干基，6%O2煙塵濃度mg/m3100干基，6%O2項目參數(shù)備注深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸

20、二硫化碳項目-可行性報告硫生表 2-3脫硫改造技術(shù)參數(shù)匯總表煙氣參數(shù)FGD處煙氣組成FGD處污染物濃度脫硫工藝參數(shù)2.2 齊魯煉油廠含硫廢氣的脫硫2.2.1 液化石油氣的脫硫本項目對齊魯煉油廠在進行原油催化裂解與熱裂解時所得到的液化石油氣(LPG)進行深度脫硫。液化石油氣是一種低碳數(shù)的烴類混合物，主要成分為C2-C5 烴。由煉油廠所得的LPG 的主要成分為丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同時含有少量戊烷、戊烯和微量含硫化合物雜質(zhì)。LPG 組分中 C5 以上的重烴組分含量后，不但造成燃燒全，而且還會產(chǎn)生大量的殘液，這些殘液在鋼瓶里很難氣化，倒出來在大氣中極易揮發(fā)，遇到火種則會燃燒或。對 LPG 中 C5

21、 以下烴類組分的分析，目前標準GB/T11174-2011液化石行業(yè)標準 SH/T 0230-1992液化石油氣組成測定法（色譜油氣規(guī)定采用7脫硫效率%96.0099.99吸收塔出口SO2 濃度mg/m320050脫硫系統(tǒng)可用率%98100SO2（標態(tài)，干基，6%O2）mg/m350005000SO3（標態(tài)，干基，6%O2）mg/m35050HCl（標態(tài)，干基，6%O2）mg/m38080HF（標態(tài)，干基，6%O2）mg/m32525灰塵（標態(tài)，干基，6%O2）mg/m3100100N2（標態(tài)，干基，實際O2）vol - %80.5880.58CO2（標態(tài)，干基，實際O2）vol - %13.

22、1413.14O2（標態(tài)，干基，實際O2）vol - %6.086.08SO2（標態(tài)，干基，實際O2）vol - %0.180.18H2O（標態(tài)，濕基，實際O2）vol - %6.86.8煙氣量（標態(tài)，濕基，6%O2）m3/h12000001200000煙氣量（標態(tài)，干基，6%O2）m3/h11000001100000FGD 工藝設(shè)計煙溫118150項目單 位原設(shè)計改造設(shè)計深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生法）。SH/T 0230-1992 主要采用領(lǐng)苯二甲酸酯、癸二腈填充柱分離各組分，1 得到利用癸二腈柱分析齊魯通過煉油廠脫硫前液化氣的色譜圖，如下圖 2-1 所示。圖 2-1

23、 癸二腈柱分離含硫液化氣色譜圖LPG 的采樣是影響分析數(shù)據(jù)準確的關(guān)鍵因素。一般采用 LPG 鋼瓶，按照 SH/T0233-1992液化石油氣取樣法采取樣品，取脫硫后的勝利LPG 樣品，用三種不同的分離分析測定，得到下表 2-4 所示。表 2-4 三中分離測得LPG 分析比較2.2.2 液化石油氣的脫硫效率通過上面應用癸二腈柱色譜分析法對齊魯勝利煉油廠的液化石油氣進行分析，可以得到液化石油氣中的組分以及組分的含量，通過整理得表 2-5：表 2-5 液化氣的組分及含量本項目采用有機胺法對液化氣進行深度脫硫，應用 ASPEN HYSYS進8組分甲烷乙烷丙烷正丁烷異丁烷甲硫醇乙硫醇含量0.10000.

24、04000.42000.09000.16000.00500.0010組分戊烷乙烯丙烯氫氣硫化氫二甲基硫醚羰基硫含量0.02060.03000.05000.04000.03940.00300.0010組分名稱鄰苯二甲酸酯Al2O3 柱癸二腈柱實驗 1實驗 2實驗 3實驗 4實驗 5實驗 6丙烷10.8810.659.699.7210.1510.36丙烯34.2034.3733.2533.2734.1534.27異丁烷21.0821.1221.4521.4721.2221.13正丁烷7.727.668.088.107.857.76正丁烯13.1513.086.386.356.276.25異丁烯14

25、.2514.367.027.056.896.93反丁烯5.675.705.895.865.795.75順丁烯4.344.384.934.924.564.44異戊烷2.882.943.063.032.962.93正戊烷0.070.080.150.130.100.13總戊烯0.020.020.100.100.060.05合計100100100100100100深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生行模擬得到如下表 2-6 所示：表 2-6 脫硫后液化氣的組分和含量綜上，通過計算我們可以得到應用有機胺法對液化石油氣進行脫硫，脫硫效率可以達到 96%。2.3 國內(nèi)外含硫廢氣的脫硫含硫廢氣的

26、脫硫技術(shù)路線主要分為濕法、半干法、干法三大類，如下表 2-7所示。表 2-7脫硫技術(shù)路線的比較濕法脫硫技術(shù)以結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、脫硫高等優(yōu)點備受國內(nèi)外脫硫企業(yè)青睞， 目前該技術(shù)是國內(nèi)外研究最多、應用最廣的脫硫技術(shù)，且工藝已趨于成熟。近幾年我國電廠脫硫也基本以濕法脫硫工藝為主。因此根據(jù)電廠所提出的脫硫設(shè)計原則及要求，并綜合對濕法脫硫技術(shù)進展情況的綜述，決定選擇氨法、石灰石-石膏法、海水脫硫、鎂法、有機胺法五種脫硫工藝進行比較。2.3.1 氨法脫硫氨法以氨為原料，其形式可以是液氨、氨水和碳氨，原料的價格較貴，每使用 1 噸液氨可脫除 2 噸二氧化硫，生產(chǎn) 4 噸硫酸銨。含二氧化硫煙氣通過鍋爐引風機進

27、入預洗塔的底部，與洗滌水逆流接觸，清除煙氣中的灰塵，然后煙氣經(jīng)均升入濃縮段利用煙氣熱量提濃脫硫液，煙氣溫度降至 50-60，在進入脫硫塔吸收段。在吸收段，煙氣與氨水充分接觸反應，吸收掉大部分的二氧化硫，9分類工藝脫硫劑可利用副生成物濕法石灰石-石膏法石灰石石膏有機胺法有機胺溶液SO2(H2S）氨法銨海水脫硫海水鎂法脫硫氧化鎂硫酸鎂半干法煙道噴入法石灰亞硫酸鈣等吸收塔噴入法石灰亞硫酸鈣等干法法銨、硝酸銨活性碳吸附法活性碳硫酸/硫磺爐內(nèi)噴入法石灰石組分甲烷乙烷丙烷正丁烷異丁烷氮氣含量0.10390.04160.44640.09350.16630.0002組分戊烷乙烯丙烯氫氣硫化氫水含量0.0213

28、0.03120.05190.04150.00010.0021深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生最后經(jīng)除霧器除霧成為凈化煙氣，通過脫硫塔頂部煙囪排放。液相吸收劑氨水經(jīng)氨水泵送入脫硫塔，吸收煙氣中的二氧化硫生成亞硫酸銨，生成物在脫硫塔底部氧化段被空壓機鼓入的空氣氧化成硫酸銨溶液。部分硫酸銨溶液打入洗滌濃縮段， 一方面煙氣冷卻，同時自身水分得到蒸發(fā)，形成固含量約為 5%-10%的硫酸銨漿液。氨法脫硫工藝雖然起步晚，但也已經(jīng)成熟。相對于石灰石-石膏法脫硫工藝來說，氨法脫硫可較容易實現(xiàn) 90%以上的脫硫效率，并可與 SCR 等脫硝工藝共用氨供應系統(tǒng)等，且副硫酸銨利用價值相對較高，效益明顯

29、，逸氨量控制技術(shù)需，否則氮氧化物會破壞大氣。處理流量大，使用范圍廣，較簡單，可滿足中小型電廠的使用要求，也可實現(xiàn)舊鍋爐的改造，可大幅提高脫硝效率，如下圖 2-2。氨法脫硫的反應機理：當氨氣、SO2 和水蒸汽混合時,會發(fā)生下述反應：2NH3 + SO2 + H2O = (NH4)2SO3 NH3 + SO2 + H2O = NH3HSO3當煙氣中有氧氣時，2(NH4)2SO3 + O2 = 2(NH4)2SO42(NH4)2SO3 + O2 = 2NH4HSO42(NH4)2SO3 + O2 + 2(NH4)2SO4圖 2-2 氨法脫硫工藝流程圖2.3.2 石灰石-石膏法脫硫石灰石-石膏濕法脫硫

30、技術(shù)是將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進行氧化反應生成硫酸鈣，硫酸鈣達到一定飽和度后，結(jié)晶形成二水石膏。經(jīng)吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水，使其含水量小于 10%，然后用輸送機送至石膏貯倉堆放，脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去霧滴，在經(jīng)過換熱器加熱升，10深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生由煙囪排入大氣。由于吸收吸收劑漿液通過循環(huán)泵反復與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低，脫硫效率可大于 95%。石灰石-石膏法脫硫工藝流程簡單、技術(shù)先進可靠，脫硫效率高達 95%以上，是目前國內(nèi)外煙氣應用較廣泛的脫

31、硫工藝，但是系統(tǒng)復雜龐大、耗水量大、投資高，一般適用于大型電廠。使用的催化劑為石灰石，豐富，廉價易得。生成物是液體或淤渣，較難處理，經(jīng)濃縮、脫水后可用來制石膏，但是對腐蝕性嚴重，結(jié)垢堵塞不易解決。單塔處理脫硫量大，適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫，對鍋爐的適應性強，一般在大型電廠或大功率鍋爐使用如下圖 2-3 所示。石灰石-石膏法脫硫反應機理：二氧化硫氣體在水溶液中溶解，生成弱酸H2SO3，3SO2 + H2O = H2SO3弱酸與漿液中的Ca(OH)2 發(fā)生中和反應，Ca(OH)2 + H2SO3 = CaSO3 + 2H2O產(chǎn)生的CaSO3 會被空氣中的氧氣氧化，產(chǎn)生的CaSO3、CaSO

32、4 發(fā)生結(jié)晶，CaSO3 + 12 O2 = CaSO4CaSO4 + 2H2O = CaSO4 2H2O圖 2-3 石灰石-石膏法脫硫工藝流程圖2.3.3 海水脫硫基本理論依據(jù)就是自然界的硫大部分中，硫酸鹽是海水的主要成份之一，環(huán)境中的二氧化硫絕大部分最終以硫酸鹽的形式排入大海。海水脫硫工藝是利用海水的堿度達到脫除煙氣中二氧化硫的一種脫硫。海水脫硫工藝系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、供排海水系統(tǒng)、海水恢復系統(tǒng)等四部分組成。海水脫硫的關(guān)鍵在于要將脫硫后的海水恢復到能夠達標排放的程度。通常海水的pH 是 7.68.4，脫硫排放的海水一般都要求pH 大于 6.8。在脫硫吸收，大量海水噴淋洗滌進入吸

33、收的燃煤煙氣，煙氣中的二氧化硫被海水吸收而除去，凈化后的煙氣經(jīng)除霧器除霧、經(jīng)煙氣換熱器加熱后排11深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生放。吸收二氧化硫后的海水與大量未脫硫的海水混合后，經(jīng)曝氣池曝氣處理，使其中的SO2被氧化成為的SO2，并使海水的 PH 值與 COD 調(diào)整達到排放標44準后排放大海。海水脫硫工藝一般適用于靠海邊、擴散條件較好、用海水作為冷卻水、燃用低硫煤的電廠。海水脫硫工藝在挪威比較廣泛用于煉鋁廠、煉油廠等工業(yè)爐窯的煙氣脫硫，先后有 20 多套脫硫裝置投入運行。近幾年，海水脫硫工藝在電廠的應用取得了較快的進展。此種工藝最大是煙氣脫硫后可能產(chǎn)生的重金屬沉積和對海洋環(huán)

34、境的影響需要長時間的觀察才能得出結(jié)論，因此在環(huán)境質(zhì)量比較敏感和環(huán)保要求較高的區(qū)域需慎重考慮，如下圖 2-4 所示。海水脫硫反應機理：在吸收，二氧化硫與逆向的海水接觸，SO2 + H2O = SO2 + 2H+3在曝氣池中；SO2 + 12 O2 = SO234CO2 + H+ = CO2 (L + G) + H2O3圖 2-4 海水脫硫工藝流程圖2.3.4 鎂法脫硫氧化鎂法脫硫以氧化鎂為原料，在我國氧化鎂的儲量十分樂觀，目前已探明的氧化鎂儲存量約為 160 億噸，占全世界的 80%左右。工藝流程為鍋爐煙氣由引風機送入吸收塔預冷段，冷卻至適合的溫度后進入吸收塔，往上與逆向留下的吸收漿液反應，氧化

35、鎂法脫硫脫去煙氣中的硫份。吸收塔頂部安裝有除霧器，用以除去凈煙氣中攜帶的細小霧滴。凈煙氣經(jīng)過除霧器降低煙氣中的水分排入煙囪。粉塵與臟東西附著在除霧器上。會導致除霧器堵塞、系統(tǒng)壓損增大，需由除霧器沖洗水泵提供工業(yè)除霧器進行噴霧。脫硫系統(tǒng)的最終脫硫產(chǎn)物主要是硫酸鎂溶液，硫酸鎂溶液通過泵輸送至硫酸鎂后處理工段，進行蒸發(fā)結(jié)晶、離心脫水及干燥包裝處理，制出七水硫酸鎂?；痣姀S 80%的機組容量均采用鎂法脫硫，有資料顯示，目前美國、歐洲中國電廠的 95%機組容量也是采用鎂法脫硫技術(shù)相對成熟。由于氧化鎂作12深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生為脫硫本身有著其獨特的優(yōu)越性，因此在吸收塔的結(jié)垢設(shè)計

36、、循環(huán)漿液量的大小、系統(tǒng)的整體規(guī)模、的功率都可以相應減少，這樣一來整個脫硫系統(tǒng)的投資費用可以降低 20%以上，不易結(jié)垢，維護方便，但是副產(chǎn)物的價格較低，沒有較好的化利用。氧化鎂法脫硫適用性強，大小規(guī)模的鍋爐均可滿足，目前在我國石灰石-石膏濕法脫硫工藝在電廠脫硫方面一家獨大，但是在成本、運行穩(wěn)定、反應生成物處理方面有明顯劣勢，更加高效會逐步推廣，如下圖 2-5 所示。鎂法脫硫反應機理：氧化鎂在水溶液中水化生成Mg(OH)2漿液MgO + H2O = Mg(OH)2的氨法和氧化鎂法脫硫工藝煙氣中的二氧化硫與漿液中的Mg(OH)2發(fā)生中和反應,產(chǎn)物結(jié)晶Mg(OH)2 + 5H2O + SO2 = M

37、gSO3 6H2O Mg(OH)2 + 2H2O + SO2 = MgSO3 3H2O循環(huán)中的MgSO3在酸性條件下與𝑆𝑂2進一步反應MgSO3 6H2O + SO2 = Mg(HSO3)2 + 5H2O MgSO3 3H2O + SO2 = Mg(HSO3)2 + 2H2O漿液中的Mg(HSO3)2又與Mg(OH)2發(fā)生反應Mg(HSO3)2 + 4H2O = 2MgSO3 6H2OMg(HSO3)2 + Mg(OH)2 + H2O = MgSO3 3H2O產(chǎn)生的部分MgSO3會被空氣中的氧氣氧化，產(chǎn)生的MgSO3MgSO3 + 12 O2 = MgSO4圖

38、2-5 鎂法脫硫工藝流程圖2.3.5 有機胺法脫硫有機胺法以有機胺作為吸收液，煙道氣首先進入水洗除塵塔，在除塵降進入吸收塔，在吸收與脫硫溶劑逆流接觸脫除𝑆𝑂2 (𝐻2 𝑆)，凈化后的煙道氣符合環(huán)保標準，送回煙道或者直接放空。吸收𝑆𝑂2 (𝐻2 𝑆)后的富液經(jīng)加壓后進溶液換熱器換熱后進入塔，在被蒸汽汽提，并經(jīng)再沸器加熱為熱貧液。熱貧液13深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生經(jīng)換熱后進貧液泵加壓，再經(jīng)貧液冷卻器冷卻后進入吸收塔，循環(huán)吸收𝑆&#

39、119874;2 (𝐻2𝑆)。脫硫效率可達到 99，工藝先進、性好、可實現(xiàn)𝑆𝑂2 的化利用。當粉塵從煙氣相轉(zhuǎn)移到液相并得不到有效治理，則可能導致吸收塔填料層的堵塞，因此采用過濾裝置對胺液進行部分處理，防止粉塵的積累；另外，由于有機胺吸收液在循環(huán)吸收過不可避免會發(fā)生歧化和降解，產(chǎn)生的熱性鹽將影響胺液的吸收性能，加大胺液耗量，因此，通過離子交換裝置對部分胺液進行凈化，去除其中的熱性鹽，如下圖 2-6 所示。有機胺法脫硫的反應機理：二氧化硫氣體在水溶液中，會發(fā)生式（2-1）、（2-2）所示的可逆水合和電離過程。若在水中加入吸收劑，可以增

40、加二氧化硫的溶解量。如反應式（2-3）所示， 當加入有機胺吸收液后，有機胺和水中的氫離子發(fā)生反應形成銨鹽，反應方程式（2-1）、（2-2）向右發(fā)生，從而增大了二氧化硫的溶解量。S𝑂2 + 𝐻2𝑂 = 𝐻𝑆𝑂 + 𝐻+(2-1)(2-2)(2-3)3HSO = H+ + SO233𝑅3 + 𝑆𝑂2 + 𝐻2𝑂 = 𝑅3𝑁𝐻+ + 𝐻Ү

41、78;𝑂3采用加熱后，上式（2-1）和（2-3）的反應逆向進行，得到高濃度的二氧化硫氣體，吸收劑同時得以再生。圖 2-6 有機胺法脫硫工藝流程圖2.3.6 煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展趨勢分析現(xiàn)在濕法煙氣脫硫法是現(xiàn)在工業(yè)企業(yè)最常用的一種處理工藝，同時也是最為 一種技術(shù)。同時用于處理工藝中的固硫劑與其他處理劑相比更為廉價易得，成而且處理后副產(chǎn)物更加便于利用，對于處理煤種沒有特別要求。另外，濕法煙氣脫硫技術(shù)產(chǎn)生加大的工程造價浮動，是工業(yè)企業(yè)重點研究發(fā)展的處理工藝。煙氣脫硫技術(shù)是實現(xiàn)與環(huán)境保護的重要途徑之一，以濕法脫硫技術(shù)為例，在選用其進行脫硫處理時，需要注意機電，做好結(jié)垢堵塞防范措施，例如選擇

42、添加劑來對沉積表面、精簡內(nèi)部構(gòu)件等部位進行處理。最后如何使燃煤煙氣既能達到較好的脫硫效果，又能進行化利用是未來發(fā)展的方向。14深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生第 3 章3.1理化性質(zhì)外觀與性狀：無色或淡黃色透明液體，有刺激性氣味，易揮發(fā)。熔點：-110.8密度：1.26g/cm3 沸點：46.5相對蒸氣密度（空氣=1）：2.64式：CS2相對質(zhì)量：76.14飽和蒸氣壓(28時)：53.32kPa 燃燒熱：1030.8kJ/mol臨界溫度：279臨界：7.90MPa辛醇/水分配系數(shù)的對數(shù)值：1.86,1.93,2.16 閃點：-30上限(體引燃溫度：90數(shù))：60.0下限(體數(shù)

43、)：1.0用途3.2主要作為黏膠、紙的原材料；用二硫化碳生產(chǎn)的黃原酸鹽供作冶金工業(yè)的礦石浮選劑；用于從亞麻仁、橄欖果實、獸骨、皮革和羊毛中提取油脂。用作航空的劑；二硫化碳是殺菌劑稻瘟靈、克菌丹、代森錳鋅、代森鋅、代森銨、雙、鋅、甲胂等的，也是的原料、橡膠硫殺菌劑、橡膠助劑化促進劑；二硫化碳是生產(chǎn)人造絲、賽璐玢、四氯化碳、的原料；在生產(chǎn)油脂、蠟、樹脂、橡膠和硫磺等時，二硫化碳是優(yōu)良的溶劑；可用作羊毛去脂劑、衣服去漬劑、金屬浮選劑、油漆和清漆的脫膜劑、航空煤油添加劑等。3.3 產(chǎn)業(yè)政策符合性分析本項目未列入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄（2011 年本）中的限制類或淘汰類。3.4 行業(yè)準入符合性分析工信部1

44、7 日消息，為促進二硫化碳行業(yè)節(jié)能減排、淘汰落后和結(jié)構(gòu)調(diào)整，引導行業(yè)健康發(fā)展，工信部制定了二硫化碳行業(yè)準入條件，對產(chǎn)業(yè)布局、規(guī)模、工藝、裝備、質(zhì)量、能源消耗等多方面提出要求。根據(jù)準入條件，新建、改擴建二硫化碳生產(chǎn)裝置單套規(guī)模不得低于 2 萬噸/年，總規(guī)模不應低于 5 萬噸/ 年，兩年內(nèi)淘汰以焦炭為原料的間歇焦炭法二硫化碳生產(chǎn)裝置。本項目采用天然氣法生產(chǎn)二硫化碳，年產(chǎn)可以達到 9 萬噸，符合行業(yè)準入規(guī)15深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生定。3.5 國內(nèi)外工業(yè)以天然氣和硫為原料生產(chǎn)CS2，已工業(yè)化的生產(chǎn)工藝普遍采用三種技術(shù)，即FMC 技術(shù)、Stauffer 技術(shù)和 PPG 技術(shù)；

45、此外還有法國布洛吉公司以丙烯為原料的技術(shù)，但是由于以丙烯為原料不如天然氣優(yōu)越，很少采用；二硫化碳的生產(chǎn)工藝還有間歇焦炭法，但是由于生產(chǎn)工藝“高污染、高環(huán)境風險”的特點，已經(jīng)被淘汰。對天然氣和硫的反應過程在溫度較低時硫磺的是由 8 個硫原子組成的，呈環(huán)狀排列。當加熱時粘度逐漸升高，繼續(xù)加熱到 200，粘度開始下降，當溫度開始達到 444.45時，反應為強吸熱反應，液體硫磺開始變成蒸汽，蒸汽中有S8、S6、S4、S2 等應為零，含原子數(shù)少的，隨著溫度的升高吸熱量減少，約在 680反應熱效占的比，分析研究發(fā)現(xiàn)，在 500-800時甲烷與硫磺都能發(fā)生反應，反應為放熱反應，主要生成H2S 和 CS2,發(fā)

46、生如下反應：CH4 + 2S2 = CS2 + 2H2S 3CH4 + 2S6 = 3CS2 + 6H2S2CH4 + S8 = 2CS2 + 4H2S當溫度高于 1100時，就會有明顯的副反應發(fā)生，并且生成 CS2 的反應是繼續(xù)加熱到 1200以上時，硫蒸氣離解成硫原子。3.5.1 FMC 技術(shù)美國FMC 公司發(fā)明用甲烷氣相硫化法生產(chǎn)CS2的新技術(shù)，以硅膠為催化劑， 在 480-650、0.5MPa 條件下，使甲烷氣相在兩個串聯(lián)的固定床反應器中進行硫化反應。反應物經(jīng)兩步反應除去硫，再用油吸收分離H2S，最后用蒸餾法精制得到二硫化碳成品，F(xiàn)MC 技術(shù)流程短，建設(shè)投資省，轉(zhuǎn)化率最低可達到 85%

47、-90%。3.5.2 Stauffer 技術(shù)此技術(shù)類同于FMC 技術(shù)，在 600-650、0.5-0.8MPa 條件下，天然氣在兩個串聯(lián)無催化劑的反應器進行硫化反應，用冷凝洗滌法除去反應物中的硫，剩余反應物初凝后，不凝氣進油吸收系統(tǒng)塔頂分出H2S，送裝置回收硫；吸收液進精制系統(tǒng)蒸餾、堿洗得到CS2 成品。此技術(shù)具有生產(chǎn)操作安全、低的優(yōu)點，也是天然氣生產(chǎn)CS2 技術(shù)當中比較先進的技術(shù)之一。3.5.3 PPG 技術(shù)、能耗較此技術(shù)與上述兩法相似，但有兩點不同：（1）以硅膠為催化劑，甲烷氣相在稍低下進行硫化反應；（2）精制系統(tǒng)由三個蒸餾塔組成，無堿洗操作。其余與 Stauffer 技術(shù)基本相同，此技術(shù)

48、也是成熟技術(shù)。3.5.4 我國二硫化碳生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢2015 年 5 月初工信部頒布二硫化碳行業(yè)準入條件，規(guī)定“2015 年 5月 1 日前淘汰以焦炭為原料的間歇法生產(chǎn)裝置”，以天然氣為原料的二硫化碳先進工藝全面替代落后的焦炭法技術(shù)工藝，成為二硫化碳行業(yè)的必然趨勢，目前國16深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生內(nèi)生產(chǎn)二硫化碳的工廠大部分采用Stauffer 技術(shù)，以甲烷和硫磺味原料，高壓非催化法生產(chǎn)二硫化碳，操作簡單，所需要的投資低，轉(zhuǎn)化率較高，產(chǎn)生的污染物少，遼陽瑞星采用這種技術(shù)年產(chǎn) 35 萬噸二硫化碳，上海百金在此技術(shù)上進行改進，在全球范圍內(nèi)二硫化碳年總產(chǎn)能 50 萬噸，國

49、內(nèi)二硫化碳市場占有率近 30%。近年來盡管國內(nèi)二硫化碳生產(chǎn)項目采用改良Stauffer 技術(shù)，通過技術(shù)進步在消耗和環(huán)保某些方面得到，但還是利用效率和環(huán)保。17深度脫硫年產(chǎn) 9 萬噸二硫化碳項目-可行性報告硫生第 4 章市場分析4.1 國內(nèi)市場分析作為重要的有機石油化工原料，二硫化碳主要用于生產(chǎn)粘膠，二硫化碳總消費量的 75%，其次是橡膠促進劑、紙等其他。由于粘膠纖維等工業(yè)的強勁需求，我國二硫化碳的產(chǎn)量仍不能滿足市場日益增長的需求，并工信部于 2013 年 5 月 1 日頒布的二硫化碳行業(yè)準入條件中明確規(guī)且“2015 年 5 月 1 日前淘汰以焦炭為原料的間歇法生產(chǎn)裝置”，行業(yè)準入條件實施后，有近 20 萬噸木炭、焦炭法二硫化碳生產(chǎn)企業(yè)關(guān)停，二硫化碳的市場將會出現(xiàn)嚴重的供不應求。中國是二硫化碳生產(chǎn)量和消費量最大的，國內(nèi)天然氣法主要產(chǎn)能集中在遼寧瑞興和上海百金兩大企業(yè)手中，兩家合計產(chǎn)能占天然氣總產(chǎn)能一半以上，并在、重慶、山東、河北、山西等地都有工廠，截至 2016 年我國二硫化碳產(chǎn)能 85 萬噸/年，產(chǎn)量 75.3 萬噸。