1、 1 1 文献综述 1.1 概述 近十几年以来,我国硫酸工业得到很大的发展, 重要的标志之一是硫酸工程设计 项目多、质量好、技术水平高、经济效益和社会效益显著。我国自行设计、自己建设 的中、小型硫酸工程遍及全国, 还承担了许多大型硫酸工程设计。此外, 从国外引进 了一些先进的硫酸技术。 硫酸工程设计的进步， 大大改变了我国硫酸工业的技术状况。 硫酸工程设计因采用的原料不同其形式各异，工艺过程和设备须与所用的原料相 匹配。以前我国以硫铁矿生产硫酸为主体，在今相当长的时期内，这种情况不会有较 大的变化； 以重有色冶金工业的冶炼烟气生产硫酸， 是我国硫酸工业的重要组成部分； 随着硫磺供应的增加, 愈
2、来愈多的新建工程从治理环境、生产简便和经济角度考虑， 选用以硫磺生产硫酸；以石膏、磷石膏为原料生产硫酸、联产水泥的工程，也有新的 发展。一般情况下，以硫铁矿制酸工艺较复杂些，硫磺制酸过程简便些。 硫酸工程设计与消费有关, 因为硫酸产品大部分用于生产磷肥等化学肥料, 所 以硫酸工程大部分和磷肥工业配套建设。比较典型的是小磷铵工程中的120t/d硫酸 工程；120kt/a磷铵工程中的600t/d硫酸工程；240kt/a磷铵工程中的1200t/d硫 酸工程；还有配合重钙生产的硫酸工程。对重有色金属冶炼工业的硫酸工程, 硫酸装 置的规模大小取决于冶炼的金属和所选用的冶炼工艺。 在这些联合企业中, 硫酸
3、装置 的投资费用是举足轻重的，所占的比例均较高。由于磷肥工业和重有色冶金工业的装 置日趋大型化，配套的硫酸装置也相应大型化。然而, 毕竟硫酸生产不是这些企业的 主体装置，所以硫酸工程的设计不应喧宾夺主, 而应为主体装置“服务”。装置的设 计要有其适应性和灵活性。硫铁矿制酸的南化、开封、云峰、铜陵、黄麦岭、大峪口 等大型硫酸工程和冶炼烟气制酸的贵溪、白银、葫芦岛、韶关、株洲、金川、金隆等 大型硫酸工程的设计都在不同程度上考虑了其配套的地位。 硫酸工程设计广泛采用了先进的技术和装备。在许多工程设计中，应用我国自己 开发的新技术，也引进了国外一些新技术；大量使用国内研制的装备，亦引进了一些 先进和大
4、型的设备；还推广使用了许多新材料等。这些措施大大改善了工艺和装备状 态，延长了装备的使用寿命，减少了维修。我国是世界上使用硫铁矿生产硫酸最多的 国家，在矿制酸方面也是最成熟和最富有经验的国家。有一流的沸腾焙烧技术，较全 面地掌握了气体净化方面的技术，效果和指标均较好。对装置的机械化和自动化作了 足够重视，特别是在大型装置中，原料的贮运、装卸,采用和移植其他工业部门行之 2 有效的设备，提高机械化的水平。控制方面，已经在一些大型工程中，设置了集散系 统(DCS)，提高了工程设计的自控水平。 工程设计的组织体制逐步与国际接轨，推广了以项目经理负责制为中心的新体 制，提高了管理水平，适应了进入国际市
5、场的需要。许多设计单位的装备不断地改善 和提高，应用了 CAD 辅助设计系统，开发和引进了许多应用软件，计算、方案选择、 出图均由微机完成，确保了设计质量，加快了设计进度。设计单位的设计质量普遍提 高了，具体反映在这些年建设的硫酸工程成功率十分高，许多设计单位还通过 ISO9001 质量体系认证，取得了向国际市场进军的通行证。 1.2 硫酸几种不同的生产工艺 1.2.1 以硫磺为原料 进口硫磺可充分利用世界硫资源，以补充我国硫资源的不足，其前提是世界上要 有多余的硫磺供应。硫磺进口量的多少受多种因素影响，据最近国际硫研究所和加拿 大棱镜硫磺公司的资料， 对世纪年代以来世界硫磺供应总量和需求总量
6、的统计和未来 的预测至年表明，世界硫磺供需总量是平衡的，并且呈现不同程度的供大于求，多余 的部分成为库存在不同地区、不同时期硫的供应或硫的需求发生着变化，但硫的供应 总量和需求总量基本上平缓地上升，即使年我国进口硫磺达占世界硫磺贸易量的，也 未出现总体上生产和供应小于需求的态势。上述资料可能有局限性，不够全面，但可 看出在世界范围某些地区的变化和世界总量的变化是有区别的。拿我国的情况看，年 硫铁矿制酸，硫磺制酸仅几十万吨年矿制酸减少到，硫磺制酸升至其中矿制酸改为硫 磺制酸的量净增加了世界硫的消费，而其余增加的硫磺制酸大部分用于增产磷肥，并 且主要是以产抵进， 这样就减少了国外磷肥的生产， 即减少了国外硫的消费量。 所以， 我国使世界硫磺消费净增加量实际低于进口硫磺的增加量。 总体上世界硫磺供应略有富余，但年以来世界硫磺的价格逐渐抬高，原因何在目 前硫磺生产主要地区是美国、加拿大、中东、前苏联，世界硫磺贸易最大进口国是中 国占最大出口地区是加拿大和中东总和。 以下几个因素影响国际市场硫的供需平衡和 价格：我国以及印度近几年强劲的需求；中东局势动荡影响；中东产油国硫磺贸易； 前苏联国家是
