(完整版)10.0万吨保险粉5.0焦亚硫酸钠项目技术方案
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5.0万吨/焦亚硫酸钠
10.0万吨/年保险粉
(配套4.8万吨/年液体二氧化硫、4.5万吨焦亚硫酸钠)
可
行
性
研
究
报
告
二0一二年二月
一、项目背景及产品介绍
二、产品方案
三、工艺技术初步方案
四、原材料、动力及公用工程
五、环境保护
六、工厂组织和劳动定员
七、投资概算及项目实施初步规划
八、成本估算、效益预测及建议
一、项目背景及产品简介
1.1项目背景
依托30万吨硫酸装置,充分利用硫铁矿资源优势,蒸汽优势。建设10万吨保险粉、9.5万吨焦亚硫酸钠(其中4.5万吨用于保险粉生产,5.0万吨销售)。消耗硫酸装置炉气(折百二氧化硫)63000吨/年,消耗低压蒸汽21万吨/年(其中6万吨来自液体二氧化硫装置,15万吨来自硫酸装置)。实现销售收入约10.0亿元/年,利润3.0亿元/年。进一步优化了企业的产品结构,极大增强了企业的竞争力和发展后劲。
1.2产品简介
1.2.1保险粉,学名连二亚硫酸钠,分子式Na2S2O4,白色结晶粉末,广泛用作印染中的还原剂,用于棉、麻、丝的漂白,在食品医药行业有一定的用途,在高岭土和造纸行业有着广泛的应用前景。
保险粉目前普遍采用甲酸钠法生产工艺,该生产工艺以甲酸钠、二氧化硫、焦亚硫酸钠为主要原料,以甲醇为反应体系,在反应过程中通入环氧乙烷,经过合成反应、过滤分离、洗涤、干燥工序后,包装为成品。
作为一种在印染、造纸行业广泛使用的化学品,近年来国内保险粉用量增长较快,目前国内年用量为25-30万吨,世界保险粉的年需求量为65万吨左右。中国保险生产工艺处于世界领先水平,产品在国际市场上具有很强的竞争力,在世界保险粉市场上,中国产品举足轻重,全球保险粉市场空间很大,尤其是国际市场。
中国国内主要有九个厂家生产,主要集中在广东、浙江、山东一带,总生产能力65万吨,是世界上最大的保险粉生产国和出口国。
中国保险粉生产在技术、装置水平、能耗及原料收率等方面都处于世界领先水平,产品在国际市场上具有很强的竞争力。
1.2.2焦亚硫酸钠,又称二硫五氧酸钠,重硫氧,英文名称:Soli uM Pgr OsuLfite,分子式:Na2S2O3,分子量:190.10(按1961年国际原子量),白色或微黄结晶粉末,湿时带有强烈的SO2气味、干燥后无其它气味,比重1.4,溶于水和甘油,溶解度随温度升高而增大,产品微溶于醇。焦亚硫酸钠广泛用于制革、织物及有机物的漂白,印染的媒染剂、食品保存、酿造和饮料杀菌防腐剂,有机合成(制造乙内酰胺)照像用还原剂,橡胶凝固剂及香料等。
1.3装置主要情况汇总表
10.0万吨/年保险粉、9.5万吨/年焦亚硫酸钠装置情况汇总表表1-1
1.4国内各生产厂家基本情况及动向
中国国内保险粉主要有九个厂家生产,总生产能力63万吨,其中最大装置为16万吨。国内各保险粉厂家基本情况如下:
国内焦亚硫酸钠厂家很多,比较大的有广州中成化工年产10万吨(基本自用)、湖北宜化5.0万吨/年(自用)、广州联进化工有限公司年产3万吨、天津静明化工有限公司年产4万吨、上海马陆化工厂年产8万吨、山东潍坊凯龙化工有限公司年产10 万吨、唐山三江化工有限公司年产3万吨,及湖南湖北几个厂家(如:岳阳三湘,长沙湘岳等)年产15万吨,全国焦亚硫酸钠产品国内产量用于国内或国际市场销售的总量在80万吨左右。
二、产品方案
一)产品的品种、规模及质量指标
二)保险粉质量指标 HG2074—91
三)亚硫酸钠质量指标 GB9005—88
四)焦亚硫酸钠质量指标HG/T2826-1997
三、工艺技术初步方案
3.1工艺流程简述
3.1.1保险粉流程简述
1)将固体甲酸钠与水、母液配成悬浮液,焦亚硫酸钠与液体二氧化硫、甲醇配成悬浮液。在一定温度、压力下,往合成釜内同时加入甲酸钠悬浮液、焦亚硫酸钠悬浮液、液体二氧化硫、环氧乙烷。控制好温度、压力、酸度等工艺指标,得到保险粉悬浮液。反应生成保险粉(悬浮液),生成的保险粉(悬浮液)放入干燥器,在干燥器中经过滤、洗涤后用热水干燥,干燥后的保险粉加入1-6%的纯碱作为稳定剂,包装为成品。
2)合成产生的气体经过尾气冷凝器冷凝,冷凝的液体回流到合成釜,气体经过碱水洗涤后达标排放。
3)干燥中产生的甲醇蒸汽经液氨冷凝,冷凝的甲醇回收到中和系统,经中和后再通过精馏工序回收甲醇。甲醇回用到配料和干燥洗涤工序。
4)保险粉干燥工序的滤液放入母液贮存罐,用泵打入中和反应釜,加烧碱进行中和,生成亚硫酸钠(悬浮液),将中和液放入中和干燥器,经过滤、洗涤后用热水干燥,干燥后包装为亚硫酸钠副产品。
5)中和干燥工序放出的滤液进入碱性母液贮罐,用泵打入精馏塔,进行精馏,在塔顶回收甲醇,回到系统循环使用。塔底液为装置废水,进入回收甲酸钠工序。
6)精馏塔塔底液中含有甲酸钠和亚硫酸钠,经浓缩结晶回收甲酸钠,回收的甲酸钠用于保险粉配料。分离完甲酸钠后的残渣中含有有机物和少量的盐类,该残渣作为固废填埋或混入锅炉煤中焚烧。浓缩蒸发过程中产生蒸汽冷凝水经过收集后回用于中和、尾气洗涤、焦亚硫酸钠配碱工序。
7)合成反应过程中生成的CO2先经过循环水冷和液氨冷(-30℃),冷凝回收甲醇和SO2,回收的甲醇和SO2通过回流管道回流到合成反应釜,经冷冻后的尾气送往尾气洗涤塔用碱水洗涤,洗净SO2和甲醇,达标后排入大气。洗涤水中含有亚硫酸钠,送入中和系统,回收副产品亚硫酸钠。
3.1.2焦亚硫酸钠流程简述
本装置生产工艺由硫酸炉气开始,具体方法是:硫酸炉气经过冷却、净化后通入到一定
浓度的纯碱悬浮液中,与纯碱反应得到焦亚硫酸钠悬浮液,悬浮液放入离心机,离心分离得到的固体焦亚硫酸钠进入干燥机,采用热风干燥得到产品焦亚硫酸钠。离心母液回用到配碱岗位。
1)从硫酸装置引出的炉气(400-450度)。高温气体经过冷却、净化后,通入纯碱悬浮液中。
2)纯碱与母液配置成悬浮液,用泵打入合成反应釜内,与通入的过量的二氧化硫反应,生成焦亚硫酸钠悬浮液,达到反应终点后放入离心机。
3)焦亚硫酸钠悬浮液经过离心分离,得到的固体焦亚硫酸钠(湿品)进入干燥机,采用气流热风干燥,得到成品焦亚硫酸钠。
4)离心得到的母液回用到配碱岗位。
3.1.3液体二氧化硫流程叙述
1、制氧工序来的氧气及熔硫工序来的液体硫磺加入焚硫炉内,氧气与硫磺反应得到二氧化硫气体。
2、二氧化硫气体经过废锅冷却(同时得到副产蒸汽)、除硫净化后,进入冷凝器液化,得到液体二氧化硫。
3、尾气并入焦亚硫酸钠尾气吸收塔。
5、悬浮液放入离心机,离心分离后固体进入气流干燥得到甲酸钠成品,母液回用到配碱岗位或进入浓缩器浓缩。
附各装置工艺流程示意图。