大连石化热电厂减排1.7万吨二氧化硫循环经济利用项目5-创新性说明书.docx

大连石化热电厂减排1.7万吨/年二氧化硫循环经济利用项目项目摘要

大连理工大学ChemStrangers

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大连石化热电厂减排1.7万吨/年二氧化硫循环经济利用项目创新说明书

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章总体创新说明 1

第二章多技术耦合工艺创新 2

2.1多技术耦合工艺：运用梯级耦合的创新设计思路 2

2.2清洁生产工艺：实现超净排放 3

第三章过程技术创新 4

3.1反应技术创新：选用高效双金属催化剂 4

3.2分离技术创新：运用新型膜结晶技术 5

第四章产品结构方案创新 7

第五章节能生产创新 8

5.1热集成技术：减少公用工程消耗量 8

5.2有机朗肯循环：有效利回收150℃低温余热 8

5.3多效蒸发技术：节省生蒸汽用量63.6% 9

5.4MVR热泵技术：节约能耗61.0% 9

5.5单产碳排放量减少 10

第六章高效过程装备应用创新 11

6.1连续螺旋折流板换热器，换热面积减少16.7% 11

6.2新型流体输送设备的应用，保证设备抗腐蚀能力 11

6.3新型高效分离设备，精确控制晶体产品生产 12

第七章项目创新性小结 13

大连石化热电厂减排1.7万吨/年二氧化硫循环经济利用项目创新说明书

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第一章总体创新说明

本项目为中国大连石化公司热电厂烟气脱硫及其资源化利用项目，项目建设内容包括减排1.7万吨/年二氧化硫，联产0.74万吨/年亚硫酸钠、1.2万吨/年硫酸钠（含2000吨/年食品级硫酸钠）和1.3万吨/年硫酸循环经济利用项目。建厂于大连市大连石化公司热电厂内。

项目结合企业区位和周边科研技术集成优势，从工艺流程（第二章、多技术耦合工艺创新）、新型反应和分离过程技术应用（第三章、过程技术创新：反应技术创新-高效催化剂，分离技术创新-膜结晶，晶体产品优化）、产品结构优化（第四章、产品结构方案创新：利用多尺度调控生产多种、多级产品）、节能绿色生产（第五章、节能生产创新：多种节能技术集成运用）和高效过程装备应用（第六章、高效过程装备应用创新）等几个方面展开创新设计。

创新技术的运用，使得本项目在传统脱硫装置的基础上突出更强的可行性、可操作性、可调控性和经济补偿特性，符合国家产业政策、能源和环保政策，满足企业长远规划和项目长远发展的综合理念，有效带动企业产品链延伸和结构调整，提升地方经济效益。

综上，本项目综合工艺、过程技术、产品结构、节能技术和高效装备的多角度创新，实现基于耦合工艺和节能绿色技术的多种、多级产品高效节能联产。

第二章多技术耦合工艺创新

2.1多技术耦合工艺：运用梯级耦合的创新设计思路

多技术耦合，需要对技术优势区间进行匹配设计，项目应用大连理工大学国家科技进步奖《含烃石化尾气梯级耦合膜分离技术》的核心创新思路，充分利用硫元素浓度梯度变化和各种反应、分离技术的优势处理区间，设计含硫烟气深度脱硫与硫酸、硫酸钠、亚硫酸钠三种产品的耦合生产工艺，充分发挥各种技术的优势，协调增效，高效节能地获得了烟气中的可资源化产品，实现能源与资源的梯级利用，有效降低过程能耗、节省成本、减少排放，可以产生良好的经济和社会效益。项目工艺流程框图见图2-1。

图2-1工艺流程框图

工艺流程中涉及到的反应：

脱硫装置

脱硫装置：

亚硫酸钠装置：

硫酸钠装置

硫酸装置

硫酸装置

通过对深度脱硫以及产品资源化利用的分析，将四种技术创新性耦合。来源于电厂的烟气与本厂硫酸车间含硫尾气集中送入脱硫装置内脱硫处理，吸收富液通过加热、加酸方式进行反应，运用多效蒸发、MVR热泵技术制成工业级亚硫酸钠和工业级硫酸钠产品，运用新型高效膜结晶技术制成含杂质少、分布均匀的食品级硫酸钠产品，采用“3+1段”的两转两吸工艺，运用新型高效催化剂制成工业级硫酸产品，实现基于耦合工艺和节能绿色设计的多种产品和产品链延伸。

项目针对传统脱硫装置运行成本高、副产物附加值低及长期处于亏损运营状态等问题，运用多种技术耦合降低生产能耗，通过宏观、微观多尺度调控产品级别以提高产品附加值，实现深度资源化利用的产业链延伸。

2.2清洁生产工艺：实现超净排放

在生产工艺上，含硫尾气循环脱硫，催化剂高效利用，原料硫酸内部供给，全厂水系统循环，通过以上工艺路线的优化，实现物料的最大利用，最终净化后的烟气中二氧化硫浓度为31.41mg/Nm3，低于《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）中超净排放标准35mg/Nm3，做到工艺流程清洁化，实现超净排放。

第三章过程技术创