離子膜燒堿技改可行性研究報告

一篇 總論 概述 目名稱、主辦單位名稱、企業(yè)性質(zhì)及法人 目名稱 引進 4 萬噸 /年離子膜燒堿技改工程。 辦單位名稱 湖南 信有限公司 業(yè)性質(zhì)及法人 企業(yè)性質(zhì)：股份有限公司 法人： 4 設(shè)計單位名稱： 人設(shè)計有限責(zé)任公司 項目負(fù)責(zé)人： 行性研究報告編制的依據(jù)和原則。 制依據(jù) 4 萬噸 /年引進離子膜燒堿技改工程項目建議書、 4 萬噸 /年離子膜燒堿方案設(shè)計和董事會決議。 制原則 (1)本可行性研究報告編制的內(nèi)容和深度參照化學(xué)工業(yè)部 化計發(fā)（ 1997） 426 號文 發(fā)布的化工建設(shè)項目可行性研究報告內(nèi)容和深度規(guī)定進行。 (2)認(rèn)真貫徹國家有關(guān)方針政策。在編制中嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。 (3)工藝技術(shù)方案根據(jù)世界氯堿工業(yè)的發(fā)展方向及廠內(nèi)生產(chǎn)實際情況，本次技改采用離子膜制堿工藝路線，并考慮引進關(guān)鍵工藝技術(shù)、設(shè)備和控 儀表。 (4)遵照化工部提出的“五化”設(shè)計原則：“工廠布置一體化、生產(chǎn)裝 置露天化，建（構(gòu)）筑物輕型化、公用設(shè)施社會化，引進技術(shù)國產(chǎn)化”。精心設(shè)計 ,合理布局。 (5)充分利用老廠潛力，盡量節(jié)約工程用地，節(jié)約工程投資，貫徹勤儉辦廠的方針；少花錢，多辦事，取得較好的經(jīng)濟效益及社會效益。 (6)貫徹國家環(huán)境保護法，搞好“三廢”治理，綜合利用保護環(huán)境。同時嚴(yán)格按照國家對安全生產(chǎn)及工業(yè)衛(wèi)生的各項法令法規(guī)，做到措施與工程建設(shè)“三同時”。 目提出的背景，投資必要性和經(jīng)濟意義。 目提出的背景 (1) 企業(yè)概況 湖南 信有限公司是 以生產(chǎn)和經(jīng)營基本化工原料、化肥、農(nóng)藥中間體及化學(xué)建材為主的國家大型一類企業(yè)和中南地區(qū)最大的化工原料生產(chǎn)基地，并躋身全國 520 家最大工業(yè)企業(yè)和湖南省 22 家重點發(fā)展企業(yè)集團之列。公司位于 X 市清水塘工業(yè)區(qū)、傍依湘江，鐵路與京廣、浙贛和湘黔干線相通，公路與 320 國道、 107 國道，京珠高速公路相連，地理優(yōu)越，交通十分便利。 誠信有限公司現(xiàn)有固定資產(chǎn)總額 12 億元，年銷售收入 10 億元，年得稅6000 萬元，具備從產(chǎn)品形容開發(fā)、設(shè)計、施工到生產(chǎn)經(jīng)營全面管理一條龍的配套能力。在現(xiàn)有的 40 多種產(chǎn)品中，硫酸、燒堿、普鈣液氯、 水合肼、脂、鈦白粉、塑鋼門窗等產(chǎn)品在全國同行業(yè)中占有重要地位 。 2) 項目投資的必要性和經(jīng)濟意義 誠信有限公司燒堿廠現(xiàn)有 10 萬噸 /年燒堿生產(chǎn)能力，其中金屬電槽能力6 萬噸 /年，石墨電槽能力 4 萬噸 /年。由于石墨陽極始建于 50 年代，設(shè)備陳舊，能耗高，污染嚴(yán)重，不符合國家產(chǎn)業(yè)政策要求，屬國家近期要求強制淘汰裝置。因此，采用先進技術(shù)取代石墨陽極電槽，確保公司燒堿及下游產(chǎn)品生產(chǎn)能力的發(fā)揮已成為當(dāng)務(wù)之急。 氯堿工業(yè)是耗能大戶，在能源價格大幅上漲的前提下，各單位都在千方百計尋找節(jié)能新途徑 。我公司從 96 年開始試用意大利迪諾拉公司的擴張陽極，改性隔膜技術(shù)，試用效果較好，也具有顯著的節(jié)電效果。因此，在2000 年下半年公司根據(jù)自有資金情況，作為 2001 年的重點投資項目，開始了“采用擴張陽極，改性隔膜電槽替代 4 萬噸 /年石墨陽極電槽”的項目前期工作，至 2001 年 4 月底前期工作全部完成，具備施工條件。 離子膜燒堿是世界各國八十年代以來推廣的新技術(shù)，與隔膜法燒堿相比，具有產(chǎn)品質(zhì)量好、純度高、能耗低、污染小、，操作靈活、安全可靠等優(yōu)勢，是氯堿工業(yè)的發(fā)展方向。在九五“期間，我公司將“ 4 萬噸 /年離子膜燒 堿技改工程 ”作為重點項目而積極努力爭取貸款，當(dāng)時，由于離子膜項目投資巨大（需投資 元），加之化工市場不景氣，公司效益差，自有資金難以落實而未能實施。 據(jù)最新市場信息 ,離子膜燒堿裝置價格有大幅降低，為確保重點工程項目投資更加符合市場發(fā)展要求，具有生命力和經(jīng)濟效益，公司立即組織力量對離子膜項目進行了考察，與離子膜電槽生產(chǎn)廠家（旭化成公司、氯公程公司、伍德迪羅拉公司）進行了技術(shù)交流和詢價。 考察結(jié)果得知，采用離子膜電槽技術(shù)投資比采用擴張陽極，改性隔膜金屬電槽的投資高 2000 萬元左右，但由于 其技術(shù)先進，產(chǎn)品質(zhì)量好，可滿足日益發(fā)展的輕工業(yè)紡織工業(yè)的需要，產(chǎn)品需求省內(nèi)缺口，可確保產(chǎn)品銷售和貨款回籠，詳見 4 萬噸 /年離子膜燒堿與擴張陽極，改性隔膜燒堿比較表 1 14 萬噸 /年離子膜燒堿與擴張陽極改性隔膜燒堿比較表 序號 項目內(nèi)容 離子膜燒堿 擴張陽極 ,改性隔膜燒堿 備注 1 工程總投資 7000 萬元 4030 萬元 2 產(chǎn)品價格 1350 元 /噸 1300 元 /噸 /噸 (稅后 ) 3 制造成本 /噸 /噸 /t(稅前 ) 4 年利潤 2169 萬元 586 萬元 按新增 2萬噸 /年不含氫效益 5 投資回收期 3 4 含建設(shè)期 6 產(chǎn)品質(zhì)量 5% 7 節(jié)能 節(jié)電： 330t 節(jié)蒸汽： 4t/電 :150t 節(jié)汽 :t 通金屬電槽 電 :2480 t 噸位 蒸汽 4 噸 /噸 8 市場需求量 逐漸增加 逐漸減少 從上表中可以看出 ,雖然離子膜燒堿裝置價格有大幅降低，仍然比隔膜法燒堿投資高出一倍左右，但其產(chǎn)品價格、質(zhì)量、成本、生產(chǎn)技術(shù)及 市場發(fā)展前景等各方面均優(yōu)于隔膜燒堿。因此，我們認(rèn)為將“燒堿石墨電槽更新工程”項目調(diào)整為“采用 4 萬噸 /年離子膜燒堿技改工程”是很有必要的。 究范圍 本報告研究范圍“原有 10 萬噸 /年燒堿一次鹽水配套改造及二次鹽水精制，淡鹽水脫氯，整流及電解，土建規(guī)模及鹽水一次改造和整流部分按 4萬噸 /年考慮 . 究結(jié)論 研究的簡要綜合結(jié)論 項目所需要的原、輔材料本公司已經(jīng)具備供給條件，本項目的產(chǎn)品具有逐漸增加需求的市場前景。 項目建成后提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了產(chǎn)品成本 提高了產(chǎn)品價格，有利于提高企業(yè)的抗市場風(fēng)險能力。 項目采用具有國際先進技術(shù)的離子膜生產(chǎn)燒堿可使產(chǎn)品質(zhì)量好，純度高、能耗低、污染小、操作靈活，并有安全可靠等優(yōu)勢。 項目建成后有著良好的經(jīng)濟效益及社會效益。 附：主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)（見表 1 表 1 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表 序號 項目名稱 單位 數(shù)量 備注 一 生產(chǎn)規(guī)模 1 32子膜（折 100% 萬 t/a 4 二 產(chǎn)品方案 1 32%液堿（折 100% 萬 t/a 4 2 濕氯氣（折 100% 萬 t/a 3 濕氫氣（折 100% t/a 1000 三 操作時間 時 /a 8000 四 主要原材料、輔助材料用量 1 澄清鹽水（折 100% t/a 58480 2 高純鹽酸（折 100% t/a 1040 3 100%t/a 320 4 螯合樹脂 l/a 360 5 純水 t/a 100000 6 離子膜 M2/a 4200 7 亞硫酸鈉 t/a 五 公用動力消耗量 1 電解用電（折交流） 萬 a 9400 2 動力電 萬 a 180 3 氮氣 萬 N M3/a 8 六 三廢排放量 1 樹脂塔酸性廢液 周期 32 2 樹脂塔堿性廢液 周期 44 七 運輸 新增 八 工程定員 1 生產(chǎn)工人 人 56 2 技術(shù)人員、管理人員 人 6 九 工程總占地面積 800 十 工程建、構(gòu)筑物占地面積 920 十一 工程總投資額 萬元 7000 新增 1 固定資產(chǎn)投資 （ 1） 建設(shè)投資 萬元 其中： 萬美元 400 （ 2） 固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅 萬元 0 （ 3） 建設(shè)期利息 萬元 150 2 流動資金 萬元 500 十二 年銷售收入 萬元 10104 不含轉(zhuǎn)入老廠產(chǎn)品 十三 工廠成本 1 年總成本 萬元 十四 年增利潤總額 萬元 2169 平均值 十五 年銷售稅金 萬元 1016 平均值 十六 財務(wù)評價指標(biāo) 1 投資利潤率 % 2 投資利稅率 % 39 8 3 投資回收期 3 4 （ 1） 稅前（含建設(shè)期） 年 （ 2） 稅后（含建設(shè)期） 年 4 財務(wù)內(nèi)部收益率 （ 1） 稅前 % （ 2） 稅后 % 十七 清償能力指標(biāo) 1 借款償還期（含建設(shè)期） 年 3 4 第二編 市場預(yù)測 近年來，雖然燒堿產(chǎn)品市場需求量以平均每年增加 t 速度擴容，但國內(nèi)許多新建和擴改裝置紛紛投產(chǎn)，使得生產(chǎn)能力大于實際產(chǎn)量，而出口量并沒增加多少， 因此燒堿市場呈供大于求的局面，致使價格下滑。 幾年來燒堿產(chǎn)量，市場供需現(xiàn)狀分析 至 1999 年末，國內(nèi)氯堿生產(chǎn)企業(yè) 237 家，生產(chǎn)能力已突破 770 萬 t/a(折 00%燒堿 )，產(chǎn)量 t，“九五”期間，燒堿產(chǎn)量從 532 萬 t 增至 557 萬t，年平均增大率 而世界年均增長率為 2%?！熬盼濉逼陂g離子膜法產(chǎn)能快速增長，其占燒堿總產(chǎn)量比例為： 1996 年占 1997 年占 16%，1998 年占 21%， 1999 年占 見表 全國燒堿產(chǎn)量及增長率 1998 年 1999 年 1999 年 生產(chǎn)方法 產(chǎn)量 /萬 t 占總產(chǎn)量 % 產(chǎn)量 /萬 t 占總產(chǎn)量 /% 增長 /% 離子膜法 膜法 銀法 苛化法 總計 57 999 年湖南省化工系統(tǒng)燒堿產(chǎn)量為 32 萬噸左右，市場需求量為 35萬噸，加之今年本市原新城化工廠 2 萬噸 /年燒堿裝置停產(chǎn)，省內(nèi)燒堿缺口為 5 萬噸 /年左右。 由于我公司水合肼裝置將由 5000t/a 擴大到 1 萬噸 /年。需多耗燒堿產(chǎn)品產(chǎn)量可達 t/a。加之公司 t/a，固堿工程已經(jīng)投產(chǎn)，因此，本工程實施不會增加產(chǎn)品銷售壓力。 堿遠(yuǎn)期需要量及消費去向預(yù)測 1999 年國內(nèi)燒堿的消費量約為 485 萬 t。據(jù)專家預(yù)測，到 2005 年內(nèi)燒堿產(chǎn)品量可達 657 萬 t/a，國內(nèi)需求量 636 萬 t/a。隨著我國燒堿裝置的不斷優(yōu)化和規(guī)?；?，會計到 2005 年燒堿出口量可大大增加，最大程度地緩解供大于求的矛盾。 “九五”期間，化工耗堿比例不斷上升 ，輕工耗堿比例不斷下降，原因是進口紙漿和小紙廠的關(guān)閉。我國具體燒堿消費構(gòu)成見表 我國燒堿消費構(gòu)成 % 目 19971998 2000 年 一、 輕工 、紙漿 成洗滌劑肥皂脂肪酸 精飲料其它 、 化工 0 主要有機產(chǎn)品 7 無機氨品 藥 它 、 紡織工業(yè) 膠 纖維 染布 棉織品用紗 它 、醫(yī)藥（ 霉素） 、冶金（煉鋁、稀土） 、石油（開采煉制） 、 水處理 、 軍工 、 其它 幾年產(chǎn)品進出口情況 進口數(shù)量： 1996 年至 1999 年平均每年進口 t，一般每年占出口量的 9%10%。 1999 年固堿、液堿分別進口 t； t；比 1998 年固堿進口增加 t，增長 10%。 出口數(shù)量： 1996 年至 1999 年平均每年出口 t， 1998 年最多為 t， 1999 年最少為 t。 隨著國內(nèi)氯堿行業(yè)電費的下調(diào)，降低燒堿生產(chǎn)成本，有望使我國燒堿出口量逐步增加。 子膜燒堿銷售形勢，市場前景預(yù)測 該離子膜燒堿裝置上馬后，生產(chǎn)出的離子膜燒堿質(zhì)量好，成本低，產(chǎn)品性能大大優(yōu)于隔膜法燒堿，因此可以預(yù)計其國內(nèi)、國際市場競爭力會大大提高，銷售形勢比現(xiàn)在肯定會有好轉(zhuǎn)，進入國際市場前景也會一片光 明。 堿價格分析與預(yù)測 近年我國燒堿市場不景氣，分析其原因為： (1)供需不平衡，近年國內(nèi)新建和技改的燒堿裝置紛紛投產(chǎn)，使得生產(chǎn)能力大于實際產(chǎn)量，而每年又只有 26 萬 t 左右出口，市場呈供大于求局面，使價格下滑。 (2)下游產(chǎn)品耗量下降。 1996 年以來，國家加大環(huán)保工作力度，強制關(guān)閉了一些不符合環(huán)保要求的小造紙廠，還有皮革、印染，農(nóng)藥用堿大戶減少了燒堿的消耗量，加劇了供大于求局面，使產(chǎn)品價格下滑。 (3)燒堿裝置開工率低。成本升高，效益降低。如 1999 年燒堿生產(chǎn)能 力為 770 萬 t/a ，產(chǎn)量卻只有 557 萬 t/a ，開工率不足 80%。 但是，從國際行情看，西歐、北美等地區(qū)因?qū)ξ廴敬蟮哪承┞犬a(chǎn)品限產(chǎn)。燒堿產(chǎn)量減產(chǎn)，而燒堿需求量還會有不同程度上升，特別是質(zhì)量好的離子膜堿需求會大增，因此預(yù)計離子膜燒堿的價格會比隔膜堿要高。 本工程離子膜燒堿定價： 1350 元 /噸（折 100%液氯定價： 1200元 /噸，氫氣定價： 4800 元 /噸。 第三篇 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 品方案的選擇與比較 X 化工廠現(xiàn)有燒堿生產(chǎn)規(guī)模 10 萬噸 /年， 其中金屬陽極隔膜法燒堿 6萬噸 /年，石墨陽極隔膜法燒堿 4 萬噸 /年。單就生產(chǎn)能力而言，雖然達到了一定的生產(chǎn)經(jīng)濟規(guī)模，但是由 于生產(chǎn)裝備落后，企業(yè)經(jīng)濟效益仍不夠好。 4成噸 /年石墨陽極電解裝置的電槽等主要設(shè)備和生產(chǎn)工藝技術(shù)均已非常陳舊，致使生產(chǎn)不僅成本、能耗高，廢水造成環(huán)境污染嚴(yán)重而且產(chǎn)品質(zhì)量低， 用領(lǐng)域受到很大限制，滿足不了用戶的需求。為了迅速而徹底地改變生產(chǎn)技術(shù)落后狀況，提高經(jīng)濟效益和社會效益，適應(yīng)本地區(qū)用戶對高純度燒堿的需求，淘汰石墨陽極隔膜法燒堿，改建離子膜法燒堿確屬勢在必行。 離子膜法燒堿是化工部“九五”七大工程之一，計劃在“九五”期間全面停止水銀法燒堿生產(chǎn)，淘汰絕大部分石墨陽極法燒堿生產(chǎn)裝置，大力發(fā)展離子膜法燒堿，至 2000 年離子膜法燒堿比重由占“八五”末的 10%發(fā)展到 25%，發(fā)展 42%以上液堿及 93%以上固堿。氯堿行業(yè)的氯平衡產(chǎn)品，基于含氯、耗氯的精細(xì)化工產(chǎn)品，特別是附加值高的有機氯產(chǎn)品，其市場前門廣闊，應(yīng)作主導(dǎo)發(fā)展產(chǎn)品。 淘汰 4 萬噸 /年石墨陽極燒堿改建 4萬噸 /年離子膜法燒堿裝置，主要原材料、生產(chǎn)裝置及公用工程的配套能力基本持平，同時氯平衡維持不變，完全符合氯堿安全生產(chǎn)要求。 品品種及生產(chǎn)規(guī)模 子膜燒堿 （）裝置能力 32%液堿（按 100%） 40000 噸 /年 聯(lián)產(chǎn)氯氣（按 100% 36400 噸 /年（賣給老廠，現(xiàn)有 5 萬噸 /年能力，實產(chǎn)不到 3 萬噸 /年，能力富余不需增加投資） 聯(lián)產(chǎn)氫氣（按 100% 1000 噸 /年（賣給老廠） （） 生產(chǎn)量 32%液堿（按 100%） 40000 噸 /年 品規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo) 1）離子膜燒堿質(zhì)量指標(biāo)：（ 11199 產(chǎn)品級別 指標(biāo) 指標(biāo)名稱 優(yōu)級 一級 合格 型 型 型 型 氫氧化鈉 % 酸鈉 % 化鈉 % 氧化鐵 % 化鈣 % 氧化鋁 % 氧化硅 % 酸鹽 %以 2)隔膜法液體燒堿指標(biāo)： 產(chǎn)方法 級別 指標(biāo) 指標(biāo)名稱 隔膜法 測定方法 一級 二級 氫氧化鈉 % 酸鈉 % 化鈉 % 氧化二鐵 % 3)隔膜法固堿質(zhì)量指標(biāo)： 產(chǎn)方法 級別 指標(biāo) 指標(biāo)名稱 隔膜法 測定方法 一級 二級 氫氧化鈉 % 酸鈉 % 化鈉 % 氧化二鐵 % 4)離子膜法片堿質(zhì)量指標(biāo)： 98% 套氯產(chǎn)品品種與規(guī)模（氯氣平衡 表） 序號 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)量（ t/a） 耗氯量 備注 1 燒堿 100000 離子膜堿 4 萬 t/a 2 氯氣（干） 88750 3 4 耗氯產(chǎn)品 0000 37000 6 合成鹽酸 液氯 60000 50000 18600 50250 7 氯油 12500 16250 8 次氯酸鈉 10000 1800 9 水合肼 5000 10000 10 耗氯合計 128900 耗氯裝置的富余率為 符合化工部設(shè)計規(guī)范要求。 產(chǎn)制度 主生產(chǎn)裝置崗位操作人員班次為四班三運轉(zhuǎn)，成品貯運及包裝等崗位可根據(jù)需要靈活安排班次，一般為常日班。 操作時間： 8000 小時。 第四篇 工藝技術(shù)方案 產(chǎn)工藝技術(shù)路線方案的選擇 解工藝技術(shù)路線的選擇 燒堿生產(chǎn)方法分為苛化法、電解法二種。電解法制取燒堿，國內(nèi)外可供選擇的生產(chǎn)方法有三種：水銀法、隔膜法、離子膜法?？粱ㄊ茉霞儔A的限制，國內(nèi)外生產(chǎn)燒堿均以電解法為主。 水銀法電解工藝汞害嚴(yán)重，逐漸被淘汰或更換。隔膜法電解制燒堿，其產(chǎn) 量一直占我國總產(chǎn)量的大部分。但該法電解出來的燒堿濃度低，并帶有大量的氯化鈉，而一值不能直接作產(chǎn)品使用，尚需經(jīng)過蒸發(fā)、濃縮、除鹽后可作為產(chǎn)品銷售。同時，因其含鹽量高，只能用于一般的紡織、造紙等工業(yè)，不能用于人造纖維等需要高純堿的工業(yè)。 離子膜制燒堿是當(dāng)今世界上氯堿工業(yè)最新制堿技術(shù)。離子膜電解槽制出的堿液，具有濃度高、含鹽低、質(zhì)量高、能耗少、無汞害、無石棉絨污 ，成本低等特點，因此，離子膜法制燒堿工業(yè)已成為世界氯堿工業(yè)的發(fā)展方向。 離子膜法制取燒堿與隔膜法，水銀法比較其優(yōu)點如下： 生產(chǎn)高純度燒堿，符合化纖用堿要求，離子膜堿的氯化鈉及氯酸鹽含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于隔膜堿，見表 4 離子膜燒堿能耗比水銀法、隔膜法都低，可直接生產(chǎn) 30%以上的高純堿，總能耗比隔膜法低 25%左右，比水銀法低 15%， 見表 4 水銀法有汞害，隔膜法有石棉絨的污染，如果是石墨陽極電解還有鉛污染，而離子膜法電解制燒堿則無上述的污染。 離子膜法制燒堿，生產(chǎn)穩(wěn)定性比隔膜法、水銀法都高。而且可隨電力負(fù)荷的變化而調(diào)整其產(chǎn)量；亦可適應(yīng)較大的 電流負(fù)荷波動范圍，而隔膜法生產(chǎn)只能在電力均衡的條件下進行，否則產(chǎn)量與質(zhì)量均難以保證。 離子膜法電解裝置占約為隔膜法或水銀法的一半左右。 離子膜電解槽使用壽命長，運行安全可靠，生產(chǎn)運行穩(wěn)定，裝置自控水平高。 表 4膜堿與離子膜堿質(zhì)量比較表 指標(biāo) 隔 膜 法 離 子 膜 法 目 30%2%0%2% 5 2 % % % 4離子膜堿與水銀堿、隔膜堿每噸燒堿的能耗比較（折 100%） 能 耗 生產(chǎn)方法 單位 離 子 膜 法 水 銀 法 隔 膜 法 工業(yè)電 150 3300 2480 動力電 5 70 90 蒸汽折電 200 1100 總能耗 195 3570 3670 綜上所述，本著節(jié)約能源，降低消耗 ，減輕環(huán)境污染，提高企業(yè)的競爭能力、經(jīng)濟效益和社會效益的原則，本工程以建設(shè)離子膜法裝置為宜。 藝流程說明 本工程是以離子膜燒堿取代石墨陽極制堿，改造工作主要是在鹽水精制和電解工序進行。氯氫處理，蒸發(fā)及固堿工序均利用原裝置，本報告不再介紹其生產(chǎn)工藝過程。 水一次精制予處理 來自化鹽桶的堿性飽和粗鹽水經(jīng)加入二氯化鋇除去硫酸根后分一部分加入次氯酸鈉（或未經(jīng)脫氯的淡鹽水），在反應(yīng)桶（帶攪拌）中，控制粗鹽水中游離氯為 1壞其中的有機物。之后泵送加壓溶氣罐 ，將壓縮空氣溶入其中；經(jīng)文丘里管在鹽水中加三氯化鐵絮凝劑；之后進入予處理槽，將鹽水中的鎂和固形物除去 現(xiàn)有鹽泥處理裝置處理），清液經(jīng)折流槽，加入純堿液再經(jīng)反應(yīng)桶（帶攪拌）進入中間加料槽由泵送入戈爾膜過濾器。 爾膜過濾器其結(jié)構(gòu)與管式過濾器相同。其核心是薄膜濾芯，它是在支撐籠骨上復(fù)以彭體聚四氟乙烯膜復(fù)合層。其濾芯具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性和極低的磨擦系數(shù)，濾膜薄而多孔，孔徑小于 1 微米，可實現(xiàn)低壓過渡及低壓反沖洗，濾液質(zhì)量穩(wěn)定。戈爾膜過濾器實行脈沖式運行，過濾與反沖洗交替進行 ，循環(huán)往復(fù)，接近于連續(xù)運行。濾渣累積到一定量時從底部排入鹽泥槽。戈爾膜過濾裝置設(shè)計為 制并可與 統(tǒng)通訊，操作方便、運行可靠，濾液可直接送螯合樹脂塔。 水二次精制 經(jīng)戈爾膜過濾器過濾后的精鹽水流入中間槽，泵送樹脂塔加料槽。在加料槽中加入亞硫酸鈉除去鹽水中游離氯和氯酸鹽。泵送經(jīng)鹽水加熱器升至 65 50C 進入離子交換柱。 離子交換系統(tǒng)由三個（也可以兩個）組成。每個交換柱都具有 100%的交換能力，三個或兩個交換柱串連運行。樹脂床充填以苯乙烯和二乙烯苯共聚物為骨架帶氨基 磷酸功能團的螯合樹脂。該功能團能與許多金屬離子形成絡(luò)合物，其親合力順序為： 精鹽水經(jīng)布水器向上向下流經(jīng)樹脂床被螯合樹脂純化 ,經(jīng)樹脂處理后的純鹽水經(jīng)樹脂捕集器后進入純鹽水貯槽。 離子交換樹脂其交換能力有一定限制，在達到樹脂穿透點之間（通常達交換容器的 80%），就必須再生處理以恢復(fù)其交換能力。 離子交換柱運行步驟通常為：（ 1）鹽水倒空及置換。（ 2）純水或純水加空氣反洗。（ 3）用 4%生。（ 4）純水漂洗。（ 5）用 4%型。 6）純鹽水漂洗 。（ 7）投入再使用。 通常每個交換柱 24 小時再生一次，再生之后串入流程后部運行。 再生用鹽酸必須是食品級高純鹽酸，用去離子水在再生酸槽中配制為4%的再生鹽酸作一次性使用，也有配制為 10度的再生鹽酸供多次使用。再生用堿也必須是高純堿。用去離子水在再生堿槽中配制為 4%再生堿，供一次性使用。 再生廢液排入地槽送出界區(qū)集中處理。 離子交換系統(tǒng)控制可采用 鹽水貯存 純鹽水是離子膜電解槽的進料鹽水。有泵送電槽方式和高位槽供料兩種。后者 供料壓力恒定，并有足夠貯存體積以應(yīng)付突發(fā)事故，所造成的系統(tǒng)停車。籍重力自流置換電槽陽極室內(nèi)的被氯氣飽和的陽極液 ,并將氯氣驅(qū)趕出電解槽以保護陽極涂層和離子交換膜。 用純鹽水泵將純鹽水由純鹽水槽經(jīng)純鹽水加熱器升到 80 50C 送入鹽水進料高位槽 80l 經(jīng)電槽室鹽水管送入電解槽陽極室。 電解 (1)來自高位槽的純鹽水經(jīng)每臺電解槽的鹽水轉(zhuǎn)子流量計計量后進入電槽陽極室，來自堿循環(huán)系統(tǒng)的 31%（ 淡堿液經(jīng)每臺電解槽的堿流量計計量后進入電槽 陰極室。在陰極同陽極之間用一張離子交換膜分隔。在電流的作用下，陽極室的氯離子在陽極上失去電子被氧化，生成氯氣，從陽極上析出進入氯氣總管。而陰極室的氫離子在陰極上獲得電子被還原， 成氫氣，從陰極上析出，進入氫氣總管。在電場的作用丁鈉離子以水合離子形式穿過離子交換膜進入陰極室，生成產(chǎn)品氫氧化鈉（ 32%陰極液管排出。由于膜的選擇性，氯離子無法透過膜進入陰極室。故產(chǎn)品堿的品質(zhì)很高。同樣由于膜的選擇性氫氧根離子不能透過膜進入陽極室 ,故氯氣純度很高。 (2)電槽室氯氣總管的控制壓力為 2100氫氣總管控制壓力為2225氫壓差為 125一套壓差控制儀自動調(diào)節(jié)。 (3)電槽室總管的氯氣進入 一個氯氣液封罐，液封罐的液封壓力為2200總管氯氣壓力超過該值時從總管逸出，排入事故氯處理系統(tǒng)。電槽室總管的氫氣進入一個氫氣液封罐，液封罐的液封壓力為 2325 總管氫氣壓力超過該值時，氫氣從總管氯氣壓力超過該值時，氫氣從總管逸出經(jīng)液封罐上的阻火器排入大氣。 (4)總管氯氣經(jīng)減壓調(diào)節(jié)閥后減壓至微負(fù)壓送往氯處理工序，而總管氫氣經(jīng)減壓調(diào)節(jié)閥減壓至微正壓 ，送往氫處理工序。 解液循環(huán) (1)堿液循環(huán) 濃度為 32%產(chǎn)品堿液由電槽室總管自流進堿循環(huán)槽，從堿液中逸出的氫氣從循環(huán)槽頂部排出，進入氫氣總管。堿液經(jīng)燒堿循環(huán)泵分為兩部份：一部分作為產(chǎn)品堿經(jīng)產(chǎn)品堿冷卻器冷卻至 100C 送出界區(qū)另一部分加入去離子水稀釋至 31%燒堿加熱 /冷卻器循環(huán)進入電解槽。產(chǎn)品量同循環(huán)量的比例為 1:7 (1)堿循環(huán)槽的液位由儀表調(diào)節(jié)回流自動控制。 循環(huán)槽同電槽室內(nèi)的低壓氮氣管連通，避免循環(huán)槽內(nèi)內(nèi)因堿液過量排出形成負(fù)壓吸入空氣造成事故。 (2)淡鹽水循環(huán) 電槽排出的淡鹽水（濃度為 200gl 溶有氯氣）并含有游離氯經(jīng)電槽室內(nèi)總管自流入淡鹽水槽，逸出的氯氣進入氯氣總管，淡鹽水經(jīng)淡鹽水泵直接送入隔膜電解槽。 材料及動力消耗 2%離子膜堿消耗定額 表 4 以每噸 100% 序號 名 稱 單位 消 耗 量 備 注 噸耗 年耗 1 100%計） T 9240 2924t/a 2 高純 100%計） 1 1020000 1020t/a 3 100%計） 160000 160t/a 4 螯合樹脂 L 80 180l/a 5 純水 T 0000 50000t/a 6 離子膜 00 200m2/a 7 直流電 150 43000000 4300 萬 a 8 動力電 160000 16 萬 a 9 氮氣 0 4 萬 a 10 亞硫酸鈉 9000 a 堿消耗定額 表 4 以每噸 100% 號 名 稱 單 位 消 耗 量 備 注 年 噸 年 耗 電 量 1 100%計） 9840 2 化學(xué)品 960 3 包裝袋 個 42 833280 4 重油 50 4960000 5 動力電 2 238080 6 循環(huán)水 32C T 28 555520 7 蒸汽 T 920 要設(shè)備選擇 鹽水過濾 目前用于鹽水及精制的過濾器有燒結(jié)碳素管過濾器和戈爾膜過濾器兩種，據(jù)兄弟廠家介紹此兩種過濾器投資相差不大，但燒結(jié)碳素管過濾器運行費用較高，因此，本工程擬采用上海戈爾公司戈爾膜過濾器，設(shè)備能力按 4 萬噸 /年能力選型，型號為 合樹脂塔 目前，國內(nèi)離子膜生產(chǎn)廠家使用國內(nèi)南通南寶公司生產(chǎn)的螯合樹脂塔的用戶較多，效果較好。 按 3 萬噸 /年燒堿能力配備，規(guī)格為： 12004500樹脂填充高度 1380質(zhì)為 碳鋼內(nèi)襯鈣鎂橡膠。其作用為進一步清除鹽水中的有害雜質(zhì)，是二級鹽水精制的關(guān)鍵設(shè)備。運轉(zhuǎn)的好壞直接影響電解工序的正常操作和離子膜及極板涂層的壽命。 子膜電槽 電解槽是電解法制燒堿的核心設(shè)備。目前，世界上離子膜電解槽可分為單極式和復(fù)極式兩種。制造離子膜單極式電解槽的公司有：德國伍德公司、日本旭硝子公司、英國 司、美國西方公司、意大利迪諾拉公司；制造復(fù)極式電解槽的公司有：日本旭化公司、日本德山曹達公司、德國伍德公司、意大利迪諾拉公司、美國西方公司等。 這兩種槽型最本質(zhì)的區(qū)別 在于復(fù)極槽之電極為復(fù)極，即陰陽極結(jié)合在一起，供電回路是單元槽串聯(lián)，而后每臺槽并聯(lián)，即所謂“先串聯(lián)后并”，因此是高電壓、低電流的電解槽。單極式電解槽是陰、陽兩極為單極，供電回路為單元槽并聯(lián)，而后每臺槽串聯(lián)，即所謂“先并后串”，因此，是高電流、低電壓電解槽。復(fù)極槽與單極槽性能比較見表 4 4復(fù)極槽與單極槽優(yōu)缺點比較 復(fù) 極 槽 單 極 槽 供電 高電壓、低電流、槽間電流分布均勻 低電壓、高電流、單槽電壓高，槽間電流分布不均勻 安裝 密封部件少、安裝方便 聯(lián)接點多、安裝較復(fù)雜 槽間電壓降 導(dǎo)體電壓降小 聯(lián)接點多、電阻高、電壓降大 匯流排 節(jié)約槽間銅導(dǎo)板 槽間導(dǎo)電母排用銅量大 循環(huán)方式 強制循環(huán)、耗費動力 自然循環(huán)、節(jié)約動力 膜利用率 高 92% 低 72維修管理造價 簡單、方便、維修管理費用低 電槽數(shù)多、維修工作量大、維修管理費用高。比復(fù)極高20% 其它 單元槽出事故時，對系統(tǒng)影響大，更換單元槽須整槽停車。膜破損易檢查，且有自動保護裝置。 單臺槽故障對系統(tǒng)影響小，只須停一臺槽，只影響500a 能力，膜破損及單元槽故障不易檢查，無安全保護裝置。 由上表可知，單極槽和復(fù)極槽各有所長，同時存在各自不足之處，但因鹽水精制技術(shù)、高電流密度的膜和槽技術(shù)的提高。復(fù)極式電槽成為氯堿工業(yè)的發(fā)展方向。因此本工程宜采用復(fù)極式電槽為宜 。 置需引進的內(nèi)容和范圍 電槽： 2 臺以及配套離子膜、表面管道、儀表等。經(jīng)詢價， 1 萬噸 /年離子膜裝置需花費外匯 80 萬美元（包括離子膜電槽、膜、銅排、基礎(chǔ)設(shè)計及開車服務(wù)，槽頭元件等內(nèi)容）。 藝主要設(shè)備一覽表（新增） 靜止設(shè)備 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 結(jié)構(gòu)材料 數(shù) 量 適應(yīng)能力 鹽水 予處理器 5600 8000 鋼 1 臺 40Kt/a 戈爾膜過濾器 1 套 20Kt/a 離子交換塔 1200 4500 鋼襯膠 3 臺 20Kt/a 樹脂塔加料 3200 5600 臺 40Kt/a V=50 純鹽水貯槽 5400 7000 V=160 臺 40Kt/a 純鹽水高位槽 1800 2800 V=7 臺 40Kt/a 樹脂塔鹽水加熱器 板式 鈦 1 臺 純鹽水加熱器 板式 鈦 1 臺 堿液循壞槽 3000 3400 V=24 1 臺 40Kt/a 淡鹽水槽 2400 3400V=15襯鈦 1 臺 40Kt/a 堿液加熱冷卻器 板式 鎳 1 臺 產(chǎn)品堿冷卻器 板式 鎳 1 臺 2%液堿槽 1200 3000 V=3銹鋼 1 臺 40Kt/a 再生鹽酸槽 2500 3400 V=16 臺 40Kt/a 再生堿液槽 2000 3400 V=10銹鋼 1 臺 40Kt/a 反應(yīng)槽 鋼襯膠 2 臺 40Kt/a 溶氣罐 鋼襯膠 1 臺 40Kt/a 中間槽 鋼襯膠 1 臺 40Kt/a 離子膜電槽 組合 2 臺 40Kt/a 整流變壓器 V=270I=55 1 臺 40Kt/a 轉(zhuǎn)運設(shè)備 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 結(jié)構(gòu)材料 數(shù) 量 適應(yīng)能力 堿液循環(huán)泵 Q=60m3/h 鎳 2 臺 20Kt/a 淡鹽水泵 Q=25m3/h 鈦 2 臺 20Kt/a 離子交換塔加料泵 Q=30m3/h 鈦 2 臺 20Kt/a 再生酸泵 Q=5m3/h 鑄鐵襯 4F 2 臺 20Kt/a 再生堿泵 Q=3m3/h 不銹 鋼 2 臺 20Kt/a 純鹽水泵 Q=30m3/h 鈦 2 臺 20Kt/a 動控制 二次鹽水及電解工序要求有較高的自動化水平 ,設(shè)一個集中控制室 ,采用集散系統(tǒng) 現(xiàn)對工藝過程的監(jiān)視、控制、程序控制、報警和聯(lián)鎖。并且具有工藝流程圖顯示、報警、打印、生產(chǎn)報表打印、事故和主要工藝參數(shù)趨勢記錄。 其余則設(shè)分控制室，采用常規(guī)儀表將主要工藝參數(shù)集中于控制室進行監(jiān)視、控制、報警和聯(lián)鎖。 第五篇 原料、輔助材料及燃料的供應(yīng) 要原材料供應(yīng) 表 號 原材料名稱 規(guī) 格 年用量 （噸） 來 源 1 原鹽 310ag/l 12mg/l 5g/l 58480 (折 100% 本廠提供 2 亞硫酸鈉 95% 36000 外購 3 螯合樹脂 購 4 高純鹽酸 31%(w/t) l(w/t) mg/l(w/t) 0.1 mg/l(w/t) 2040 本廠提供 5 離子膜 230L 243W 400進 公用工程供應(yīng) 5號 名 稱 單位 每小時耗 年 總 耗 備 注 1 直流電 150 88000000 2 動力電 25 1138080 3 純 水 0000 4 循環(huán)水 271040 5 工藝及儀表用氮氣 00 360000 第六篇 建廠條件和廠址方案 廠條件 址地理位置、地形、地貌概況 X 位于湖南省東部，地處湘江中游，羅霄山脈西側(cè)，東經(jīng) 113008/ 30 ，北緯 27050/ 05 。該市是湘東政治、經(jīng)濟、文化重地，又是一個以重工業(yè)為主，其他工業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的新興工業(yè)城市。 株化集團誠信有限公司本部位于 X 市北郊清水塘工業(yè)區(qū)。 廠區(qū)地形略有起伏，屬湘江侵蝕階地，基底系第三紀(jì)紅砂巖，經(jīng)蝕剝后形成低丘地貌，自然地面標(biāo)高在 之間。 工程地質(zhì)、地震、烈度、水文地質(zhì) 程地 質(zhì) 場地土層自上而下為耕土、亞粘土、砂礫石、紅砂巖、土壤容許承載力 R=180震 地震基本烈度為 6 度區(qū)。 文地質(zhì) 湖南省水文總站 X 水文站提供的湘江百年一遇湘江最高洪水全為 區(qū)地下水埋深為天然地面下 。 象條件 氣溫 年平均氣溫 低月平均氣溫 60C 最高月平均氣溫 340C 全年最低氣溫 全年最高氣溫 430C 濕度： 年平均相對濕度 78% 月平均最大相對濕度 94% 月平均最小相對濕度 73% 氣壓： 年平均氣壓 平均最高氣壓 平均最低氣壓 雨： 年平均降雨量 1418 年最大降雨量 平均最大降雨量 一次最大降雨量 平均降雨量長數(shù) 152 天 積雪：最大積雪厚度 300 一般雪深 10凍 ：最大凍土深度 150向 :常年主導(dǎo)風(fēng)向 北西北 夏季主導(dǎo)風(fēng)向 東南和南 風(fēng)力：最大風(fēng)力為 9 級 全年靜風(fēng)率 22% 基本風(fēng)壓 35kg/照：年日照時數(shù) 1672 小時 日照率 38% 冬季日照時數(shù) 60時 夏季日照時數(shù) 200 小時 風(fēng)速：年平均風(fēng)速 s 年最大風(fēng)速 24m/s 區(qū)與城鎮(zhèn)社會經(jīng)濟現(xiàn)況的發(fā)展規(guī)劃 誠信有限公司前身為 X 化工廠始建于 1956 年， 1959 年和 1965 年先后建成氯堿和化肥 兩個系統(tǒng)并投入生產(chǎn)，經(jīng)過近 40 年的建設(shè)和發(fā)展，該公司已是一個以生產(chǎn)基本化工原料、化肥、農(nóng)藥為主的綜合性大型骨干化工企業(yè)，省計劃單列產(chǎn)值和銷售收入在全國 520 家大型企業(yè)之內(nèi)。 區(qū)交通運輸 路運輸 X 市是我國南北交通要道，京廣線，浙贛線三條線路主動脈在此交匯，X 站是交通特大樞紐之一。株化集團誠信有限公司專用線運輸能力 350 萬 /年，擁有 20 股道，機車、車輛、運輸設(shè)施完善，專用線通過喻家坪車站與湘黔線相接，與全國鐵路相通。 路運輸 廠內(nèi)道路成網(wǎng)與廠外城市道路相接 ,經(jīng) 107、 320國道與鄰省級公路貫通 . 運 廠區(qū)臨近湘江，廠南約 里遠(yuǎn)有霞灣碼頭，通過湘江水運可達長江，也可經(jīng)洞庭湖與資、源、澧各水系相連。 總之株化集團誠信有限公司鐵路、公路四通八達，水陸運輸都十分便利。 源、供排水工程、防洪等情況 廠區(qū)水源來自城市輸水管網(wǎng)，本工程用水來自現(xiàn)有給水系統(tǒng)。 街區(qū)排水進入生產(chǎn)廠房附近現(xiàn)有排水管網(wǎng)。 廠區(qū)地面標(biāo)高高于百年一遇的洪水位。 源、供電、電訊、供熱 誠信有限公司有一個 1105降壓站，電源來自位于廠區(qū)西北的白馬垅變電站，另一電源由 X 電廠引一回路 110至株化總降壓站，作為保安電源，本工程供電來自株化總降壓站。 電訊引自廠區(qū)交換站。 蒸汽來自廠區(qū)現(xiàn)有供熱系統(tǒng)。 地施工和協(xié)作條件 X 地區(qū)建筑施工力量雄厚，株化自己有一個施工、安裝隊伍該公司位于清水塘工業(yè)區(qū)，該區(qū)內(nèi)有湘江氮肥廠、 X 冶煉廠、廣州軍區(qū)農(nóng)藥廠、 X 電廠、 X 三水廠等，相互協(xié)作條件較好。 與城鎮(zhèn)、地區(qū)規(guī)劃的關(guān)系和生活福利設(shè)施的條件 本工程屬節(jié)能改造項目，株化生產(chǎn)、生活設(shè) 施齊全，已有商店、學(xué)校、醫(yī)院、俱樂部等商業(yè)服務(wù)及文教娛樂設(shè)施和食堂、浴室、宿舍等配套生活福利設(shè)施，目前尚有余力可供利用。 前廠內(nèi)土地使用現(xiàn)狀、廠區(qū)擬占地、需征土地情況 廠區(qū)建筑系數(shù)雖較高，但廠區(qū)尚有部分空地可供本工程使用。本工程擬占地 1800 平方米，不需新征地。 址概況 廠址擬選在廠區(qū)氯堿系統(tǒng)原 10 萬噸 /年燒堿生產(chǎn)街區(qū)內(nèi)。 本方案優(yōu)點：不征地、少拆遷，二次鹽水精制，新增整流、電解、脫氯布置于蒸發(fā)預(yù)留地，并按 4 萬噸 /年封建規(guī)模設(shè)計。這樣布置可以與老 系統(tǒng)緊密結(jié)合，充分利用現(xiàn)在一次鹽水制備、氯氫處理、蒸發(fā)、片堿等裝置。動力供應(yīng)系統(tǒng)及公用工程輔助設(shè)施均可利舊或在原有基礎(chǔ)上稍作改造合并使用即可。 總平面布置圖附后 第七篇 公用工程和輔助設(shè)施方案 圖運輸 圖 本工程廠址選在我廠氯堿