年5万吨离子膜烧碱工程建设项目可行性研究报告

1.2.1根据氯碱行业用电量大、负荷率高、项目可以带动本公司电力开发和装机总量增加，利用自备电厂优势，降1.2.2根据氯碱平衡的行业发展原则，推进有利于企业主要产品生产基地化、资源配置合理化，以最少的资金投入生产装置包括：一次盐水、二次盐水及电解、氯氢处理（含事故氯化工、纺织、冶金、电力、医药、农药、染料及有机颜料等行业，离子膜法电解制出的高纯度烧碱是化纤、医药、精细化工行业迫切需要的原环氧化合物、农药、增塑剂、合成橡胶、漂白剂、杀菌消毒剂化纤和制计约占全国总用量的77.3%左右，其余用于医药、冶金及其它领域，约随着我国氯碱工业的发展，烧碱的生产能力和产量不随着国民经济的高速发展，各行各业对烧碱和氯气的对氯气的需求增长日益旺盛并超过对烧碱的需求，在满足大量氯气需求我国各行业的发展并不平衡，其中有机化工将有较快发展，因此化工用烧碱将年均增长5.8%。其它及纺织印刷等行业也有一定增大利亚、拉丁美洲和一些亚非国家则消费了全部出口烧碱。由于澳大利亚和拉丁美洲等地对烧碱的需求仍十分强劲，为我国烧碱出口创造了一我国目前虽然烧碱生产能力相对过剩，开工率仅为80%左右，着国际经济的复苏、国内经济的持续发展，国内外烧碱的需求量将进一步扩大。国外有关资料表明，烧碱需求在今后几年仍将保持较强劲的增增加将拉动氯碱生产能力的进一步扩大，烧碱供过于求的状况还不会从根本上得到改变，但最起码将有所缓解。另外，离子膜烧碱因产品质量高、能耗低、三废少、成本低，已成为全世界氯碱工业发展的方向。从全国目前烧碱产需情况来看，总生产能力虽已高于需求，但高纯度离子膜法烧碱产量仍然较低。因此，凭借离子膜法烧碱产品的质量优势，将本装置所产烧碱有一部分32wt%液碱用于本厂各装置，其余大部分根据原材料、能源、运输等现行价格，参照氯碱行业内部同类产品烧碱产品方案选择的原则，近期主要考虑市场销售，远期开发耗碱项目；其他产品方案选择的原则，主要满足企业内部生产装置需要；保持吃氯产品总消耗氯能力与电解产氯能力相互平衡，保证生产安全。结3.2.3液氯工段按5万吨/年液氯规模建设,考虑全厂氯平衡系数大于3.3.2离子交换膜法电解联产湿氯气,湿氢气参照执行引进合同质量标准:O2≤ H2 H2≥氯含量，%（V/V）≥HCL含量wt%Fe3+含量wtppm≤Ca2++Mg3+含量wtppm≤CLO-含量wtppm0≥过滤盐水制备是氯碱生产工艺过程至关重要的工段，精制效果的好经虹吸式砂滤器、a-纤维素预涂的炭素烧结管过滤器，最终除去沉淀物提到合格的过滤盐水该工艺对杂质钙镁比有一定要求，流程较长，设备庞大、占地多，a-纤维素预涂比较麻烦，而且管理繁琐、运行和检修的除去硫酸根，再加上反应剂除去镁离子和有机物，再加入NaCO反应产由于是分别反应除杂质，因此该工艺适合各种规格的原盐和卤水，流程较短，占地较少，过滤器操作简单，自动瞬间反冲，不需要停机清理，淡盐水提浓有单效薄膜蒸发工艺，多效降膜蒸发工艺，多效板式蒸发工艺。单效薄膜蒸发器设备投资少，但蒸气消耗高。多效降膜蒸发汽消耗低，但设备投资高，蒸发器较高，土建投资较高。多效板式蒸发蒸汽消耗低，设备投资较低，蒸发器较小，土建投资较低。本装置拟选用4.1.2二次盐水及电解工艺是离子膜烧碱生产工艺的核心部分。二次盐水及电解工艺的一般包括三道工序：二次盐水精制、离子膜电解及淡盐二次盐水精制目前普遍采用合树脂吸收钙镁等杂质离子。树脂再生隔膜法电解，出电解槽碱液浓度低，含有大量氯化钠，不能直接做产品使用，尚需经过蒸发、浓缩、除盐后方能作产品销售，且只能用于一般的纺织、造纸等工业，而不适用于粘胶纤维、维尼隆、腈纶、味精、染料等需高纯碱的工业，能耗低、无汞害，无石棉污染、投资省，是氯碱离子膜单极槽的槽型，分为单极槽和复极槽。单极槽单台生产能力小，电槽台数较多，较适宜于生产能力较小的装置，单台检修时生产损失较大，设备等价较低。通过对单、复极电槽在技术、经济等方面的综合对比，结合本项目装置能力较大，本项目拟选用引进具有世界先进水却、干燥和净化处理。氯气的冷却有时接冷却两种方式。直接冷却，传热效果好，冷却快。本设计彩氯气经洗涤塔直接冷却，然后再用钛管冷却器间接冷却。氯气干燥塔有泡沫塔和填料塔三种设备。泡沫塔具有传质速率高，生产强度大，结构简单，制造维修方便等优点，缺点是结构氯气压缩设备有纳氏泵、小透平和大透平。纳氏泵电耗高，单台生产能力小，设备台数多，设备总体投资低。小透平电耗低，单台生产能力较大，设备台数较少，设备台数少，设备总体投资高。本装置设计选涤冷却。根据聚氯乙烯装置对氢气较低含水和较高压力的要求，采用循通常根据氯气压缩机压力的不同，将氯气液化方式分为高压法、中压法和低压法三种。高压法和中压法消耗低温冷冻量少，能耗低，但对低压法一般用氨或氟城昂制冷。氨制冷是我国传统的工艺技术，因其使用设备多，占地面积大，能耗高，属淘汰工艺。氟化物制冷是我国近十向年发展起来的技术，在设备数量、占地面积、能耗方面均比氨制和纯镍材质，国内难以加工制作和供应，目前一般成套引进。固碱工艺均采用多效降膜蒸发器，最后是入降膜式固碱炉制得熔融碱，然后再进范围内专利装置最多。SET公司的蒸发器在设计上有独到之处，且设备24合后进入加压溶气罐，饱含空气的盐水减压后在文丘里混合器中与絮凝3来，附着在杂质颗粒上并向上浮起，浮泥在预处理器上部自动排出。澄清后的盐水从预处理器上部溢流进折流槽，加入精制剂入除钙反应器。反应后在盐水自流入盐水缓冲槽，经过滤器进液泵加压后送入戈尔膜过滤器，合格的过滤盐水自流入一次盐水贮槽，再经一次澄清桶、预处理器及戈尔膜过滤器出来的盐泥排入盐泥贮槽，用盐泥泵打入箱式压滤机，压滤后的滤液回收用于化盐，滤渣由堆置风干，一次盐水工段来的过滤盐水，经过流量调节送至离子交换树指塔共于规定值。出离子交换树脂塔出来的二次精制盐水送入电解工序。2台离子交换树脂塔出程序控制器约每24个小时进行一次运转和再生过程盐酸和在界区内由电解工序送来的32wt%烧厣经流量测量系统与纯水混合配制成需浓度后，经程序控制阀进入离子交换树脂塔内，再生过程中树脂塔出来的二次精制盐水加入到每台电解槽。阳极液经电解后产生的淡盐水和氯气进入淡盐水槽，氯气从淡盐水中分离、出来送氯气处值后，送入脱氯塔上部，经真空闪蒸将淡盐水中的游离氯脱出。脱氯后从电解工序来的高温湿氯气经氯气洗涤塔用氯水洗涤冷却，然后进分离出冷凝水后，依次进入一级填料塔、二级填料塔、泡罩塔，分别与稀硫酸和浓硫酸逆流接触进行干燥，然后进入酸雾捕集器，处理完的氯左右的稀硫酸，流入稀硫酸贮槽，然后送至罐区作为副产品出售。干氯下降至40℃左右，冷却后的氢气由压缩机加压后，进入氢气终冷器用冷氯气液化器，出扫气液化器的气液混合物经液氯气液分离器分离，尾气氯气、氢气进入石墨三合一炉后，经合成所化氢气并经冷却、吸收制成31wt%高纯盐酸，尾气去尾气塔进一步用水吸收手排空。吸收用水为纯水。成品高纯盐酸送至高纯盐酸贮槽，然后送至二次盐水及电解工分别经二次蒸汽、生蒸汽、和熔盐加热，蒸去烧碱中的不分。高温熔融烧碱进入征碱机进行冷却结片，然后经装袋、计量封边和包装。用汽车经鼓风机加压空气，以及从装置外来的天然气燃料，经烟道气预热ttttttwt%个m2LhhttNm3Nm3Nm3t12t个脂53456业园发展规划区，地势平坦，没有山岭和突兀岗地。在充分利用原有生6.1.2区域水文、地质、气象资料地面为黄河漫滩冲积层。第四系下伏基岩属侏罗系。据原工程地质勘察xx县气候稳定，四季分明，温度适宜，风压平和，降水均匀，冰冻年平均降雨量624.1mm便于管理，可以不建或少建厂区生活福利设施，完全依靠已有设施，并厂区水源主要为地下水，井深400m以下，地下水在充分利用原有供水设施的基础上，只需补充少量用水即可满足生产需要，xxxxx化工业园拟建一座污水处理厂，污水统一排放至集团公司污水处理场或新建污水处理厂，集中处理达标后排入xxxxxxx。完全达到或超过国家环保标准，因而大气及水体污染较轻，环境容量较本项目建设地点xxxxx，故本项目的文化、教育、卫生等以县城为地势平坦。北靠五里河为东明县排污主干渠，排水方便。据工程地质勘察报告：地质属黄河冲积土，表层以粘土为主，深层以砂为主，地耐力产设施及公用工程依托原厂，只需少量改造即可满足该项目正常生产需基于平面布置原则，将烧碱装置的固碱工段布置在烧碱装置西侧，中间布置二次盐水及电解、罐区、变配电及控制室，烧碱装置东侧由南向北依次布置一次盐水工段、氢气处理及盐酸工段、氯气处理及液氯工段。尽量使氯气及液氯工段距离以氯气为原料的装置近些，降低昂贵的本装置脱盐水量为20-0m3/h，由电2000-2500m3/h，由公司内改造后的循环水系统提供。其他排水、消防原料卤水由槽车送至卤水槽，其他化学品由仓库和罐区统一考虑，本装置设立盐库。产品为液体烧碱、固碱、液氯。固碱储存于仓库，储8.1.1.1认真贯彻国家产业正策和有关节能规定，努力做到合理利用能8.1.1.2积极采用节能型的先进工艺和高效设备，严禁选用已公布淘汰8.1.1.3水、电、汽等动力系统设置能耗检测仪表，提高自控水平，加该项目离子膜烧碱产品32wt%液碱与隔膜法金属阳极电解相应规格123t34t35Nm3直流电耗是2100kwh/t，而大中型厂隔膜法金属阳极电解工序直流电耗指标最低也为2304kwh/t。显然，离子膜碱的直流电耗足以达到国际先为了降低能耗就要获得较高的电流效率和较低的槽电压，必须在较大的电流密度下运行，仍能保持低电耗，以使每吨离子膜烧碱电解电耗依关系来分析，槽电压随着电流密度的降低而降低，而电耗又是随槽电可有效地提高离子膜性能和延长离子膜的使用寿命，免除阳极液外部强离子交换膜是离子膜法制碱技术的核心。电解过程中饱和食盐水在离子膜电解槽中电解，直接获得浓度32wt%的碱液和高纯度氯气，就意味着离子膜的一侧要承受高温、高浓度的酸性盐水和氯气，另一侧则是高温、高浓度的碱液。由于离子膜具有高度的造反透过性，高度的物化稳定性和机械强度，高度的离子交换容量和电流效率，同时又具有低的膜电阻和低的电解质扩散，因此完全可以适应电解过程的苛刻条件，而属阳极隔膜无法比拟的，石墨阳极隔膜因石墨阳极腐蚀堵塞，寿命一般Ca2+、Mg2+等也同样能透过。Ca2+、Mg2+等在透过交2因此合格的一次盐水必须经螯合树脂塔进行二次精制，使盐水含Ca2+、为此，必须严格控制二次精制盐水质量，杂质含量不得超标。在设计中积极选用先进、可靠的监测、检测仪器和仪表，以控制盐水中杂质膜的电压很快上升并造成永久性的损坏。如果生产上确有必要在盐水中连续加入盐酸应采用连锁装置，当停止或中断电源时，盐酸立即自动停流效率的重要措施之一。提高电解温度可降低氯的溶解度，增加阳极液应，还可降低槽电压。因而设计中考虑电槽布置在室内，电槽温度控制改善劳动条件。电槽数量少，使电解厂房、电槽维修费用降低，而且因设计中生产装置，辅助生产装置和公用设施所选用的机电设备一律不得有已公布淘汰的机电产品。按照精打细算、勤俭节约、与设计规格相配套的原则，选用技术先进、性能可靠、材料优良、结构合理、运行拟建一期工程5万吨/处离子膜烧碱装置采用引进国外先进工艺技产生氯气冷凝水。氯气干燥塔产生废酸。高温湿氢气经冷却和分离后产一次盐水经改造后，生产能力相应增加，出一次盐水工段多产出的1Mg(OH)2埋拟建装置连续噪声主要来源于氯压机、氢压机、鼓风机等各种机泵9.2.1.1二次盐水精制工序的淡盐水脱氯采用空气吹除法，经脱氯塔使淡盐水中的游离氯随空气吹出。废氯气送漂粉精装置制漂粉精，脱氯淡收，制漂白液出售。氯气系统事故状态逸出的氯气，送至事故氯气处理工序，用碱液吸收，制漂液出售。当废气量较大时，必须加强生产高度9.2.1.3高纯盐酸工段尾气吸收塔残存在氯化氢尾气，由水力喷射器用水进一步循环吸收，成为酸性水，送至吸收塔吸收氯化氢制盐酸，使放9.2.2.1盐水过滤器再生冲洗废水，送至一次盐水配水罐，回收利用不9.2.2.5少量的直接冷却氢气的微碱水和离子交换器的酸碱水，均送至盐泥液经压滤后的滤饼可与炉渣混合用来填充洼地，也可用于制作9.2.4.3对于仅需定时巡回检查的各种工业泵房和机房，每个工作日工采取上述各项措施后，车间噪声基本达标。传到厂界的噪声，由于沿途其他建筑物的屏蔽效应，及噪声随距离增大而自然衰减等因素，噪声可降至65dB（A）以下，对厂外不会产生有害影响。本工程建成投产施完善，污染物均能达标排放，即使在事故和开停车状态下，也能达标排放。因止，本工程的建设将符合“清洁生产”的要求，污染物的排放拟建的5万吨/年离子膜烧碱一期工程装置生产过程中的物料和中间产物具有易燃易爆炸、腐蚀性和毒性。因此了解生产过程中有关物料的危险性，预防中毒和爆炸事故对于保证安全生产和工人身体健康是十分重要的。有害物料的排放源、排放量以及防治措施已在“环境保护”腐蚀性液体有盐酸、硫酸和液碱等。此外，在电解过程中存在触电危险电槽断民不良时产生电火花引起电槽失火，氢气放空时，受雷击时可引保证氢气系统严密性，不允许存在负压操作，防止空气混入系统形氯气是有毒气体，刺激咽喉及眼睛粘膜，吸入体内引起水肿，严重时甚至死亡。按卫生标准规定，生产厂房操作区内的空气中含氯气最高封；厂房通风良好。液氯生产过程中，氯气经液化槽液化后，从气液分离器分出的含氯尾气主要用于生产盐酸，剩余部分送往漂粉精工段用来生产漂液。液氯钢瓶内抽出的残存氯气，送往氯气回收装置重新生产液氯，尾气则送往漂液工段有于生产漂液，严防废气外泄，污染空气。操作人员应配备防毒面具，并定期检查防毒面具内活性炭的活性，发现失吸入碱沫或浓度高的含碱蒸汽会使气管和肺部受到严重损伤，在检修或在电解生产过程中，最大危险是触电，引起电灼伤及电击，同时造因此电解工序操作人员应穿绝缘鞋，地面保持干燥，电解槽对地绝缘良好，行车轨道及吊钩绝缘良好。操作人员要具有防触电知识和掌握抢救在生产过程在危害人体健康的主要物质有氯气、氯化氢等气体，以冒、滴、漏。有关卫生防护措施除见上述“安全技术措施”外，对有关公司安全生产分三级管理，公司设有安全生产委员会，车间有专职安全员，班组设有兼职生产安全员。公司设有安全部，负责全公司正常安全生产工艺以及全公司全教育工作。并对有毒及有腐蚀岗位配备的防本消防系统的防护对象是以原盐为原料生产烧碱，氯氢气和高纯盐酸的全部生产装置、辅助生产装置、公用工程及其它建构筑物。本工程可以依靠附近消防力量。所以本工程只要严格遵守国家和部委的有关规按火灾危险性分食盐电解，氢气系统和高纯盐酸等工段属甲类，其余为本系统由室内、外消火栓、消防水管网及阀门组成。消防水量可以根据本工程各处火灾危险种类和级别，设各类移动式灭火器，以扑生产装置及水、电、汽等公用设施按全年8