年5萬噸離子膜燒堿工程建設(shè)項目可行性研究報告

1.2.1根據(jù)氯堿行業(yè)用電量大、負荷率高、項目可以帶動本公司電力開發(fā)和裝機總量增加，利用自備電廠優(yōu)勢，降1.2.2根據(jù)氯堿平衡的行業(yè)發(fā)展原則，推進有利于企業(yè)主要產(chǎn)品生產(chǎn)基地化、資源配置合理化，以最少的資金投入生產(chǎn)裝置包括：一次鹽水、二次鹽水及電解、氯氫處理（含事故氯化工、紡織、冶金、電力、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料及有機顏料等行業(yè)，離子膜法電解制出的高純度燒堿是化纖、醫(yī)藥、精細化工行業(yè)迫切需要的原環(huán)氧化合物、農(nóng)藥、增塑劑、合成橡膠、漂白劑、殺菌消毒劑化纖和制計約占全國總用量的77.3%左右，其余用于醫(yī)藥、冶金及其它領(lǐng)域，約隨著我國氯堿工業(yè)的發(fā)展，燒堿的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量不隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，各行各業(yè)對燒堿和氯氣的對氯氣的需求增長日益旺盛并超過對燒堿的需求，在滿足大量氯氣需求我國各行業(yè)的發(fā)展并不平衡，其中有機化工將有較快發(fā)展，因此化工用燒堿將年均增長5.8%。其它及紡織印刷等行業(yè)也有一定增大利亞、拉丁美洲和一些亞非國家則消費了全部出口燒堿。由于澳大利亞和拉丁美洲等地對燒堿的需求仍十分強勁，為我國燒堿出口創(chuàng)造了一我國目前雖然燒堿生產(chǎn)能力相對過剩，開工率僅為80%左右，著國際經(jīng)濟的復蘇、國內(nèi)經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)外燒堿的需求量將進一步擴大。國外有關(guān)資料表明，燒堿需求在今后幾年仍將保持較強勁的增增加將拉動氯堿生產(chǎn)能力的進一步擴大，燒堿供過于求的狀況還不會從根本上得到改變，但最起碼將有所緩解。另外，離子膜燒堿因產(chǎn)品質(zhì)量高、能耗低、三廢少、成本低，已成為全世界氯堿工業(yè)發(fā)展的方向。從全國目前燒堿產(chǎn)需情況來看，總生產(chǎn)能力雖已高于需求，但高純度離子膜法燒堿產(chǎn)量仍然較低。因此，憑借離子膜法燒堿產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)勢，將本裝置所產(chǎn)燒堿有一部分32wt%液堿用于本廠各裝置，其余大部分根據(jù)原材料、能源、運輸?shù)痊F(xiàn)行價格，參照氯堿行業(yè)內(nèi)部同類產(chǎn)品燒堿產(chǎn)品方案選擇的原則，近期主要考慮市場銷售，遠期開發(fā)耗堿項目；其他產(chǎn)品方案選擇的原則，主要滿足企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)裝置需要；保持吃氯產(chǎn)品總消耗氯能力與電解產(chǎn)氯能力相互平衡，保證生產(chǎn)安全。結(jié)3.2.3液氯工段按5萬噸/年液氯規(guī)模建設(shè),考慮全廠氯平衡系數(shù)大于3.3.2離子交換膜法電解聯(lián)產(chǎn)濕氯氣,濕氫氣參照執(zhí)行引進合同質(zhì)量標準: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≥過濾鹽水制備是氯堿生產(chǎn)工藝過程至關(guān)重要的工段，精制效果的好經(jīng)虹吸式砂濾器、a-纖維素預涂的炭素燒結(jié)管過濾器，最終除去沉淀物提到合格的過濾鹽水該工藝對雜質(zhì)鈣鎂比有一定要求，流程較長，設(shè)備龐大、占地多，a-纖維素預涂比較麻煩，而且管理繁瑣、運行和檢修的除去硫酸根，再加上反應(yīng)劑除去鎂離子和有機物，再加入NaCO反應(yīng)產(chǎn)由于是分別反應(yīng)除雜質(zhì)，因此該工藝適合各種規(guī)格的原鹽和鹵水，流程較短，占地較少，過濾器操作簡單，自動瞬間反沖，不需要停機清理，淡鹽水提濃有單效薄膜蒸發(fā)工藝，多效降膜蒸發(fā)工藝，多效板式蒸發(fā)工藝。單效薄膜蒸發(fā)器設(shè)備投資少，但蒸氣消耗高。多效降膜蒸發(fā)汽消耗低，但設(shè)備投資高，蒸發(fā)器較高，土建投資較高。多效板式蒸發(fā)蒸汽消耗低，設(shè)備投資較低，蒸發(fā)器較小，土建投資較低。本裝置擬選用4.1.2二次鹽水及電解工藝是離子膜燒堿生產(chǎn)工藝的核心部分。二次鹽水及電解工藝的一般包括三道工序：二次鹽水精制、離子膜電解及淡鹽二次鹽水精制目前普遍采用合樹脂吸收鈣鎂等雜質(zhì)離子。樹脂再生隔膜法電解，出電解槽堿液濃度低，含有大量氯化鈉，不能直接做產(chǎn)品使用，尚需經(jīng)過蒸發(fā)、濃縮、除鹽后方能作產(chǎn)品銷售，且只能用于一般的紡織、造紙等工業(yè)，而不適用于粘膠纖維、維尼隆、腈綸、味精、染料等需高純堿的工業(yè)，能耗低、無汞害，無石棉污染、投資省，是氯堿離子膜單極槽的槽型，分為單極槽和復極槽。單極槽單臺生產(chǎn)能力小，電槽臺數(shù)較多，較適宜于生產(chǎn)能力較小的裝置，單臺檢修時生產(chǎn)損失較大，設(shè)備等價較低。通過對單、復極電槽在技術(shù)、經(jīng)濟等方面的綜合對比，結(jié)合本項目裝置能力較大，本項目擬選用引進具有世界先進水卻、干燥和凈化處理。氯氣的冷卻有時接冷卻兩種方式。直接冷卻，傳熱效果好，冷卻快。本設(shè)計彩氯氣經(jīng)洗滌塔直接冷卻，然后再用鈦管冷卻器間接冷卻。氯氣干燥塔有泡沫塔和填料塔三種設(shè)備。泡沫塔具有傳質(zhì)速率高，生產(chǎn)強度大，結(jié)構(gòu)簡單，制造維修方便等優(yōu)點，缺點是結(jié)構(gòu)氯氣壓縮設(shè)備有納氏泵、小透平和大透平。納氏泵電耗高，單臺生產(chǎn)能力小，設(shè)備臺數(shù)多，設(shè)備總體投資低。小透平電耗低，單臺生產(chǎn)能力較大，設(shè)備臺數(shù)較少，設(shè)備臺數(shù)少，設(shè)備總體投資高。本裝置設(shè)計選滌冷卻。根據(jù)聚氯乙烯裝置對氫氣較低含水和較高壓力的要求，采用循通常根據(jù)氯氣壓縮機壓力的不同，將氯氣液化方式分為高壓法、中壓法和低壓法三種。高壓法和中壓法消耗低溫冷凍量少，能耗低，但對低壓法一般用氨或氟城昂制冷。氨制冷是我國傳統(tǒng)的工藝技術(shù)，因其使用設(shè)備多，占地面積大，能耗高，屬淘汰工藝。氟化物制冷是我國近十向年發(fā)展起來的技術(shù)，在設(shè)備數(shù)量、占地面積、能耗方面均比氨制和純鎳材質(zhì)，國內(nèi)難以加工制作和供應(yīng)，目前一般成套引進。固堿工藝均采用多效降膜蒸發(fā)器，最后是入降膜式固堿爐制得熔融堿，然后再進范圍內(nèi)專利裝置最多。SET公司的蒸發(fā)器在設(shè)計上有獨到之處，且設(shè)備24合后進入加壓溶氣罐，飽含空氣的鹽水減壓后在文丘里混合器中與絮凝3來，附著在雜質(zhì)顆粒上并向上浮起，浮泥在預處理器上部自動排出。澄清后的鹽水從預處理器上部溢流進折流槽，加入精制劑入除鈣反應(yīng)器。反應(yīng)后在鹽水自流入鹽水緩沖槽，經(jīng)過濾器進液泵加壓后送入戈爾膜過濾器，合格的過濾鹽水自流入一次鹽水貯槽，再經(jīng)一次澄清桶、預處理器及戈爾膜過濾器出來的鹽泥排入鹽泥貯槽，用鹽泥泵打入箱式壓濾機，壓濾后的濾液回收用于化鹽，濾渣由堆置風干，一次鹽水工段來的過濾鹽水，經(jīng)過流量調(diào)節(jié)送至離子交換樹指塔共于規(guī)定值。出離子交換樹脂塔出來的二次精制鹽水送入電解工序。2臺離子交換樹脂塔出程序控制器約每24個小時進行一次運轉(zhuǎn)和再生過程鹽酸和在界區(qū)內(nèi)由電解工序送來的32wt%燒厴經(jīng)流量測量系統(tǒng)與純水混合配制成需濃度后，經(jīng)程序控制閥進入離子交換樹脂塔內(nèi)，再生過程中樹脂塔出來的二次精制鹽水加入到每臺電解槽。陽極液經(jīng)電解后產(chǎn)生的淡鹽水和氯氣進入淡鹽水槽，氯氣從淡鹽水中分離、出來送氯氣處值后，送入脫氯塔上部，經(jīng)真空閃蒸將淡鹽水中的游離氯脫出。脫氯后從電解工序來的高溫濕氯氣經(jīng)氯氣洗滌塔用氯水洗滌冷卻，然后進分離出冷凝水后，依次進入一級填料塔、二級填料塔、泡罩塔，分別與稀硫酸和濃硫酸逆流接觸進行干燥，然后進入酸霧捕集器，處理完的氯左右的稀硫酸，流入稀硫酸貯槽，然后送至罐區(qū)作為副產(chǎn)品出售。干氯下降至40℃左右，冷卻后的氫氣由壓縮機加壓后，進入氫氣終冷器用冷氯氣液化器，出掃氣液化器的氣液混合物經(jīng)液氯氣液分離器分離，尾氣氯氣、氫氣進入石墨三合一爐后，經(jīng)合成所化氫氣并經(jīng)冷卻、吸收制成31wt%高純鹽酸，尾氣去尾氣塔進一步用水吸收手排空。吸收用水為純水。成品高純鹽酸送至高純鹽酸貯槽，然后送至二次鹽水及電解工分別經(jīng)二次蒸汽、生蒸汽、和熔鹽加熱，蒸去燒堿中的不分。高溫熔融燒堿進入征堿機進行冷卻結(jié)片，然后經(jīng)裝袋、計量封邊和包裝。用汽車經(jīng)鼓風機加壓空氣，以及從裝置外來的天然氣燃料，經(jīng)煙道氣預熱t(yī)tttttwt%個m2LhhttNm3Nm3Nm3t12t個脂53456業(yè)園發(fā)展規(guī)劃區(qū)，地勢平坦，沒有山嶺和突兀崗地。在充分利用原有生6.1.2區(qū)域水文、地質(zhì)、氣象資料地面為黃河漫灘沖積層。第四系下伏基巖屬侏羅系。據(jù)原工程地質(zhì)勘察xx縣氣候穩(wěn)定，四季分明，溫度適宜，風壓平和，降水均勻，冰凍年平均降雨量624.1mm便于管理，可以不建或少建廠區(qū)生活福利設(shè)施，完全依靠已有設(shè)施，并廠區(qū)水源主要為地下水，井深400m以下，地下水在充分利用原有供水設(shè)施的基礎(chǔ)上，只需補充少量用水即可滿足生產(chǎn)需要，xxxxx化工業(yè)園擬建一座污水處理廠，污水統(tǒng)一排放至集團公司污水處理場或新建污水處理廠，集中處理達標后排入xxxxxxx。完全達到或超過國家環(huán)保標準，因而大氣及水體污染較輕，環(huán)境容量較本項目建設(shè)地點xxxxx，故本項目的文化、教育、衛(wèi)生等以縣城為地勢平坦。北靠五里河為東明縣排污主干渠，排水方便。據(jù)工程地質(zhì)勘察報告：地質(zhì)屬黃河沖積土，表層以粘土為主，深層以砂為主，地耐力產(chǎn)設(shè)施及公用工程依托原廠，只需少量改造即可滿足該項目正常生產(chǎn)需基于平面布置原則，將燒堿裝置的固堿工段布置在燒堿裝置西側(cè)，中間布置二次鹽水及電解、罐區(qū)、變配電及控制室，燒堿裝置東側(cè)由南向北依次布置一次鹽水工段、氫氣處理及鹽酸工段、氯氣處理及液氯工段。盡量使氯氣及液氯工段距離以氯氣為原料的裝置近些，降低昂貴的本裝置脫鹽水量為20-0m3/h，由電2000-2500m3/h，由公司內(nèi)改造后的循環(huán)水系統(tǒng)提供。其他排水、消防原料鹵水由槽車送至鹵水槽，其他化學品由倉庫和罐區(qū)統(tǒng)一考慮，本裝置設(shè)立鹽庫。產(chǎn)品為液體燒堿、固堿、液氯。固堿儲存于倉庫，儲8.1.1.1認真貫徹國家產(chǎn)業(yè)正策和有關(guān)節(jié)能規(guī)定，努力做到合理利用能8.1.1.2積極采用節(jié)能型的先進工藝和高效設(shè)備，嚴禁選用已公布淘汰8.1.1.3水、電、汽等動力系統(tǒng)設(shè)置能耗檢測儀表，提高自控水平，加該項目離子膜燒堿產(chǎn)品32wt%液堿與隔膜法金屬陽極電解相應(yīng)規(guī)格123t34t35Nm3直流電耗是2100kwh/t，而大中型廠隔膜法金屬陽極電解工序直流電耗指標最低也為2304kwh/t。顯然，離子膜堿的直流電耗足以達到國際先為了降低能耗就要獲得較高的電流效率和較低的槽電壓，必須在較大的電流密度下運行，仍能保持低電耗，以使每噸離子膜燒堿電解電耗依關(guān)系來分析，槽電壓隨著電流密度的降低而降低，而電耗又是隨槽電可有效地提高離子膜性能和延長離子膜的使用壽命，免除陽極液外部強離子交換膜是離子膜法制堿技術(shù)的核心。電解過程中飽和食鹽水在離子膜電解槽中電解，直接獲得濃度32wt%的堿液和高純度氯氣，就意味著離子膜的一側(cè)要承受高溫、高濃度的酸性鹽水和氯氣，另一側(cè)則是高溫、高濃度的堿液。由于離子膜具有高度的造反透過性，高度的物化穩(wěn)定性和機械強度，高度的離子交換容量和電流效率，同時又具有低的膜電阻和低的電解質(zhì)擴散，因此完全可以適應(yīng)電解過程的苛刻條件，而屬陽極隔膜無法比擬的，石墨陽極隔膜因石墨陽極腐蝕堵塞，壽命一般Ca2+、Mg2+等也同樣能透過。Ca2+、Mg2+等在透過交2因此合格的一次鹽水必須經(jīng)螯合樹脂塔進行二次精制，使鹽水含Ca2+、為此，必須嚴格控制二次精制鹽水質(zhì)量，雜質(zhì)含量不得超標。在設(shè)計中積極選用先進、可靠的監(jiān)測、檢測儀器和儀表，以控制鹽水中雜質(zhì)膜的電壓很快上升并造成永久性的損壞。如果生產(chǎn)上確有必要在鹽水中連續(xù)加入鹽酸應(yīng)采用連鎖裝置，當停止或中斷電源時，鹽酸立即自動停流效率的重要措施之一。提高電解溫度可降低氯的溶解度，增加陽極液應(yīng)，還可降低槽電壓。因而設(shè)計中考慮電槽布置在室內(nèi)，電槽溫度控制改善勞動條件。電槽數(shù)量少，使電解廠房、電槽維修費用降低，而且因設(shè)計中生產(chǎn)裝置，輔助生產(chǎn)裝置和公用設(shè)施所選用的機電設(shè)備一律不得有已公布淘汰的機電產(chǎn)品。按照精打細算、勤儉節(jié)約、與設(shè)計規(guī)格相配套的原則，選用技術(shù)先進、性能可靠、材料優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理、運行擬建一期工程5萬噸/處離子膜燒堿裝置采用引進國外先進工藝技產(chǎn)生氯氣冷凝水。氯氣干燥塔產(chǎn)生廢酸。高溫濕氫氣經(jīng)冷卻和分離后產(chǎn)一次鹽水經(jīng)改造后，生產(chǎn)能力相應(yīng)增加，出一次鹽水工段多產(chǎn)出的1Mg(OH)2埋擬建裝置連續(xù)噪聲主要來源于氯壓機、氫壓機、鼓風機等各種機泵9.2.1.1二次鹽水精制工序的淡鹽水脫氯采用空氣吹除法，經(jīng)脫氯塔使淡鹽水中的游離氯隨空氣吹出。廢氯氣送漂粉精裝置制漂粉精，脫氯淡收，制漂白液出售。氯氣系統(tǒng)事故狀態(tài)逸出的氯氣，送至事故氯氣處理工序，用堿液吸收，制漂液出售。當廢氣量較大時，必須加強生產(chǎn)高度9.2.1.3高純鹽酸工段尾氣吸收塔殘存在氯化氫尾氣，由水力噴射器用水進一步循環(huán)吸收，成為酸性水，送至吸收塔吸收氯化氫制鹽酸，使放9.2.2.1鹽水過濾器再生沖洗廢水，送至一次鹽水配水罐，回收利用不9.2.2.5少量的直接冷卻氫氣的微堿水和離子交換器的酸堿水，均送至鹽泥液經(jīng)壓濾后的濾餅可與爐渣混合用來填充洼地，也可用于制作9.2.4.3對于僅需定時巡回檢查的各種工業(yè)泵房和機房，每個工作日工采取上述各項措施后，車間噪聲基本達標。傳到廠界的噪聲，由于沿途其他建筑物的屏蔽效應(yīng)，及噪聲隨距離增大而自然衰減等因素，噪聲可降至65dB（A）以下，對廠外不會產(chǎn)生有害影響。本工程建成投產(chǎn)施完善，污染物均能達標排放，即使在事故和開停車狀態(tài)下，也能達標排放。因止，本工程的建設(shè)將符合“清潔生產(chǎn)”的要求，污染物的排放擬建的5萬噸/年離子膜燒堿一期工程裝置生產(chǎn)過程中的物料和中間產(chǎn)物具有易燃易爆炸、腐蝕性和毒性。因此了解生產(chǎn)過程中有關(guān)物料的危險性，預防中毒和爆炸事故對于保證安全生產(chǎn)和工人身體健康是十分重要的。有害物料的排放源、排放量以及防治措施已在“環(huán)境保護”腐蝕性液體有鹽酸、硫酸和液堿等。此外，在電解過程中存在觸電危險電槽斷民不良時產(chǎn)生電火花引起電槽失火，氫氣放空時，受雷擊時可引保證氫氣系統(tǒng)嚴密性，不允許存在負壓操作，防止空氣混入系統(tǒng)形氯氣是有毒氣體，刺激咽喉及眼睛粘膜，吸入體內(nèi)引起水腫，嚴重時甚至死亡。按衛(wèi)生標準規(guī)定，生產(chǎn)廠房操作區(qū)內(nèi)的空氣中含氯氣最高封；廠房通風良好。液氯生產(chǎn)過程中，氯氣經(jīng)液化槽液化后，從氣液分離器分出的含氯尾氣主要用于生產(chǎn)鹽酸，剩余部分送往漂粉精工段用來生產(chǎn)漂液。液氯鋼瓶內(nèi)抽出的殘存氯氣，送往氯氣回收裝置重新生產(chǎn)液氯，尾氣則送往漂液工段有于生產(chǎn)漂液，嚴防廢氣外泄，污染空氣。操作人員應(yīng)配備防毒面具，并定期檢查防毒面具內(nèi)活性炭的活性，發(fā)現(xiàn)失吸入堿沫或濃度高的含堿蒸汽會使氣管和肺部受到嚴重損傷，在檢修或在電解生產(chǎn)過程中，最大危險是觸電，引起電灼傷及電擊，同時造因此電解工序操作人員應(yīng)穿絕緣鞋，地面保持干燥，電解槽對地絕緣良好，行車軌道及吊鉤絕緣良好。操作人員要具有防觸電知識和掌握搶救在生產(chǎn)過程在危害人體健康的主要物質(zhì)有氯氣、氯化氫等氣體，以冒、滴、漏。有關(guān)衛(wèi)生防護措施除見上述“安全技術(shù)措施”外，對有關(guān)公司安全生產(chǎn)分三級管理，公司設(shè)有安全生產(chǎn)委員會，車間有專職安全員，班組設(shè)有兼職生產(chǎn)安全員。公司設(shè)有安全部，負責全公司正常安全生產(chǎn)工藝以及全公司全教育工作。并對有毒及有腐蝕崗位配備的防本消防系統(tǒng)的防護對象是以原鹽為原料生產(chǎn)燒堿，氯氫氣和高純鹽酸的全部生產(chǎn)裝置、輔助生產(chǎn)裝置、公用工程及其它建構(gòu)筑物。本工程可以依靠附近消防力量。所以本工程只要嚴格遵守國家和部委的有關(guān)規(guī)按火災危險性分食鹽電解，氫氣系統(tǒng)和高純鹽酸等工段屬甲類，其余為本系統(tǒng)由室內(nèi)、外消火栓、消防水管網(wǎng)及閥門組成。消防水量可以根據(jù)本工程各處火災危險種類和級別，設(shè)各類移動式滅火器，以撲生產(chǎn)裝置及水、電、汽等公用設(shè)施按全年8