一篇 總論 概述 目名稱、主辦單位名稱、企業(yè)性質及法人 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)性質及法人 企業(yè)性質：股份有限公司 法人： 4 設計單位名稱： 人設計有限責任公司 項目負責人： 行性研究報告編制的依據和原則。 制依據 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計和董事會決議。 制原則 (1)本可行性研究報告編制的內容和深度參照化學工業(yè)部 化計發(fā)（ 1997） 426 號文 發(fā)布的化工建設項目可行性研究報告內容和深度規(guī)定進行。 (2)認真貫徹國家有關方針政策。在編制中嚴格執(zhí)行有關標準及規(guī)范。 (3)工藝技術方案根據世界氯堿工業(yè)的發(fā)展方向及廠內生產實際情況，本次技改采用離子膜制堿工藝路線，并考慮引進關鍵工藝技術、設備和控 儀表。 (4)遵照化工部提出的“五化”設計原則：“工廠布置一體化、生產裝 置露天化，建（構）筑物輕型化、公用設施社會化，引進技術國產化”。精心設計 ,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。同時嚴格按照國家對安全生產及工業(yè)衛(wèi)生的各項法令法規(guī)，做到措施與工程建設“三同時”。 目提出的背景，投資必要性和經濟意義。 目提出的背景 (1) 企業(yè)概況 湖南 信有限公司是 以生產和經營基本化工原料、化肥、農藥中間體及化學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。 誠信有限公司現有固定資產總額 12 億元，年銷售收入 10 億元，年得稅6000 萬元，具備從產品形容開發(fā)、設計、施工到生產經營全面管理一條龍的配套能力。在現有的 40 多種產品中，硫酸、燒堿、普鈣液氯、 水合肼、脂、鈦白粉、塑鋼門窗等產品在全國同行業(yè)中占有重要地位 。 2) 項目投資的必要性和經濟意義 誠信有限公司燒堿廠現有 10 萬噸 /年燒堿生產能力，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，設備陳舊，能耗高，污染嚴重，不符合國家產業(yè)政策要求，屬國家近期要求強制淘汰裝置。因此，采用先進技術取代石墨陽極電槽，確保公司燒堿及下游產品生產能力的發(fā)揮已成為當務之急。 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，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，與隔膜法燒堿相比，具有產品質量好、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，與離子膜電槽生產廠家（旭化成公司、氯公程公司、伍德迪羅拉公司）進行了技術交流和詢價。 考察結果得知，采用離子膜電槽技術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 其技術先進，產品質量好，可滿足日益發(fā)展的輕工業(yè)紡織工業(yè)的需要，產品需求省內缺口，可確保產品銷售和貨款回籠，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 含建設期 6 產品質量 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，但其產品價格、質量、成本、生產技術及 市場發(fā)展前景等各方面均優(yōu)于隔膜燒堿。因此，我們認為將“燒堿石墨電槽更新工程”項目調整為“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 . 究結論 研究的簡要綜合結論 項目所需要的原、輔材料本公司已經具備供給條件，本項目的產品具有逐漸增加需求的市場前景。 項目建成后提高了產品質量，降低了產品成本 提高了產品價格，有利于提高企業(yè)的抗市場風險能力。 項目采用具有國際先進技術的離子膜生產燒堿可使產品質量好，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濟效益及社會效益。 附：主要技術經濟指標（見表 1 表 1 主要技術經濟指標表 序號 項目名稱 單位 數量 備注 一 生產規(guī)模 1 32子膜（折 100% 萬 t/a 4 二 產品方案 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 生產工人 人 56 2 技術人員、管理人員 人 6 九 工程總占地面積 800 十 工程建、構筑物占地面積 920 十一 工程總投資額 萬元 7000 新增 1 固定資產投資 （ 1） 建設投資 萬元 其中： 萬美元 400 （ 2） 固定資產投資方向調節(jié)稅 萬元 0 （ 3） 建設期利息 萬元 150 2 流動資金 萬元 500 十二 年銷售收入 萬元 10104 不含轉入老廠產品 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 財務評價指標 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（含建設期） 年 （ 2） 稅后（含建設期） 年 4 財務內部收益率 （ 1） 稅前 % （ 2） 稅后 % 十七 清償能力指標 1 借款償還期（含建設期） 年 3 4 第二編 市場預測 近年來，雖然燒堿產品市場需求量以平均每年增加 t 速度擴容，但國內許多新建和擴改裝置紛紛投產，使得生產能力大于實際產量，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。 幾年來燒堿產量，市場供需現狀分析 至 1999 年末，國內氯堿生產企業(yè) 237 家，生產能力已突破 770 萬 t/a(折 00%燒堿 )，產量 t，“九五”期間，燒堿產量從 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離子膜法產能快速增長，其占燒堿總產量比例為： 1996 年占 1997 年占 16%，1998 年占 21%， 1999 年占 見表 全國燒堿產量及增長率 1998 年 1999 年 1999 年 生產方法 產量 /萬 t 占總產量 % 產量 /萬 t 占總產量 /% 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，省內燒堿缺口為 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。需多耗燒堿產品產量可達 t/a。加之公司 t/a，固堿工程已經投產，因此，本工程實施不會增加產品銷售壓力。 堿遠期需要量及消費去向預測 1999 年國內燒堿的消費量約為 485 萬 t。據專家預測，到 2005 年內燒堿產品量可達 657 萬 t/a，國內需求量 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閉。我國具體燒堿消費構成見表 我國燒堿消費構成 % 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 幾年產品進出口情況 進口數量： 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。 隨著國內氯堿行業(yè)電費的下調，降低燒堿生產成本，有望使我國燒堿出口量逐步增加。 子膜燒堿銷售形勢，市場前景預測 該離子膜燒堿裝置上馬后，生產出的離子膜燒堿質量好，成本低，產品性能大大優(yōu)于隔膜法燒堿，因此可以預計其國內、國際市場競爭力會大大提高，銷售形勢比現在肯定會有好轉，進入國際市場前景也會一片光 明。 堿價格分析與預測 近年我國燒堿市場不景氣，分析其原因為： (1)供需不平衡，近年國內新建和技改的燒堿裝置紛紛投產，使得生產能力大于實際產量，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)下游產品耗量下降。 1996 年以來，國家加大環(huán)保工作力度，強制關閉了一些不符合環(huán)保要求的小造紙廠，還有皮革、印染，農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 年燒堿生產能 力為 770 萬 t/a ，產量卻只有 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)因對污染大的某些氯產品限產。燒堿產量減產，而燒堿需求量還會有不同程度上升，特別是質量好的離子膜堿需求會大增，因此預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 產品方案及生產規(guī)模 品方案的選擇與比較 X 化工廠現有燒堿生產規(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。單就生產能力而言，雖然達到了一定的生產經濟規(guī)模，但是由 于生產裝備落后，企業(yè)經濟效益仍不夠好。 4成噸 /年石墨陽極電解裝置的電槽等主要設備和生產工藝技術均已非常陳舊，致使生產不僅成本、能耗高，廢水造成環(huán)境污染嚴重而且產品質量低， 用領域受到很大限制，滿足不了用戶的需求。為了迅速而徹底地改變生產技術落后狀況，提高經濟效益和社會效益，適應本地區(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，淘汰絕大部分石墨陽極法燒堿生產裝置，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)的氯平衡產品，基于含氯、耗氯的精細化工產品，特別是附加值高的有機氯產品，其市場前門廣闊，應作主導發(fā)展產品。 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要求。 品品種及生產規(guī)模 子膜燒堿 （）裝置能力 32%液堿（按 100%） 40000 噸 /年 聯產氯氣（按 100% 36400 噸 /年（賣給老廠，現有 5 萬噸 /年能力，實產不到 3 萬噸 /年，能力富余不需增加投資） 聯產氫氣（按 100% 1000 噸 /年（賣給老廠） （） 生產量 32%液堿（按 100%） 40000 噸 /年 品規(guī)格及質量指標 1）離子膜燒堿質量指標：（ 11199 產品級別 指標 指標名稱 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： 產方法 級別 指標 指標名稱 隔膜法 測定方法 一級 二級 氫氧化鈉 % 酸鈉 % 化鈉 % 氧化二鐵 % 3)隔膜法固堿質量指標： 產方法 級別 指標 指標名稱 隔膜法 測定方法 一級 二級 氫氧化鈉 % 酸鈉 % 化鈉 % 氧化二鐵 % 4)離子膜法片堿質量指標： 98% 套氯產品品種與規(guī)模（氯氣平衡 表） 序號 產品名稱 產量（ 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 符合化工部設計規(guī)范要求。 產制度 主生產裝置崗位操作人員班次為四班三運轉，成品貯運及包裝等崗位可根據需要靈活安排班次，一般為常日班。 操作時間： 8000 小時。 第四篇 工藝技術方案 產工藝技術路線方案的選擇 解工藝技術路線的選擇 燒堿生產方法分為苛化法、電解法二種。電解法制取燒堿，國內外可供選擇的生產方法有三種：水銀法、隔膜法、離子膜法。苛化法受原料純堿的限制，國內外生產燒堿均以電解法為主。 水銀法電解工藝汞害嚴重，逐漸被淘汰或更換。隔膜法電解制燒堿，其產 量一直占我國總產量的大部分。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品使用，尚需經過蒸發(fā)、濃縮、除鹽后可作為產品銷售。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)。 離子膜制燒堿是當今世界上氯堿工業(yè)最新制堿技術。離子膜電解槽制出的堿液，具有濃度高、含鹽低、質量高、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遠低于隔膜堿，見表 4 離子膜燒堿能耗比水銀法、隔膜法都低，可直接生產 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，生產穩(wěn)定性比隔膜法、水銀法都高。而且可隨電力負荷的變化而調整其產量；亦可適應較大的 電流負荷波動范圍，而隔膜法生產只能在電力均衡的條件下進行，否則產量與質量均難以保證。 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，生產運行穩(wěn)定，裝置自控水平高。 表 4膜堿與離子膜堿質量比較表 指標 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、經濟效益和社會效益的原則，本工程以建設離子膜法裝置為宜。 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（或未經脫氯的淡鹽水），在反應桶（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 現有鹽泥處理裝置處理），清液經折流槽，加入純堿液再經反應桶（帶攪拌）進入中間加料槽由泵送入戈爾膜過濾器。 爾膜過濾器其結構與管式過濾器相同。其核心是薄膜濾芯，它是在支撐籠骨上復以彭體聚四氟乙烯膜復合層。其濾芯具有極高的化學穩(wěn)定性和極低的磨擦系數，濾膜薄而多孔，孔徑小于 1 微米，可實現低壓過渡及低壓反沖洗，濾液質量穩(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，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合物，其親合力順序為： 精鹽水經布水器向上向下流經樹脂床被螯合樹脂純化 ,經樹脂處理后的純鹽水經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的被氯氣飽和的陽極液 ,并將氯氣驅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純鹽水加熱器升到 80 50C 送入鹽水進料高位槽 80l 經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每臺電解槽的鹽水轉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。故產品堿的品質很高。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，氫氣從總管逸出經液封罐上的阻火器排入大氣。 (4)總管氯氣經減壓調節(jié)閥后減壓至微負壓送往氯處理工序，而總管氫氣經減壓調節(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。堿液經燒堿循環(huán)泵分為兩部份：一部分作為產品堿經產品堿冷卻器冷卻至 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)槽的液位由儀表調節(jié)回流自動控制。 循環(huán)槽同電槽室內的低壓氮氣管連通，避免循環(huán)槽內內因堿液過量排出形成負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）并含有游離氯經電槽室內總管自流入淡鹽水槽，逸出的氯氣進入氯氣總管，淡鹽水經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 要設備選擇 鹽水過濾 目前用于鹽水及精制的過濾器有燒結碳素管過濾器和戈爾膜過濾器兩種，據兄弟廠家介紹此兩種過濾器投資相差不大，但燒結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，設備能力按 4 萬噸 /年能力選型，型號為 合樹脂塔 目前，國內離子膜生產廠家使用國內南通南寶公司生產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質為 碳鋼內襯鈣鎂橡膠。其作用為進一步清除鹽水中的有害雜質，是二級鹽水精制的關鍵設備。運轉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備。目前，世界上離子膜電解槽可分為單極式和復極式兩種。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。 這兩種槽型最本質的區(qū)別 在于復極槽之電極為復極，即陰陽極結合在一起，供電回路是單元槽串聯，而后每臺槽并聯，即所謂“先串聯后并”，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，而后每臺槽串聯，即所謂“先并后串”，因此，是高電流、低電壓電解槽。復極槽與單極槽性能比較見表 4 4復極槽與單極槽優(yōu)缺點比較 復 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 聯接點多、安裝較復雜 槽間電壓降 導體電壓降小 聯接點多、電阻高、電壓降大 匯流排 節(jié)約槽間銅導板 槽間導電母排用銅量大 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 電槽數多、維修工作量大、維修管理費用高。比復極高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，單極槽和復極槽各有所長，同時存在各自不足之處，但因鹽水精制技術、高電流密度的膜和槽技術的提高。復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極式電槽為宜 。 置需引進的內容和范圍 電槽： 2 臺以及配套離子膜、表面管道、儀表等。經詢價， 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、基礎設計及開車服務，槽頭元件等內容）。 藝主要設備一覽表（新增） 靜止設備 設備名稱 規(guī)格型號 結構材料 數 量 適應能力 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 轉運設備 設備名稱 規(guī)格型號 結構材料 數 量 適應能力 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 ,設一個集中控制室 ,采用集散系統(tǒng) 現對工藝過程的監(jiān)視、控制、程序控制、報警和聯鎖。并且具有工藝流程圖顯示、報警、打印、生產報表打印、事故和主要工藝參數趨勢記錄。 其余則設分控制室，采用常規(guī)儀表將主要工藝參數集中于控制室進行監(jiān)視、控制、報警和聯鎖。 第五篇 原料、輔助材料及燃料的供應 要原材料供應 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 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，東經 113008/ 30 ，北緯 27050/ 05 。該市是湘東政治、經濟、文化重地，又是一個以重工業(yè)為主，其他工業(yè)協調發(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，基底系第三紀紅砂巖，經蝕剝后形成低丘地貌，自然地面標高在 之間。 工程地質、地震、烈度、水文地質 程地 質 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 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 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 :常年主導風向 北西北 夏季主導風向 東南和南 風力：最大風力為 9 級 全年靜風率 22% 基本風壓 35kg/照：年日照時數 1672 小時 日照率 38% 冬季日照時數 60時 夏季日照時數 200 小時 風速：年平均風速 s 年最大風速 24m/s 區(qū)與城鎮(zhèn)社會經濟現況的發(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，經過近 40 年的建設和發(fā)展，該公司已是一個以生產基本化工原料、化肥、農藥為主的綜合性大型骨干化工企業(yè)，省計劃單列產值和銷售收入在全國 520 家大型企業(yè)之內。 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 廠內道路成網與廠外城市道路相接 ,經 107、 320國道與鄰省級公路貫通 . 運 廠區(qū)臨近湘江，廠南約 里遠有霞灣碼頭，通過湘江水運可達長江，也可經洞庭湖與資、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，本工程用水來自現有給水系統(tǒng)。 街區(qū)排水進入生產廠房附近現有排水管網。 廠區(qū)地面標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)現有供熱系統(tǒng)。 地施工和協作條件 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)內有湘江氮肥廠、 X 冶煉廠、廣州軍區(qū)農藥廠、 X 電廠、 X 三水廠等，相互協作條件較好。 與城鎮(zhèn)、地區(qū)規(guī)劃的關系和生活福利設施的條件 本工程屬節(jié)能改造項目，株化生產、生活設 施齊全，已有商店、學校、醫(yī)院、俱樂部等商業(yè)服務及文教娛樂設施和食堂、浴室、宿舍等配套生活福利設施，目前尚有余力可供利用。 前廠內土地使用現狀、廠區(qū)擬占地、需征土地情況 廠區(qū)建筑系數雖較高，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 /年燒堿生產街區(qū)內。 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)預留地，并按 4 萬噸 /年封建規(guī)模設計。這樣布置可以與老 系統(tǒng)緊密結合，充分利用現在一次鹽水制備、氯氫處理、蒸發(fā)、片堿等裝置。動力供應系統(tǒng)及公用工程輔助設施均可利舊或在原有基礎上稍作改造合并使用即可。 總平面布置圖附后 第七篇 公用工程和輔助設施方案 圖運輸 圖 本工程廠址選在我廠氯堿