引進4萬噸年離子膜燒堿技改工程項目可行性研究報告_第1頁
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目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章總論 11.1項目基本情況 11.2建設單位簡介 21.3研究依據 31.4主要結論與建議 31.5主要技術經濟指標 3第二章項目建設背景和必要性 52.1項目建設背景 52.2項目建設必要性 6第三章交通量預測及分析 83.1XX鎮XX街道路規劃 83.2本道路交通量預測 93.3通行能力分析和服務水平評價 14第四章建設規模與內容 184.1項目定位 184.2建設規模與內容 18第五章項目選址與建設條件 205.1項目選址與用地 205.2建設條件 20第六章項目設計 256.1設計原則 256.2設計依據 256.3設計標準 266.4道路設計 266.5附屬工程設計 396.6排水設計 42第七章環境影響分析 477.1環境影響預測 477.2評價標準 477.3環境影響分析 477.4環境影響評價 51第八章節能 528.1節能分析依據 528.2道路項目節能的概念 528.3節能措施與建議 54第九章項目進度計劃與招投標 569.1項目進度計劃 569.2工程招投標 56第十章投資估算及資金籌措 5810.1編制內容 5810.2編制依據 5810.3投資估算 5810.4資金籌措 59第十一章國民經濟評價 6011.1概述 6011.2項目經濟費用的調整 6011.3運營期費用的計算及調整 6211.4汽車運營成本分析 6311.5效益分析 6511.6損益分析 6911.7敏感性分析 70第十二章社會效益評價 7112.1社會影響分析 7112.2互適性分析 7112.3社會效益評價結論 72第一篇總論1.1概述1.1.1項目名稱、主辦單位名稱、企業性質及法人1.1.1.1項目名稱XX集團有限責任公司引進4萬噸/年離子膜燒堿技改工程。1.1.1.2主辦單位名稱XXXX化工集團誠信有限公司1.1.1.3企業性質及法人企業性質:股份有限公司法人:(法人代表)4設計單位名稱:XX化工集團科人設計有限責任公司項目負責人:1.1.2可行性研究報告編制的依據和原則。1.1.2.1編制依據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。1.1.2.2編制原則(1)本可行性研究報告編制的內容和深度參照化學工業部[化計發(1997)426號文]發布的《化工建設項目可行性研究報告內容和深度規定》進行。(2)認真貫徹國家有關方針政策。在編制中嚴格執行有關標準及規范。(3)工藝技術方案根據世界氯堿工業的發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、設備和控制儀表。(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,盡量節約工程用地,節約工程投資,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)貫徹國家環境保護法,搞好“三廢”治理,綜合利用保護環境。同時嚴格按照國家對安全生產及工業衛生的各項法令法規,做到措施與工程建設“三同時”。1.1.3項目提出的背景,投資必要性和經濟意義。1.1.3.1項目提出的背景(1)企業概況XXXX化工集團誠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和中南地區最大的化工原料生產基地,并躋身全國520家最大工業企業和XX省22家重點發展企業集團之列。公司位于XX市清水塘工業區、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,地理優越,交通十分便利。XX集團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、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、PVC樹脂、鈦白粉、塑鋼門窗等產品在全國同行業中占有重要地位。(2)項目投資的必要性和經濟意義XX集團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揮已成為當務之急。氯堿工業是耗能大戶,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、安全可靠等優勢,是氯堿工業的發展方向。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1.7億元),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。從考察結果得知,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,可滿足日益發展的輕工業紡織工業的需要,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1-1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175.5元/噸(稅后)3制造成本720.8元/噸880.8元/噸-166.39元/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3.44.7年含建設期6產品質量NaCl≤0.004%NaCl≤5%7節能節電:330Kwh/t節蒸汽:4t/tNaOH節電:150Kwh/tNaOH節汽:0.2T/tNaOH普通金屬電槽電:2480Kwh/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、生產技術及市場發展前景等各方面均優于隔膜燒堿。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。1.1.4研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,土建規模及鹽水一次改造和整流部分按4萬噸/年考慮.1.2研究結論1.2.1研究的簡要綜合結論1.2.1.1本項目所需要的原、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。1.2.1.2本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,有利于提高企業的抗市場風險能力。1.2.1.3本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,并有安全可靠等優勢。1.2.1.4本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1-2)表1-2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模132wt%離子膜(折100%NaOH)萬t/a4二產品方案132%液堿(折100%NaOH)萬t/a42濕氯氣(折100%cl2)萬t/a3.523濕氫氣(折100%H2)t/a1000三操作時間時/a8000四主要原材料、輔助材料用量1澄清鹽水(折100%NaCl)t/a584802高純鹽酸(折100%NaCl)t/a10403NaOH(折100%NaCl)t/a3204螯合樹脂l/a3605純水t/a1000006離子膜M2/a42007亞硫酸鈉t/a3.8五公用動力消耗量1電解用電(折交流)萬Kwh/a94002動力電萬Kwh/a1803氮氣萬NM3/a8六三廢排放量1樹脂塔酸性廢液M3//周期322樹脂塔堿性廢液M3//周期44七運輸不新增八工程定員1生產工人人562技術人員、管理人員人6九工程總占地面積M21800十工程建、構筑物占地面積M21920十一工程總投資額萬元7000新增1固定資產投資(1)建設投資萬元6350.0其中:萬美元400(2)固定資產投資方向調節稅萬元0(3)建設期利息萬元1502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%27.12投資利稅率%39.83投資回收期3.4(1)稅前(含建設期)年5.2(2)稅后(含建設期)年6.14財務內部收益率(1)稅前%22.6(2)稅后%16.7十七清償能力指標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21.58萬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。2.1近幾年來燒堿產量,市場供需現狀分析至1999年末,國內氯堿生產企業237家,生產能力已突破770萬t/a(折100%燒堿),產量556.97t,“九五”期間,燒堿產量從532萬t增至557萬t,年平均增大率1.5%,而世界年均增長率為2%。“九五”期間離子膜法產能快速增長,其占燒堿總產量比例為:1996年占12.2%,1997年占16%,1998年占21%,1999年占25.8%,見表2.1表2.1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109.421.27143.925.8331.54隔膜法390.475.91408.473.324.61水銀法8.41.63苛化法6.11.19總計514.3100.005578.301999年XX省化工系統燒堿產量為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1.25萬t/a。加之公司1.3萬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。2.2燒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化和規模化,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2.2表2.2我國燒堿消費構成%項目1997~19982000年一、輕工33.330.0紙、紙漿25.621.7合成洗滌劑肥皂脂肪酸7.68.0葉精飲料其它0.10.3二、化工25.730主要有機產品15.517無機氨品6.96.6農藥2.32.0其它1.04.4三、紡織工業19.419.1粘膠纖維6.25.8印染布棉織品用紗6.64.14.75.6其它2.52.9四、醫藥(VC、土霉素)6.66.5五、冶金(煉鋁、稀土)6.26.5六、石油(開采煉制)2.12.5七、水處理2.93.5八、軍工0.10.08九、其它3.73.82.3近幾年產品進出口情況進口數量:1996年至1999年平均每年進口2.49萬t,一般每年占出口量的9%~10%。1999年固堿、液堿分別進口1.1萬t;1.3萬t;比1998年固堿進口增加0.1萬t,增長10%。出口數量:1996年至1999年平均每年出口24.3萬t,1998年最多為26.22萬t,1999年最少為22.2萬t。隨著國內氯堿行業電費的下調,降低燒堿生產成本,有望使我國燒堿出口量逐步增加。2.4離子膜燒堿銷售形勢,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。2.5燒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,國家加大環保工作力度,強制關閉了一些不符合環保要求的小造紙廠,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%NaoH),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模3.1產品方案的選擇與比較XX化工廠現有燒堿生產規模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模,但是由于生產裝備落后,企業經濟效益仍不夠好。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,廢水造成環境污染嚴重而且產品質量低,使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%發展到25%,發展42%以上液堿及93%以上固堿。氯堿行業的氯平衡產品,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。3.2產品品種及生產規模3.2.1離子膜燒堿(1)裝置能力32%液堿(按100%NaOH計)40000噸/年聯產氯氣(按100%CL2計)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%H2計)1000噸/年(賣給老廠)生產量32%液堿(按100%NaOH計)40000噸/年3.2.2產品規格及質量指標(1)離子膜燒堿質量指標:(GB/T11199-89)產品級別指標指標名稱優級一級合格Ⅰ型Ⅱ型Ⅰ型Ⅱ型氫氧化鈉≥%32.032.029.032.029.0碳酸鈉≤%0.040.060.060.060.06氯化鈉≤%0.0040.0070.0070.010.01二氧化鐵≤%0.00030.00050.00050.00050.0005氯化鈣≤%0.00010.00010.00050.0010.001三氧化鋁≤%0.00040.00060.0060.0010.001二氧化硅≤%0.00150.0020.0020.0040.004硫酸鹽≤%以Na2SO3計0.0010.0020.0020.0020.002(2)隔膜法液體燒堿指標:GB209-84生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%≥42.030.0GB4348.1-84碳酸鈉%≤0.80.8GB4348.1-84氯化鈉%≤2.05.0GB4348.1-84三氧化二鐵%≤0.010.01GB4348.1-84(3)隔膜法固堿質量指標:GB209-84生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%≥96.095.0GB4348J-84碳酸鈉%≤1.41.8GB4348J-84氯化鈉%≤2.83.3GB4348J-84三氧化二鐵%≤0.010.02GB4348J-84(4)離子膜法片堿質量指標:NaoH≥98%Na2Co3≤0.18%NacL≤0.021%3.2.3配套氯產品品種與規模(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/a2氯氣(干)8875034耗氯產品PVC500003700056合成鹽酸液氯600005000018600502507氯油12500162508次氯酸鈉1000018009水合肼50001000010耗氯合計128900耗氯裝置的富余率為45.2%,符合化工部設計規范要求。3.2.4生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。3.2.5年操作時間:8000小時。第四篇工藝技術方案4.1生產工藝技術路線方案的選擇4.1.1電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、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,不能用于人造纖維等需要高純堿的工業。離子膜制燒堿是當今世界上氯堿工業最新制堿技術。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、無石棉絨污染,成本低等特點,因此,離子膜法制燒堿工業已成為世界氯堿工業的發展方向。離子膜法制取燒堿與隔膜法,水銀法比較其優點如下:a.質量優生產高純度燒堿,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4-1。b.能耗低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4-2。c.無公害水銀法有汞害,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。d.生產穩定離子膜法制燒堿,生產穩定性比隔膜法、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。e.占地少離子膜法電解裝置占約為隔膜法或水銀法的一半左右。f.操作管理方便離子膜電解槽使用壽命長,運行安全可靠,生產運行穩定,裝置自控水平高。表4-1隔膜堿與離子膜堿質量比較表指標項目隔膜法離子膜法30%NaOH42%NaOH30%NaOH42%NaOHNaCL≤%520.0040.006Na2Co3≤%0.80.80.040.06Fe2O3≤%0.010.010.00030.0005NaCLO3≤%0.10.10.0020.003表4-2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電KWh215033002480動力電KWh457090蒸汽折電KWh02001100總能耗KWh219535703670綜上所述,本著節約能源,降低消耗,減輕環境污染,提高企業的競爭能力、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。4.2工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。4.2.1鹽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1-3PPM,破壞其中的有機物。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.予處理槽的浮泥和底流進入鹽泥槽(由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。戈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,循環往復,接近于連續運行。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PLC控制并可與DCS系統通訊,操作方便、運行可靠,濾液可直接送螯合樹脂塔。4.2.2鹽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:Mg2>Ca2+>Sr2+>Ba2+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%HCL再生。(4)純水漂洗。(5)用4%NaOH轉型。(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10-15%濃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集中處理。離子交換系統控制可采用PLC式DCS。4.2.3純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事故,所造成的系統停車。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.從高位槽出來的鹽水用去離子水稀釋至280-300g/l經電槽室鹽水管送入電解槽陽極室。4.2.4膜電解(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,來自堿循環系統的31%(WT)的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,生成氫氣,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%WT)從陰極液管排出。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2100mmH2O;氫氣總管控制壓力為2225mmH2O。氯氫壓差為125mmH2O由一套壓差控制儀自動調節。(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2200mmH2O,當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。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2325mmH2O。當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閥減壓至微正壓,送往氫處理工序。4.2.5電解液循環(1)堿液循環濃度為32%WT的產品堿液由電槽室總管自流進堿循環槽,從堿液中逸出的氫氣從循環槽頂部排出,進入氫氣總管。堿液經燒堿循環泵分為兩部份:一部分作為產品堿經產品堿冷卻器冷卻至100C送出界區另一部分加入去離子水稀釋至31%WT,經燒堿加熱/冷卻器循環進入電解槽。產品量同循環量的比例為1:7(1)堿循環槽的液位由儀表調節回流自動控制。堿循環槽同電槽室內的低壓氮氣管連通,避免循環槽內內因堿液過量排出形成負壓吸入空氣造成事故。(2)淡鹽水循環電槽排出的淡鹽水(濃度為200g\l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。4.3原材料及動力消耗4.3.132%離子膜堿消耗定額表4-3以每噸100%NaOH計序號名稱單位消耗量備注噸耗年耗1NaCL(按100%計)T1.462292402924t/a2高純HCL(按100%計)Kg5110200001020t/a3NaOH(按100%計)Kg8160000160t/a4螯合樹脂L0.009180180l/a5純水T2.55000050000t/a6離子膜M20.01200200m2/a7直流電Kwh2150430000004300萬Kwh/a8動力電Kwh816000016萬Kwh/a9氮氣M3204萬Nm3/a10亞硫酸鈉Kg0.95190001.9t/a4.3.1片堿消耗定額表4-4以每噸100%NaOH序號名稱單位消耗量備注年噸年耗電量1NaOH(按100%計)Kg1.02198402化學品Kg0.2549603包裝袋個428332804重油KwhT25049600005動力電Kwh122380806循環水32CT285555207蒸汽T0.599204.4主要設備選擇4.4.1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AUTO-27-NBP-CSP-IA。4.4.2螯合樹脂塔目前,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,規格為:φ1200×4500樹脂填充高度1380mm。材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。4.4.3離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ICI公司、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4-5。表4-5復極槽與單極槽優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、電壓降大匯流排節約槽間銅導板槽間導電母排用銅量大循環方式強制循環、耗費動力自然循環、節約動力膜利用率高92%低72-77%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。單臺槽故障對系統影響小,只須停一臺槽,只影響500-600t/a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的發展方向。因此本工程宜采用復極式電槽為宜。4.5裝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)。4.6工藝主要設備一覽表(新增)4.6.1靜止設備設備名稱規格型號結構材料數量適應能力鹽水予處理器φ5600×8000鋼1臺40Kt/a戈爾膜過濾器AUTO-27-NBP-CSP-LA1套20Kt/a離子交換塔φ1200×4500鋼襯膠3臺20Kt/a樹脂塔加料φ3200×5600FRP1臺40Kt/a槽V=50ml純鹽水貯槽φ5400×7000V=160mlFRP1臺40Kt/a純鹽水高位槽φ1800×2800V=7mlFRP1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φ3000×3400V=24ml鎳1臺40Kt/a淡鹽水槽φ2400×3400V=15ml鋼襯鈦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φ1200×3000V=3ml不銹鋼1臺40Kt/a再生鹽酸槽φ2500×3400V=16mlFRP1臺40Kt/a再生堿液槽φ2000×3400V=10ml不銹鋼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=55KA組1臺40Kt/a4.6.2轉運設備設備名稱規格型號結構材料數量適應能力堿液循環泵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4F2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/a4.7自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DCS實現對工藝過程的監視、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,采用常規儀表將主要工藝參數集中于控制室進行監視、控制、報警和聯鎖。第五篇原料、輔助材料及燃料的供應主要原材料供應表5.1序號原材料名稱規格年用量(噸)來源1原鹽NaCL≥310ag/lCa2++Mg2+≤12mg/lSO2+≤5g/l58480(折100%HaCl)本廠提供2亞硫酸鈉Na2SO3-7H2O≥95%36000外購3螯合樹脂D-422D-4120.36m3外購4高純鹽酸HCL≥31%(w/t)Ca2+≤0.3mg/l(w/t)Mg2+≤0.07mg/l(w/t)Fe2+≤0.1mg/l(w/t)2040本廠提供5離子膜NAFIONNE-966TX1230L243W400m2引進公用工程供應5-2序號名稱單位每小時耗年總耗備注1直流電KWh7150880000002動力電KWh22511380803純水m312.5500004循環水m3408.8832710405工藝及儀表用氮氣Nm3100360000第六篇建廠條件和廠址方案6.1建廠條件6.1.1廠址地理位置、地形、地貌概況XX位于XX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,又是一個以重工業為主,其他工業協調發展的新興工業城市。XX集團誠信有限公司本部位于XX市北郊清水塘工業區。廠區地形略有起伏,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46.8-63.4米之間。6.1.2工程地質、地震、烈度、水文地質6.1.2.1工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]=180-280Kpa6.1.2.2地震地震基本烈度為<6度區。6.1.2.3水文地質XX省水文總站XX水文站提供的湘江百年一遇湘江最高洪水全為42.8米。廠區地下水埋深為天然地面下0.4-0.8米。6.1.3氣象條件氣溫年平均氣溫17.50C最低月平均氣溫60C最高月平均氣溫340C全年最低氣溫-80C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1006.7mb年平均最高氣壓10172.8mb年平均最低氣壓997.25mb降雨:年平均降雨量1418mm年最大降雨量1848.6mm月平均最大降雨量233.7mm一次最大降雨量156.8mm年平均降雨量長數152天積雪:最大積雪厚度300mm一般雪深10mm冰凍:最大凍土深度150mm風向: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/m2日照:年日照時數1672小時日照率38%冬季日照時數60-70小時夏季日照時數200小時風速:年平均風速2.3m/s年最大風速24-28m/s6.1.4地區與城鎮社會經濟現況的發展規劃XX集團誠信有限公司前身為XX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并投入生產,經過近40年的建設和發展,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,省計劃單列產值和銷售收入在全國520家大型企業之內。6.1.5廠區交通運輸6.1.5.1鐵路運輸XX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,XX站是交通特大樞紐之一。XX集團誠信有限公司專用線運輸能力350萬噸/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。6.1.5.2公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.6.1.5.3水運廠區臨近湘江,廠南約2.5公里遠有霞灣碼頭,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XX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。6.1.6水源、供排水工程、防洪等情況廠區水源來自城市輸水管網,本工程用水來自現有給水系統。街區排水進入生產廠房附近現有排水管網。廠區地面標高高于百年一遇的洪水位。6.1.7電源、供電、電訊、供熱XX集團誠信有限公司有一個110kv/35kv總降壓站,電源來自位于廠區西北的白馬垅變電站,另一電源由XX電廠引一回路110kv線至XX總降壓站,作為保安電源,本工程供電來自XX總降壓站。電訊引自廠區交換站。蒸汽來自廠區現有供熱系統。6.1.8當地施工和協作條件XX地區建筑施工力量雄厚,XX自己有一個施工、安裝隊伍該公司位于清水塘工業區,該區內有湘江氮肥廠、XX冶煉廠、廣州軍區農藥廠、XX塑料廠、XX電廠、XX三水廠等,相互協作條件較好。6.1.9與城鎮、地區規劃的關系和生活福利設施的條件本工程屬節能改造項目,XX生產、生活設施齊全,已有商店、學校、醫院、俱樂部等商業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。6.1.10目前廠內土地使用現狀、廠區擬占地、需征土地情況廠區建筑系數雖較高,但廠區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。6.2廠址概況廠址擬選在廠區氯堿系統原10萬噸/年燒堿生產街區內。本方案優點:不征地、少拆遷,二次鹽水精制,新增整流、電解、脫氯布置于蒸發預留地,并按4萬噸/年封建規模設計。這樣布置可以與老系統緊密結合,充分利用現在一次鹽水制備、氯氫處理、蒸發、片堿等裝置。動力供應系統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7.1總圖運輸7.1.1總圖本工程廠址選在我廠氯堿系統原10萬噸/年燒堿生產街區內,不新征土地。街區內已有鐵路運輸專用線和公路運輸線,設施齊全、運輸方便。7.1.2工廠運輸運輸方式仍和原燒堿裝置一樣,以鐵路運輸為主,公路運輸為輔因已有的運輸設施齊全運輸能力大,且離子膜法制堿噸耗主要原材料原鹽,比石墨陽極法制堿少0.03噸,主要輔助材料大多由本廠自供,故本工程的運輸設施可利舊,無需新增。7.1.3運輸方式因我廠所處的地理位置優越,外部協作條件好,故運輸可采用以鐵路運輸為主,汽運、水運為輔,水陸運輸相結合的方式。7.2供排水7.2.1工廠供水本工程每年需用高純水10萬噸,由公司原有高純水裝置提供(公司現有60t/h高純水裝置2套)。本工程工業用水仍由我廠總供水管網供應,可滿足供水要求。7.2.2工廠排水原10萬噸/年燒堿生產裝置已有完善的主排水溝和雨水溝,本工程上馬后,只需在原有基礎上稍作改造即可滿足排水需要。7.3供電及電訊7.3.1供電原10萬噸/年燒堿生產裝置有7臺變壓器供石墨電槽用電;3臺容量為12500KVA的整流變壓器供金屬電槽用電。本工程擬利用公司已訂購專用于離子膜電槽的一組50000KVA的整流變壓器。整流變壓系統改造需投資800萬元左右。7.3.2電訊本工程需新增設內部電話,可由總廠統一調整解決。7.4供熱原10萬噸/年燒堿生產裝置由我廠硫酸分廠余熱鍋爐及XX集團公司新興廠鍋爐供汽。硫酸分廠余熱鍋爐產汽能力(表壓0.6Mpa)約25噸/小時,新興廠鍋爐供汽汽能力140噸/h。而本工程上馬后可使10萬噸/年燒堿生產裝置年耗蒸汽比原來減少近2.5萬噸,故本工程用汽量能得到穩定、充足的供應。7.5土建7.5.1本工程廠址擬選在氯堿系統原10萬噸/年燒堿生產街區內,需新建整流變壓器裝置和離子膜電解槽廠房及二次鹽水精制新上總建筑面積約1920m2,總投資約400萬元,鹽水一次精制部分的改造則采用見縫插針、因地制宜的辦法在原有工序實施改造。7.5.2原10萬噸/年燒堿生產街區內,地質良好,地勢平坦,建筑物地基處理可用天然地基和樁基,不設防。7.5.3在設計中應盡量采用合理可行的新技術、新材料,并合理地應用地方材料。7.5.4在嚴格遵守國家現行頒布的有關規定、規范前提下,在滿足生產使用、檢修要求的同時,力爭使新、老建筑總體布局協調,使新上建筑既美觀又經濟,并能合理利用土地。節能8.1、編制依據8.1.1、化學工業部司局文件,化計綜發(1992)298“轉發《關于基本建設和技術改造工程項目可行性研究報告增列節能篇章的暫行規定》的通知”8.1.2、國家計委、國務院經貿辦、建設部文件計資源〔1992〕1959號“印發《關于基本建設和技術改造項目可行研究報告增列節能篇(章)的暫行規定》的通知”8.1.3、《燒堿節能設計技術規定》(HGJ5-88)以下簡稱《規定》8.2、編制原則8.2.1、認真貫徹國家產業政策和行業節能設計規范,嚴格執行燒堿節能技術規定,努力做到合理利用能源和節約能源。8.2.2、采用適宜的先進工藝的高效設備,嚴禁選用已公布淘汰的機電產品。8.2.3、設置能耗檢測儀表,提高自控水平,加強計量管理。8.3、節能指標及分析8.3.1、項目能耗指標及計算下表以50%離子膜堿與42%石墨陽極堿進行列表比較,見表8-150%離子膜燒堿(折100NaOH)與42%石墨陽極燒堿(折100%NaOH)能耗比較表:序號項目單位消耗定額能耗(KJ/Kg)標準煤(T標準煤/NaOH)備注離子膜石墨陽極離子膜石墨陽極離子膜石墨陽極1電KWh2283.832610.752.704×1073.091×1070.9231.0552蒸汽Kg70042002.638×1061.583×1070.0900.5403新鮮水T834.84.523×1030.742×1041.543×10-42.983×10-34純水T2.53.559×1041.214×10-35壓縮空氣Nm332.429.53.798×1043.458×1041.296×10-31.180×10-36合計2.976×1074.686×1071.0161.599表8-2各類能源折算或標準煤的規定數值序號名稱計算單位平均低位發熱量(KJ)標準煤(Kg)1交流電KWh11804.270.0402蒸汽0.4~1.0MPaKg3768.120.1293新鮮水t2512.000.0864純水t14235.120.4865壓縮空氣≤0.6MPaNm31127.300.040從表8-1可知,50%離子膜液堿比相應的42%石墨陽極指標低,<規定>指出大中型廠生產42%液堿(折100%NaOH)采用石墨陽極(D=1500A/m2)時,根據表8-2算得每噸綜合能耗為1.599噸標煤,本設計中離子膜燒堿僅為1.016噸標煤,完全符合規定指標。8.3.2、能耗分析目前離了膜法制堿,濃度為30-35%(Wt)電耗為2150~2300KWh/T100%NaOH、NaCL含量少,達到國內先進水平。8.4、節能措施綜述8.4.1、主要工藝流程采用節能新技術、新工藝情況本項目新建的二次鹽水及電解工段采用節能新技術、新工藝而決定整個產品能耗水平的是離子膜電解工序部分。降低槽電壓,選擇經濟電流密度燒堿生產的主要能耗在電解過程,此部分約占產品總能耗的90%,在電解生產過程中,為降低能耗都要獲得較高的電流效率和較低的槽電壓,要設法在較大的電流密度下運行時仍能保持低電耗。槽電壓是影響電解槽直流電耗的主要因素之一,當電流效率為96%時,槽電壓每升降0.1V影響電耗69.8KWh/TNaOH,從槽電壓和電流密度的關系看,槽電壓隨著電流密度的降低而降低,而電耗又是隨槽電壓的降低而降低,所以使槽電壓維持在正常狀態是節能的關鍵措施之一。根據化學工業部頒發的《燒堿節能設計技術規定》(HGJ5-88)將大中型企業槽電壓定為:金屬陽極電解槽:i=1.5KA/m2時,槽電壓為3.3V;石墨陽極電解槽:i=0.8KA/m2時,槽電壓為3.4V;本項目選用離子膜電槽電解槽,電流密度i=4.8KAA/m2時,槽電壓為3.06V,該電槽具有優良參數,有利于降低電解的能耗指標。離子膜電解裝置活性陰極的應用可進一步降低電耗。為使陽極液和陰極液濃度均勻,改善氣泡效應的影響,本項目采用強制循環泵,強化電解槽內陰、陽極液循環,以提高電流效率。采用具有優良電化學性能的離子交換膜離子交換膜是離子膜制堿法技術的核心。離子交換膜性能的好壞,在一定程度上決定著裝置和技術的水平。本項目在可行性研究階段考慮選用對世最具影響力的美國杜邦公司NAFION-966型離子交換膜,具有高度的選擇透過性,高度的物化穩定性和機械強度,離子交換容量和電流效率高,同時又具有低的膜電阻和電解質擴散,完全適應電解過程的苛刻條件,并具有良好的電化學性能。縮小極間距,降低槽電壓陰、陽極間距是影響電解槽電壓的因素之一。電解槽兩極間的距離越小,電流經過的路程就越短。金屬陽極電解槽在使用普通石棉隔膜的情況下,金屬陽極電槽的極間距通常在8-9mm左右,XX化工廠目前的極間距為8mm。本項目由于采用了高性能的離子交換膜,極間距可小至3mm左右,有效降低了槽電壓,節省電能消耗。嚴格控制鹽水質量進入電解槽的鹽水質量,對離子交換膜的壽命,電解槽電壓和電流效率有著極大影響。首先,要求鹽水NaCL濃度達300~320g/l。本項目控制指標為305±5g/l,提高陽極液中NaCL濃度能使陽極附近的CL-濃度升高,從而抑制電解負反應,避免造成電流效率下降。其次,嚴格控制鹽水中有害雜質含量不得超標,電解制堿用離子交換膜具有選擇透過陽離子的特性,當Ca++、Mg++等透過離子交換膜時,會與從陰極室反遷移來的少量OH-生成Ca(OH)2、Mg(OH)2沉淀,堵塞離子膜,使膜電陰增加,引起槽電壓上升,還會加劇OH-向陽極室的反遷移,降低電流效率。因此本項目在合格的一次鹽水之后,增加螯合樹脂塔進行二次精制,為此在原料中必須用高純鹽酸和純水,確保鹽水中Ca++、Mg++等金屬離子總量低于50PPb。此外,控制進入電解槽鹽水的溫度,是提高電流效率的又一重要措施。電槽溫度較高,使氯氣帶走水蒸汽量增加,有利于陽極反應,還可降低槽電壓,因而本項目將電解槽鹽水溫度確定為85-90℃,電解槽溫度控制在一定范圍內。8.4.2、機電設設備選型項目中機電設備的選型對節能也十分重要。本項目所選用的機電設備,包括利舊設備,一律不得有機電部已公布淘汰的機電產品。電解按2萬噸/年的規模,二次鹽水、淡鹽水脫氯考慮2萬噸/年的能力,堅持與規模相配套的原則合理選用節能型機電設備。環境保護9.1、建設地區環境現狀9.1.1、地理位置該裝置擬建在XX化工廠內。廠址位于XX市北郊清水塘工業區,地理位置優越,交通便利,該廠擁20股鐵路線與京廣、湘黔、浙贛三大鐵路線相連,靠近107、320國道,又臨近湘江。9.1.2、氣候及氣象XX屬亞熱帶溫潤季風氣候,大陸性氣候明顯,冰凍期極短;年平均氣溫+17.50C最低-80C最高氣溫+410C年平均相對濕度78%年平均氣壓1006.7mb年平均降雨量1418mm最大積雪厚度300mm凍積厚度90mm年平均風速為2.3m/s最大風力為9級地震烈度為<6度常年主導風向為北偏西和北,夏季風向為東南和南。9.1.3、環境質量狀況該廠氯堿系統界區內生產燒堿、氯氣、氫氣,產生的廢氣有熬制固堿的煙道氣。氯氣經治理后達到國家要求排放的標準,廠內已設有事故氯處理。在正常生產的情況下完全可以控制有毒性廢氣的排放。熬制固堿的煙道氣,主要污染物為CO2,經煙囪高空排放達國家標準。生產過程產生的廢水主要有化工酸、堿污水,經中和處理后排放,排放時均達標。生產過程產生的廢渣主要有鹽泥,現已采取回收措施,部分無毒,無害廢渣,采用填埋處理及送磚廠制磚。XX三廢治理的各項措施均很落實,工廠被譽為花園式清潔文明工廠。9.2、設計采用的環境保護標準9.2.1、環境質量標準(1)《大氣環境質量標準》(GB3095-82)二級標準(2)《地表水環境質量標準》(GB3838-88)三級標準(3)《工業企業設計衛生標準》(TJ36-79)(4)《工業企業噪聲控制標準》(GB87-85)(5)《城市區域環境噪聲標準》(GB3096-82)9.2.2、污染物排放標準(1)《污水綜合排放標準》(GB8978-88)二級標準(2)《工業“三廢”排放標準(試行)》(GBJ4-73)(3)《工業企業廠界噪聲標準》(GB12348-90)9.3、主要污染源和主要污染物裝置概況本工程主要工藝生產裝置為4萬噸/年離子膜燒堿裝置,包括二次鹽水精制、電解及淡鹽水脫氯等。污染源及污染物9.3.1廢氣正常生產時,電解工序電解槽無氯氣、氫氣排放,淡鹽水脫氯工序考慮該廠“九五”期間離子膜燒堿裝置能力達4萬噸/年,擬采用真空脫氯。非正常生產即事故狀態及電解槽開停車過程中產生的低濃度氯氣及廢氫氣。有關廢氣排放特征見表9-1-1。9.3.2、廢水及廢液二次鹽水精制工序,離子交換樹脂再生時產生的酸堿廢水。有關廢水廢液排放特征見表9-1-2。9.3.3、廢渣本工程建在XX化工廠內,其公用工程系統可依托老廠的一部分,新裝置生產過程中無廢渣排放。9.3.4、噪聲本工程主要噪聲來源于機泵類,間斷噪聲產生于往返廠內的各種車輛。有關噪聲排放的特征見表9-1-3。9.4、控制污染的初步方案及對環境影響的評估。9.4.1、廢氣治理正常生產時,真空脫氯塔脫除的氯氣并入濕氯氣總管送氯處理工序。非正常生產及開停車時產生的低濃度氯所送往老廠廢氯氣處理裝置堿液吸收,得以迅速可靠的處理,放空氣體中污染物(CL2)符合國家排放標準后排于大氣。9.4.2、廢水治理鹽水過濾器反洗產生的廢液為飽和鹽水,送一次鹽水工段回收利用。鹽水精制離子交換樹脂再生時所產生的酸性、堿性廢液排至中和池處理,達標后排放,純水站產生的酸堿廢水排至中和池處理達標后排放。9.4.3、噪聲治理設計中盡量選用低噪聲設備,高噪聲設備必須有配套的消聲和隔音措施。采取多種隔聲、消聲和吸聲措施,使工人與噪聲接觸的時間和強度減少。對于需定時巡視的泵房和機房,對設備采取減震措施。由于廠區沿途建筑物的屏蔽效應及噪聲隨距離增大而自然衰減等因素,廠界噪聲經分析可降至65dB以下,噪聲廠界周圍的環境將不會產生不良影響。9.4.4、環境綠化本工程實施的同時應考慮種植防氯氣污染的喬灌木,全廠能綠化之地均應綠化以改善環境。9.5、環境保護投資估算綜上所述本工程技術設備先進,“三廢”排放量少。廢氣廢水有妥善的處理措施。該工程之建設與隔膜堿比較沒有石棉絨污染,廢水廢氣排放均可達到國家標準排放,噪聲經有效治理也不會對工人和環境造成影響,故從環保角度看該工程是可行的。表9-1-1廢氣排放狀況一覽表序號廢氣名稱廢氣來源廢氣成份排放量排放方式排放去向1電解槽開停車及事故氯氣電解槽CL2<60vol%惰性氣體最大2200m3/次開、停車時事故狀態堿液吸收2脫氯氣淡鹽水脫氯塔CL2濃度較高24Kg/h連續回濕氯氣總管3含氫廢氣電解槽(陰)H270vol%H2O30vol%最大1200m3/h間斷開停車放空9-1-2、廢水(液)排放狀況一覽表序號廢液名稱廢液來源廢液成份排放量排放方式排放去向1螯合樹脂再生廢液螯合樹脂塔酸性廢液:HCL0.8%wt堿性廢液:NaCL7.3%wtNaOH0.4%wt酸性液16m3/次堿性液22m3/次間斷24小時排放一次中和后排放2離子交換再生廢水純水站離子交換器酸性廢液堿性廢液1次/2天8.8m3/次間斷中和后排放表9-1-3噪聲排放一覽表序號12噪聲源鹽水泵燒堿液泵聲壓級dB(A)8585設備臺數運行(備用)3(3)1(1)排放方式連續連續備注二次鹽水及電解電解第十篇勞動保護與安全衛生10.1勞動保護與安全衛生10.1.1、生產過程中職業危害因素分析及控制措施10.1.1.1、生產裝置火災危險分類根據《煉油化工企業設計防火規定》(YHS01-78)生產裝置的火災危險性分類如下表:序號裝置名稱火災類別1二次鹽水戊2電解甲3片堿戊10.1.1.2、生產過程重要安全技術措施燃燒爆炸及防范氫氣和空氣、氫氣和氯氣均能形成爆炸性氣體混合物。氯氫混合氣中氫含量為3-15%(體積)時即能燃燒,含氫15-83%(體積)時燃燒伴有爆炸,氫氣在空氣中的爆炸極限為4.1-72%(體積)。其防范措施有:生產中防止氯氣中混入氫氣;保持氫氣系統的嚴密性,防止空氣混入系統,不允許出現負壓操作;廠房良好通風,周圍安裝避雷設施;設備及管道安裝可靠的防靜電設施;緊急氫氣放空管道安裝阻火器或水封。氯氣中毒及防范氯氣是有毒氣體,預防氯氣中毒措施有:保持氯氣系統良好的密封,廠房通風良好,操作人員應配備防毒面具。強腐蝕性介質的危害及防范如鹽酸、燒堿溶液等對皮膚、眼睛有灼傷作用,堿沫或高濃度含堿蒸氣對氣管和肺部有嚴重損傷。檢修或操作人員應備有防護眼鏡,防護帽和手套,在必要場所需設置洗眼器具。觸電事故及防范電解為本工程的主生產裝置,故要特別注意防止觸電,避免引起電灼傷、電擊甚至觸電死亡。防范措施有:采取良好的絕緣措施,電解工序操作人員應穿絕緣鞋,地面保持干燥,電解槽對地絕緣良好,操作人員要具有防觸電知識。10.1.2、生產過程中主要衛生防護措施10.1.2.1、生產過程產生的有害氣體物質有氯氣、燒堿(氣),其車間允許濃度分別為1.0、0.5mg/m3,其中燒堿(氣)允許濃度以NaOH計。氯氣在生活區允許濃度為0.03mg/m3。根據《工業企業設計衛生標準》(TJ36-79)本工程生產車間衛生等級除鹽水過濾及精制工段為2級外,其余的電解、片堿廠房均為3級。10.1.2.2、衛生防護措施所有設備及管道要保持嚴密,防止跑、冒、滴、漏。有關衛生防護措施除上述“安全技術措施”外,對有關封閉廠房應加強通風。燒堿各裝置通風換氣次數如下表:裝置名稱電解片堿有害物質名稱CL2NaOH換氣次數(次/時)4410.1.2.3、安全及工業衛生機構設施本工程安全及工業衛生機構設施依托老廠,該廠現有職業安全衛生防護醫療機構設施健全,對于職工所受職業危害的急救、職工所患職業病的防治,廠內職工醫院有較好的條件醫治和療養。10.2、消防10.2.1、概述本消防系統的防護對象為XX省XX集團誠信公司2萬噸/年國產化離子膜燒堿取代石墨陽極燒堿工程的全部建、構筑物和生產裝置。在離子膜法制燒堿生產過程中火災危險性相對較小,但按火災類別劃分,電解工序為甲類。因此有沒有一定的火災危險性,所以在設計過程中要嚴格遵守規范規定,建立完善的消防系統確保安全生產。10.2.2、設計依據本工程消防依據下列規范和資料進行設計:HNJ16-87《建筑設計防火規范》GBJ140-90《建筑滅火器配置設計規范》參照消防器材生產廠家樣本、說明書10.2.3、消防體系組成水消防系統水消防系統分為常規水消防系統和水噴霧滅火系統。常規水消防系統由消防水源、水泵、室內外消火栓及相應的管線、閥門組成。水噴霧滅火系統由高壓水管線、水霧噴頭及相應閥門組成。負責保護整流變壓器。移動式滅火器根據整個工程各處不同的火災危險類別,配置相應類型的移動式滅火器35具,用以撲滅小型初始火災。本消防體系的機動力量依托老廠。由上述三部分組成本工程的消防體系。10.2.4、水消耗由于本工程配一臺整流變壓器,且單臺油量均在10噸以上。按規范規定水噴霧滅火強度為60L/S,故滅火用水為216T/H。水壓為1.0MPa。常規水消防系統水量見給排水專業有關章節。10.2.5、定員本工程

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