【正文】 青海鹽湖文通化工有限公司可行性研究報告青海鹽湖文通化工有限公司青海鹽湖技術(shù)中心（編制）二〇〇四年三月目　　錄l、 總論l 概述l、l 項目名稱、承辦單位、編制單位（1） 項目名稱：／年碳酸鉀工程（2） 承辦單位：青海鹽湖文通化工有限公司（3） 編制單位：青海鹽湖技術(shù)中心l、2 編制的主要原則（1）編制原則l 貫徹勤儉建國方針，設(shè)計方案既要考慮技術(shù)上的先進性和可靠什，又要結(jié)合國情，因地制宜，節(jié)約建設(shè)資金。l 選用先進的工藝技術(shù)，做到既先進又穩(wěn)妥可靠，降低能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量。l 認真貫徹執(zhí)行國家及地方的環(huán)境保護法規(guī)，堅持防治污染和其它公害的設(shè)施與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投入使用的原則。l 設(shè)計中貫徹執(zhí)行“一體化、露天化、輕型化、社會化和國產(chǎn)化”的五化原則。l、l、3 項目建設(shè)的意義和有利條件l、l、1項目建設(shè)意義中國是缺鉀國家，鉀資源僅占世界總資源的1%，其中已探明鉀鹽儲量主要集中在青海省柴達木盆地的現(xiàn)代鹽湖，其次是云南和四川自貢地區(qū),總儲量約5億噸。％。而青海省的鉀資源特別是KCl資源95％以上為農(nóng)用，工業(yè)用品僅占5％。為了提高鉀資源的附加值，合理利用鉀資源，必須加大鉀工業(yè)用品生產(chǎn)的比重。碳酸鉀是重要的基本無機原料之一，主要用于顯像管玻殼、化肥合成氣脫碳、醫(yī)藥、油墨、陶瓷、電焊、印染、洗滌助劑和食品等領(lǐng)域?！　?0世紀90年代，隨著世界范圍內(nèi)電視機特別是家用計算機需求的迅猛增加，刺激和推動了碳酸鉀生產(chǎn)與市場持續(xù)走強，世界各地掀起了新建或擴建碳酸鉀裝置的熱潮?！　≈袊妓徕浬a(chǎn)始于50年代，但真正形成工業(yè)規(guī)模是60年代，70年代末80年代初是大發(fā)展時期。90年代初離子膜一流化床生產(chǎn)碳酸鉀引進裝置的投產(chǎn)，成為中國碳酸鉀工業(yè)發(fā)展史上的一個重要里程碑。 我國碳酸鉀生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)幾十年的發(fā)展、調(diào)整，逐步向大型化、現(xiàn)代化、自動化方向發(fā)展，一些小型企業(yè)在竟爭中被淘汰，形成了以成都化工股份有限公司、山東魯南化肥廠、河北眺山化工廠、湖南注磁口化工廠、濟南東風(fēng)化工廠和常熟化工廠為骨干的行業(yè)隊伍。為適應(yīng)國內(nèi)外玻殼發(fā)展對碳酸鉀的需求，近兩年來，成都化工股份有限公司、常熟化工廠等分別與外商接觸，引進離子膜一流化床法制碳酸鉀的技術(shù)和裝置。山東魯南化肥廠、河北眺山化工廠部擬擴建其離子交換法生產(chǎn)裝置，在原裝置的基礎(chǔ)上，再增加1萬噸/年能力。由于國內(nèi)盲目建設(shè)，目前碳酸鉀已出現(xiàn)供過于求局面，許多生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小，多采用落后的離子交換法工藝，“三廢”污染嚴重，產(chǎn)品品種少，質(zhì)量差，達不到出口要求，在國內(nèi)有限的市場中惡性競爭，競相壓價，導(dǎo)致效益低下。隨著我國加入WTO日益臨近，國內(nèi)市場將國際化，市場競爭會更為激烈。因此，在今后幾年里國內(nèi)一些工藝落后、產(chǎn)品質(zhì)量差、規(guī)模小、成本高的生產(chǎn)企業(yè)將關(guān)停，而工藝先進、規(guī)模較大、產(chǎn)品質(zhì)量好、成本低的企業(yè)反而會得到發(fā)展。格爾木市位于柴達木盆地西北邊， 經(jīng)過幾十年的建設(shè)，工業(yè)發(fā)展取得了一定成就，初步形成了地方特色的工業(yè)體系。但從整個工業(yè)結(jié)構(gòu)看，整體功能差，工業(yè)產(chǎn)品單一，效益低，資源初級產(chǎn)品多而高附加值的名優(yōu)產(chǎn)品少。因此在格爾木市建設(shè)一套12萬噸／年離子膜法KOH生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)高純度的KOH產(chǎn)品，／年流化床法生產(chǎn)碳酸鉀裝置，生產(chǎn)高純度的碳酸鉀產(chǎn)品對于提高我集團公司的整體化工實力，合理利用鉀資源，提高鉀資源的附加值，緩和國內(nèi)對高純度碳酸鉀的需求，有著十分重要的意義。l、l、2 項目建設(shè)有利條件（1）有高品位的KOH資源。柴達木盆地內(nèi)鉀資源十分豐富，目前年生產(chǎn)能力為50萬噸，100萬噸KCl項目正在建設(shè)之中，預(yù)計年底將投入生產(chǎn)階段，隨之而上的12萬噸的離子膜KOH裝置為建廠提供了較為可靠的原料來源。（2）電力資源有保證。新入市的330kv龍格電網(wǎng)為裝置提供了較為可靠的電力資源。（3）交通運輸方便。建廠區(qū)交通運輸條件較好，青藏鐵路和青藏公路（109國道）柳格公路（215國道）均通過該區(qū)，該區(qū)地方公路便利流暢。廠區(qū)到火車站臺、柳格公路（215國道）均暢通。（4）給排水方便。格爾木市河水資源豐富，流經(jīng)察爾汗的河道大小有十幾條，能保證建廠所需生產(chǎn)、生活用水。廠建區(qū)無周圍無居住區(qū)便于廠區(qū)生產(chǎn)、生活廢水的排放。（5）廠址選在青海格爾木市察爾汗地區(qū)。4項目建設(shè)的必要性 （1）該項目符合國家的產(chǎn)業(yè)政策 國務(wù)院批準的國家經(jīng)貿(mào)委、國家計委和外經(jīng)貿(mào)部第16號令《中西部地區(qū)外商投資優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)目錄》中，將青海鹽湖資源綜合利用及產(chǎn)品生產(chǎn)列為優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)并鼓勵外商投資且享受有關(guān)優(yōu)惠政策。本項目主要利用湖鹽資源作原料，綜合利用而形成產(chǎn)品鏈，資源利用充分，產(chǎn)品為國內(nèi)短缺產(chǎn)品，項目建設(shè)具有原料優(yōu)勢和成本競爭優(yōu)勢，符合國家發(fā)展西部經(jīng)濟、縮小東西部差距的戰(zhàn)略方針和產(chǎn)業(yè)政策。 （2）是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)鉤，發(fā)展特色經(jīng)濟，振興青海經(jīng)濟的有效途徑 青海省的經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱，改革開放的步伐相對較慢，與東部地區(qū)的差距較大。但青海省是一個資源富集的地區(qū)，長期以來向東部地區(qū)輸送廉價的原材料，自身經(jīng)濟發(fā)展緩慢。因此，充分利用青海豐富的鹽湖資源，有效地進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，規(guī)劃和布局具有市場竟爭力的產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品，逐步形成特色經(jīng)濟，構(gòu)筑青海經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟優(yōu)勢，走持續(xù)發(fā)展的道路，是繁榮青海省經(jīng)濟的必由之路，也是落實國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略思想的具體體現(xiàn)。 （3）對鞏固國防、發(fā)展安定團結(jié)的大好局面十分必要 青海省格爾木地區(qū)是我國西部地區(qū)的一個具有重要戰(zhàn)略地位的新興城市，是支援西藏、維護西藏穩(wěn)定的重要支撐點，是鞏固西南邊防的戰(zhàn)略要地，也是青海經(jīng)濟發(fā)展的重要增長點。格爾木地區(qū)資源富集，交通便利，基礎(chǔ)條件較好，具有很強的經(jīng)濟吸引力和輻射力。因此，開發(fā)利用柴達木的優(yōu)勢資源，繁榮青海經(jīng)濟，對于維護祖國的領(lǐng)土完整、鞏固國防、發(fā)展安定團結(jié)的大好局面具有十分重要的作用。（4）是吸引人才建設(shè)青海的重要舉措 長期以來，西部人才外流，形成了“孔雀東南飛”的態(tài)勢，究其原因，有主存環(huán)境艱苦的因素，也有歷史的因素，但還有一個重要的因素，就是如何配置生產(chǎn)要素、通過產(chǎn)業(yè)布局及項目的實施吸引人才。因此，該項目的實施有利于吸引人才、培養(yǎng)人才、留住人才。 5 項目研究的范圍 工藝流程主要有以下幾個工序組成： 1由天然氣燃燒產(chǎn)生氧化物 (CO2) 提供原料氣體。 2流體床反應(yīng)器系統(tǒng) 3排氣、回收單元、洗塵器系統(tǒng) 4篩分和排除尺寸不合格顆粒系統(tǒng) 5冷卻到可銷售的產(chǎn)品 6可銷售的產(chǎn)品中間儲存器和包裝系統(tǒng)。 2 、產(chǎn)品需求預(yù)測1 碳酸鉀需求預(yù)測1 產(chǎn)品用途碳酸鉀是重要的基本無機原料之一，主要用于顯像管玻殼、化肥合成氣脫碳、醫(yī)藥、油墨、陶瓷、電焊、印染，隨著應(yīng)用技術(shù)的不斷開發(fā)，碳酸鉀在洗滌助劑和食品等領(lǐng)域的應(yīng)用也日益擴大。2 國外市場預(yù)測1995年世界碳酸鉀生產(chǎn)能力約為50萬噸，產(chǎn)量約30萬噸；2000年生產(chǎn)能力約為72萬噸，產(chǎn)量56萬噸左右，而全球碳酸鉀年需求量約為90萬噸。其中絕大部分采用離子膜－碳化法生產(chǎn)。目前世界碳酸鉀主要生產(chǎn)國家和地區(qū)為美國、西歐、中國、日本和韓國。主要進口國有英國、荷蘭、比利時、意大利等；主要出口國有德國、西班牙、韓國、美國等。美國Armand產(chǎn)品公司是世界最大的碳酸鉀生產(chǎn)公司，1994年完成擴建后的能力達到11萬噸/年，其次是日本Asahi玻璃公司、法國Potasse產(chǎn)品化學(xué)公司、德國Huels和Kali公司。1994年美國碳酸鉀產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的25%，日本占24%，西歐占40%，其它國家和地區(qū)占11%。隨著世界范圍內(nèi)電視機特別是家用計算機需求的迅猛增加，刺激和推動了碳酸鉀生產(chǎn)與市場持續(xù)走強，世界各地對碳酸鉀的需求量也日益增大，需大于供也是碳酸鉀價格持續(xù)增加的原因。3 國內(nèi)市場預(yù)測我國作為世界碳酸鉀生產(chǎn)與消費的主要國家之一，隨著90年代初國產(chǎn)彩電的逐步崛起，彩電顯像管數(shù)量快速增加，同時我國化肥企業(yè)發(fā)展很快，尤其是中小型氮肥企業(yè)為了應(yīng)對入世挑戰(zhàn)，紛紛擴大規(guī)模，再加上我國方便面產(chǎn)量也高速增加等因素，推動了我國碳酸鉀工業(yè)的快速發(fā)展。1995年我國碳酸鉀生產(chǎn)能力為7萬噸，2000年增加到15萬噸，％，成為亞洲最大的碳酸鉀生產(chǎn)國。目前碳酸鉀產(chǎn)品國內(nèi)總生產(chǎn)量約為16萬噸，（）,山西文通鉀鹽集團9萬噸/年，魯南化肥廠（2萬噸）、成都化工廠（）、浙江大洋化工廠（1萬噸）、濟源化工廠（1萬噸）。隨著電視機的日益普及和電子計算機和大屏幕彩電的興起，對彩管級原料碳酸鉀的需求趨緊，目前國內(nèi)碳酸鉀產(chǎn)品年需求總量為約20萬噸，其中彩管級碳酸鉀年需求量大于15萬噸，而作為彩電玻殼所用原料彩管級碳酸鉀大部分需進口，年進口量約4萬噸。預(yù)計今后十年碳酸鉀年增長率在6%以上。碳酸鉀消費領(lǐng)域所占比例為：玻殼和特種玻璃占60%，氨廠脫碳劑占12%，醫(yī)藥、農(nóng)藥占6%，橡膠助劑占4%，電焊占2%，用于生產(chǎn)鉀類化合物及其它占15%，出口占1%。2 產(chǎn)品價格分析國際的K2CO3價格近幾年來由于需求增加，呈現(xiàn)穩(wěn)中有升的態(tài)勢，g高純度碳酸鉀（≥）在1981～1996年十五年內(nèi)最高價為410＄／噸，最低為 330＄／噸，在 1997年為322＄／噸～369＄之間波動，穩(wěn)中有升。2000年后受國際金融危機的影響價格下跌，到2002年底國際經(jīng)濟復(fù)蘇，價格有所回升，現(xiàn)國際市場價為365＄／噸左右。目前, 國內(nèi)外的彩色顯象管、陶瓷工業(yè),釉面磚工業(yè)用量不斷擴大,對碳酸鉀需求量不斷增加,目前碳酸鉀的價格不斷升高,對最近的成都市場了解,工業(yè)一級碳酸鉀已由原來的3900元/噸上升至5500元/噸,優(yōu)質(zhì)品已上升至6000元/噸,醫(yī)藥品已上升至6500元/噸。整個國內(nèi)市場每年約需增34萬噸,貨源緊張。本項目K2CO3價格暫定為3000元/噸。3 、 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模1 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模序號產(chǎn)品名稱生產(chǎn)裝置（t/a）預(yù)計產(chǎn)量（t/a）備　　注1碳酸鉀7200072000年操作時間：氫氧化鉀8000小時項目建設(shè)面積：碳酸鉀生產(chǎn)車間，建筑面積約4萬m2。4 、工藝技術(shù)生產(chǎn)碳酸鉀的方法很多，世界碳酸鉀工業(yè)化生產(chǎn)工藝依次經(jīng)歷草木灰法、呂布蘭法、電解法、有機胺法、離子交換法和離子膜—流化床法。前4種因產(chǎn)品質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高先后被淘汰。目前我國主要采用離子交換法，而國外發(fā)達國家主要采用離子膜－流化床法。 1離子交換法 離子交換法是以碳酸氫銨和氯化鉀為原料，利用陽離子交換樹脂對鉀、銨離子吸附性很近的特點，使碳酸氫銨和氯化鉀精制液中的鉀銨離子通過陽離子樹脂進行離子交換，而分別得到碳酸氫鉀溶液和氯化銨溶液，交換反應(yīng)簡單表示如下； KR＋NH4HCO3→NH4R＋KHCO3 NH4R＋KCl→KR＋NH4Cl 式中R為樹脂高分子骨架部分。該法主要特點是交換完成液碳酸氫鉀溶液純度高，原料碳酸氫銨成本低，工藝方法成熟，可連續(xù)性操作，項目投資少；原材料利用率較高，單耗氯化鉀（折100％）和碳酸氫銨（以實物計） t和 t。該法主要缺點是交換完成液濃度較低，蒸發(fā)成本高，單耗原煤3～4t；生產(chǎn)過程產(chǎn)生的氯化銨溶液隨廢水排放，不僅浪費資源而且污染環(huán)境，回收可作為生產(chǎn)氯化銨的原料，經(jīng)蒸發(fā)濃縮等工序可制氯化銨，由于氯化銨生產(chǎn)蒸發(fā)能耗較高，設(shè)備腐蝕問題難以解決，使氯化銨生產(chǎn)受到限制，從而也制約碳酸鉀的發(fā)展。山西文通鉀鹽集團有限公司采用離子交換法生產(chǎn)，解決了上述難題，降低了成本，在氯化銨回收上取得重大突破，實現(xiàn)了閉路循環(huán)，無水排放，現(xiàn)碳酸鉀年生產(chǎn)能力為3萬t，并正在實施新增年產(chǎn)2萬t碳酸鉀技術(shù)改造項目，是目前國內(nèi)最大的碳酸鉀生產(chǎn)企業(yè)。2 離子膜電解一碳化法 離子膜電解法是以氯化鉀為原料，將精制為超純鹽水的氯化鉀溶液泵至電解槽通電電解，分別得到氯氣、氫氣，在陰極生成32％～35％的氫氧化鉀，流至堿液循環(huán)槽，大部分堿液用泵循環(huán)并加人無離子水后再進人電解槽陰極室，成品堿液送至蒸發(fā)工段濃縮至48％，供碳酸鉀碳化或出廠銷售堿液。48％的氫氧化鉀送人流化床碳化，生成碳酸鉀，其反應(yīng)式如下： KCl十2H2O→KOH+Cl2↑+H2↑（電解） 2KOH＋CO2→K2CO3＋H2O該法主要優(yōu)點是碳酸鉀或氫氧化鉀產(chǎn)品質(zhì)量好，工藝流程短、生產(chǎn)自動化程度高，適于規(guī)?；a(chǎn)，污染少，環(huán)境好，維護檢修工作量少，操作條件好等。主要缺點是投資大，生產(chǎn)成本高，能耗高等，引進國外技術(shù)和設(shè)備費用較高，經(jīng)濟上難以承受。這些均制約了離子膜電解碳化法在碳酸鉀行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展。我國成都化工廠從美國引進年產(chǎn)1萬t氫氧化鉀（）的離子膜電解裝置，并采用日本流化床碳化干燥技術(shù)，于1990年正式投產(chǎn)，標志著我國碳酸鉀生產(chǎn)技術(shù)達到世界先進水平，是我國碳酸鉀發(fā)展史上的一個里程碑。由于離子交換法和離子膜電解一碳化法各自的缺點，限制了碳酸鉀的生產(chǎn)規(guī)模，為振興碳酸鉀工業(yè)，有