【正文】 氯酸鉀 (KClO3)含量 ≤ % 鹽酸 產(chǎn) 品鹽酸執(zhí)行國(guó)標(biāo) GB32093 優(yōu)級(jí)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。原裝置為年產(chǎn)２萬(wàn)噸 離子膜 氫氧化鉀生產(chǎn)裝置，其關(guān)鍵工藝和裝備為引進(jìn)技術(shù)和裝備， 電解裝置 為 美國(guó)的0xytech 公司 離子膜法工藝技術(shù)和專用設(shè)備 ， 片狀固體鉀堿裝置采用瑞士 Bertrams 公司專利技術(shù)和專用設(shè)備。 產(chǎn)品方 案和建設(shè)規(guī)模 本項(xiàng)目為生產(chǎn)裝置拆遷異地建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為氫 氧化鉀 (片狀 )20200t／ a(折 100％ )； 副產(chǎn)品高 純鹽酸： 4000t／ a179。其中以美國(guó)杜邦膜市場(chǎng)占有率最高，旭硝子次之。目前 國(guó)外 鉀堿生產(chǎn)以離子膜法為主 ， 我國(guó)大多數(shù)廠家仍采用隔膜法 ， 工藝落后、能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量差，三廢污染嚴(yán)重。 離子膜法是七十年代末發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)生產(chǎn)方法。其缺點(diǎn)是電槽極間距隨石墨陽(yáng)極消耗逐漸變大，電耗較高，產(chǎn)品質(zhì)量差、修槽作業(yè)中鉛蒸汽、瀝青蒸汽 、炭板加工粉塵對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，修槽頻繁。 因此在工業(yè)園區(qū)內(nèi)建設(shè)本項(xiàng)目，條件良好，較為合理 。 地質(zhì)地貌 項(xiàng)目區(qū)為黃河沖積平原，土質(zhì)以沖積、洪積物為主，其基底構(gòu)造為 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 15 封閉式斷陷盆地類型，第四紀(jì)沉積物厚達(dá) 1600m 主要以粉砂、細(xì)砂為主，間夾粘砂土、砂粘土透鏡體，下伏沙層，南高北低地面坡度由 1/1600～1/3500 緩至 1/6000～ 1/7000。根據(jù)近十年的氣候資料統(tǒng)計(jì)，年平均氣溫 9℃，最低氣溫 ℃，最高氣溫 ℃，無(wú)霜期 155 天，多年平均降水量 毫米 ，且年內(nèi)年際降水量分布不均，降水量集中在 69 月份。 二、基本條件 廠區(qū)用地總面積 ㎡，合 畝。 27′— 38176。 南距銀川市 22 公里， 109國(guó)道在工業(yè)園區(qū)東面通過(guò)。 廠址 廠址 選擇的原則 廠址的選擇應(yīng)綜合分析與權(quán)衡廠址的地形條件以及有關(guān)的自然和經(jīng)濟(jì)資料，進(jìn)行多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)，安全可行性的比較，合理選擇做到安全可靠。 根據(jù)氫氧化鉀市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)分析，結(jié)合全國(guó)氫氧化鉀生產(chǎn)廠家分布狀況，采用國(guó)內(nèi) 先進(jìn) 成熟工藝設(shè)備， 異地遷建 建設(shè)年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸氫氧化鉀的生產(chǎn)線是適度可行的。市場(chǎng)主要為化工原料和造紙業(yè)。 暖泉工業(yè)園區(qū)已有 靛蘭生產(chǎn) 企業(yè) 1 家， 2 家 靛蘭生產(chǎn) 企業(yè)在建（計(jì)劃于 2020 年 12 月投產(chǎn)），裝置生產(chǎn)能力達(dá) 萬(wàn)噸 /年，年需用氫氧化鉀 萬(wàn)噸， 使靛蘭生產(chǎn)使用的主要大綜產(chǎn)品基本就地解決 。國(guó)內(nèi) 30%的氫氧化鉀用于生產(chǎn)碳酸鉀產(chǎn)品，最近幾年碳酸鉀在液體洗滌劑和化肥方面的需求量增長(zhǎng)保持旺盛；碳酸鉀在用作洗滌劑組份和水處理化學(xué)品方面的增長(zhǎng)也很強(qiáng)勁，預(yù)計(jì)今后幾年的年均增長(zhǎng)率將接近 5%。在染料工業(yè)中用于三聚氰胺染料，快色素大紅 3R 和還原藍(lán) RSN 的制造。在空氣中吸水而潮解，吸收二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳酸鉀。 項(xiàng)目總投資 萬(wàn)元，全部企業(yè)自籌。 項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度 項(xiàng)目建設(shè)分為建設(shè)前期和建設(shè)期兩個(gè)階段 共計(jì) 18 個(gè)月，主要完成可行性研究報(bào)告 編制 及審批工作 、 設(shè) 備訂貨、 施工圖 設(shè)計(jì) 、 土建施工、設(shè)備安裝調(diào)試、系統(tǒng)試車(chē)直到建成投產(chǎn)。 環(huán)境保護(hù) 按照三同時(shí)的原則進(jìn)行環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)，廠區(qū)廢氣 主要為事故狀態(tài)下氯氣處理，設(shè)計(jì)尾氣處理工序處理事故狀態(tài)氯氣，液化尾氣送至鹽酸工序用于合成鹽酸，鹽酸合成尾氣采用尾氣吸收塔吸收處理。選用 S92500KVA/35/， D/Yn11 型號(hào)的變壓器 2 臺(tái)，負(fù)荷率為%。 給排水工程 本項(xiàng)目日用水量為 m3，供水由工業(yè)園區(qū)內(nèi)給水管網(wǎng)供應(yīng)，供水壓力 P=。 事故氯氣采用堿吸收方式處理。 2 套 (31％ HCl)； （ 3）副產(chǎn)品液氯： 5000t／ a179。對(duì)氫氧化鉀的需求也在不斷增加，需求量逐年提高，發(fā)展前景廣闊。 暖泉工業(yè)園區(qū)已有 靛蘭生產(chǎn) 企業(yè) 1 家， 2 家 靛蘭生產(chǎn) 企業(yè)在建（計(jì)劃于 2020 年 12 月投產(chǎn)），裝置生產(chǎn)能力達(dá) 萬(wàn)噸 /年，年需用氫氧化鉀 萬(wàn)噸。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和國(guó)家制定的西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的深入展開(kāi)， 靛藍(lán)等 氫氧化鉀下游產(chǎn)品發(fā)展迅速， 使寧夏、內(nèi)蒙古、烏海地區(qū)及周邊區(qū)域的氫氧化鉀用量大增，氫氧化鉀的下游產(chǎn)品的需求量大量增加，氫氧化鉀產(chǎn)品市場(chǎng)的進(jìn)一步擴(kuò)大給了氫氧化鉀 生產(chǎn)企業(yè) 更大的發(fā)展空間。 寶雞德瑞有色金屬（集團(tuán)）有限公司始建于 1992 年，是集科研、生產(chǎn)、加工于一體的鈦、鎳設(shè)備制造的專業(yè)廠家。 寧夏寶蘭德化工有限公司 2 萬(wàn)噸 /年離子膜法片狀固體氫氧化鉀裝置異地遷建 改造 項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 1 第一章 總 論 項(xiàng)目名稱、建設(shè)單位 項(xiàng)目名稱： 2 萬(wàn)噸 /年 離子膜法片狀固體氫氧化鉀裝置異地遷建改造 項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 建設(shè)單位： 寧夏寶蘭德化工有限公司 項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)： 寧夏賀蘭縣暖泉 工業(yè) 園 區(qū) 可行性研究報(bào)告編制單位 ： 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 地址：銀川市興慶區(qū)鳳凰北街 190 號(hào) 電話： 傳真： 企業(yè)概況 寧夏寶蘭德化工有限公司，是由寧夏銀川制鈉廠和寶雞德瑞有色金屬（集 團(tuán)）有限公司共同投資興建的企業(yè)， 2020 年 10 月 正式 組建。企業(yè)取得三類壓力容器、壓力管道管件制造許可和質(zhì)量體系、自營(yíng)出口等證書(shū)，為中國(guó)鈦業(yè)協(xié)會(huì)理事單 位。 離子膜法片狀固體氫氧化鉀裝置是中石油寧夏煉化公司投資 億 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 3 元并于 2020 年 10 月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為氫氧化鉀（片鉀） 20200 噸 /年，液氯 12600 噸 /年。 使靛蘭生產(chǎn)使用的主要大綜產(chǎn)品基本就地解決， 可為園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮作用 ，充分發(fā)揮 資源和 能源優(yōu)勢(shì)， 促進(jìn)關(guān)聯(lián)企業(yè) 共同發(fā)展。 建設(shè)規(guī)模 根據(jù)氫氧化鉀市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)分析，結(jié)合全國(guó)氫氧化鉀生產(chǎn)廠家分布狀況，采用國(guó)內(nèi)成熟工藝設(shè)備，建設(shè)年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸氫氧化鉀的生產(chǎn)線是適度可行的。 2 套 (Cl2≥ 99． 6％ )。 總圖運(yùn)輸 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 6 （ 1） 總 平面布置的原則主要考慮生產(chǎn)工藝流程的需要，符合 消防、安全 標(biāo)準(zhǔn) ， 保證生產(chǎn)安全運(yùn)行順暢，人流物流組織合理，盡量減少交叉，功能分區(qū)明確。供水水量、壓力滿足項(xiàng)目生產(chǎn) 生活 消防用水要求。 本項(xiàng)目中電解工序、氯氫處理工序、廢氣處理工序和消防負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，循環(huán)水泵房中循環(huán)水泵用電負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)負(fù)荷，其余負(fù)荷等級(jí)為三級(jí)。裝置設(shè)置污水處理裝置，用于生產(chǎn)污水處理。 投資估算及資金籌措 項(xiàng)目固定資產(chǎn)投資為 萬(wàn)元 其中：設(shè)備購(gòu)置費(fèi) 萬(wàn)元，占 %； 安裝工程費(fèi) 萬(wàn)元，占 %； 建筑工程費(fèi) 萬(wàn)元，占 %； 其它工程費(fèi) 萬(wàn)元，占 %。 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表 11。主要用作化工生產(chǎn)原料，如生產(chǎn)高錳酸鉀、碳酸鉀、磷酸二氫鉀等鉀鹽。用于 聚酯纖維的制造，亦是造紙、香料、印刷油墨、顏料制造中的原料。國(guó)內(nèi)碳酸鉀的 75%應(yīng)用于生產(chǎn)陰極射線管的玻璃，近幾年該市場(chǎng) 的年均增長(zhǎng)率接近 5— 8%，但是由于經(jīng)濟(jì)疲軟以及平面面板的應(yīng)用，年均增長(zhǎng)率將下降到 3%以下。 銷售前景看好。目前液氯的下游產(chǎn)品不繼地拓寬，用氯企業(yè)增加，所以液氯的使用更廣泛。 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 12 第三章 建設(shè)條件及廠址 、能源的供應(yīng) 主要原材料的供應(yīng) 表 31 主要原材料供應(yīng) 序號(hào) 原料名稱 單位 單耗量 年耗量 原料來(lái)源 1 氯化鉀 KCl ≥ 99％ 噸 27000 外購(gòu) 2 98%硫酸 噸 272 本地 4 氯化鋇 BaCl2 ≥ 98％ 噸 40 外購(gòu) 5 碳酸鉀 K2C03 ≥ ％ 噸 100 外購(gòu) 6 聚丙烯酸鈉 20% 噸 外購(gòu) 7 a纖維素 噸 10 外購(gòu) 8 螯合樹(shù)脂 噸 外購(gòu) 9 亞硫酸鈉 Na2S03 ≥ 95％ (折 100％ ) 噸 外購(gòu) 主要能源的供應(yīng) 水 本項(xiàng)目年需水量為 萬(wàn) m3， 由 工業(yè)園區(qū)給水管網(wǎng) 供給 生產(chǎn)及生活用水量，且水質(zhì)完全符合生產(chǎn)、飲用水標(biāo)準(zhǔn)。廠址的安全可靠主要涉及工程地質(zhì)條件的優(yōu)劣，廠區(qū)范圍能否適應(yīng)總平面布置和安全距離的要求；自然災(zāi)害的威脅程度及抗御的可能性，能否避免由于企業(yè)間發(fā)生事故時(shí)而引起二次災(zāi)害；能否便于治理“三廢”以及同外部的聯(lián)系與協(xié)作等因素。 賀蘭縣位于銀川市北，屬銀川市管轄，東以黃河為界，南和銀川市 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 14 興慶區(qū)、金鳳區(qū)相連，西至賀蘭山分水嶺與內(nèi)蒙古阿拉善左期接壤，北于平羅為鄰，地理座標(biāo)在東經(jīng) 105176。 52′之間，土地總面積 1208 平方公里。 需要進(jìn)一步落實(shí)地貌、工程地質(zhì)情況。多年平均蒸發(fā)量 毫米，為降水量的 倍。 廠址選擇 結(jié)論 本項(xiàng)目在 賀蘭暖泉 工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū) 內(nèi)建設(shè)，具有良好的投資環(huán)境，便利的運(yùn)輸條件。 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 16 第 四 章 工程技術(shù)方案 國(guó)內(nèi)外工藝技術(shù)概況 氫氧化鉀生產(chǎn)方法和燒堿生產(chǎn)方法基本相同，都是采用電解法。六十年代末金屬陽(yáng)極隔膜法電槽實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。較之傳統(tǒng)的隔膜法具有能耗低、產(chǎn)品 質(zhì)量高、無(wú)污染、節(jié)省占地面積等突出優(yōu)點(diǎn)。 寧夏工業(yè)設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 Ningxia Industry Design Institute 17 工藝技術(shù)選擇 離子膜電解技術(shù)的研究，以美國(guó)、日本、意大利、英國(guó)為最早，經(jīng)過(guò)多年開(kāi)發(fā)，于一九七四年首先在日本旭化成、旭硝子實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，并相繼得到了迅速發(fā)展，目前 能夠提供離子膜電解槽的專利商有旭化成、伍迪、氯工程、北化機(jī)等廠家，這幾家公司的技術(shù)都是成熟的。 離子膜法之所以能得以如此迅速發(fā)展，主要是它具有能耗低、產(chǎn)品質(zhì) 高 、三廢少、操作負(fù)荷彈性大、占地小、開(kāi)停車(chē)容易等突出優(yōu)點(diǎn)。 2 套 (31％ HCl)； 副產(chǎn)品 液氯： 5000t／ a179。 該裝置 2020 年建成投產(chǎn)， 2020年停產(chǎn)。 工業(yè)鹽酸為 無(wú)色或淺黃色透明液體。液氯質(zhì)量（ GB/T51382020）質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表 453。電解堿液經(jīng) 降膜 蒸發(fā)裝置制成合格的 片狀 氫氧化鉀產(chǎn)品。 鹽水過(guò)濾器的反沖洗水進(jìn)入雜水槽 ， 經(jīng)泵送配水槽 用于化鹽 。 鹽水過(guò)濾系統(tǒng)由進(jìn)料／預(yù)涂泵、預(yù)涂混合槽和二臺(tái)鹽水過(guò)濾器組成。 (3)返洗：當(dāng)過(guò)濾元件表面的固體懸浮物和過(guò)濾助劑增加到一定厚度時(shí) ，或者過(guò)濾器進(jìn)出口壓差達(dá)到 2kg／ cm178。 二次鹽水精制 過(guò)濾鹽水經(jīng)串聯(lián)操作的二個(gè)蝥合樹(shù)脂塔，鹽水中鈣、鎂離子含量可降至 20PPb(wt)，滿足離子膜電槽全部性能和穩(wěn)定操作的要求。供離子交換塔再生用的酸、堿分別為 31％ (wt)鹽酸和純水配成的 15％ (wt)鹽酸溶液及 31％ (wt)氫氧化鉀和純水配成的 l5％ (wt)的氫氧化鉀溶液。陰極液為部分強(qiáng)制循環(huán)，陽(yáng)極液是內(nèi)部自然循環(huán)。 陰極室產(chǎn)生的氫氣和 32％的氫氧化鉀經(jīng) 陰 極液出口管分別進(jìn)入氫氣總管和堿液循環(huán)槽， 堿液 經(jīng)堿液循環(huán)泵部分作為成品送蒸發(fā)片堿工序，大部分加純水后 循環(huán) 返回電槽，產(chǎn)生的氫氣送氯氫處理工序。 陰極電流效率 96％ KOH 濃度 32％ (wt) 操作溫度 90℃ 陽(yáng)極材料 Ti 涂以 DSA 涂層 陰極材料 Ni(活性 )涂層 淡鹽水脫氯 淡鹽水采用真空脫氯工藝，脫出氯氣可以充分利用，減少?gòu)U氣處理量。在脫氯鹽水泵出口加入 Na2SO3， 除去淡鹽水中殘余的游離氯 。 48％堿液通過(guò) 濃堿 泵打入降膜濃縮器，通過(guò)降膜一次濃縮后， KOH 被脫水至 95％ 。 降膜濃縮器 產(chǎn)生的二次蒸汽用于加熱 降膜 蒸發(fā)器。干燥后的氯氣進(jìn)入氯 泵 ，然后經(jīng)酸分離器及酸捕沫器后，分別送 鹽酸及液氯工序。 廢氣處理流程 廢氣處理 采用操作彈性大的填料塔作吸收塔，來(lái)處理生產(chǎn)負(fù)荷相差較大的氯氣，即電解工序來(lái)的事故氯氣 及開(kāi)停工期間產(chǎn)生的氯氣 ，并配與相應(yīng)的循環(huán)泵及循環(huán)冷卻器，以確保達(dá)到廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)。本系統(tǒng)為常開(kāi)裝置。 氯氣液化器出來(lái)的液氯和不凝氯氣，在液 氯分離器中分離。 氯氣液化器 、 液氯 中間槽 和液氯分離器定期排出含三氯化氮 (NCl3)的污液至排污槽，氯氣由納氏泵抽出，送到廢氣處理工序。