【正文】 新市場信息,離子膜燒堿裝置價(jià)格有大幅降低，為確保重點(diǎn)工程項(xiàng)目投資更加符合市場發(fā)展要求，具有生命力和經(jīng)濟(jì)效益，公司立即組織力量對離子膜項(xiàng)目進(jìn)行了考察，與離子膜電槽生產(chǎn)廠家（旭化成公司、氯公程公司、伍德迪羅拉公司）進(jìn)行了技術(shù)交流和詢價(jià)。我公司從96年開始試用意大利迪諾拉公司的擴(kuò)張陽極，改性隔膜技術(shù)，試用效果較好，也具有顯著的節(jié)電效果。 (2) 項(xiàng)目投資的必要性和經(jīng)濟(jì)意義 株化集團(tuán)誠信有限公司燒堿廠現(xiàn)有10萬噸/年燒堿生產(chǎn)能力，其中金屬電槽能力6萬噸/年，石墨電槽能力4萬噸/年。 (1) 企業(yè)概況 湖南株洲化工集團(tuán)誠信有限公司是以生產(chǎn)和經(jīng)營基本化工原料、化肥、農(nóng)藥中間體及化學(xué)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(chǎn)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(diǎn)發(fā)展企業(yè)集團(tuán)之列。 (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(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。在編制中嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。 湖南株洲化工集團(tuán)誠信有限公司 企業(yè)性質(zhì)：股份有限公司法人：侯清麟（法人代表）. 4設(shè)計(jì)單位名稱：株洲化工集團(tuán)科人設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：李 波 。 4萬噸/年引進(jìn)離子膜燒堿技改工程項(xiàng)目建議書、4萬噸/年離子膜燒堿方案設(shè)計(jì)和董事會(huì)決議。 (3)工藝技術(shù)方案根據(jù)世界氯堿工業(yè)的發(fā)展方向及廠內(nèi)生產(chǎn)實(shí)際情況，本次技改采用離子膜制堿工藝路線，并考慮引進(jìn)關(guān)鍵工藝技術(shù)、設(shè)備和控制儀表。 (6)貫徹國家環(huán)境保護(hù)法，搞好“三廢”治理，綜合利用保護(hù)環(huán)境。公司位于株洲市清水塘工業(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。由于石墨陽極始建于50年代，設(shè)備陳舊，能耗高，污染嚴(yán)重，不符合國家產(chǎn)業(yè)政策要求，屬國家近期要求強(qiáng)制淘汰裝置。因此，在2000年下半年公司根據(jù)自有資金情況，作為2001年的重點(diǎn)投資項(xiàng)目，開始了“采用擴(kuò)張陽極，改性隔膜電槽替代4萬噸/年石墨陽極電槽”的項(xiàng)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。 從考察結(jié)果得知，采用離子膜電槽技術(shù)投資比采用擴(kuò)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(shù)先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量好，可滿足日益發(fā)展的輕工業(yè)紡織工業(yè)的需要，產(chǎn)品需求省內(nèi)缺口，可確保產(chǎn)品銷售和貨款回籠，詳見4萬噸/年離子膜燒堿與擴(kuò)張陽極，改性隔膜燒堿比較表11表11 4萬噸/年離子膜燒堿與擴(kuò)張陽極改性隔膜燒堿比較表序號(hào)項(xiàng)目內(nèi)容離子膜燒堿擴(kuò)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(chǎn)品價(jià)格1350元/噸1300元/噸(稅后)3制造成本(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(shè)期6產(chǎn)品質(zhì)量NaCl≤%NaCl≤5%7節(jié)能節(jié)電：330Kwh/t節(jié)蒸汽：4t/tNaOH節(jié)電:150Kwh/tNaOH 節(jié)汽:普通金屬電槽電:2480 Kwh/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(jià)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(chǎn)品價(jià)格、質(zhì)量、成本、生產(chǎn)技術(shù)及市場發(fā)展前景等各方面均優(yōu)于隔膜燒堿。 ，純度高、能耗低、污染小、操作靈活，并有安全可靠等優(yōu)勢?！熬盼濉逼陂g離子膜法產(chǎn)能快速增長，其占燒堿總產(chǎn)量比例為：%，1997年占16%，1998年占21%，%， 全國燒堿產(chǎn)量及增長率1998年1999年1999年生產(chǎn)方法產(chǎn)量/萬t占總產(chǎn)量%產(chǎn)量/萬t占總產(chǎn)量/%增長/%離子膜法隔膜法水銀法苛化法總計(jì)557 1999年湖南省化工系統(tǒng)燒堿產(chǎn)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(chǎn)，省內(nèi)燒堿缺口為5萬噸/年左右。據(jù)專家預(yù)測，到2005年內(nèi)燒堿產(chǎn)品量可達(dá)657萬t/a，國內(nèi)需求量636萬t/a。1999年固堿；； 萬t，增長10%。 近年我國燒堿市場不景氣，分析其原因?yàn)椋? (1)供需不平衡，近年國內(nèi)新建和技改的燒堿裝置紛紛投產(chǎn)，使得生產(chǎn)能力大于實(shí)際產(chǎn)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(jià)格下滑。成本升高，效益降低。 本工程離子膜燒堿定價(jià)：1350元/噸（折100%NaoH），液氯定價(jià)：1200元/噸，氫氣定價(jià)：4800元/噸。為了迅速而徹底地改變生產(chǎn)技術(shù)落后狀況，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，適應(yīng)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。 （１）裝置能力 32%液堿（按100%NaOH計(jì)）40000噸/年 聯(lián)產(chǎn)氯氣（按100%CL2計(jì)） 36400噸/年（賣給老廠，現(xiàn)有5萬噸/年能力，實(shí)產(chǎn)不到3萬噸/年，能力富余不需增加投資） 聯(lián)產(chǎn)氫氣（按100%H2計(jì)） 1000噸/年（賣給老廠）（２） 生產(chǎn)量 32%液堿（按100%NaOH計(jì)）40000噸/年 （1）離子膜燒堿質(zhì)量指標(biāo)：（GB/T1119989）產(chǎn)品級(jí)別指標(biāo)指標(biāo)名稱優(yōu)級(jí)一級(jí)合格Ⅰ型Ⅱ型Ⅰ型Ⅱ型氫氧化鈉≥%碳酸鈉≤%氯化鈉≤%二氧化鐵≤%氯化鈣≤%三氧化鋁≤%二氧化硅≤%硫酸鹽≤%以Na2SO3計(jì) (2)隔膜法液體燒堿指標(biāo)：GB20984 生產(chǎn)方法 級(jí)別指標(biāo)指標(biāo)名稱隔膜法測定方法一級(jí)二級(jí)氫氧化鈉%≥碳酸鈉%≤氯化鈉%≤三氧化二鐵%≤(3)隔膜法固堿質(zhì)量指標(biāo)：GB20984 生產(chǎn)方法 級(jí)別指標(biāo)指標(biāo)名稱隔膜法測定方法一級(jí)二級(jí)氫氧化鈉%≥GB4348J84碳酸鈉%≤GB4348J84氯化鈉%≤GB4348J84三氧化二鐵%≤GB4348J84 (4)離子膜法片堿質(zhì)量指標(biāo)： NaoH≥98% Na2Co3≤% NacL≤%（氯氣平衡表）序號(hào)產(chǎn)品名稱產(chǎn)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(chǎn)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(jì)128900 %，符合化工部設(shè)計(jì)規(guī)范要求。電解法制取燒堿，國內(nèi)外可供選擇的生產(chǎn)方法有三種：水銀法、隔膜法、離子膜法。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(chǎn)品使用，尚需經(jīng)過蒸發(fā)、濃縮、除鹽后可作為產(chǎn)品銷售。離子膜法制取燒堿與隔膜法，水銀法比較其優(yōu)點(diǎn)如下： 生產(chǎn)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(yuǎn)遠(yuǎn)低于隔膜堿，見表41。而且可隨電力負(fù)荷的變化而調(diào)整其產(chǎn)量；亦可適應(yīng)較大的電流負(fù)荷波動(dòng)范圍，而隔膜法生產(chǎn)只能在電力均衡的條件下進(jìn)行，否則產(chǎn)量與質(zhì)量均難以保證。 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(jìn)行。 戈?duì)柲み^濾器其結(jié)構(gòu)與管式過濾器相同。濾渣累積到一定量時(shí)從底部排入鹽泥槽。泵送經(jīng)鹽水加熱器升至65177。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(tuán)的螯合樹脂。（2）純水或純水加空氣反洗。（6）純鹽水漂洗。再生用堿也必須是高純堿。 純鹽水是離子膜電解槽的進(jìn)料鹽水。用純鹽水泵將純鹽水由純鹽水槽經(jīng)純鹽水加熱器升到80177。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(jìn)入氫氣總管。同樣由于膜的選擇性氫氧根離子不能透過膜進(jìn)入陽極室,故氯氣純度很高。電槽室總管的氫氣進(jìn)入一個(gè)氫氣液封罐，液封罐的液封壓力為2325 mmH2O。堿液經(jīng)燒堿循環(huán)泵分為兩部份：一部分作為產(chǎn)品堿經(jīng)產(chǎn)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%WT，經(jīng)燒堿加熱/冷卻器循環(huán)進(jìn)入電解槽。 32%離子膜堿消耗定額 表43 以每噸100% NaOH計(jì)序號(hào)名 稱單位消 耗 量備 注噸耗年耗1NaCL（按100%計(jì)）T292402924t/a2高純HCL（按100%計(jì)）Kg5110200001020t/a3NaOH（按100%計(jì)）Kg8160000160t/a4螯合樹脂L180180l/a5純水T5000050000t/a6離子膜M2200200m2/a7直流電Kwh2150430000004300萬Kwh/a8動(dòng)力電Kwh816000016萬Kwh/a9氮?dú)釳3204萬Nm3/a10亞硫酸鈉Kg19000表44 以每噸100% NaOH序號(hào)名 稱單 位消 耗 量備 注年 噸年 耗 電 量1NaOH（按100%計(jì)）Kg198402化學(xué)品Kg49603包裝袋個(gè)428332804重油KwhT25049600005動(dòng)力電Kwh122380806循環(huán)水32CT285555207蒸汽T9920 目前用于鹽水及精制的過濾器有燒結(jié)碳素管過濾器和戈?duì)柲み^濾器兩種，據(jù)兄弟廠家介紹此兩種過濾器投資相差不大，但燒結(jié)碳素管過濾器運(yùn)行費(fèi)用較高，因此，本工程擬采用上海戈?duì)柟靖隊(duì)柲み^濾器，設(shè)備能力按4萬噸/年能力選型，型號(hào)為AUTO27NBPCSPIA。其作用為進(jìn)一步清除鹽水中的有害雜質(zhì)，是二級(jí)鹽水精制的關(guān)鍵設(shè)備。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(fù)極式電解槽的公司有：日本旭化公司、日本德山曹達(dá)公司、德國伍德公司、意大利迪諾拉公司、美國西方公司等。表45 復(fù)極槽與單極槽優(yōu)缺點(diǎn)比較復(fù) 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(lián)接點(diǎn)多、安裝較復(fù)雜槽間電壓降導(dǎo)體電壓降小聯(lián)接點(diǎn)多、電阻高、電壓降大匯流排節(jié)約槽間銅導(dǎo)板槽間導(dǎo)電母排用銅量大循環(huán)方式強(qiáng)制循環(huán)、耗費(fèi)動(dòng)力自然循環(huán)、節(jié)約動(dòng)力膜利用率高92%低7277%維修管理造價(jià)簡單、方便、維修管理費(fèi)用低電槽數(shù)多、維修工作量大、維修管理費(fèi)用高。 由上表可知，單極槽和復(fù)極槽各有所長，同時(shí)存在各自不足之處，但因鹽水精制技術(shù)、高電流密度的膜和槽技術(shù)的提高。經(jīng)詢價(jià)，1萬噸/年離子膜裝置需花費(fèi)外匯80萬美元（包