【正文】 0 2 動力電 KWh 225 1138080 3 純 水 m3 50000 4 循環(huán)水 m3 3271040 5 工藝 及儀表用氮氣 Nm3 100 360000 第六篇 建廠條件和廠址方案 建廠條件 廠址地理位置、地形、地貌概況 株洲位于湖南省東部，地處湘江中游，羅霄山脈西側(cè)，東經(jīng) 113008/ 30″ ，北緯 27050/ 05″ 。 由上表可知，單極槽和復(fù)極槽各有所長，同時存在各自不足之處，但因鹽水精制技術(shù)、高電流密度的膜和槽技術(shù)的提高。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 山曹達公司、德國伍德公司、意大利迪諾拉公司、美國西方公司等。 原材料及動力消耗 32%離子膜堿消耗定額 表 43 以每噸 100% NaOH計 序號 名 稱 單位 消 耗 量 備 注 噸 耗 年耗 1 NaCL（按 100%計） T 29240 2924t/a 2 高純 HCL（按 100%計） Kg 51 1020200 1020t/a 3 NaOH（按 100%計） Kg 8 160000 160t/a 4 螯合樹脂 L 180 180l/a 5 純水 T 50000 50000t/a 6 離子膜 M2 200 200m2/a 7 直流電 Kwh 2150 43000000 4300 萬 Kwh/a 8 動力電 Kwh 8 160000 16 萬 Kwh/a 9 氮氣 M3 20 4 萬 Nm3/a 10 亞硫酸鈉 Kg 19000 片堿消耗定額 表 44 以每噸 100% NaOH 序號 名 稱 單 位 消 耗 量 備 注 年 噸 年 耗 電 量 1 NaOH（按 100%計） Kg 19840 2 化學(xué)品 Kg 4960 3 包裝袋 個 42 833280 4 重油 KwhT 250 4960000 5 動力電 Kwh 12 238080 6 循環(huán)水 32C T 28 555520 7 蒸汽 T 9920 主要設(shè)備選擇 鹽水過濾 目前用于鹽水及精制的過濾器有燒結(jié)碳素管過濾器和戈爾膜過濾器兩種，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 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(shè)備能力按 4 萬噸 /年能力選型，型號為 AUTO27NBPCSPIA。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 mmH2O。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。有泵送電槽方式和高位槽供料兩種。（ 7）投入再使用。該功能團能與許多金屬離子形成絡(luò)合物，其親合力順序為： Mg2＞ Ca2+＞ Sr2+＞ Ba2+ 精鹽水經(jīng)布水器向上向下流經(jīng)樹脂床被螯合樹脂純化 ,經(jīng)樹脂處理后的純鹽水經(jīng)樹脂捕集器后進入純鹽水貯槽。戈爾膜過濾裝置設(shè)計為 PLC 控制并可與 DCS 系統(tǒng)通訊，操作方便、運行可靠，濾液可直接送螯合樹脂塔。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(chǎn)工藝過程。 離子膜燒堿能耗比水銀法、隔膜法都低，可直接生產(chǎn) 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 42。苛化法受原料純堿的限制，國內(nèi)外生產(chǎn)燒 堿均以電解法為主。 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(chǎn)，淘汰絕大部分石墨陽極法燒堿生產(chǎn)裝置，大力發(fā)展離子膜法燒堿，至 2020 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。如 1999 年燒堿生產(chǎn)能力為 770 萬 t/a ，產(chǎn)量卻只有 557 萬 t/a ，開工率不足 80%。 出口數(shù)量： 1996 年至 1999 年平均每年出口 萬 t， 1998 年最多為 萬 t， 1999 年最少為 萬 t。需多耗燒堿產(chǎn)品產(chǎn)量可達 萬 t/a。 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(guī)模及鹽水一次改造和整流部分按 4萬噸 /年考慮 . 研究結(jié)論 研究的簡要綜合結(jié)論 本項目所需要的原、輔 材料本公司已經(jīng)具備供給條件，本項目的產(chǎn)品具有逐漸增加需求的市場前景。 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。 項目提出的背景，投資必要性和經(jīng)濟意義。 (2)認(rèn)真貫徹國家有關(guān)方針政策。 編制原則 (1)本可行性研究報告編制的內(nèi)容和深度參照化學(xué)工業(yè)部 [化計發(fā)（ 1997） 426 號文 ]發(fā)布的《化工建設(shè)項目可行性研究報告內(nèi)容和深度規(guī)定》進行。同時嚴(yán)格按照國家對安全生產(chǎn)及工業(yè)衛(wèi)生的各項法令法規(guī)，做到措施與工程建設(shè)“三同時”。因此，采用先進技術(shù)取代石墨陽極電槽，確保公司燒堿及下游產(chǎn)品生產(chǎn)能力的發(fā)揮已成為當(dāng)務(wù)之急。因此，我們認(rèn)為將“燒堿石墨電槽更新工程”項目調(diào)整為“采用 4 萬噸 /年離子膜燒堿技改工程”是很有必要的。 由于我公司水合肼裝置將由 5000t/a 擴大到 1 萬噸 /年。 1999 年固堿、液堿分別進口 萬 t； 萬 t；比 1998 年固堿進口增加 萬 t，增長 10%。成本升高，效益降低。為了迅速而徹底地改變生產(chǎn)技術(shù)落后狀況，提高經(jīng)濟效益和社會效益，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。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。 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(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遠低于隔膜堿，見表 41。 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。濾渣累積到一定量時從底部排入鹽泥槽。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。（ 6）純鹽水漂洗。 純鹽水貯存 純鹽水是離子膜電解槽的進料鹽水。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。 (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(dāng)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)。 (2)淡鹽水循環(huán) 電槽排出的淡鹽水（濃度為 200g\l 溶有氯氣）并含有游離氯經(jīng)電槽室 內(nèi)總管自流入淡鹽水槽，逸出的氯氣進入氯氣總管，淡鹽水經(jīng)淡鹽水泵直接送入隔膜電解槽。目前，世界上離子膜電解槽可分為單極式和復(fù)極式兩種。 單臺槽故障對系統(tǒng)影響小，只須 停一 臺 槽， 只影 響500600t/a 能力，膜破損及單元槽故障不易檢查，無安全保護裝置。 其余則設(shè)分控制室，采用常規(guī)儀表將主要工藝參數(shù)集中于控制室進行監(jiān)視、控制、報警和聯(lián)鎖。 氣象條件 氣溫 年平均氣溫 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 年平均最高氣壓 年平均最低氣壓 降雨： 年平均降雨量 1418mm 年最大降雨量 月平均最大降雨量 一次最大降雨量 年平均降雨量長數(shù) 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(fēng)向 :常年主導(dǎo)風(fēng)向 北西北 夏季主導(dǎo)風(fēng)向 東南和南 風(fēng)力：最大風(fēng)力為 9 級 全年靜風(fēng)率 22% 基本風(fēng)壓 35kg/m2 日照：年日照時數(shù) 1672 小時 日照率 38% 冬季日照時數(shù) 6070 小時 夏季日照時數(shù) 200 小時 風(fēng)速：年平均風(fēng)速 地區(qū)與城鎮(zhèn)社會經(jīng)濟現(xiàn)況的發(fā) 展規(guī)劃 株化集團誠信有限公司前身為株洲化工廠始建于 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(chǎn)，經(jīng)過近 40 年的建設(shè)和發(fā)展，該公司已是一個以生產(chǎn)基本化工原料、化肥、農(nóng)藥為主的綜合性大型骨干化工企業(yè)，省計劃單列產(chǎn)值和銷售收入在全國 520 家大型企業(yè)之內(nèi)。 電源、供電、電訊、供熱 株化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(qū)西北的白馬垅變電站，另一電源由株洲電廠引一回路 110kv 線至株化總降壓站，作為保安電源，本工程供電來自株化總降壓站。 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(yù)留地，并按 4 萬噸 /年封建規(guī)模設(shè)計。本工程工業(yè)用水仍由我廠總供水管網(wǎng)供應(yīng)，可滿足供水要求。而本工程上馬后可使 10 萬噸 /年燒堿生產(chǎn)裝置年耗蒸汽比原來減少近 萬噸，故本工程用汽量能得到穩(wěn)定、充足的供應(yīng)。 、節(jié)能指標(biāo)及分析 、項目能耗指標(biāo)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 81 50%離子膜燒堿（折 100 NaOH）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(biāo)準(zhǔn)煤 (T 標(biāo)準(zhǔn)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 KWh 107 107 2 蒸汽 Kg 700 4200 106 107 3 新鮮水 T 8 103 104 104 103 4 純水 T 104 103 5 壓縮空氣 Nm3 104 104 103 103 6 合計 107 107 表 82 各類能源折算或標(biāo)準(zhǔn)煤的規(guī)定數(shù)值 序號 名稱 計算單位 平 均 低位 發(fā)熱 量（ KJ） 標(biāo)準(zhǔn)煤（ Kg） 1 交流電 KWh 2 蒸汽 ~ Kg 3 新鮮水 t 4 純水 t 5 壓縮空氣≤ Nm3 從表 81 可知 ,50%離子膜液堿比相應(yīng)的 42%石墨陽極指標(biāo)低 ,規(guī)定 指出大中型廠生產(chǎn) 42%液堿 (折 100%NaOH)采用石墨陽極 (D=1500A/m2)時 ,根據(jù)表 82算得每噸綜合能耗為 ，本設(shè)計中離子膜燒堿僅為 噸標(biāo)煤，完全符合規(guī)定指標(biāo)。為使陽極液和陰極液濃度均勻，改善氣泡效應(yīng)的影響，本項目采用強制循環(huán)泵，強化 電解槽內(nèi)陰、陽極液循環(huán)，以提高電流效率。 （ 4） 嚴(yán)格控制鹽水質(zhì)量 進入電解槽的鹽水質(zhì)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。 、機電設(shè)設(shè)備選型 項目中機電設(shè)備的選型對節(jié)能也十分重要。在正常生產(chǎn)的情況下完全可以控制有毒性廢氣的排放。 有關(guān)廢氣排放特征見表 911。 （ 2） 非正常生產(chǎn)及開停車時產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)后排于大氣。 、環(huán)境保護投資估算 綜上所述 本工程技術(shù)設(shè)備先進，“三廢”排放量少。檢修或操作人員應(yīng)備有防護眼鏡，防護帽和手套，在必要場所需設(shè)置洗眼器具。燒堿各裝置通風(fēng)換氣次數(shù)如下表： 裝置名稱 電解 片堿 有害物質(zhì)名稱 CL2 NaOH 換氣次數(shù)（次 /時） 4 4 、安全及工業(yè)衛(wèi)生機構(gòu)設(shè)施 本工程安全及工業(yè)衛(wèi)生機構(gòu)設(shè)施依托老廠，該廠現(xiàn)有職業(yè)安全衛(wèi)生防護醫(yī)療機構(gòu)設(shè)施健全，對于職工所受職業(yè)危害的急救、職工所患職業(yè)病的防治，廠內(nèi)職工醫(yī)院有較好的條件醫(yī)治和療養(yǎng)。 （ 2） 移動式滅火器 根據(jù)整個工程各處不同的火災(zāi)危險類別，配置相應(yīng)類型的移動式滅火器 35 具，用以撲滅小型初始火災(zāi)。由生產(chǎn)崗位操作人員經(jīng)培訓(xùn)合格后兼任，故無定員。 、人員培 訓(xùn) 培訓(xùn)方法采取先理論后實際操作；一般操作工人可在分廠現(xiàn)有相應(yīng)崗位上自行培訓(xùn)；關(guān)鍵崗位操作工和班長，試車時組織去有關(guān)兄弟廠家學(xué)習(xí)；輔助生產(chǎn)工人可由公司從其它相應(yīng)崗位上調(diào)配熟