【文章內(nèi)容簡介】 B11798%硫酸高位槽Q235A118稀酸貯槽PVC/FRP119稀硫酸回收單元組合件1套成套20單梁橋式吊車組合件1五廢氣處理工序1循環(huán)液冷卻器Ti12尾氣塔冷卻器Ti13吸收塔FRP14尾氣塔FRP15循環(huán)槽FRP1+16配堿循環(huán)槽FRP1+17成品貯槽FRP18NaOH貯槽SS31629吸收塔循環(huán)泵Ti1+110尾氣塔循環(huán)泵Ti1+111成品輸送泵Ti112NaOH泵SS316113風(fēng)機Ti1+1六氫氣處理工序1氫氣壓縮機組含冷卻器和氫水分離器CI2+1成套引進(jìn)2氫氣冷卻器16MnR23循環(huán)液冷卻器SS14水霧捕沫器16MnR1引進(jìn)Monsanto過濾元件5氫氣洗滌塔16MnR16洗滌液循環(huán)泵304SS1+17冷凝水收集槽Q235A18單梁橋式吊車組合件1防爆七液氯工序1氯氣液化裝置含螺桿式冷凝機組、液化器、液氯分離器組合1+22硫酸冷卻器2013吊車CS14液氯泵16Mn1+15液環(huán)泵CI1+16試壓泵CS17硫酸分離器16MnR18液氯貯槽16MnDR3+19液氯汽化器16MnDR1+110排污槽16MnDR111中和槽PVC112廢氣緩沖罐16MnR113磅秤CI4+1帶過裝報警儀14液氯鋼瓶16MnR4016MnR100八氯化氫合成及高純鹽酸工序1氯化氫冷卻器石墨3+1與二合一石墨合成爐配套2氯化氫冷卻槽石墨3+1與二合一石墨合成爐配套3水流噴射器石墨2+1特大號,隨合成爐成套供貨4氫氣管道阻火器CS/（礫石）3+15氯氣管道阻火器CS/（礫石）3+16循環(huán)液泵PVDF1+17高純鹽酸泵PVDF1+18二合一石墨合成爐不透性石墨3+1副產(chǎn)蒸汽9降膜吸收器石墨2隨二合一合成爐成套供貨10尾氣吸收塔石墨2隨二合一合成爐成套供貨11氯氣緩沖罐16MnR112氫氣緩沖罐16MnR113循環(huán)液槽FRP114高純鹽酸貯槽FRP2+115冷凝酸液封槽FRP116鹽酸液封槽FRP2 碳酸鉀裝置 工藝方案的比較及選擇碳酸鉀的生產(chǎn)方法主要有離子交換法、隔膜電解氫氧化鉀二次碳化法（簡稱電解法）、離子膜氫氧化鉀流化床制碳酸鉀化法（簡稱流化床法）三種工藝。 （1）離子交換法離子交換法是將氯化鉀溶液逆流通過陽離子交換柱使RNa樹脂變成鉀型RK除氯；用碳酸氫銨順流過樹脂交換柱使RK變成RNH3制得KHCO3和NH3HCO3混合溶液；再將氯化鉀溶液送入離子交換柱中，使銨型樹脂再生為鉀，循環(huán)使用，所得氯化銨溶液，可作為肥料。經(jīng)離子交換得到的碳酸氫鉀和碳酸氫銨混合溶液經(jīng)濃縮分解碳酸氫銨得碳酸鉀，經(jīng)除氯化鉀和鉀鈉復(fù)鹽后，所得溶液再經(jīng)碳化得碳酸氫鉀，再經(jīng)結(jié)晶、分離、水洗、煅燒后，即得精制碳酸鉀成品。該工藝的特點是：原料易得、工藝流程較短、設(shè)備簡單；但能耗高、成本高、產(chǎn)生大量氯化銨廢液。（2） 電解法電解法是將氯化鉀溶液電解得濃度為10~15%，再經(jīng)蒸發(fā)濃縮并除氯化鉀，經(jīng)預(yù)預(yù)碳化得粗碳酸鉀，繼續(xù)碳化可得碳酸氫鉀結(jié)晶，晶體經(jīng)離心分離、水洗和煅燒后，即得精制碳酸鉀成品。該工藝的特點是：原料易得，但工藝流程長、設(shè)備較復(fù)雜、能耗較高，投資大，占地多。使用金屬陽極電解槽有石棉絨的污染。（3） 流化床法流化床法是將采用先進(jìn)的離子膜電解制得高純的32%氫氧化鉀先經(jīng)蒸發(fā)濃縮到48%KOH，然后送入流化床反應(yīng)器內(nèi)將碳化、蒸發(fā)、結(jié)晶、煅燒等工序一步完成，得到高純的碳酸鉀成品。也可用43%KOH先在碳化塔中碳化得K2CO3乳液，經(jīng)過濾后送入流化床內(nèi)完成蒸發(fā)、結(jié)晶和煅燒得到高純的碳酸鉀成品。該工藝的特點是：工藝先進(jìn)、流程短、操作控制簡單、節(jié)能、設(shè)備少、投資少、占地少。隨著離子膜電解技術(shù)的普及，流化床工藝的優(yōu)點越來越明顯，得到了迅速的發(fā)展。因此本項目將采用先進(jìn)的流化床工藝技術(shù)。考慮到采用流化床反應(yīng)器更為簡單，可研階段暫按使用流化床反應(yīng)器來考慮。 工藝流程及消耗定額（1）工藝流程簡述自氫氧化鉀裝置來的48%KOH經(jīng)加料泵進(jìn)入流化床反應(yīng)器的噴嘴，KOH液被霧化；自合成氨裝置來的CO2與天然氣燃燒爐燃燒后生成的高溫CO2混合使氣體被加熱，然后進(jìn)入流化床反應(yīng)器底部，使霧化的KOH被碳化，同時排出尾氣將水分帶走而得到K2CO3顆粒。碳酸鉀顆粒從流化反應(yīng)器下部流出經(jīng)振動輸送機、冷卻器、斗式提升機送入振動篩進(jìn)行篩分，粗顆粒經(jīng)磨碎后與細(xì)顆粒一并作為晶種返回流化床反應(yīng)器；合格的碳酸鉀顆粒經(jīng)分配漏斗、振動給料器進(jìn)入碳酸鉀料倉，經(jīng)包裝、縫袋后送入倉庫。 流化床反應(yīng)器的不凝氣和水蒸汽，經(jīng)旋風(fēng)分離器，大部份碳酸鉀粉末分離返回流化床反應(yīng)器內(nèi)，氣體經(jīng)洗滌塔洗滌后放空。洗滌塔的循環(huán)液達(dá)到一定濃度后可送回流化床反應(yīng)器。（2）消耗定額，見表421表421 碳酸鉀消耗定額（以每噸100%碳酸鉀計）序號名稱及技術(shù)規(guī)格單位數(shù)量備注1二氧化碳（CO2：100％）Nm32天然氣Nm33氫氧化鉀（100％KOH計）噸4循環(huán)水 △t=10℃m385儀表空氣 Nm3206裝置空氣 Nm397動力電 380VkWh1008純水噸（1） 本裝置采用生產(chǎn)控制水平較高的DCS（集散控制系統(tǒng)）系統(tǒng)及與其相應(yīng)配套儀表，在控制室內(nèi)通過DCS系統(tǒng)和其他自動化設(shè)備對整個裝置實現(xiàn)集中監(jiān)視和集中控制。（2） 本裝置的儀表及自動化設(shè)備的選用，基本上立足國內(nèi)，可選用合資企業(yè)或引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的性能優(yōu)良的儀表。由于本裝置采用的是國外的先進(jìn)工藝技術(shù)，工藝流程短，不單獨設(shè)立控制室，將和其它裝置合用。 主要設(shè)備方案（1） 主要設(shè)備的選型a. 流化床反應(yīng)器采用將48%KOH的碳化、蒸發(fā)和煅燒一步完成的先進(jìn)設(shè)備。該設(shè)備具有投資省、操作方便、節(jié)約能源等優(yōu)點，是生產(chǎn)碳酸鉀的關(guān)鍵設(shè)備之一。b. 燃燒爐該設(shè)備是為流化床反應(yīng)器提供熱源及反應(yīng)所需的部分二氧化碳，與流化床反應(yīng)器直接連接，也是生產(chǎn)碳酸鉀的關(guān)鍵設(shè)備之一。（2） 主要設(shè)備表序號設(shè)備名稱材料數(shù)量備注1燃燒爐空氣鼓風(fēng)機CS2圖號 DWG. NO. 裝置名稱SUBPROJECT 項目名稱PROJECT 設(shè)計階段 STAGE 專業(yè) SPECIAL 引進(jìn)2返料鼓風(fēng)機CS4引進(jìn)3工藝氣體鼓風(fēng)機CS2引進(jìn)4產(chǎn)品分配器CS2引進(jìn)5燃燒爐HRS/CCS2引進(jìn)6返料注射器SS4引進(jìn)7粉碎機SS/CS2引進(jìn)8流化床反應(yīng)器Inc/SS2引進(jìn)9成品冷卻器CS2引進(jìn)10出料旋轉(zhuǎn)閥CI/CS2引進(jìn)11細(xì)粉進(jìn)料旋轉(zhuǎn)閥CI/CS4引進(jìn)12出料螺旋輸送器SS2引進(jìn)13振動篩SS/CS2引進(jìn)14定量包裝稱CS4引進(jìn)15斗式提升機SS/CS2　16旋風(fēng)分離器SS/CS2　1748%KOH液泵SS2+2　18洗液循環(huán)泵SS2+2　19洗液輸送泵SS2+2　20洗液泵SS2　21尾氣洗滌塔SS2　25洗液貯槽　　　22洗液貯槽CS2　23振動輸送器SS/CS4引進(jìn)　24皮帶輸送機CS2　25料倉CS2　 天然氣制乙炔裝置（1）原料路線確定的原則和依據(jù)乙炔可用電石和烴類作原料，而烴類又以天然氣更為普遍。電石法（特別是濕法）是國內(nèi)普遍采用的生產(chǎn)方法，利用碳化鈣和水作用生成乙炔。此工藝技術(shù)成熟、安全可靠，對電石粒度要求不嚴(yán)格，反應(yīng)熱易撤走，易于管理和操作。缺點是電耗大，電石渣處理比較麻煩。天然氣為原料生產(chǎn)乙炔工藝技術(shù)先進(jìn)，操作安全，節(jié)能效果好，所產(chǎn)生的廢物便于處理。根據(jù)本項目的實際情況——格爾木富產(chǎn)天然氣和環(huán)保方面的綜合考慮，本方案選用天然氣生產(chǎn)乙炔的工藝路線。目前，以天然氣為原料生產(chǎn)乙炔的方法主要有等離子法和部分氧化法兩種，以部分氧化法最為成熟、可靠，在世界上建廠也最多。等離子法，現(xiàn)在運行的工廠甚少，僅有德國Marl有一個30000噸/年能力的以C4為原料的工廠。烴類在高溫電場下的等離子流中裂解，再經(jīng)除塵、冷卻、堿洗、油洗、甲醇/NMP洗滌回收乙炔。其電耗甚高，高達(dá)14000kWh/噸乙炔,而且技術(shù)來源困難，技術(shù)費用很高。天然氣部分氧化法生產(chǎn)乙炔的工藝過程可大體分為兩個主要部分，即部分氧化和提濃。在部分氧化單元，原料天然氣在沒有任何催化劑和熱載體存在的情況下，與氧氣進(jìn)行火焰反應(yīng)并裂解，制得含乙炔約8%（體積）的裂解氣。在提濃單元，裂解氣在加壓、常溫條件下用N—甲基吡咯烷酮（NMP）作吸收劑將乙炔提純，獲得純度約99%（體積）的粗乙炔。再經(jīng)后續(xù)用戶進(jìn)一步精制得到符合要求的精乙炔。副產(chǎn)的尾氣富含CO和H2，可用作合成甲醇或合成氨的原料，也可用作提取CO或H2的原料。 本項目選用天然氣部分氧化法生產(chǎn)乙炔。（2）國內(nèi)、外工藝技術(shù)概況目前，可用于本裝置的部分氧化制乙炔技術(shù)來源有兩個：一個是以四川維尼綸廠引進(jìn)的德國BASF技術(shù)為基礎(chǔ)的部分氧化法技術(shù)或德國本土的BASF部分氧化技術(shù)，另一個是烏克蘭的部分氧化法技術(shù)。四川維尼綸廠引進(jìn)的德國BASF技術(shù)已有二十年歷史，已超過了專利技術(shù)的保護(hù)年限，再建廠已不存在對BASF技術(shù)侵權(quán)，但要向四川維尼綸廠購買使用權(quán)。烏克蘭部分氧化制乙炔技術(shù)由烏克蘭國家化學(xué)工程研究設(shè)計院提供，該院為前蘇聯(lián)氮素合成研究設(shè)計院北屯列斯克分院，有雄厚的技術(shù)勢力。自50年代開始就著手天然氣乙炔的研究和開發(fā)工作。在此過程中（60年代）從德國BASF公司和比利時SBA公司各引進(jìn)一座乙炔工廠，每座乙炔工廠均為17500噸/年的生產(chǎn)能力。在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合該國自己的研究成果設(shè)計了第一套年生產(chǎn)能力為35000噸的天然氣乙炔工廠，于1968年在涅溫諾梅斯克投產(chǎn)。經(jīng)強化后生產(chǎn)能力達(dá)40000噸/年。此后，烏茲別克的拉維市氮化學(xué)聯(lián)合體、俄羅斯諾夫易羅及氮化學(xué)聯(lián)合體、俄羅斯新莫斯科斯克氮化學(xué)聯(lián)合體的天然氣乙炔裝置均由該院設(shè)計。這些工廠的乙炔總產(chǎn)量占獨聯(lián)體國家乙炔總產(chǎn)量的60%，至今仍在運行。（3）工藝技術(shù)方案的比較和選擇理由與四川維尼綸廠引進(jìn)的BASF技術(shù)比較，烏克蘭的技術(shù)具有以下優(yōu)點：a 核心設(shè)備乙炔爐，燒咀為旋流式，單燒咀，結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)室為圓形且上段不結(jié)炭。刮炭操作每隔四小時一次，液動操作，單臺能力為10000噸/年。b 在工藝天然氣中加入適量抑制劑氧，阻止乙炔爐早期著火。c 提濃工段的主塔均為穿流式篩板塔。據(jù)介紹不易堵塞，不需經(jīng)常更換塔盤。d裂解產(chǎn)生的炭黑，經(jīng)分離成為炭黑漿，不經(jīng)濃縮便送去焚燒。炭黑焚燒較為完全，且燒除了裝置排放的廢水，使整個裝置正常情況下無廢水排放。e提濃工序排出的聚合物漿也送焚燒爐燒除。f烏克蘭的技術(shù)中，部分氧化單元的單線生產(chǎn)能力為10,000噸/年，而四川維尼綸廠引進(jìn)的BASF技術(shù)的相應(yīng)部分的生產(chǎn)能力只有7,500噸/年。綜上所述，烏克蘭的技術(shù)有一定的優(yōu)勢，但國內(nèi)無生產(chǎn)操作經(jīng)驗，需要引進(jìn)技術(shù)，而以四川維尼綸廠引進(jìn)的BASF技術(shù)為基礎(chǔ)的技術(shù)，國內(nèi)有設(shè)計、操作和生產(chǎn)經(jīng)驗，除少數(shù)設(shè)備外可全部國產(chǎn)化，但也有一個技術(shù)使用權(quán)轉(zhuǎn)讓問題。雖然四川維尼綸廠現(xiàn)有的乙炔裝置生產(chǎn)能力約為30000噸/年、37500噸/年，而本工程所需的乙炔裝置生產(chǎn)能力約為45000噸/年，但從上述規(guī)模擴至為45000噸/年不存在技術(shù)風(fēng)險。不管是BASF部分氧化技術(shù)還是烏克蘭部分氧化技術(shù)，都源于BASF，其生產(chǎn)流程、建設(shè)投資和消耗都差不多。因此，是采用烏克蘭的乙炔生產(chǎn)技術(shù)還是四川維尼綸廠現(xiàn)有的乙炔生產(chǎn)技術(shù)或直接向BASF購買技術(shù)，待將來視技術(shù)來源的可能性而定，現(xiàn)暫以四川維尼綸廠的技術(shù)指標(biāo)為研究依據(jù)。（4） 引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備本裝置的大部分設(shè)備都能做到國產(chǎn)化，僅裂解氣壓縮機和循環(huán)氣壓縮機國內(nèi)技術(shù)尚不太過關(guān)。為穩(wěn)妥起見，擬從國外引進(jìn)上述兩種設(shè)備。如果引進(jìn)烏克蘭技術(shù)，因?qū)偈状?，建議還要引進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備乙炔爐。 工藝流程說明和消耗定額（1）工藝流程說明a 概述本裝置以天然氣為原料，氧氣為輔助原料，經(jīng)部分氧化生產(chǎn)乙炔，主要由以下幾個工序組成：（a）部分氧化工序（b）裂化氣壓縮工序（c）乙炔提濃（d）溶劑處理和溶