【正文】
合中國(guó)國(guó)情的HVM膜。(2) 電解技術(shù)電解技術(shù)擬引進(jìn)日本旭化成2萬(wàn)噸/臺(tái)自然循環(huán)復(fù)極式高電流密度型離子膜電解技術(shù)。(3) 片堿片堿工藝技術(shù)擬引進(jìn)瑞士BETERAMS公司工藝。(4) 氯氣冷卻、干燥氯氣冷卻、干燥使用國(guó)內(nèi)技術(shù),而輸送擬采用德國(guó)KKamp。K公司的大透平氯氣壓縮機(jī)。氫氣輸送采用采用國(guó)內(nèi)技術(shù)。(5) 氯氣液化、液氯輸送、高純鹽酸的工藝技術(shù)均為國(guó)產(chǎn)技術(shù)。工藝流程簡(jiǎn)述本項(xiàng)目燒堿裝置工藝過(guò)程包括一次鹽水精制、鹽水二次精制、電解、淡鹽水脫氯、燒堿濃縮、片堿、液氯、高純鹽酸、事故氯氣處理等工段。(1) 一次鹽水精制工業(yè)食鹽經(jīng)皮帶輸送機(jī)進(jìn)入化鹽桶中心桶,電解來(lái)的淡鹽水和洗泥水,部分經(jīng)過(guò)折流槽添加氯化鋇溶液和稀鹽酸,進(jìn)入澄清桶除去硫酸根,經(jīng)配水后送入化鹽桶,通過(guò)鹽層制得飽和鹽水,后在前反應(yīng)槽中加入次氯酸鈉、32%液堿,用泵送入氣水混合器、加壓溶氣罐、經(jīng)文丘里混合器加三氯化鐵,進(jìn)入預(yù)處理器,去除大部分懸浮物和機(jī)械雜質(zhì),加碳酸鈉進(jìn)行后反應(yīng),再經(jīng)凱膜過(guò)濾器,過(guò)濾后加亞硫酸鈉,制得合格的一次鹽水經(jīng)泵送至電解工序。澄清桶、預(yù)處理器及凱膜過(guò)濾器等排出的鹽泥經(jīng)板框壓濾機(jī)處理,壓濾后的濾液及洗滌水送入配水槽,鹽泥濾餅可填坑鋪路或綜合利用。(2) 鹽水二次精制來(lái)自一次鹽水精制工序的精制鹽水完全除去游離氯后,鹽水中的懸浮物在1ppm以下,進(jìn)入螯合樹(shù)脂塔通過(guò)離子交換進(jìn)行二次精制,精制后的鹽水Ca++、Mg++等二價(jià)離子含量降至20ppb以下,送往電解工段。(3) 電解及淡鹽水脫氯二次鹽水用泵送入電解槽陽(yáng)極室,經(jīng)電解后產(chǎn)生氯氣和淡鹽水。原料純水隨同循環(huán)堿液進(jìn)入電解槽陰極室,電解產(chǎn)生氫氣和32%NaOH。氯氣和氫氣分別匯集后送往氯氫處理工段。32%NaOH送往燒堿儲(chǔ)罐作為成品出售?!?g/L的游離氯,經(jīng)脫氯后的淡鹽水送往一次鹽水精制工序。氯氫處理工序的氯水也送至本工序同淡鹽水匯合后一起脫氯。(4) 氯氫處理來(lái)自電解工段的濕氯氣經(jīng)兩級(jí)冷卻,再經(jīng)濃硫酸干燥后,用氯氣壓縮機(jī)送往氯氣液化工段。出干燥塔的稀硫酸(75%)入稀酸儲(chǔ)槽送至罐區(qū)。來(lái)自電解工段的濕氫氣經(jīng)直接噴淋冷卻除水后,用氫氣壓縮機(jī)部分送高純鹽酸工段,其余全部用作燃料,供片堿裝置及VCM裝置用。(5) 事故氯處理事故時(shí)電槽產(chǎn)生的氯氣以及開(kāi)、停車時(shí)電槽產(chǎn)生的低濃度氯氣和正常生產(chǎn)時(shí)裝置中產(chǎn)生的低濃度廢氯氣及液氯包裝的尾氣可送入本工序,在此經(jīng)吸收塔用稀堿液噴淋吸收。吸收尾氣含Cl2<15ppm,25米高空排放。(6) 蒸發(fā)片堿工序從電解工序來(lái)的32%NaOH,通過(guò)雙效逆流降膜蒸發(fā)后,使堿液中NaOH濃度達(dá)50%,一部分送至濃縮單元生產(chǎn)片堿,另一部分經(jīng)冷卻后進(jìn)入50%液堿槽儲(chǔ)存。蒸發(fā)單元采用蒸汽做II效蒸發(fā)器熱源,II效蒸發(fā)器中產(chǎn)生的二次蒸汽又作為I效蒸發(fā)器的熱源。50%的堿液再經(jīng)降膜預(yù)濃縮器和濃縮器濃縮成熔融堿。熔融堿經(jīng)片堿機(jī)冷卻制片后,包裝出售。降膜濃縮器采用熔鹽作為熱載體,在系統(tǒng)中循環(huán)使用,熔鹽的加熱采用天然氣。降膜濃縮器中產(chǎn)生的二次蒸汽作為降膜預(yù)濃縮器,故系統(tǒng)中不需外加蒸汽,熱利用率高。(7) 氯氣液化采用帶有經(jīng)濟(jì)器的螺桿壓縮機(jī)組壓縮R22,再以循環(huán)水冷卻后,R22直接蒸發(fā)冷凝氯氣;,液態(tài)R22在氯氣液化器中汽化吸收熱量,使氯氣液化。液氯全部送往MDI裝置,液化尾氣送往鹽酸工段。(8) 高純鹽酸來(lái)自液氯工段的尾氯及來(lái)自氫氣處理工段的氫氣,在二合一石墨合成爐中反應(yīng)生成HCl經(jīng)冷卻后,用脫鹽水吸收制得31%HCl的高純鹽酸,供本項(xiàng)目使用。吸收尾氣含HCl<15ppm,25米高空排放。MDI生產(chǎn)的同時(shí),副產(chǎn)大量的氯化氫,其出路問(wèn)題是MDI生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),本項(xiàng)目的副產(chǎn)氯化氫除少部分以鹽酸產(chǎn)品外銷外,主要考慮氯化氫制氯氣的循環(huán)利用方案。目前可行的處理方法有電解法和催化氧化法,其中電解法已有工業(yè)化應(yīng)用裝置,技術(shù)成熟,需要從國(guó)外引進(jìn);氧化法在日本也有工業(yè)化運(yùn)行裝置,技術(shù)也需要引進(jìn)。本項(xiàng)目采用催化氧化法制氯氣,同時(shí)考慮電解法方案。工藝技術(shù)方案(1) 氯化氫氧化制氯氣單元HCl氣體和O2被送入反應(yīng)器中,反應(yīng)生成Cl2和水。這一反應(yīng)是可逆反應(yīng),存在反應(yīng)平衡。反應(yīng)溫度越高,HCl平衡轉(zhuǎn)化率越低。因此,為獲得較高轉(zhuǎn)化率,需要一種在較低溫度下高活性催化劑。住友已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出這樣的RuO2/TiO2催化劑。(2) 鹽酸電解制氯氣單元伍德公司專利,利用電解槽稀鹽酸電解成Cl2和H2。工藝技術(shù)來(lái)源(1) 氯化氫氧化制氯氣單元引進(jìn)日本住友工藝。(2) 鹽酸電解制氯氣單元引進(jìn)伍德工藝。工藝流程簡(jiǎn)述(1) HCl氧化反應(yīng)HCl氣體通過(guò)熱介質(zhì)預(yù)熱至約250℃,然后送到裝有RuO2/TiO2催化劑的兩個(gè)串聯(lián)固定床反應(yīng)器(殼管型)中。在預(yù)熱后的氣體送入反應(yīng)器時(shí),即刻產(chǎn)生反應(yīng)熱(7kcal/molHCl),管程溫度由殼程中流動(dòng)的HTS控制。由HTS吸收的反應(yīng)熱回收后產(chǎn)生蒸汽。反應(yīng)器出口排出的氣體送入HCl吸收塔中。(2) HCl吸收塔未反應(yīng)的HCl和反應(yīng)生成的水被稀鹽酸吸收。吸收塔底部排出HCl水溶液為反應(yīng)的副產(chǎn)品。HCl溶液可以用來(lái)調(diào)節(jié)電解槽的PH或中和鍋爐廠的進(jìn)水。頂部氣體由鹽水(含20wt%乙二醇)冷卻,可降低其中水含量。冷卻后的Cl2和未反應(yīng)的O2送入干燥塔。(3) Cl2/O2干燥塔Cl2和O2混合氣體中的水份在干燥塔中與98wt%的硫酸接觸,塔底回收的硫酸濃度為80%,用來(lái)進(jìn)行中和。(4) Cl2提純來(lái)自干燥塔的Cl2/O2混合氣體加壓至11ata,通過(guò)液化來(lái)提純Cl2。壓縮氣體通過(guò)冷水冷卻,然后再通過(guò)熱交換器經(jīng)氣化液態(tài)Cl2冷卻。然后,殘余的Cl2進(jìn)一步冷卻到-35℃進(jìn)行回收。大部分的不凝氣體循環(huán)至氧化反應(yīng)器。殘余的惰性氣體(NCOAr)必須排空以防止惰性氣體的累積,排放氣體中很少量的氯氣由堿洗塔處理。(5) 鹽酸電解制氯氣單元電解系統(tǒng)由進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)的電解槽、酸循環(huán)、酸貯槽組成。電解主要反應(yīng)方程式:2HCl 190。190。174。 H2173。(陰極)+ Cl2173。(陽(yáng)極)電解槽出來(lái)的鹽酸分別經(jīng)陰極液泵和陽(yáng)極液泵換熱、過(guò)濾返回電解室,28%鹽酸經(jīng)泵打到陰極液循環(huán)和陽(yáng)極液酸循環(huán)中。自電解槽出來(lái)的氯氣溫度75~80℃,壓力150mmH2O(g),含飽和的水及氯化氫氣,首先被冷卻水冷卻至35℃,再送入干燥塔系統(tǒng)與濃硫酸接觸干燥,氯氣中水含量降至20ppm(wt)以下,最后經(jīng)加壓送出界區(qū)。自電解槽出來(lái)的氫氣溫度75~80℃,壓力140mmH2O(g),含飽和的水及氯化氫氣,經(jīng)冷卻,大部分的水和氯化氫氣被冷凝分離。冷卻后的氫氣用次氯酸鈉溶液洗滌中和,除去氯氣和微量氯化氫。開(kāi)車期間產(chǎn)生的不合格氯氣以及來(lái)自工廠各個(gè)工段的廢氣,在緊急事故狀態(tài)下,用堿液(NaOH)100%吸收氯至少20分鐘。、輔材料及公用工程消耗定額及消耗量(1)MDI裝置裝置原、輔材料及公用工程消耗定額及消耗量見(jiàn)表 6表 6:MDI裝置原料及公用工程消耗指標(biāo)序號(hào)名稱規(guī)格單位消耗定額每噸消耗量小時(shí)耗量年耗量一原材料及輔助材料1苯胺純度≥%t2甲醛HCHO:37wt%t3燒堿NaOH:42wt%t4一氧化碳CO≥%t5氯氣氯含量≥%t6鹽酸HCl:31wt%t二公用工程1循環(huán)水32~38℃,(G)m32電10kV/380VkWh104743脫鹽水100℃m34蒸汽(G)t(G)t5氮?dú)釴m36儀表空氣Nm37工業(yè)水30℃,m3271038自來(lái)水30℃,m3103(2)VCM裝置裝置原、輔材料及公用工程消耗定額及消耗量見(jiàn)表 7表 7:VCM裝置原料及公用工程消耗指標(biāo)序號(hào)名稱規(guī)格單位消耗定額消耗量(每噸VCM)小時(shí)耗量年耗量原材料及輔助材料1乙烯%volt1848002氯化氫%t2496003氧氣%volt1075204氫氧化鈉折100%kg480005催化劑CuCl2/Al2O3kg400006生石灰kg200000公用工程1循環(huán)水△t=6℃m32脫鹽水,≤10μs/cmm33電10kV/380VkWh1104天然氣Nm35氮?dú)釴m3406儀表空氣露點(diǎn):10℃Nm3167裝置空氣Nm31000(3)造氣裝置工藝消耗定額表 Error! No text of specified style in document.1:造氣裝置原料及公用工程消耗序號(hào)名 稱規(guī) 格單位小時(shí)消耗量備 注1原煤神府煤種t/h2純氧≥%Nm3/h366043循環(huán)水,Δt=10℃t34614電6000V/380VkWh53405冷量33℃kW48506脫鹽水~ 181。S/cmt1467新鮮水(G),25℃t8低壓蒸氣(G),飽和t副產(chǎn)9中壓蒸氣 MPa(G),飽和t副產(chǎn)10高壓蒸氣 MPa(G),飽和t副產(chǎn)(4)甲醛裝置工藝消耗定額甲醛單元表 Error! No text of specified style in document.2:甲醛單元原料及公用工程消耗 序號(hào)名稱規(guī)格單位消耗定額(每噸37%甲醛)備 注一主要原材料及輔助材料1甲醇純度≥%t2氫氧化鈉5%kg二公用工程1循環(huán)水32℃,(G)m3682工藝水m33鍋爐給水m34電380VkWh705氮?dú)獾蛪篘m36儀表空氣(G)Nm37副產(chǎn)蒸汽(G)t甲醇單元部分變換氣和部分未變換氣混合,通過(guò)低溫甲醇洗脫硫和部分脫碳后,直接經(jīng)過(guò)預(yù)熱后進(jìn)入甲醇合成反應(yīng)器,產(chǎn)生的粗甲醇送至甲醇精餾裝置。表 Error! No text of specified style in document.3:甲醇裝置原料及公用工程消耗 序號(hào)名 稱規(guī) 格單位小時(shí)消耗量備 注一原料及公用工程1變換氣40℃,Nm3/h29300CO+H22未變換氣40℃,Nm3/h32624CO+H23脫鹽水,40℃t4低壓蒸汽(G),飽和t5低壓蒸汽(G),飽和t6鍋爐給水,132℃t267循環(huán)水,Δt=10℃t44608電6000V/380VkWh26809冷量33℃kW222010甲醇%kg3611低壓氮?dú)?,Nm3/h6000二副產(chǎn)1中壓蒸汽,425℃t26(5)苯胺裝置工藝消耗定額氨合成單元氨合成原料氣所需的氮?dú)獍凑誋/N=3補(bǔ)入,由空分來(lái)的低壓氮?dú)猓?905Nm3/h,),補(bǔ)入到合成氨原料H2氣體甲烷化精制之前。表 Error! No text of specified style in document.4:氨合成原料及公用工程消耗序號(hào)名 稱規(guī) 格單位小時(shí)消耗量備 注一原料及公用工程1原料H2氣體40℃,Nm3/h152252補(bǔ)入氮?dú)?0℃,Nm3/h50213循環(huán)水,Δt=10℃t5664電6000V/380VkWh972低壓氮?dú)鈮嚎s機(jī)5冷量10℃kW14506冷量14℃kW15107電6000VkW2015驅(qū)動(dòng)合成壓縮機(jī)8中壓鍋爐給水(G),132℃t二產(chǎn)品1液氨t三副產(chǎn)1中壓蒸汽(G),425℃t氨冷凍裝置分別為氨合成和低溫甲醇洗提供冷量。表 Error! No text of specified style in document.5:氨冷凍公用工程消耗序號(hào)名 稱規(guī) 格單位小時(shí)消耗量備注1循環(huán)水,Δt=8℃t8402電6000V/380VkWh4170驅(qū)動(dòng)氨冰機(jī)硝酸、硝基苯和苯胺單元表 Error! No text of specified style in document.6:苯胺裝置原料及公用工程消耗序號(hào)名稱規(guī)格單位小時(shí)耗量備 注一主要原料及輔助材料1液氨≥%t2苯≥%