2015年化工行业运行情况及重点行业工艺装备耗能情况介绍(20160407).docx

2015 年化工行业运行情况
及重点行业工艺装备耗能情况介绍

李 文 峰
一、全国石油和化工行业总体情况
2015 年，全国石油和化工行业克服重重困难，基本实现了行业经济的平稳运行，但是受国内经济增长放缓、国际油价断崖式下跌等因素影响，固定资产投资持续低迷，行业下行压力仍然较大。
（一）产量总体增长。2015 年，大部分行业生产实现了不同程度的增长。合成材料总产量 1.23 亿吨，增长 8.2%； 苯产量 783.1 万吨，增长 6.6%；乙烯产量 1714.5 万吨，增长 1.6%；硫酸产量 8975.5 万吨，同比增长 4.0%；纯碱产量2591.7 万吨，增长 3.1%；甲醇产量 4010.5 万吨，增长 8.3%；
农药产量 374.1 万吨，增长 2.3%；化肥总产量 7627.3 万吨，
增长 7.3%；轮胎行业受美国“双反”的影响，产量为 9.25 亿条，下降 4.0%。
（二）效益整体下滑。2015 年，主营业务收入 12.74 万亿元，下降 6.1%；利润总额 6265.2 亿元，下降 18.3%；上缴税金 1.03 万亿元，增长 3.7%。其中，石化行业实现主营收入 3.9 万亿元，同比下降 20.5%；利润总额 1615.6 亿元， 同比下降 51%；上缴税金 7107.6 亿元，同比增长 1.5%。化

6

工行业实现主营收入 8.84 万亿元，同比增长 1.9%；利润总额 4603.4 亿元，同比增长 6.3%；上缴税金 2880.3 亿元，同比增长 5.1%。
（三）能源效率继续提高。2015 年，全行业重点产品能耗继续下降，行业能效明显提升。前三季度，中国吨原油加工量综合能耗下降 1.0%，吨乙烯产量综合能耗下降 0.1%， 吨烧碱产量综合能耗下降 2.0%，电石和合成氨单位综合能耗分别下降 1.1%和 1.0%。石油和化工行业总能耗增长 1.6%， 同比回落近 5 个百分点，为三年来同期最低增幅。化学工业万元收入耗标煤同比下降 1.1%。
二、2015 年山东省石油和化工行业情况
受国内外经济环境的多重影响，2015 年，山东省石油和化学工业经济下行压力较大，特别是受原油价格下降和轮胎出口下滑的影响，主营业务收入、利税、利润等指标同比均出现下降。
（一）产品产量
2015 年，重点调度的 18 种产品中，有 16 种产品产量同比增长，占 88.9%。其中，合成纤维单体、乙烯和纯苯 3 种产品产量同比增幅较大，分别为 89.8%、24.9%和 13.6%；浓硝酸和合成橡胶 2 种产品产量同比下降，分别为-31.2%和
-15.5%。主要化工产品产量完成情况，见表 1。

表 1：

2015 年山东省主要化工产品产量

产 品 名 称

单位
累 计

产 品 名 称

单位
累 计
产 量
同比
±%
产 量
同比
±%
烧碱(折 100%)
万吨
747.4
8.0
乙烯
万吨
102.4
24.9
纯碱
万吨
446.7
2.6
纯苯
万吨
91.5
13.6
合成氨
64.6
744.9
3.0
精甲醇
万吨
613.6
7.3
化学肥料（折纯）
万吨
617.5
4.2
冰醋酸
万吨
138.4
3.9
氮肥(折含 N 100%)
万吨
504.0
3.7
合成树脂及共聚物
万吨
551.9
14.0
磷肥(折 P2O5 100%)
万吨
62.3
22.6
聚丙烯树脂
万吨
106.6
50.7
化学农药
万吨
100.0
0.2
聚氯乙烯树脂
万吨
100.4
-1.8
硫铁矿(折含 S 35%)
万吨
29.4
1.0
合成橡胶
万吨
70.0
-15.5
硫酸(折 100%)
万吨
631.0
4.6
轮胎外胎
万条
41300.3
2.1
浓硝酸(折 100%)
万吨
29.7
-31.2
子午线轮胎外胎
万条
32746.0
8.7

（二）经济效益
2015 年，全省石油和化学工业累计实现主营业务收入
29321.8 亿元、实现利税 2771.9 亿元、实现利润 1465.8 亿元，同比分别下降 0.4%、12.5%和 15.3%。主要原因是受国际油价大幅下滑的影响，原油开采行业运行较差，主营业务收入同比下降 43.2%，亏损 100 亿元，下拉全行业各主要经济指标同比均下降。全省石油和化学工业主营业务收入、利润分别占全国同行业的 23%和 23.4%，主营业务收入已连续24 年居国内第一位。
其中，化工行业（扣除原油开采，下同）保持平稳运行，

各主要经济指标同比均有所上涨，化工行业累计实现主营业务收入 28534.3 亿元、实现利税 2739.8 亿元、实现利润1561.8 元，同比分别增长 1.7%、9%和 7.9%。
（三）进出口贸易
2015 年，全省石油和化工进出口贸易总额712.2 亿美元， 同比下降 26.3%，比上半年的降幅收窄 1.7 个百分点，占全国的 13.5%。
全省石油和化工出口总额 250.1 亿美元，同比下降12.1%，占全国的 13.7%，居全国第三位。其中，橡胶制品出口量 354.2 万吨，同比下降 3.7%，占全国的 39%。橡胶制品出口额 90.4 亿美元，同比下降 15.2%，占全国出口额的18.7%。
全省进口石油和化工产品 462.1 亿美元，同比下降
32.2 %，比上半年的降幅收窄 4.7 个百分点。其中，进口原
油 7373.9 万吨，同比增长 14.4%，货值 286.5 亿美元、同比下降 39.5%；进口石油制品 2058.8 万吨，同比增长 41.9%， 货值 68.3 亿美元，同比下降 16.3%；进口化工产品 94.8 亿美元，同比下降 20.9%。
（四）固定资产投资
2015 年，全行业实际完成固定资产投资 3959 亿元，同
比下降 1.4 %，是“十二五”以来出现的首次下降；施工项
目 3119 个，同比增长 16.6%；新开工项目 2453 个，同比增

长 24.2%；竣工项目 2420 个，同比增长 26.2%。
（五）行业结构
从行业结构看，2015 年精炼石油产品制造、橡胶制品业、基础化学原料制造、合成材料制造、肥料制造 5 个大宗基础行业主营收入分别占全省化工行业的 23.4%、14.5%、13.9%、11.1%、5.4%；专用化学产品制造、农药制造和涂料、油墨、颜料制造 3 个精细化工行业分别占 24.4%、2.0%和 1.4%，其它行业占 3.8%。其中，精炼石油产品制造、合成材料、专用化学产品制造和橡胶制品主营收入居全国同行业第 1 位，基
础化学原料、化肥、农药主营收入居全国同行业第 2 位。
（六）节能减排
2015 年，全行业深入实施节能工程，大力发展循环经济， 积极推进系统减排，资源节约利用水平得到进一步提升，列入省控千家重点企业的 126 个化工企业全面完成了节能目标。化肥行业把新型净化工艺、等温变换、低压合成技术等多项成熟有效的节能技术,应用到生产装置上去,取得很好的节能效果和经济效益。全省氮肥吨氨综合能耗 1267 千克
标煤，比 2014 年下降 32 千克标煤，居国内先进水平；鲁西化工、华鲁恒升等多家化工企业建立了能源管理体系，能源综合利用更趋节约高效。山东清源集团有限公司等 9 家企业入选“山东省第二批循环经济示范单位”,全行业循环经济示范单位达到 48 家。

三、我省主要耗能行业工艺装备情况
我省化工经济总量多年位居全国首位，特别是合成氨、尿素、烧碱、炼油、纯碱、轮胎等大宗高能耗行业均居全国首位，行业能耗总量较大。
2015 年山东省主要化工产品在全国的位次

产 品 名 称
单位
产量
全国排名
占全国比重%
原油加工量
万吨
8507.2
1
16.3
烧碱(折 100%)
万吨
747.4
1
24.7
纯碱
万吨
446.7
1
17.2
合成氨
万吨
795.2
1
12.9
轮胎外胎
万条
41300.3
1
44.6
尿素（实物）
万吨
1059.7
1
13.2
精甲醇
万吨
566.2
2
15.3
注：合成氨、尿素产量采用省化肥协会统计数据。
由于化工行业门类众多，同一产品工艺路线也各不相同，下面我对部分重点耗能产品的工艺装备作一个简单介绍。
（一）合成氨
合成氨生产装置主要包括气化、变换、净化、气体精制、氨合成及辅助公用工程等单元。目前煤制合成氨常用的技术流程方框图如下：

主要生产工艺装备：
（以多喷嘴水煤浆气化+NHD 净化+甲烷化精制+卡萨利氨合成为例）
1. 气化装置
煤浆通过煤浆给料泵加压与高压氧气（≥99.6%）通过工艺烧嘴对喷进入气化炉。利用煤部分氧化（燃烧）释放热量，维持在该煤种的灰熔点以上温度进行气化反应。
（1） 主要生产设备：煤磨机、煤浆泵、气化炉（新型多喷嘴气化炉）、闪蒸罐、煤浆槽、旋风分离器、水、捞渣机等。

7

（2） 主要耗能设备及能耗
主要耗能设备为煤磨机、煤浆泵、气化炉。吨氨能耗如下表：

序号

名 称

单位
消耗定额
(以万 Nm3CO+H2 计)

小时消耗量
1
煤
t/h
5.297
32.747
2
氧气
Nm3/h
3880.22
24084.79
3
电
kWh
288.23
1782.62
4
循环冷却水
m3/h
278.36
1620
5
新鲜水
m3/h
2.86
17.682
6
脱盐水
m3/h
3.25
20.07

2. 变换及热回收装置
（1） 主要生产设备：包括第一中温变换炉、中温换热

器、中变废锅、第二中温变换炉、二变废锅、低温变换炉、低变废锅，变换气水冷器、分离器等；同时由于变换工段副产蒸汽量较大，因此在变换工段设置除氧器及其配套的锅炉给水泵。
（2） 变换及热回收流程

变换及热回收的主要任务是将气化送来的水煤气中的CO 经全变换反应完全转化成 H2，使变换气中 CO 的干基含量小于 0.5%；同时根据不同的温度范围产生不同等级的蒸汽进行工艺余热回收。

34

（3）主要耗能设备及能耗
主要耗能设备为中低压锅炉给水泵,变换气水冷器，废热锅炉。

序号

名 称

单位

吨氨消耗定额
小时消耗
正常
1
电
kW·h
2.37
79.0
2
循环水
t
12.15
405
3
35℃脱盐水
t
3.18
106
4
95℃脱盐水
t
-1.29
42.9

3. 气体净化及甲烷化精制装置
气体净化是将变换气中酸性气（CO2、H2S、COS）的脱除；

气体精制目前主要采用甲烷化及液氮洗两种工艺。
甲烷化是将净化后的气体中微量的 CO+CO2 脱除，并配入一定比例的氮气，得到合格的 H2+N2 送往合成氨装置。液氮洗是将净化后的气体中微量的 CO+CH4+Ar 脱除，并配入一定比例的氮气，得到合格的 H2+N2 送往合成氨装置。

（1）主要生产设备
NHD（聚乙二醇二甲醚）净化主要生产设备有：脱硫塔、浓缩塔、再生塔、脱碳塔、气提塔、贫富液换热器、贫液泵、脱硫泵、脱碳泵、脱硫压缩机、脱碳压缩机。
甲烷化主要生产设备有：甲烷化炉、甲烷化水冷器
（2）流程简图
NHD 脱硫流程简图（略）

NHD 脱碳流程简图（略）

甲烷化精制流程简图（略）

（3）主要耗能设备及能耗
主要耗能设备为：脱硫贫液泵、脱碳贫液泵、脱硫泵、

脱碳泵、脱硫闪蒸气压缩机、脱碳闪蒸气压缩机、贫液水冷器。
NHD 脱硫消耗
序号
名 称
单 位
吨氨消耗定额
小时消耗量
1
NHD 溶剂
工业品级
kg
0.2
2
循环水
t
24.42
814
3
一次水
t
7.50
230
4
低压饱和蒸汽
t
0.537
17.9
5
电 380V
kW·h
8.76
253
6
电 6000V
kW·h
46.38
1340

NHD 脱碳消耗

序号

名 称

单 位

吨氨消耗定额

正 常
1
循环水
t
2.31
77
2
电
kW·h
71.13
2055

4. 氨合成装置
将前工段来的新鲜气在高温高压下，经铁触媒催化反应

合成为氨，通过冷却、冷凝为液氨，并分离出产品氨送往氨库。
（1） 主要生产设备
氨合成装置的主要设备有：合成气压缩机，氨压缩机， 氨合成塔，废热锅炉等。
（2） 流程简图（略）
（3） 主要耗能设备及能耗
合成气压缩机（蒸汽透平式）、氨压缩机（蒸汽透平式）
原料及公用工程消耗定额

序号

名 称

单 位

吨氨消耗定额

小时消耗量

合成新鲜气

Nm³

2781

92690
1
循环水
t
109.1
4129
2
过热蒸汽
t
1.24
41.3
3
电 380V
kW·h
8.055
232.75

附一：粉煤气化的合成氨技术路线

1、总工艺流程框图

硫回收
工业
硫酸
气化
粗煤气
变换
变换气
低温甲 净化气 液氮洗 新鲜气
醇洗
压缩机
氧气

空分
液氨
球罐
合成
合成循环气
原料煤蒸 汽

本工艺路线的选择优点在于：
（1） 、气化炉采用粉煤高压气化炉、变换采用四段宽温耐硫变换工艺、脱硫脱碳采用低温甲醇洗加液氮洗工艺、合成采用全径向多段绝热合成塔，压缩机采用全凝式蒸气透平驱动。硫回收采用湿法制酸工艺。
（2） 、各个工序相互联系，各公用工程和能量能够分级别合理分配，如合成、变换产生的蒸汽可以在气化、空分适用；变换产生的低品位热水可以在气化利用；空分产生的液氮可以在液氮洗应用。
（3） 、各工序的工艺技术选择均为目前国内先进、成熟的技术，是中大型合成氨行业工艺配置的最优选择，目前新建合成氨装置大多采用此方案。
2、主要生产设备
气化炉、变换炉、二氧化碳吸收塔、硫化氢吸收塔、液氮洗冷箱、氨合成塔、合成气压缩机、氨冰机、酸性气焚烧炉及各种换热器、容器等
3、主要能耗设备

气化炉、合成气压缩机、氨冰机及其他大型用电设备4、能耗
吨氨消耗：烟煤 1.32t、电 250 度、蒸汽 3t 5、节能降耗先进技术
（1） 造气采用粉煤加压气化技术；
（2） 净化采用低温甲醇洗工艺；
（3） 大型运转设备采用高压蒸汽透平技术；
（4） 压缩机段间冷却器等部分降温设备采用大型空冷及蒸发冷设备；
（5)回收利用酸性气、二氧化碳等各种放空气，既解决环保问题，又能回收再利用降低消耗；
(6) 甲醇洗部分换热设备采用绕管换热器。
(7) 合成塔升温采用废气焚烧炉升温，去除电炉丝。(8)变换、合成副产蒸汽合理梯级利用。

（二）炼油装置工艺流程
一般炼油厂主要由炼油工艺装置和辅助设施构成。炼油工艺装置的作用是将原油加工成液体的轻质燃料和重质燃料，其中轻质燃料包括汽油、煤油、轻柴油，重质燃料包括重柴油和锅炉专用燃料等。此外，通过炼油工艺装置，还能将原油分解成润滑油、气态烃、液态烃、化工原料、沥青、石油焦、石蜡等。根据产品类别分类，可分为燃料型、燃料

-化工型、燃料-润滑油型。我省地方炼化加工装置主要是常减压、催化裂化、延迟焦化、加氢精制、气体分离、MTBE， 部分企业还配套了催化重整、烷基化、芳构化、异构化，等等。
1、常减压蒸馏的主要工艺流程

常减压蒸馏主要分为 4 个步骤，分别为：原油脱盐脱水、初馏、常压蒸馏、减压蒸馏。
1 原油脱盐脱水

从地下采出的原油中含有一定比例的水分，这部分水分中含有矿物质盐类。如果原油中水分过大的话，不利于蒸馏塔稳定，容易损坏蒸馏塔。此外，水分过大势必需要延迟加热时间，增加热量的吸取，增加原料成本。水分中含有的矿物质盐会在蒸馏过程中产生腐蚀性的盐垢，附着在管道上， 这样就会无形当中增加原油的流动阻力，减慢流动速度，增加燃料消耗，所以需要对原油进行脱盐脱水处理。
2 初馏
经过第一步的脱盐脱水操作之后，原油要经过换热器提高温度，当温度达到 200℃～250℃时，才可以进入初馏塔装置。在这里，将原油里剩余的水分、腐蚀性气体和轻汽油排出，这样就减少了塔的负担，保证了塔的稳定状态，起到提高产品质量和尽可能多的回收原油的效果。
3 常压蒸馏
从上一步骤出来的油叫拔顶油。经过输送泵进入常压炉后加热，加热要求是 360℃左右，然后进入常压塔。从塔顶分离出来的油和气，经过冷凝和换热后，一些就成为汽油， 一些就成为煤油和柴油。
4 减压蒸馏
减压蒸馏的主要工艺装置是减压塔，减压塔是将从常压塔里出来的重油，通过减压的方式进行二次加工和深加工。
2、催化裂化工艺流程

催化裂化工艺是原油二次加工的核心。
（1） 工艺特点：
（A） 产品收率高，汽油质量好。轻油收率高，可达 70%以上。催化裂化所得汽油辛烷值高，并且安定性好，基本不含二烯烃。汽油中含低分子烃较多，它的 10%与 50%馏出点温度较低，使用性能好。
（B） 可提供大量化工原料。裂化气体中 C3、C4 组分约占 90%，C3 中丙烯又占 70%，C4 中各种丁烯占 55%左右，这些都是优良的石油化工原料，还能提供大量液化汽供民用。
（C） 柴油性质差，十六烷值较低，一般只有 35～45， 需与直馏柴油调合后才能使用。渣油催化和掺炼重油催化除十六烷值更低外，含硫、氮、胶质也较多，颜色深，安定性差，易氧化产生沉渣，需加氢精制处理。
（D） 产品方案灵活。同一套装置，改变不同的操作条件，便可得到气体、汽油、柴油的不同产品分布，以适应市场经济发展的需要。
（E） 原料选择范围比较宽，通常是以减压馏份油、焦化蜡油等做原料。
正是因为催化裂化工艺具有产品方案灵活、原料选择广泛，收益高等优势，才得以广泛应用于炼油领域。
(2) 反应原理
1 分解反应：烷烃、烯烃分解成小分子；环烷烃进行环

断裂或侧链断裂；单环芳烃的烷基侧链的断裂反应。
2 异构化反应：正构烯烃生成异构烯烃；五碳环烷烃生成六碳环烷烃。
3 芳构化反应：六碳环烷烃脱氢生成芳香烃；烯烃环化脱氢生成芳香烃。
4 氢转移反应：多环芳烃逐渐缩合成大分子直至焦炭， 同时一部分氢原子转移到烯烃分子中，使烯烃饱和变成烷烃，因此，流化催化裂化产物中异构烷烃和芳香烃较多，汽油辛烷值高，安定性好。
(3) 装置简介

催化裂化装置一般由以下几部分组成：
反再系统---催化剂流化再生、原料反应生成产品分馏系统---将油气分割成不同馏分的产品
吸收稳定系统---富气分离，处理粗汽油产品精制系统---脱硫，保证产品质量
主风机与烟气能量回收系统---提供烧焦用风，利用烟气能量
富气压缩机系统---提升富气压力余热回收系统---回收烟气热量 机泵系统---提供物流动力
控制系统---保证工艺设备参数正常
自保联锁系统---事故状态保证装置安全

(4) 工艺流程

催化裂化工艺由三部分组成：原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离

A、原料油催化裂化
新鲜原料油经过换热后与回炼油混合，进入提升管反应器下部的喷嘴，用蒸汽雾化后喷入提升管，与来自再生器的高温催化剂接触，随即气化并进行反应。反应后的油气经过旋风分离器后进入集气室，通过沉降器顶部出口进入分馏系统。
B、催化剂再生
积有焦炭的再生催化剂（待生催化剂）由沉降器进入下面的汽提段，用过热水蒸汽进行汽提，脱除吸附在待生催化剂表面的少量油气，然后经过待生斜管进入再生器，与来自再生器底部的空气接触反应，恢复催化剂的活性，同时放出大量的热量。
C、产物分离
反应油气经分馏系统初步分离后，得到部分产品和半成品。半成品进入吸收－稳定系统，在此将富气中 C2 以下组分与 C3 以上组分分离以便分别利用，同时将混入汽油中的少量气体烃分出，得到合格汽油。
（5）节能措施
随着催化剂再生技术的发展，再生烟气温度和压力都越来越高， 再生器顶部烟气温度可达 730℃以上，压力达0.36MPa 左右。再生器高温烟气所带走的能量约占全装置能耗的 1/4。因此，如何有效利用这部分能量是提高全装置能

量利用率的关键。
下图是一种典型烟气轮机动力回收工艺流程。热烟气从再生器进入三级旋风分离器，除去烟气中绝大部分催化剂微粒后进入烟气轮机。烟气在烟气轮机中推动机械做功后，温度大约降低 120-180℃，排出的烟气可以进入 CO 锅炉或余热锅炉回收剩余的热能。

3、催化重整的主要工艺
催化重整的主要流程分为：预分馏和预加氢、重整反应、后加氢和稳定处理、催化剂的再生。
（1） 预分馏和预加氢
预分馏是指在预分馏塔中除掉 60℃以下的轻馏分。预加氢是为了除去影响催化剂活性的砷、硫、氮等有毒物质，并且使烯烃饱和从而减少催化剂表面的碳沉积，达到延长催化剂使用周期的目的。

（2） 重整反应
上序结束之后的产物与循环的氢气相遇并混合后，经过换热和加热后进入重整反应器，里面的温度为 500℃。这次反应主要就是强吸热反应。重整反应通常会分几段进行，这主要是为了避免每次反应的温度下降太快。将整个反应分隔几段进行，既保证了反应温度达到要求，又保证了整个反应的质量。
（3） 后加氢和稳定处理
烯烃在不饱和的情况下很难提取，后加氢就会让烯烃尽可能的饱和以达到提取的目的。
（4） 催化剂的再生
催化剂的再生主要指的就是让催化剂在氮气里面燃烧， 消除表面碳沉积。
4、加氢精制的主要工艺流程

加氢精制对原材料的要求非常宽泛，无论是汽油煤油还是重油都可以进行加氢精制。它的主要流程包括：加热反应、生成油的分离。
（1） 加热反应
原材料与循环的氢气相遇并混合，经过加热至反应温度，进到反应器内，通过催化剂层反应，在反应器中，催化剂是分层放置的，起到很好的催化作用。
（2） 生成油的分离
经过上序的反应之后，产物在分离器中进行油气分离。产出气体为循环的氢气和硫化氢。分离器中另外的产物加氢油需要进入分馏塔中继续进行操作，直到分离出汽油和柴油等产物。
5、延迟焦化的主要工艺流程

延迟焦化的工艺流程主要分为 4 个步骤：
1） 原料油经加热后温度达到 350℃，此时进到焦化分馏塔的底部，与焦化物进行热交换。这样不但可以提出轻质油， 而且还可以继续将原料加热，一举两得。产物经过加热后进到焦炭塔内。
2） 产物在焦炭塔内进行裂解、缩合等焦化反应。
3） 高温油气从焦炭塔内出来之后进到分馏塔，经过分馏后产生了焦化气、汽油、柴油和循环油。
4） 分馏塔之后的工艺装置是焦炭塔，焦炭塔使用一段时间之后要注意内部除焦，不然内部的焦炭会影响焦炭塔寿命，影响产品品质。
炼油行业重点能耗设备：主要有锅炉、加热炉、压缩机、泵类等，目前能耗定额根据原料不同分别为66、75、85 kgoe/t。
(三）烧碱
当今世界工艺技术是以隔膜法、离子膜法、水银法三者并存，目前氯碱行业主流生产路线为离子膜电解工艺，隔膜法由于电耗高和水银法因为汞污染已基本淘汰。氯碱装置一般配套建设氯产品装置、氢产品装置和公用工程系统。离子膜电解装置主要由盐水工序、电解工序和氯氢处理工序组成。
1.工艺流程介绍

(1) 一次盐水
质量合格的原盐经过溶解以后变成饱和的粗盐水，除去有机物、钙、镁等杂质以后变成质量合格的精盐水，根据离子膜电解的工艺要求，加入高纯盐酸调节 PH 值至 10-11，自流至精盐水罐,然后用泵输送至离子膜精盐水储罐中。
(2) 二次盐水
离子膜电解槽对盐水质量要求比较高，一次盐水输送过来的精盐水预热至 55-65/≤70℃后经过离子交换树脂塔进行二次精制。在螯合树脂塔中一次盐水被进一步除去其中含有的 Ca2+、Mg2+等金属离子，使进电槽的盐水 Ca2+、Mg2+总量小于 20μg/L。精制后的盐水经树脂捕集器捕集树脂后被送入盐水高位槽中供电解槽使用。
(3) 离子膜电解
树脂塔出来的合格精盐水，进入到离子膜电解槽中，在直流电的作用下氯化钠溶液电解出氯气、氢气和 32%烧碱， 氯气输送至氯气处理，氢气输送至氢气处理，烧碱输送至罐区或离子膜蒸发，淡盐水输送至脱氯塔脱氯后输送至一次盐水。
(4) 蒸发
离子膜电解来的 32%碱液，在蒸发器内与蒸汽进行逆流间接加热，除去碱液中的水分，得到质量合格的高浓度碱。
(5) 氯气处理

来自电解的高温湿氯气，经过洗涤、冷却、除沫、干燥、除雾后得到纯净干燥的氯气，然后用透平机压缩机输送至氯气液化。
(6) 氢气处理
来自电解的高温湿氢气经过冷却、洗涤、再冷却后得到质量合格的氢气，然后用罗茨风机加压后输送至盐酸、氢压站。
(7) 尾气处理
来自不同地方的含氯尾气，进入尾气吸收塔内与循环的碱液发生反应，吸收尾气。
(8) 氯气液化输送
来自氯气处理的干燥纯净的氯气与冷冻机提供的低温氟利昂液体在氯气液化器内进行间接换热，氯气液化成液氯贮存在液氯贮槽中，然后用液下泵送至用户或包装；没有液化的尾气送至盐酸。
(9) 氢压站
来自氢气处理的氢气经过分配台后送入气柜内储存，经过压缩、冷却除水、除氧后送至用户。
(10) 空压站
空气经消声器进入空气压缩机，经两级压缩、冷却、分离水分后经缓冲罐至微热再生干燥器进行除水干燥，干燥好水分的压缩空气分两路供用户使用。一路经自力式调节阀调

节,保证生产需要的压力进入工业风储罐再送至全公司各工艺用户使用; 另一路进入仪表风储罐，保证压力不低于0.55MPa 后送至全公司各仪表风用户使用。
(11) 纯水站（略） (12)循环水（略） (13)燃氢锅炉（略） 2.工艺能源消耗情况(1)一次盐水
本生产工艺主要消耗的能源为电力、蒸汽和自来水。电力主要用于整个生产工艺流程中输送泵的电机消耗，蒸汽主要用于化盐水的预热，自来水主要用来化盐、配制各种不同浓度的辅料以及泵的冷却用水。
(2) 二次盐水
本生产工艺主要消耗的能源为电力、蒸汽和纯水。电力主要用于整个工艺流程中输送泵的电机消耗，蒸汽主要用于盐水的预热，纯水主要用于树脂塔的再生过程以及泵的冷却用水。
(3) 离子膜电解
本生产工艺主要消耗的能源为电力和纯水。电力主要用于电解槽的电解用和整个工艺流程中输送泵的电机消耗，纯水主要用来控制烧碱浓度以及泵的冷却用水。
(4) 碱蒸发

本生产工艺主要消耗的能源为电力、蒸汽。电力主要用于整个工艺流程中输送泵的电机消耗，蒸汽主要用于碱液蒸发除水。
(5) 氯气处理
本生产工艺主要消耗的能源为电力。电力主要用于整个工艺流程中输送泵的电机消耗。
(6) 氢气处理
本生产工艺主要消耗的能源为电力。电力主要用于整个工艺流程中输送泵的电机消耗。
(7) 尾气处理
本生产工艺主要消耗的能源为电力和纯水。电力主要用于整个工艺流程中输送泵的电机消耗，纯水主要用于配制烧碱。
(8) 氯气液化
本生产工艺主要消耗的能源为电力。电力主要用于整个工艺流程中输送泵的电机消耗。
(9) 氢压站
本生产工艺主要消耗的能源为电力。电力主要用于整个工艺流程中输送泵的电机消耗。
(10) 纯水站
本生产工艺主要消耗的能源为电力、自来水。电力主要用于整个工艺流程中输送泵的电机消耗，自来水主要用于制

备纯水。
(14) 循环水
本生产工艺主要消耗的能源为电力、自来水。电力主要用于整个工艺流程中输送泵的电机消耗，自来水主要用于循环水的原料。
(15) 空压站
本生产工艺主要消耗的能源为电力。电力主要用于整个工艺流程中输送泵的电机消耗。
(16) 燃氢锅炉
本生产工艺主要消耗的能源为电力、氢气。电力主要用于整个工艺流程中输送泵的电机消耗，氢气主要用于生产蒸汽用。
3、主要生产设备
(1)整流供电系统
变压器、整流变压器。(2)电解装置
目前主要是复极式离子膜电解槽，包括日本旭化成公司生产的电解槽，蓝星(北京)化工机械有限公司生产的电解槽，等等。
(3) 蒸发装置
采用三效降膜逆流蒸发工艺流程，生产 48%的高浓度烧碱。

(4) 氯气、氢气压缩机（略） (5)冷冻机组（略）
3、重点耗能设备和能耗情况(1)主要耗能设备
离子膜电解槽、氯气压缩机、氢气压缩机、冷冻机、冷水机组、蒸发装置等。
(2)主要能耗情况
A、32%烧碱单位产量综合能耗小于 360kgce/t。D、电解单元交流电耗小于 2300kWh/t。
4、节能措施
（1） 零极距离子膜电解槽。氯碱装置能耗最高的设备为离子膜电解槽，目前行业内最先进技术为膜极距电解槽， 又称为零极距电解槽，通过降低电解槽阴极侧溶液电压，从而达到节能降耗的效果。原有电解槽阴阳极之间的极间距为1.8～2.2 毫米，溶液电压降为 200 毫伏左右，零极距电解槽就是改进阴极侧结构，增加弹性构件，使得阴极网贴向阳极网，电极之间的间距为膜的♘度，从而吨碱电耗降低 120 多kwh，吨碱直流电耗为 2100kwh 以下（电流密度 5.5KA）。
（2） 透平式氯气压缩机。大型透平压缩机在氯碱行业得到推广，替代了硫酸液环泵。30 万吨氯碱采用 1 台 1430kw 透平机，可替代 110kw 的液环泵 17 台，节电约 25%，同时因氯气压力高 0.6mpa（液环泵约 0.2mpa），可降低氯气液化

能耗 50%以上。
（3） 蒸汽盐酸合成炉。氯碱盐酸合成炉由原来的铁制合成炉发展到现在的副产 0.4mpa 蒸汽的合成炉，已经历经三代。蒸汽合成炉回收利用了氯气和氢气燃烧的热量，同时降低了冷却水的消耗，大大提高了能源利用效率，每合成一吨氯化氢，可副产 0.4-0.7mpa 蒸汽 0.6-0.7 吨，效益显著。
（4） 螺杆式氯气液化机组。氯气液化工艺有低压法、中压法和高压法。目前，氯碱企业由于普遍采用透平机，氯气压力提高，一般在 0.45-0.7mpa，氯气液化一般采用中压法工艺，使液氯生产的安全性和经济性得以平衡。液化机组采用螺杆机组，具有效率高、能耗低的特点。氯气压力在0.7mpa 以上和 0.3mpa 以下相比，可降低液氯能耗 20%以上， 每吨液氯压缩、液化合计电耗在 75kwh 以下。
（5） 屏蔽泵输送液氯。采用新型蒸汽加热液氯汽化器， 采用膜法脱硝、膜法盐水工艺，大型氢气水环泵，降低了氯碱装置的能耗，提高了装置的自动化水平。
（6） 节能电解工艺氧阴极技术。2013 年，国家科技支撑计划“氧阴极低槽电压离子膜法电解制烧碱技术”项目在北京顺利通过验收。项目针对当前氯碱行业的技术发展需求，研制开发了大尺寸氧阴极电极产品、金属纳米粒子/C 复合材料新型氧阴极催化剂材料；突破了氧阴极离子膜电极材料制备、组装、电解槽制造、工业装置运行控制等 4 项关键

技术瓶颈，建成了电极材料生产、电极组装和电解槽制造 3
条工业生产线，并建成了 5 万吨/年工业示范装置一套，该示范线运行、生产应用情况良好。项目开发的氧阴极技术吨碱能耗低于 1500KWh，与目前世界上最先进的离子膜法膜极距技术相比，吨碱节电 600KWh。该技术填补了国内空白，为促进氯碱装备的升级换代和产业结构调整提供了技术支撑， 具有良好的节能效果和社会效益。
目前滨化引进了世界先进水平的氧阴极技术。该技术节电近 30%，但同时不产氢气，对部分氢气利用率不高的企业尤其有用。
(四）纯碱
主要有氨碱法和联碱法两种，氨碱法是目前工业生产纯碱的主要方法之一。其特点是原料廉价易得，氨可以循环( 损失较少;适用于大规模生产，易于机械化和自动化)。但该法原料利用率低，尤其 NaCl 用率不高。
主要生产过程：包括盐水制备、石灰石煅烧、氨盐水制备、及其碳酸化、重碱的分离与煅烧、氨的回收等。
其反应过程如下： CaCO3 ＝CaO+CO2↑－Q CaO+H2O= Ca(OH)2＋Q
NaCl+NH3+H2O+CO2＝NaHCO3 ↓+NH4Cl＋Q NaHCO3 ＝Na2CO3+CO2↑+H2O↑＋Q

NH4Cl+ Ca(OH)2 = Ca Cl 2 +NH3 +H2O＋Q

主要耗能设备：石灰窑、煅烧炉、压缩机、蒸馏塔、清水离心泵、通风机等。

2015 年发布的山东省地方标准，主要化工产品单位产品能耗限额值如下：

产品、行业

名 称

项 目

单位
能耗限额

值
备注

合成氨
无烟煤块煤

Kgce/t
≤1350

无烟煤型煤
≤1550

粉煤
≤1650

烧碱
离子膜法液碱≥30.0

Kgce/t
≤360
烧碱电解单元交流电耗

（kW·h/t）≤2420
离子膜法液碱≥45.0
≤480
离子膜法固碱≥98.0
≤780
隔膜法液碱≥30.0

Kgce/t
≤860
烧碱电解单元交流电耗

（kW·h/t）≤2530
隔膜法液碱≥42.0
≤1080
隔膜法固碱≥95.0
≤1180

炼油
以石蜡基原油加工为主的企业

kgoe/t
66
石蜡基原油是指特性因数
K≥12.1
以中间基、环烷基原油加工为主的企业
75
中间基原油：K＝12.1～11.5； 环烷基原油： K＝11.5～10.5
以重质原料油加工为主的企业
85
重质原料 油是指相对密度在
0.9～1.0。
纯碱

(氨碱)
轻质纯碱

Kgce/t
≤360

重质纯碱
≤420

小结：虽然我省化工能源消费总量较大，但我省多数行业技术水平、管理水平较高，单位能耗较低，节能减排成效显著。如，2015 年全省合成氨吨氨综合能耗 1267 千克标煤， 其中：耗电 1076 千瓦时，耗无烟煤 1100kg，耗烟煤 72kg； 烧碱吨碱耗直流电 2200 千瓦时，耗动力电 100 千瓦时，耗蒸汽 190kg。山东化工多数企业能耗水平都低于能耗限额。