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阜康氯碱项目预评价报告

4
2020年5月29日
文档仅供参考
1 安全评价工作经过
1.1 前期准备
为了贯彻落实”安全第一、预防为主”的方针,保证建设工程符合国家规定的安全规范和标准,提高建设工程的本质安全程度,保障职工的安全与健康,XXXXXX股份有限公司根据国家及自治区安全生产监督管理局的有关规定,于 1月委托AAAAAA安全技术咨询有限公司对其年产40万吨聚氯乙烯树脂、30万吨离子膜烧碱循环经济项目进行设立安全评价。委托要求以项目的<可行性研究报告>、<安全条件论证>为依据,运用科学的评价方法,分析和预测该工程的危险、危害种类和危险、有害程度,提出合理可行的安全技术和设计改进对策,作为该项目安全生产管理、监察的主要依据。
AAAAAA安全技术咨询有限公司接受委托后,随即组建项目组,编制建设项目设立安全评价工作计划,进行资料准备及专业分工。项目组成员与该公司有关安全、技术人员进行了交流,确定了本次评价的对象和评价范围。
项目组依据国家、行业的有关规范和标准,遵循安全预评价导则的要求,对工程可行性研究报告进行了分析研究,并到拟建工程场址现场踏勘。收集了聚氯乙烯树脂、离子膜烧碱相关装置的资料,在此基础上,确定了相应的评价单元及评价方法,运用预先危险性分析法、火灾爆炸指数评价法、安全检查表法、事故树分析评价、事故案例分析等评价法,进行了拟建工程安全的定性、定量评价,提出了相应的安全对策措施,经内部审核、审定、修改和综合整理,于 3月初完成了本项目设立安全评价报告评审稿的编制。
5月13日,本报告经过自治区安全科学技术研究院组织的专家评审。评价组根据与会专家的意见对报告进行了修改和完善,最终形成本报告的正式稿。
1.2 评价目的
1) 分析本工程建成投产后潜在的火灾、爆炸、毒性等危险、有害因素,对固有危险程度和风险程度进行分析。
2) 预分析、评价工程竣工投产后的安全状况,为建设项目设计提供依据。
3) 对建设工程的选址可行性、工艺设备安全可靠性进行分析。经过评价对可行性研究报告中提出的安全对策措施进行补充和完善,以避免各类火灾、爆炸、中毒职业卫生事故的发生,保证安全生产,保障职工身心健康。
1.3评价范围
评价范围:XXXXXX股份有限公司40万吨聚氯乙烯树脂、30万吨离子膜烧碱循环经济项目界区内新建的工艺设备和管线,对其物料、各工艺单元、工艺条件、安全条件、自然环境等因素进行综合分析和预评价。
评价重点:该项目建设内容包括40万吨聚氯乙烯树脂生产装置和30万吨离子膜烧碱生产装置。对装置中易燃易爆物料的火灾、爆炸危险性、各工艺单元、工艺条件的危害性、职业卫生危害性及其它危险、有害因素的分析与防护以及选址条件的评价。
1.4评价工作程序
编制安全预评价报告
前期准备
划分评价单元
辨识与分析危险、有害因素
做出评价结论
提出安全对策措施
定性、定量评价
选择评价方法
设立安全评价程序主要包括:前期准备、辨识与分析危险、有害因素、划分评价单元、选择评价方法、定性、定量评价、提出安全对策措施建议、做出评价结论、编制设立安全评价报告。可用如下框图表示。

图1.4-1 设立安全评价程序框图

2 建设项目概况
2.1建设单位简介
本项目的主办建设单位XXXXXX阜康能源有限公司为XXXXXX股份有限公司全资子公司。公司成立于 8月15日。注册资本为6000万。
XXXXXX股份有限公司是经BBBBB自治区人民政府以新政函[ ]166号文批准,由CCCCCC有限责任公司作为主发起人,联合DDDDD有限公司、新EEEEEE投资公司、FFFFFFF股份有限公司、GGGGGGG有限责任公司于 12月18日共同发起设立。公司设立时名称为XXXXXX股份有限公司。
XXXXXX主要从事聚氯乙烯树脂(PVC)、离子膜烧碱、盐酸等化工产品的生产和销售,是全国大型氯碱化工企业之一。企业生产系统拥有世界先进水平的高电流密度零极距自然循环电解槽以及国内先进的70m3聚合釜,工艺水平和装置水平在全国同行业中处于领先地位。公司的产品广泛用于石油、化工、轻工、纺织、建材、国防等20余个大行业,这些产品除供应新疆市场外,还远销内地省区并出口中亚五国,享有较高的信誉和市场知名度,在自治区地方经济中占据着十分重要的地位。企业已经过IS09001: 国际质量体系认证,生产的”青峰”牌离子膜烧碱、聚氯乙烯树脂为”新疆名牌”产品。
公司充分依托新疆的优势资源和能源,坚持循环经济的发展理念,坚持煤、盐、电、化一体的战略发展方向,经过近年来的快速发展,公司主导产品当前已形成年产48万吨聚氯乙烯树脂、36万吨离子膜烧碱、38万吨电石、50万吨工业盐的生产能力。 ,公司聚氯乙烯树脂总产量40.31万吨,同比增长32.25%;烧碱总产量31.69万吨(含自用量),同比增长26.91%。公司拥有5家控股子公司,是全国大型氯碱化工企业之一。
在此基础上,公司立足于可持续发展,为进一步扩大规模优势,正在进行36万吨/年聚氯乙烯树脂、30万吨/年离子膜烧碱,配套2×135MW热电联产装置和100万吨/年电石渣制水泥熟料项目建设。上述项目在 建成后,XXXXXX的规模优势将进一步扩大,在国内外市场上的竞争能力将进一步提高。
公司按照现代企业制度,以实用、高效为原则,已建立了较为科学完整的组织架构,拥有独立的采购、生产和销售系统,业务开展顺利,取得了较好的经营业绩。截至 底,公司聚氯乙烯树脂产量在全国氯碱行业中排名第3位,离子膜烧碱产量排名第4位。主要经济技术指标达到了全国同行业先进水平。
2.2项目背景
新疆矿产种类全、储量大,开发前景广阔。当前已发现的矿产有138种,其中,5种储量居全国首位,24种居全国前5位,41种居全国前10位,23种居西北地区首位。石油、天然气、煤、金、铬、铜、镍、稀有金属、盐类矿产、建材非金属等蕴藏丰富。新疆的石油资源量208.6亿吨,占全国陆上石油资源量的30%;天然气资源量为10.3万亿立方米,占全国陆上天然气资源量的34%;全疆煤炭预测资源量2.19万亿吨,占全国的40%;新疆原盐资源已探明储量7亿吨;石灰石资源已探明储量4.5亿吨。
氯碱工业是国家的基础原材料工业,在中国的国民经济中占有极其重要的地位,其主要产品聚氯乙烯树脂、烧碱等产品广泛应用于工业、农业、轻工、化工、纺织、建材、电子、国防、冶金和食品加工等国民经济各领域,市场前景广阔。近几年来,随着中国国民经济持续、快速、健康的发展,中国的氯碱工业也以迅猛的势头快速发展,当前中国已经成为全球氯碱大国之一。
氯碱工业是资源转化型产业,经过氯碱产业的发展能够实现煤、盐、石灰石等矿产资源的转化,加快地区的新型工业化建设。国家氯碱行业”十一”发展思路提出:调整氯碱工业布局,实现资源优化配置,以产业政策为导向,引导投资者向资源集中地区发展氯碱工业,在中西部煤、电和盐资源丰富的地方重点发展几个大型氯碱企业。
充分利用本地资源,加速本地优势资源转化,发展本地优势产业,是新疆经济发展的关键。作为西部大开发优秀企业、新疆重点支持的30户最具成长型企业之一,XXXXXX充分依托新疆的优势资源和能源,充分利用国家和新疆自治区的产业发展政策,充分利用西部大开发的机遇,按照科学发展观的要求,坚持循环经济的发展理念,坚持盐、煤、电、化一体的战略发展方向,立足于可持续发展,在阜康重化工工业园内建设XXXXXX阜康工业园。经过该园区的建设,XXXXXX的规模优势进一步扩大,在国内外市场上的竞争能力将进一步提高。同是由于工业园区毗邻首府,交通便捷,能够尽享自治区、乌鲁木齐市的资金、技术、管理、物流、人才、服务等综合经济社会优良资源,天时地利人和具备,XXXXXX紧抓机遇,大力发展新型煤电煤化工产业,为成为具有核心竞争力的企业创造条件。
2.3项目概况
本项目以原盐、电石为主要原料,建设40万吨/年聚氯乙烯树脂、30万吨/年离子膜烧碱装置。
本项目烧碱生产采用先进的离子膜法技术,能耗低,产品质量高;聚氯乙烯(PVC)生产采用国内成熟的电石乙炔法技术,在自动化操作、节能、环境保护方面均先进可靠。
表2.3-1 主要技术经济指标
序号
项　目　名　称
单位
数量
备 注
一
生产规模

1
聚氯乙烯装置
104t/a
40

2
离子膜烧碱装置
104t/a
30
和PVC装置配套
二
产品方案

1
32%烧碱(折100wt%NaOH)
104t/a
30
除自用0.86万吨/年外,全部生产固碱
2
50%烧碱(折100wt%NaOH)
104t/a
30
3
98.5%片碱(折100wt%NaOH)
104t/a
14.14

4
98.5%粒碱(折100wt%NaOH)
104t/a
15

5
氯化氢
104t/a
25.58
供高纯盐酸及聚氯乙烯生产
6
高纯盐酸(31wt%HCl)
104t/a
6.4
除自用4.5万吨/年外,其余外售
7
液氯
104t/a
1.57

8
聚氯乙烯
104t/a
40

三
年操作时间
小时
8000

四
主要原材料、燃料用量

1
原盐　　　　NaCl＞92.5wt%
t/a
453000

2
纯碱　　　　Na2CO3≥98wt%
t/a
4800

3
硫酸　　　　H2SO4≥98%
t/a
6600

4
三氯化铁
t/a
75

5
亚硫酸钠　　Na2SO3≥95wt%
t/a
261

6
螯合树脂
t/a
4.8

7
离子交换膜
m2/a
2250

8
电石
t/a
568000

9
引发剂
t/a
540

10
分散剂
t/a
320

11
其它助剂
t/a
456

12
触媒　　　　HgCl2≥10wt%
t/a
480

13
活性碳　　　C≥97wt%
t/a
96

14
氯化钙　　　
t/a
1024

15
包装袋　　　25kg/袋
万条/年
2765

16
燃料煤
t/a
141600

五
公用动力消耗量

1
供水(自来水)

(1)
正常见水量
m3/h
1017

(2)
最大用水量
m3/h
1200

2
纯水

(1)
正常见水量
m3/h
444

(2)
最大用水量
m3/h
504

3
供电

(1)
整流直流电
108kWh/a
6.45

(2)
动力电
108kWh/a
3.91

(3)
年耗电量合计
108kWh
10.56

六
运输量

1
运入量
104t/a
115.9

2
运出量
104t/a
151.1

3
工厂总运输量合计
104t/a
267.0

七
全厂定员
人
1301

八
厂区占地面积
公顷
65

2.3.1主要原辅材料
2.3.1.1 原料的来源
1)原盐的供应
原盐的供应将主要依托托克逊盐湖以及塔城和丰的湖盐。
2)电石的供应
新疆地区煤炭、焦炭、石灰石资源丰富,在建的电石项目生产能力达70万吨(其中:XXXXXX子公司30万吨),预计 初投产。另外XXXXXX还有100万吨的电石项目已完成批复,等待配套建设。
2.3.1.2 原料、辅助材料供应量

表2.3-2 原料、辅助材料供应量
序号
物料名称
规 格
年消耗量
(吨/年)
备注
一
烧碱

1
原盐
原盐应符合GB5462-92
工业盐一级标准
NaCl＞92.5 wt%
H2O≤4.1wt%
水不溶物≤1.11wt%
水溶性杂质≤2.5 wt%
其中:
Ca2+≤0.19wt%
Mg2+≤0.67wt%
453000
托克逊盐场
和丰盐场
盐湖
2
纯碱
Na2CO3≥98wt%
4800
哈密碱厂
3
亚硫酸钠
外观 白色粉末
Na2SO3≥95wt%
重金属含量≤10wtppm
261
外购
4
螯合树脂
D-402或相当品
堆积比重0.7~0.8g/cm3
交换容量1.3eq/l-resin.Na
4.8
外购
5
三氯化铁

75
外购
6
硫酸
H2SO4≥98wt%
6600
疆内
7
离子交换膜
ACIPLEX F4202或相当品
2250m2/a
国外购
8
32wt%离子膜烧碱
折100%NaOH
5700
自产
9
高纯盐酸
31wt%
45000
自产
10
天然气

30717830Nm3/年
市燃气公司
11
食糖

80.3
疆内
12
熔盐(一次填充)

11655

13
包装袋
25kg/袋
1165万个
疆内
二
聚氯乙烯

1
电石
发气量300l/kg
乙炔含H3P≤0.08wt%
乙炔含H2S≤0.15wt%
粒度:50~80mm
568000
自产
疆内
宁夏、甘肃
2
氯化氢
HCl≥94wt%
H2O＜0.7wt%
236000
自产
3
32wt%离子膜烧碱
折100%NaOH
9160
自产
4
引发剂

540
国内
5
分散剂

320

6
助剂

456

7
次氯酸钠
NaClO≥10wt%
18000
自产
8
触媒
HgCl2≥10~12wt%
H2O≤0.3wt%
机械强度≥90%
480
贵州
9
活性炭
C≥97wt%
H2O≤5wt%
吸苯率≥30%
机械强度≥90%
96
国内
10
氯化钙

1024
国内
11
包装袋
25kg/袋
1600万个

2.3.1.3 动力供应
表2.3-3 动力供应一览表
名 称
单位
消耗量(小时)
来 源
一次水(0.3MPa)
吨
727
园区供给
纯水(0.3MPa)
吨
234
装置配套
循环水(0.4MPa)
吨
27956
装置配套
动力电(10kV)
千瓦时
48843
热电厂及电网供
直流电
kWh
80625
装置配套
冷量(5℃)
kcal
22749500
装置配套
冷量(-35℃)
kcal
2857142.86
装置配套
蒸汽(0.6MPa)
吨
140.78
锅炉供
N2(0.6MPa)
Nm3
3068.18
装置配套
工艺空气(0.6MPa)
Nm3
1403.92
装置配套
仪表空气(0.6MPa)
Nm3
10182.11
装置配套

2.3.2主要产品
2.3.2.1 产品品种、规模及商品量
本项目设计能力40万吨/年聚氯乙烯树脂配套30万吨/年离子膜烧碱。产品品种、规模及商品量详见表2.3-4。
表2.3-4 产品品种、规模及商品量表
序
号
规 模
单位
装置
规模
生产
规模
自用量
商品量
备 注
1
32%离子膜法烧碱
万吨/年
30
30
0.86
0
折100wt%NaOH
2
50%离子膜法烧碱
万吨/年
30
29.14
29.14
0
折100wt%NaOH
3
片状固碱
万吨/年
15
14.14
0
14.14
折100wt%NaOH
4
粒状固碱
万吨/年
15
15
0
15
折100wt%NaOH
5
氯化氢
万吨/年
37.33
25.58
25.58
0
供 PVC及高纯盐酸用
6
高纯盐酸
万吨/年
8
6.4
4.5
1.9
31wt%HCl
7
液氯
万吨/年
4
1.6
0
1.6

8
聚氯乙烯
万吨/年
40
40
0
40

2.3.2.2氯平衡
表2.3-5 氯平衡表
产品名称
装置能力
(吨/年)
单耗(产)量
(吨/吨)
产氯能力
(吨/年)
耗氯能力
(吨/年)
离子膜法烧碱
300000
0.8875
266250.00

氯化氢
373333.33
0.973

363105.02
液氯
40000.00
1

40000
合 计

266250.00
403105.02

本项目建成后,全厂氯加工能力大于产氯量:
(403105.02-266250)÷266250=51.40%,足以保证氯碱生产系统安全运行。
2.3.2.3 产品、中间产品和副产品的品种、规格及质量指标
1)聚氯乙烯
表2.3-6 聚氯乙烯质量标准
序
号
型 号
指标项目
级 别
SG1
SG2
SG3
SG4
SG5
SG6
SG7
SG8
一等品
一等品
一等品
一等品
一等品
一等品
一等品
一等品
1
粘数 ml/g
(或K值)
[平均聚合度]
156-144
(77-75)
[1785-1536]
143-136
(74-73)
[1535-1371]
135-127
(72-71)
[1350-1250]
126-119
(70-69)
[1250-1150]
118-107
(68-66)
[1135-981]
106-96
(65-63)
[980-846]
95-87
(62-60)
[845-741]
86-73
(59-55)
[740-650]
2
杂质粒子数,个
≤
30
30
30
30
30
30
30
30
3
挥发物(包括水)含量,%
≤
0.40
0.40
0.40
0.40
0.40
0.40
0.40
0.40
4
表观密度 g/ml
≥
0.42
0.42
0.42
0.42
0.42
0.45
0.45
0.45
5
筛余物
%
0.25mm筛孔
≤
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
0.063mm筛孔
≥
90
90
90
90
90
90
90
90
6
”鱼眼”数,/400cm2
≤
40
40
40
40
40
40
50
50
7
100g树脂的增塑剂吸收量,g
≥
25
25
25
22
19
16
14
14
8
白度(160℃,10min后),%
≥
75
75
75
75
75
75
75
75
9
水萃取液电导率s/m
≤
5×10-3
5×10-3
5×10-3
—
—
—
—
—
10
残留氯乙烯含量,ppm
≤
10
10
10
10
10
10
10
10

2)32wt%液碱
表2.3-7 32%液碱质量标准
指 标 名 称
指 标
优级
一级
合格
氢氧化钠(NaOH),%
≥
32.0
32.0
32.0
氯化钠(NaCl),%
≤
0.004
0.007
0.01
三氧化二铁(Fe2O3),%
≤
0.0003
0.0005
0.0005
氯酸钠(NaClO3),%
≤
0.001
0.002
0.002

3)50%液碱
表2.3-8 50%液碱质量标准
指 标 名 称
指 标
氢氧化钠(NaOH)
≥
50%(wt)
氯化钠(NaCl)
≤
80ppm
三氧化二铁(Fe2O3)
≤
0.0012%(wt)
碳酸钠(Na2CO3)
≤
800ppm

4)片状固碱
表2.3-9 片状固碱质量标准
指 标 名 称
指 标
优级品
一级品
氢氧化钠(NaOH),%
≥
99.5
99.0
氯化钠(NaCl),%
≤
0.02
0.04
碳酸钠(Na2CO3),%
≤
0.45
0.5
三氧化二铁(Fe2O3),%
≤
0.0040
0.0050
镍,%
≤
0.0005
0.0005
片碱规格

厚度:0.8~1.2mm

5)粒状固碱
表2.3-10 粒状固碱质量标准
指 标 名 称
指 标
优级品
一级品
氢氧化钠(NaOH),%
≥
99.0
98.5
氯化钠(NaCl),%
≤
0.02
0.04
碳酸钠(Na2CO3),%
≤
0.40
0.60
三氧化二铁(Fe2O3),%
≤
0.003
0.005
钙(Ca),%
≤
0.004
0.006
二氧化硅(SiO2),%
≤
0.004
0.006
硫酸钠(Na2SO4),%
≤
0.05
0.07
铜(Cu),%
≤
0.0002
0.0003
粒碱规格

粒径:0.7~2.0mm

6)高纯盐酸
表2.3-11 高纯盐酸质量标准
指 标 名 称
指 标
一等品
合格品
总酸度(以HCl计)%
≥
31.0
31.0
钙(以Ca计),mg/l
≤
0.30
0.50
镁(以Mg计),mg/l
≤
0.07
0.20
铁(以Fe计),mg/l
≤
0.30
3.0
片、粒碱残渣,mg/l
≤
25.0
50.0
游离氯,mg/l
≤
20.0
60.0

7)氯气、氢气
表2.3-12 离子交换膜法电解联产湿氯气,湿氢气质量标准
指 标 名 称
主 要 指 标
湿氯气(干基)

Cl2%vol
≥
98.5
O2%vol
≤
1.0
H2%vol
≤
0.02
湿氢气(干基)

—
H2%vol
≥
99.9

2.4项目地理位置及平面布置
2.4.1项目地理位置
工程建设地XXXXXX阜康工业园坐落于甘泉堡工业园的东南部,园区战地面积约9531亩,其形状为梯形南宽北窄,上底约1.2km,下底约3km。高约2.5km。属阜康市行政辖区,东临HHHHHH、准东石油基地;西临乌鲁木齐市米东区边界,依次紧临兖矿规划工业用地、IIIIII1.2万吨/年多晶硅联合新能源项目;南侧为303省道、216国道、乌准铁路线、吐乌大公路高速公路。与相邻企业的安全间距见图2.4-1。
2.4.2平面布置
1) 平面布置
本工程分为两个界区块,分别为烧碱、聚氯乙烯装置区块,总占地面积为65公顷。厂区沿303省道由南向北依次布置绿化带,厂前区,机修消防、电解二次盐水、氯氢处理、VCM转化压缩,PVC合成、成品库,PVC合成西侧依次布置空压、一次盐水以及固碱蒸发。

2) 厂区道路
本设计厂区道路主要干道宽为24、12m、9m,次干道宽为7m,消防道路宽度不小于6m,街区内道路宽为4m,主、次、支路转弯半径12m,街区内道路转弯半径9m,车间引道转弯半径6m。道路路面结构为城市型水泥混凝土路面。

图2.4-1 XXXXXX阜康工业园氯碱工程位置和平面示意图

2.4.3项目所在地自然条件
1)地形、地貌概况
本项目所在地,属天山北缘山前冲洪积扇下部细土平原区内,总地势南高北低,高程500-535m,地面坡度3-4‰,地形平坦开阔,略向北西缘倾。南侧3km属天山北缘山前丘陵区,海拔600-700m,地势北倾。北侧约30km属古尔班通古特沙漠边缘,高程454-457m。中部发育有大洪沟,沟宽10-15m,沟深2-3m,冲沟由南东至北西进入下游石化污水库内,但该洪沟上游乌石化建设的分洪闸在每年洪水季节将部分洪水泄入水库西坝线附近,另外有部分小支流在库区内经过,形成宽1-2m,深1m的小冲沟。
2) 工程地质、水文地质、地震烈度
(1)工程地质
园区内出露的地层较为单一,大致分为三层:
第一层:低液限粉土夹低液限粘土,厚度2.4-3.0m,局部夹有薄层粉细砂透镜体,粉细砂层厚度0.2-0.3m。
第二层:低液限粉土,主要分布于园内深度3.0-13.0m范围内,厚度约10m,局部夹有低液限粘土(厚度1.0-1.2m)和粉细砂(厚度0.8-1.0m)。低液限粉土层中有欠固结土层,分布在3-6m,局部可达9m。
第三层:低液限粘土,分布于园区深度13-30m范围。
低液限粉土承载力特征值FK=190-210kPa,属中等硬度土。
欠固结的低液限粉土承载力特征值FK=90-100KPa,属软弱土层。
低液限粘土层承载力特征值FK=230-240kPa,属硬土层。
园区上部0-2m深度植物根系发育,压缩性高,承载力低,需挖除,下部2.0-16m为中弱透水层,中等压缩性,但土体中局部分布的不均匀盐份富集层对基础沉降量有影响。地下水对混凝土具有硫酸盐强侵蚀性,3m以上土中的含盐量超标,对建筑物均具有一定的腐蚀性。
(2)水文地质
园区内地下水主要受山前水磨河、大洪沟、小洪沟地表水出山口后的渗透补给。根据”500”水库周边的地下水潜水等水位线图能够看出:园区地下水潜水位埋深由南向北、由东向西,水位埋深变化较大,从山前埋深80m到水库南坝附近水位埋深4-5m左右,在向北水位埋深逐渐加大至13m左右,至园区北部附近,地下水位逐渐升高,水位埋深2-3m左右。其中:东坝段水位埋深4-7m,西坝段水位埋深3-8m,中坝段水位埋深8-13.2m,地下水流向由南东向北西径流,由于潜水含水层均为低液限粉土,颗粒细,透水性差,地下水流动极为缓慢。经水样分析,水中硫酸根离子含量极高,对普通水泥具有结晶类硫酸盐强腐蚀性,建议各混凝土建筑物均做防腐处理。
根据”500”水库库坝区地下水位于 12月23日- 1月10日进行了一个水文年的地下水的长观工作,在库坝区布设地下水长观孔15个,其结果是地下水年变化幅度在0.11-0.65m之间,一年中地下水最高水位出现在3、4、5月,埋深最浅;地下水最低水位出现在8、9、10、月,埋深最深。
(3)抗震设防烈度
依据<建筑抗震设计规范>(GB50011- ),本地区抗震设防烈度为7度。设计基本地震加速度为0.20g,属设计地震第一组,建筑抗震设计按要求进行设计。
3)气象条件
本地区位于欧亚大陆腹地中心的准葛尔盆地南缘、天山北坡中部,远离海洋,属温带大陆性干旱气候,春秋两季较短,冬夏两季较长,寒暑变化剧烈,昼夜温差大,降水少,且随高度垂直递增。具体气象资料见表2.4-1。
表2.4-1 主要气象资料
序号
名 称
单位
数量
备 注
一
温度

1
多年平均气温
℃
7.0

2
极端最高气温
℃
41.5
1973年8月1日
3
极端最低气温
℃
-37
1976年12月26日
二
日照

1
多年平均日照时数
h
2962.8

三
降水

1
多年平均降水量
mm
127.6

2
多年平均蒸发量
mm
2153.22

3
春季降水占全年比例
%
40

四
冰雪

1
最大积雪深度
mm
260

2
最大冻土深度
cm
大于150

3
多年平均最早初冰日

10月30日

4
多年平均全部融冰日

4月12日

五
风

1
年主导风向

WNW

2
多年平均风速
m/s
2.1

3
最大风速及风向
m/s
15.2 NW

六
自然灾害

1
年平均寒潮次数
次
2-3

2
年均雷暴和冰雹天数
天
24

3
年最大风速
m/s
34

4
地震烈度
度
7

4) 交通运输条件
道路西部外围过102省道、303省道,规划一条快速路,南与吐乌大高等级公路,东与现有阜北公路连接,形成外围环路,作为园区的主入口,同时可与乌昌区域连接。除了利用现有公路外,还将修建横向中央大道和纵向南北主干道。完成后,经过吐乌大高速公路和北联络线,只需20min即可到达乌鲁木齐国际机场,小黄山铁路支线从高新技术产业园南面穿过,并在园区建设铁路货场,设计9条线,货场设计年发运能力为1000万吨。园区距离乌鲁木齐火车站24km,能够经过铁路、陆路、航空交通,方便、快捷抵达世界各地,特别是与中亚、南亚、东欧的客、货运输十分通达。
2.5主要工艺流程
2.5.1离子膜烧碱装置工艺流程
1)一次盐水及原盐储运
脱氯淡盐水精制及配水化盐水配制
电解脱氯后但经控制还含有一定量游离氯的淡盐水自二次盐水及电解工段经外管网进入化盐水贮槽。为了避免盐水中的硫酸根积累超标,淡盐水进化盐水贮槽之前先分流一部分约30%流量经膜过滤,除掉硫酸根澄清后的淡盐水再进入化盐水贮槽。一次精制盐水后排出的盐泥浆滤液、二次精制盐水工序由螯合树脂塔排出中和后的再生废水也返回化盐水贮槽,与其它工段输送来的水按比例调配成化盐水,经化盐水泵送至化盐池。
2)化盐及一次盐水精制
原盐自堆场、盐库先经计量后进入化盐池,从盐水加热/冷却器来的温度为55~60℃的化盐水由化盐池下部通入,与原盐逆流接触化盐。从化盐池上部出口得到氯化钠浓度310~315g/l的饱和粗盐水,流经折流槽时自氢氧化钠溶液高位槽按工艺要求加入一定量的精制剂氢氧化钠溶液。为了将镁离子除净,氢氧化钠的加入量必须超过反应理论需要量,控制氢氧化钠过碱量为200mg/l。加入氢氧化钠溶液后的精盐水由折流槽自流入带搅拌器的粗盐水槽中进行精制反应,镁离子与氢氧化钠的氢氧根结合生成氢氧化镁:菌藻类、腐殖酸等天然有机物则被次氯酸钠氧化分解为小分子。自粗盐水槽出来的盐水用加压泵送至气水混合器中,与来自空气缓冲罐的空气混合后经加压融气罐、文丘里混合器,再进入预处理器。由氯化铁溶液高位槽自流来的氯化铁溶液也被加入文丘里混合器中与盐水混合后一起进入预处理器,在此悬浮于盐水中的氢氧化镁絮凝物、分解为小分子的有机物和部分非溶性机械杂质经过氯化铁的吸附与共沉淀作用被同时除去。盐水由预处理器上部出口自流进入反应槽时,自碳酸钠溶液高位槽加入碳酸钠溶液并控制过量碳酸钠300mg/l。盐水中的钙离子与碳酸根充分反应结合成为碳酸钙沉淀,然后盐水连续进入反应槽,再经缓冲槽,自流进入膜过滤器。过滤分离后合格的一次盐水经缓冲槽自流入一次盐水贮槽,由一次盐水泵送往二次盐水及电解工段。精盐水在进入一次盐水泵之前自亚硫酸钠溶液高位槽加入一定量的亚硫酸钠溶液除去其中的游离氯。
膜过滤器、反应槽、预处理器、澄清桶等截留的盐泥渣浆排入盐泥槽。膜运行一定时间周期后,为了保持较高的过滤能力和较低的过滤阻力,需用15wt%盐酸进行化学再生。
预处理器及膜过滤器底部的泥浆排入泥浆池,用泥浆泵打入板框压滤机,压滤后的滤液回收去化盐,滤饼作为废渣送出界区外运,供综合利用。
3)脱氯淡盐水脱硝工艺
预处理单元:原料淡盐水中加入NaHSO3(或Na2SO3)去除游离氯至零,进入脱氯盐水中间槽。用泵将盐水打入脱氯盐水冷却器将原盐水冷却至工艺要求,用盐酸调节pH至工艺要求,再经过进料液过滤器除去大颗粒物质进入原料配水罐储存待用。正常情况下经过采用双保险方式在线检测仪表以确保进膜过滤单元的原料各项指标控制在工艺要求的范围内,并设计原料配水罐,经过定期人工分析做到万无一失。
膜分离单元:淡盐水经过高压泵和循环泵送入到膜组件,在一定操作条件下进行脱硝膜分离,其中渗透液作为脱硝淡盐水送至化盐单元配水槽,而浓缩液经过循环泵进入膜组件进行循环浓缩,当浓缩液中Na2SO4达到一定浓度后,抽出部分浓缩液连续送至冷冻脱硝单元。
冷冻脱硝单元:来自膜分离单元的浓缩液经过预冷、兑卤、冷冻及沉降过程回收芒硝,而回收盐水则经过预冷器回收部分冷量后与膜过滤渗透液一起送至化盐单元配水槽。
4)二次盐水及电解
本工段包括:二次盐水精制、离子膜电解及淡盐水脱氯三个工序。
(1)二次盐水精制工序
过滤之后的盐水进入过滤盐水储槽,用过滤盐水泵经盐水加热器送至离子交换树脂塔。设有3台离子交换树脂塔,塔内装有螯合树脂,正常时2台串联运行,1台再生,运行中的2台离子交换树脂塔中的第1台负荷操作除去盐水中所含微量多价阳离子,第2台仅起保护作用,经过离子交换,使盐水中含有的微量Ca2+、Mg2+等多价阳离子含量达到规定值≤20wtppb。由离子交换树脂塔出来的二次精制盐水再经盐水加热器送入电解工序。离子交换树脂塔每24小时进行一次运转和再生过程的自动切换操作。
每台螯合树脂塔满负荷运行24小时后需用一定浓度的烧碱和盐酸对树脂处理再生。再生过程中排出的废盐水经树脂捕集器进入废盐水贮槽,用废盐水泵送回一次盐水工段再利用。再生用过的酸性和碱性废水进入再生废水贮槽,用再生废水泵送入本装置界区内的中和调节池进行处理后排出界区。
(2)电解工序
本工序每条线拟由12台复极式自然循环电解槽及电解系统附属设备:淡盐水受槽、淡盐水泵、阴极液受槽、烧碱液循环泵、阴极液冷却器等所组成。
采用大型复极式自然循环高电流密度电解槽,每台由两组计146个单元槽组成,运行电流密度5.0kA/m2,单台电槽生产能力2.5万吨/年。
每台电解槽由数个单元槽、离子交换膜以及附件组成。单元槽由金属阳极、活性阴极、阳极室、阴极室所组成。附件由阴极液和阳极液进料总管及软管、阴极液和阳极液排出总管及软管、电解槽两端与固定导电铜排连接用的绕性电缆、防止电气腐蚀保护装置等所组成。
由盐水二次精制工序来的二次精制盐水添加部分淡盐水经过阳极液进料总管以及软管送入电解槽各单元槽的阳极室中。为了降低氯气中的含氧量,可采取盐酸添加系统向阳极液中加入适量盐酸。阳极液电解后产生淡盐水和氯气,经过各单元槽的阳极液出口软管以及阳极液排出管之后进入阳极液分离器。在阳极液分离器内氯气从淡盐水中被分离后送氯气处理工序。其纯度可达98.5~99.0vol%(干基)。淡盐水从阳极液分离器流到淡盐水受槽之后由淡盐水泵送到脱氯塔。电解过程中食盐分解率为50%。
阴极液用烧碱液循环泵在各单元槽的阴极室以及阴极液槽之间少量循环。为保持电解液温度在85~90℃,部分阴极液送入阴极液冷却器中,用冷却水进行冷却。浓度32wt%的成品碱经过液面调节阀以及流量累积仪从阴极液槽中用成品碱泵抽出,经冷却降温后送到液碱储槽。
为保持碱液浓度,在阴极液入口配管中添加纯水。纯水添加量由纯水流量仪进行调节。电解所产生的氢气在阴极液分离器中分离之后送氢气处理工序。
氢气的压力由安装在氢气主管线上的压力计进行控制,为了使氢气和氯气之间保持一定的压差,由氯气压力控制计进行串级式控制。氢气的纯度为99.9vol%(干基)。
(3)淡盐水脱氯工序
淡盐水从脱氯塔上部