年产18万吨离子膜烧碱项目可行性论证报告.doc

目 录

第一章 概论…………………………………………………1
第二章 项目背景及建设必要性……………………………7
第三章 市场分析……………………………………………11
第四章 建设条件和建设地址………………………………18
第五章 产品方案及生产规模………………………………22
第六章 工艺技术方案………………………………………23
第七章 总图运输与公用辅助工程…………………………31
第八章 环境保护……………………………………………39
第九章 节能…………………………………………………49
第十章 职业安全卫生………………………………………52
第十一章 消防…………………………………………………65
第十二章 项目实施计划与工程管理…………………………67
第十三章 组织管理和劳动定员………………………………69
第十四章 投资估算和资金筹措………………………………72
第十五章 经济效益分析………………………………………74
第十六章 社会效益分析………………………………………89

附 件 附 图

1、企业法人营业执照
2、土地证明
3、规划证明
4、环保证明
5、建设项目招标方案
6、厂址位置图
7、项目布置图
8、工艺流程图
9、自筹资金证明

第一章 概 论
一、项目名称及承办单位：
1、项目名称
年产18万吨离子膜烧碱项目
2、项目建设性质
新建
3、项目建设单位
潍坊yyy集团有限公司
二、可研工作依据
1、潍坊yyy集团有限公司与山东宏嘉工程造价咨询事务所有限公司签订的工程咨询委托书与合同书
2、《产业结构调整指导目录》（2005年本）
3、《投资项目可行性研究指南》
4、《建设项目经济评价方法与参数》
5、北京化工机械厂提供的设计资料和技术资料。
6、山东省化工规划设计院编制的《潍坊yyy集团有限公司年产18万吨离子膜烧碱项目环境影响报告书》及审查意见。
7、项目简介的深度参照中国石油和化学工业协会颁发的中石化协产发（2006）76号《化工投资项目可行性研究报告编制办法》。
8、建设单位提供的有关资料
9、有关部门提供的资料和证明等
三、可研报告编制原则
1、采用世界一流工艺技术的基础上淘汰企业已落后的生产技术，使工艺水平保持世界最先进的工艺技术水平。使建成后的装置产品品种和质量指标、消耗水平保持世界一流水平，以此来满足企业发展的需求。
2、充分利用潍坊yyy集团有限公司现有的管理体系，使该项目实现最大的增效目标。
3、为了节省投资，设备全部国产化，充分发挥投资效果。
4、三废排放、劳动安全和工业卫生、消防节能等执行国家现行的法规和标准，使拟建装置成为环境保护、劳动安全、工业卫生、消防和节能都要达标的文明生产装置。
四、可行性研究范围
1、项目必要性与市场分析
2、建设条件与建设地址
3、产品方案及生产规模
4、工艺技术方案
5、总图运输与公用辅助工程
6、环境保护与节能
7、职业安全卫生与消防
8、项目实施计划与工程管理
9、组织管理与劳动定员
10、投资估算与资金筹措
11、项目经济效益分析
五、单位基本概况
潍坊yyy集团有限公司是一家集生产、经营、科研、设计和进出口贸易为一体的大型企业集团，列入全国520家、山东省200家重点企业，具有85年延续发展历史。现总资产27亿元，拥有职工2700人。该公司拥有yyy化学、yyy乐天、威朋化工、朗盛yyy、星兴化工、yyy第一、第二热电、未来设计、yyy经贸等10多家全资、控股或合资子公司，其中yyy化学公司是中国A股市场上著名的上市公司之一。
六、可行性研究结论
1、建设方案
该项目拟在潍坊市寒亭区经济技术开发区yyy工业园内,不需征用土地,占地面积50000平方米,总建筑面积32800平方米,购置高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽等设备。
2、生产规模
烧碱（折100%NaOH）：180000吨/年
氯气：142960吨/年送集团公司用氯生产装置使用。
3、产品方案
离子膜法制烧碱和氯是当今世界上最先进的制氯碱技术，出电解槽的烧碱浓度为32%NaOH，可以直接作为产品出售，也可以浓缩到50%NaOH出售，也可以制成片碱、粒碱或桶碱出售。该项目根据周边地区用碱的实际情况，产品方案为：
32%NaOH规格的液碱。
电解槽出来的氯气送到氯气处理系统进行干燥、压缩、液化，生产的液氯全部供给集团公司用氯生产装置使用。
4、建设地址
该项目拟建于潍坊市寒亭经济技术开发区yyy工业园内，位于霞飞路以东，上港路以西，民主街以北，永康街以南。项目选址符合城市总体规划用地功能分区要求，该地块配套基础设施齐全，地势平坦，交通便捷，通讯畅通，适宜该项目的建设。
5、劳动定员
该项目需新增劳动定员171人，其中技术管理人员15人，生产操作人员156人。
6、项目实施进度
该项目建设期计划为20个月。计划于2008年4月开工建设，期间完成项目的土建（设备基础）、设备安装调试、单机试车、联动试车、化工投料试车等几个阶段，预计2009年11月工程投入运营。
7、环境保护、职业安全卫生与消防
认真贯彻执行国家有关法律法规，确实做好环境保护、职业安全卫生与消防“三同时”，在设计、施工及装置建成投运后，加强三废治理，注重防火、防爆、防尘、防噪声等，做到有针对性、经济性和实用性，保证装置建设达到国家或地方法律法规的要求，确保“三废”得到有效治理，做到达标排放，安全隐患与职业危害隐患得到识别和有效控制，并通过现代化管理制度和健全的管理体系予以保障。
8、投资估算
该项目总投资估算为25000万元。其中，建筑工程2930万元，设备(材料)购置及安装费16270万元,其他费用706万元，预备费995万元，建设期利息1819万元，铺底流动资金2280万元。
该项目建设资本金为7500万元。
9、资金筹措
⑴申请银行贷款17500万元；
⑵其余建设资金由建设单位自筹解决。
10、结论
⑴潍坊yyy集团有限公司采用当今世界先进水平的离子膜生产技术符合国家产业政策和行业发展规划。
⑵由于离子膜法能耗低、产品质量高，无污染，因此项目有很大的经济意义和社会效益。
⑶该项目已有成熟的技术和优秀的建设队伍，因此投资省、见效快。
⑷该项目完成后能大大提高潍坊yyy集团有限公司的综合经济能力，并能进一步推动企业的技术进步。
⑸该项目财务经济效益较好，具有较强的抗风险能力。
综上所述，潍坊yyy集团有限公司采用离子膜法制碱技术和设备，建设18万吨/年离子膜烧碱项目是可行的。
11、主要技术经济指标
综合技术经济指标汇总表
序号
指标
单位
数量
备注
一
生产规模

1
氯化聚乙烯
吨
180000

2
液氯
吨
142960

二
项目计算期
年
12

1
建设期
月
20

2
生产经营期
年
11

三
项目总投资
万元
25000

1
固定资产投资
万元
22720

2
铺底流动资金
万元
2280

四
新增劳动定员
人
171

五
新增销售收入
万元
50494

六
总成本费用
万元
37870

七
销售税金及附加
万元
255

八
增值税
万元
2546

九
利润总额
万元
9823

十
所得税
万元
3242

十一
税后利润
万元
6581

十二
经济评价指标

1
财务内部收益率
%
25.7

2
财务净现值
万元
18323.4
Ic=12%
3
投资回收期
年
3.3
不含建设期2年
十三
投资利润率
%
39.3

十四
投资利税率
%
50.5

第二章 项目背景及建设必要性
一、项目背景
按照市政府（2005）第168号《中心城区工业企业退城进园联系会议纪要》、潍政发[2002]22号《关于中心城区工业企业实施“退城进园”，加快工业园区建设有关政策的试行意见》和潍经贸发[2002]17号《关于贯彻潍坊市人民政府潍政发[2002]22号文件的配套实施意见》的精神，潍坊市企业退城进园办公室以潍经贸进字[2005]5号文件批复了潍坊yyy集团有限公司列入市“退城进园”计划。
2002年根据市属企业“退城进园”的精神，潍坊yyy集团有限公司在潍坊市寒亭区经济技术开发区内建设yyy工业园，以构筑潍坊精细化工产业项目和资本承接平台为企业发展的指导思想，紧紧依托企业的核心竞争力技术，坚定不移地做大做强yyy主业，在确保公司氯碱平衡和热电联产平衡的基础上，拓展拉长相关产品链，并以产品为纽带向上下游延伸，使企业经济规模和效益得到迅速增长。
yyy始终坚持走循环经济发展之路，构筑起了独具特色的产品结构。生产烧碱产生的氯气用于制备CPE和PVC，烧碱用于制备水合肼，而水合肼又用来制备发泡剂。同时，生产发泡剂排出的氨水又反过来用于制备水合肼，生产烧碱排出的氢气被用来加工双氧水，而双氧水又可以用于处理工业废水。这种延长的产品链，不仅使yyy在残酷的市场竞争中调控自如，更使yyy走上了循环经济的长远发展道路。
现老厂区主要产品有年产6万吨烧碱（隔膜法）、年产7万吨CPE、年产4万吨PVC。企业结合自身条件，通过多次市场调研、论证，做出了老厂区搬迁规划，其指导思想是：把yyy老厂区合理的搬迁到yyy新区，紧紧依托企业的核心竞争力技术，坚定不移地做大做强yyy主业，在确保企业氯碱平衡和热电联产平衡的基础上，拓展拉长相关产品链，并以产品为纽带向上下游延伸，使企业经济效益和规模得到迅速增长。其项目规划是：到“十一五”末，新建年产18万吨离子膜烧碱装置、分期建设年产16万吨CPE、年产10万吨PVC项目，以及新建年产5万吨层硅、年产3万吨SAS表面活性剂、年产3万吨磷阻燃剂、5万KW热电机组项目。
作为氯碱企业，烧碱和氯气是企业向下游发展的基础产业，根据企业“退城进园”项目的规划，烧碱项目的建设将首当其冲，也是尤其重要的。
二、投资的必要性
1、是氯碱工业发展的方向
隔膜法和离子膜法烧碱生产技术相比，其能耗高、产品质量差，有废水污染，而采用离子膜电槽制碱技术既能根治隔膜法制碱技术造成的污染又可大幅度降低电耗、汽耗，使吨碱综合能耗从2.0吨标煤降低到1.05吨标煤。同时，离子膜法生产的烧碱质量好，含盐在50ppm以下，比现有隔膜法含盐2.5～5.0%低到无法比拟的地步，离子膜法生产的烧碱清彻透明，而隔膜法生产的烧碱混浊，许多行业不能使用，而离子膜碱能用于所有行业。由于离子膜法烧碱市场前景广阔，我国已将离子膜法制碱工艺确定为未来的发展方向。yyy公司抓住这一有利时机，利用“退城进园”这次机遇，淘汰老厂区年产6万吨隔膜法烧碱，在新区新建年产18万离子膜烧碱。因此，产品方案符合国家产业政策、行业发展规划、技术政策和产品结构的要求。
2、企业发展的需要
按照企业“退城进园”项目规划，yyy项目区将依然围绕氯碱工业这条主线，做大做强yyy主导产品CPE，以此带动相关产业的发展。对氯碱产品的需求量也随之增大。目前yyy项目区已建设年产12万吨离子膜烧碱项目、年产4万吨CPE项目、年产1.2万吨水合肼项目、年产1.2万吨ADC发泡剂项目、年产10万吨双氧水项目以及5万KW热电机组项目。到2010年yyy项目区CPE产量将达到20万吨/年，新增16万吨/年，仅此一项将耗氯14万吨；PVC产量将达到10万吨/年，该项将耗氯5万吨氯气；水合肼产量将达到2.4万吨，新增1.2万吨，发泡剂产量将达到2.4万吨，新增1.2万吨，两项目将耗氯6.4万吨；另外，拟建的年产3万吨磷阻燃剂项目将耗氯近1万吨。到2010年yyy项目区离子膜烧碱将达到30万吨/年，新增18万吨/年烧碱，总产氯量达到25万吨/年，以上项目投产后共计耗氯26.4万吨，可以看出烧碱装置产出的氯气，企业内部就能自行消化，并且略有缺口。
水合肼和发泡剂两项目耗碱5万吨，而将要投资建设的年产3万吨SAS表面活性剂耗碱1万吨多吨，年产5万吨层硅项目耗碱4万吨左右，企业内部消化13万吨，其余烧碱供给yyy多年的老客户如：如潍坊化纤厂，潍坊玻璃纸厂、潍坊晨鸣集团、高密化纤厂等企业。
以上说明，投资18万吨离子膜烧碱是必要的，也是可行的，且符合企业的整体发展思路、经营目标及长期发展规划，对提高企业市场竞争力及其可持续发展能力，将起到有力的推动作用。
三、项目建设的优势
1、技术优势
该公司2001年-2004年在潍坊寒亭经济开发区引进德国伍德公司的离子膜烧碱技术和关键设备，通过消化、吸收，分两期成功建成投产了年产120000吨离子膜烧碱装置，其技术水平及产品质量均达到世界一流。
2、人才优势
通过两期项目的建设，yyy不但成熟的掌握了具有世界先进水平的离子膜烧碱技术，而且培养了一批技术精湛、敢打硬仗的技术人才队伍，为今后的项目扩建打下了坚实的基础。
3、市场优势
项目所产氯完全由集团公司内部消化，离子膜碱由于纯度高，因此有着更广泛的用途，除企业内部消耗外，其余烧碱在本市周边地区便可消耗，如潍坊玻璃纸厂、潍坊化纤厂、晨明集团、高密化纤厂等企业，即便该项目投产，也满足不了周边用户的需求。
4、热电优势
位于寒亭yyy项目区以北的潍坊第二热电股份有限公司现已被yyy化学股份有限公司收购，项目所需的蒸汽、电力可由该公司直接供给，并且该项目与热电装置仅一路之隔，输送便利。
综合上述,年产18万吨离子膜烧碱建设项目是符合国民经济发展的长远规划，符合行业发展规划、技术政策及产品结构调整发展方向，是符合市场发展需要和达到公司经济效益最大化目标的重要措施。

第三章 市场分析
一、产品现状及用途
烧碱生产有苛化法和电解两类，电解法又分水银法、隔膜法和离子膜法。烧碱产品有固碱和液碱、液碱有30%、32%、42%、45%等规格不等。目前国内执行的国家质量标准有固碱和工业用液碱GB209-84、离子膜法烧碱GB/T1119-89、化纤用烧碱GB112123-89、食用液体氢氧化钠GB5175-85等。
氢氧化钠用途：用于造纸、纤维素的生产，用于肥皂、合成洗涤剂、合成脂及酸的生产以及动植物油的精炼。纺织印染工业用作棉布退浆剂、煮炼剂和丝光剂。化学工业用于生产硼砂、氰化钠、甲酸、草酸、苯酚等。石油工业用于精炼石油制品，并用于油田钻井泥浆中。还用于生产氧化铝、金属锌和金属铜的表面处理以及玻璃、搪瓷、制革、医药、染料与农药等，食品级产品在食品工业上用作酸中和剂，以及脱色剂、脱臭剂等。
联产氯产品：主要生产有机氯产品和无机氯产品，潍坊yyy集团有限公司主要用于生产氯化聚乙烯、聚氯乙烯、液氯、盐酸、漂白液。潍坊地区还用于生产溴素和漂染。
二、国内烧碱消费市场的状况及预测
世界先进国家的氯碱生产规模朝着大型化、系列化、规模化方向发展。国内大型氯碱厂生产装置的出现，将加强我国氯碱企业的竞争能力。但是，因为我国氯碱工业起步较晚，基础仍然较弱。相当部分氯碱企业规模小，产品结构不合理，与世界先进国家相比还有很大差距。由于世界烧碱需求仍保持较强的增长势头，因此，国内氯碱生产企业的产品结构调整势在必行。
据统计，至2006年底全国烧碱生产能力为1350万吨/年，2010年前有烧碱扩产计划的企业约有91家，将新增产能633万吨/年，2006年160万吨，增加产量约121万吨。2007年上半年增产幅度较大，据预测下半年将趋于平稳。
据预测，2007年将新增266万吨/年烧碱的产能，在2008年会再增加200万吨/年烧碱的产能。
从2004年以来，我国市场在原材料及电、盐、水、煤、运输等价格上涨的推动和下游需求增长等诸多因素的影响下，导致烧碱资源出现紧缺，价格呈现上扬趋势。全国大部分地区供应相对紧缺，价格逐步走高，特别是华东、华南地区尤为明显，形成了由南往北的涨价辐射波，价格呈南高北低的局势，也使东北、华北地区的过剩烧碱得到良性分流。
综合各种因素，预计2007年、2008年我国烧碱市场将延续销量增加、价格微升，且区域市场特征明显的趋势。据预测，2007-2010年我国烧碱消费量分别为1255万吨、1365万吨、1485万吨、1610万吨。
三、世界和我国氯碱生产概况
目前世界氯碱产量约为5200余万吨/年，其氯气的消费量为4590万吨/年。氯气用途大致如下：聚氯乙烯占32%；其它有机氯产品占19%；无机氯产品占32%；氯中间体占7%；水处理占7%；造纸工业占4%。最大的氯和氯产品的市场在亚洲，占氯消费总量的39%；其次为北美占27%；西欧为20%。随着发展中国家对氯产品需求的增加，其氯碱的需求量必然会快速发展。
我国2005年烧碱的生产能力已达到大约1350万吨/年，美国约为1650万吨/年，我国占世界第二位，其中离子膜法烧碱的生产能力约占50%。由于目前离子膜法技术和设备的不断进步，其电耗也有所下降，生产成本也随之降低，并逐渐低于隔膜法。
四、山东的氯碱生产能力统计（截止到2005年初）
山东省是氯碱生产大省，产量居全国首位，约占全国氯碱产量的25%左右。详见下表：
2005年初山东氯碱生产能力一览表（在建△）
序号
公司名称
能力（万吨/年）
隔膜法
离子膜法
小计
1
潍坊yyy集团有限公司
6
12
18
2
齐鲁碱厂
20
25（△）
45
3
山东达成农药厂
6
6
12
4
山东桓台博汇福利化工厂
3
17
20
5
山东东岳联邦公司

6+6（△）
12
6
山东铝业公司

5
5
7
济南润源化工公司
8.5

8.5
8
德州石油化工厂
12

12
9
青岛海晶化工公司
6
6
12
10
青岛天元化工公司
6

6
11
高密康丰农化公司

6
6
12
山东花阳农药公司
2
6
8
13
济宁中银电化公司
6
9
15
14
济宁金威煤电公司

6（△）
6
15
东营胜利电化公司

4
4
16
东营市化工厂
3
2+6（△）
11
17
山东金岭集团
2.5
10
12.5
18
寿光新龙电化集团
5

5
19
山东诸城化工公司
5

5
20
山东滨化集团公司
5
12
17
21
山东沾化电厂

3（△）
3
22
鲁北企业集团公司
3
6
9
23
滨州海明化工厂
5

5
24
烟台氯碱厂
5
3
8
25
烟台牟平东方化工厂
1

1
26
山东龙口氯碱厂
1.5

1.5
27
文登市航天发泡剂厂
3

3
28
山东恒通化工公司
20

20
29
山东沂州水泥集团化工公司
2.5

2.5
30
山东临沂市造纸厂
6

6
31
山东华远公司
3

3
32
聊城兰威化工公司
4
10（△）
14
33
山东寿光海化集团

7
7
34
潍坊新龙化工公司
5

5
35
山东海能化工公司

6
6

合计
146
166
334
通过对市场的调研及对资料的归纳总结，可以看出氯碱行业依然呈现良好的发展趋势，对国民经济发展具有重大意义。随着我国经济的发展，以及加入世界贸易组织，逐渐形成与世界整体市场的接轨，氯碱生产的机遇与挑战并存。
该项目具有巨大的市场潜力，建设该项目是可行的。

第四章 建设条件与建设地址
一、建设地址
该项目拟建于潍坊市寒亭经济技术开发区yyy工业园内，位于霞飞路以东，上港路以西，民主街以北，永康街以南。项目选址符合城市总体规划用地功能分区要求，该地块配套基础设施齐全，地势平坦，交通便捷，通讯畅通，适宜该项目的建设。
附图：区域位置图
二、建设地区概况
1、地理位置
寒亭区位于山东半岛中部、渤海莱州湾南岸，位于东经118°57′--119°25′、北纬36°42′--37°10′，东靠青岛、烟台，西邻东营、淄博，北连渤海莱州湾，是连接省会济南与山东半岛东部沿海地区的中间枢纽。
2、社会经济
寒亭区现辖朱里、固堤、央子、双杨店、高里、河滩6镇，南孙、泊子2乡和开元、寒亭2个街道办事处，总面积789平方千里，总人口35万。
该区现已形成以纺织、机械、化工、电子、轻工、建材等十大行业为主体的新型工业体系，拥有集装箱、齿轮箱、电线电缆、棉纱、服装、食品、水煮鬃、工艺品、压力容器等骨干产品200多种，上千个花色，畅销海内外，区乡工业企业已逾百家。农业现已形成粮食、棉花、瓜菜、水果、海产养殖等15个区域性主导产业。对外开放以来，寒亭区利用外资发展迅速，主要分布在纺织、轻工、机械、化工、建材、电子等行业。
三、自然条件
1、地形、地貌、地质等资料
厂址地处山前冲洪积平原，地势开阔平坦，海拔高度在4.8—5.5米之间，地势南高北低，自然坡度在0.2%左右。工程所在地地层为冲积层，自上而下的分布为：黄土、黄泥、百年土、中砂、中粗砂、中砂。
根据国家地震局《中国地震烈度区划图》，该市所在区域为7度烈度区，该项目建构筑物设防烈度根据国家抗震设计规范执行。
2、气候、气象
区内属温带大陆性气候，春季温暖干燥，风大雨少，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雨雪。据多年气象资料，年平均气温为12.1℃，极端最低气温为-17.2℃，极端最高气温为40.7℃，年平均相对湿度为64%，年平均日照时数为2800小时，最大积雪深度为20厘米，年平均降雨量为600mm，全年主导风向为南风，频率为15%，年平均风速为3.7m/s，冬季西北风频率最高，占10%。
3、水文
区内河流主要是虞河流域，虞河位于厂址以西。该河发源于潍坊市灵山，流经坊子、奎文、寒亭、昌邑，入渤海莱州湾，全长80km，目前是潍坊市区主要排污河流，下游河段污染严重。
该区属于山前冲积平原，岩性变化复杂，含水层互相叠置。地下水主要为第四系孔隙潜水或微承压水，岩性为淡黄色亚砂土、亚粘土、砂，地下水位埋深为25-35m，单井出水量为15-20m3/h。
区内地下水的补给来源主要是大气降雨和南部地下径流顺层补给，排泄途径主要是人为开采、地面蒸发和向北径流排泄。
从地质、水文、气象等条件来看，对该工程无不利影响。
四、基础设施条件
1、交通运输
潍坊是山东东部地区的重要交通枢纽，胶济铁路、济青高速公路及潍莱高速公路横贯东西，通达全国各地；现有港口3处，13个泊位，可直通天津、大连等地；潍坊机场先后开通了至北京、上海、广州、南京、哈尔滨等地17条航线。
该项目拟建于寒亭经济技术开发区yyy工业园内，位于济青高速公路北侧，南距烟潍路2.6KM，距济青高速公路14号入口3KM，潍坊火车站15KM，北距央子港40KM，交通十分便利。
2、给排水
该项目用水由潍坊市寒亭区供水中心供给，利用原有的供水管网即可保证项目的正常用水。
3、排水
该项目排水采用雨、污分流制，雨水经雨水管道就近排入园区市政雨水管道，生活污水经化粪池处理后，就近排入园区污水管道，汇集后输送到污水处理厂进行再处理后达标排放。生产过程无废水排放，生产工艺冷却水循环利用，排入园区污水管网，经寒亭污水处理厂处理后达标排放。
4、供电
该项目用电由潍坊第二热电有限公司电网提供，现有110KV变电站供电设施及余量足够该项目的使用。
5、供汽
该项目生产用汽和冬季采暖用蒸汽可由潍坊第二热电有限公司供给，该公司是潍坊yyy集团有限公司控股子公司，可保证该项目用汽需求。
6、电讯
潍坊市以程控电话、移动电话、高速宽带为主形成高效迅捷的通讯网络，各类信息能够及时传输交流，可为该项目提供便利的基础条件。
五、主要原材料供应渠道
原盐由本地盐场供给，由盐场直接用汽车运入yyy项目区内盐库，现已有284400吨的供应渠道，该项目需要的全年284400吨仍由现有供应渠道供给。
高纯盐酸，由该公司yyy项目区内氯车间供应，氯车间有6000吨/年的高纯盐酸装置，可以满足该项目对高纯盐酸的需要且供给方便。
硫酸、纯碱、氯化钡、亚硫酸钠、螯合树脂由本省生产厂供应，汽车运入。

50

第五章 产品方案及生产规模
一、生产规模
32%烧碱（折100%NaOH）：180000吨/年
液氯：142960吨/年送集团公司用氯生产装置使用。
二、产品方案
离子膜法制烧碱和氯是当今世界上最先进的制氯碱技术，出电解槽的烧碱浓度为32%NaOH，可以直接作为产品出售，也可以浓缩到50%NaOH出售，也可以制成片碱、粒碱或桶碱出售。该项目根据周边地区用碱的实际情况，产品方案为：
1、32%NaOH规格的液碱。
2、电解槽出来的氯气送到氯气处理系统进行干燥、压缩、液化，生产的液氯全部供给集团公司用氯生产装置使用。

第六章 工艺技术方案
一、工艺技术方案的选择
1、原料路线确定的原则和依据
企业现有180000吨/年氯碱装置，其中60000吨/年隔膜法、120000吨/年离子膜法。
离子膜法烧碱生产工艺技术有下列显著优点：
⑴能耗低：以生产每吨100%NaOH能耗，离子膜法、隔膜法和水银法比较如下：
序号
项 目
离子膜法
隔膜法
水银法
1
电解用电（kWh）
2160
2662
3310
2
蒸汽消耗（t）
0.15
5.5
1.0
3
动力电（kWh）
50
70
60
一般来说，离子膜法液碱总能耗比水银法低20～25%，比隔膜法低25～30%。
⑵离子膜法产品纯度高，其中含NaCl小于50PPm，含NaClO3低于10PPm，可以适应纤维工业的生产需要，并且因含NaClO3低，可以采用膜式法生产固碱，避免了ClO3-对镍质降膜蒸发器的腐蚀。
该项目根据国家产业政策、行业发展规划和企业的技术进步要求和企业的产品结构调整选用离子膜制碱技术。
2、国内外工艺技术概况
由60年代初开发出全氟离子膜，到1975年旭化成公司首先使离子膜在电解制碱实现工业化生产。此后的20年间，日本的旭硝子、旭化成、德山曹达、氯工程公司，美国的西方技术系统、奥林公司，英国ICI公司，德国的赫斯特—伍德公司和北京化工机械厂等15个公司拥有这项技术。同时美国杜邦公司、日本旭化成、旭硝子及德山曹达公司可供应NaOH生产用的商品离子膜。
由于离子膜法具有节能、产品浓度和纯度高，又无公害，加之投资、运转费用较低，因此，无论是国外还是国内，在新建、改造和扩建烧碱生产装置时，将首先考虑采用这一技术。国内自首套引进日本旭化成（AC）公司离子膜电解生产烧碱技术装置（1万吨/年）于1986年在盐锅峡化工厂投入运转以来，十几年来，已相继引进了日本旭硝子（AG）、德山曹达（DS）、氯工程公司（CEC）、美国西方技术系统（OXY）、英国ICI、意大利迪诺拉（De）公司等技术装置。
3、工艺技术方案的比较和选择理由
国内北京化工机械厂（BH）是中国著名的化工设备及化工机械制造的国有大型企业，在引进了日本旭化成和旭硝子技术的基础上，通过多年的消化吸收，成为了目前国内能够自行设计、制造离子膜电解槽，提供成套离子膜烧碱装置和离子膜电解工艺技术的厂家，是世界范围内提供成套离子膜电解装置的6家大公司之一。
其电解槽采用高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽，密封可靠，操作稳定，设备寿命长，维修方便。
北化机槽能在高电流密度下运行，电槽设计电流密度为4.5kA/m2，而其它公司的电槽最高电流密度为3.5kA/m，一般在3.0kA/m2电流密度下运行。因此在相同规模下，北化机电槽数要少，投资省。
北化机电槽采用自然循环技术，循环量大，电流分布均匀，因此操作稳定，电槽寿命长。其阳、阴极寿命均为8年，高于其它技术公司的电极寿命，且价格便宜。
该项目拟采用北京化工机械厂公司关键设备，其余设备亦在国内配套。
4、选用设备的范围以及设备生产公司
选用范围：整流系统、二次盐水、电解脱氯的关键设备。
理由：电解是生产氯碱的关键工序，离子膜电解制氯碱技术因能耗低、产品质量好、清洁无污染生产而得到迅速发展。目前国内北京化工机械厂制造的离子膜电解槽及其整套离子膜制碱技术，质量好、价格便宜且运行良好。因此该项目拟采用北京化工机械厂公司的离子膜电解槽，生产氯碱，包括二次盐水精制设备、整流设备，以及与这些工序有关的控制仪表。
采用设备的公司：北京化工机械厂。
二、工艺流程
氯碱生产装置包括：化盐、一次盐水精制、二次盐水精制、电解、脱氯、氯氢处理、液碱、储存、液氯、整流。
1、一次盐水工段
原盐由装载机送至化盐桶。盐水过滤器反洗水、蒸发冷凝水、盐泥压滤机排出的滤液、补充水，混合后作为化盐水，化盐水经调温后用泵送至化盐桶底部化盐。加入适量NaOH、NaCIO3、FeCI3溶液，进入预处理器除去生成的Mg(OH)2，然后再加入NaCO3经反应后的盐水用泵提压后进入凯膜过滤器，除去固体悬浮物后进入精盐水槽，用泵送往二次盐水精制。
2、二次盐水精制
来自精盐水贮罐的盐水经氯气——盐水同流换热器后，进入离子交换树脂塔。通过离子交换塔后，盐水得到进一步精制。
从离子交换塔流出的纯盐水，经盐水加热器后进入纯盐水高位槽，由纯盐水高位槽经流量调节后进入电解槽。
3、脱氯单元
阳极液中溶解有一定数量的氯，因此需要进行脱氯处理，脱氯分两步进行，第一步，在真空下脱除氯气；第二步是用化学方法分解在盐水中残余的游离氯。
被氯气饱和的阳极液从电解槽流入阳极液罐，进入罐之前，阳极液用来自界区外氯酸盐分解单元的盐水酸化。
然后阳极液从阳极液罐由真空泵抽入脱氯罐，在那里大部份氯被脱出，含饱和水蒸汽的氯气在蒸汽冷凝器中氯水被冷凝，氯气送到氯气总管。
在这一步处理后，淡盐水进行碱化，接着用化学品分解氯。
亚硫酸钠溶液从亚硫酸钠溶液高位槽，用计量泵加入淡盐水。
4、氯酸盐分解单元
在电解槽中电化学反应生成氯酸盐，电解液不断进行循环，为了防止NaClO3（氯酸钠）的积累，需要有氯酸盐分解单元。在本单元，氯酸盐和盐酸反应主要形成氯。
为分解氯酸盐，部分阳极液由吸入喷嘴吸进氯酸盐分解槽并由酸化盐水加热器加热。然后加入盐酸，氯酸盐被分解。为了酸化阳极液，使用来自氯酸盐分解的酸化淡盐水。
脱氯淡盐水输送到盐水饱和单元，生成的氯气送到氯气总管。
5、盐水电解和阴极液循环
供给电解槽的纯盐水来自纯盐水高位槽和阴极液来自阴极液高位槽。纯盐水入口在阳极室，并在阳极处产生氯气。阳极室和阴极室由离子膜分开。该离子膜只允许Na+离子和一定数量的水渗透到阴极室。离开电解槽的盐水被淡化。
氯气和阳极液两相混合经溢流管进入阳极液总管，在此绝大部分氯气从阳极液中分离出。
在阴极，H2O产生H2和OH-，该电化学反应要求补充水稀释循环阴极液。这些水一部分由上述透过离子膜的水供给，一部分补加纯水。由烧碱和氢气组成的两相混合物从阴极室经溢流管流进阴极液总管，在那里氢气从阴极液中分离出来。
阴极液经氢气分离器流到阴极液罐。从阴极液罐一部分极阴液用泵送到界区外，一部分经阴极液热交换器送到阴极液高位槽。为了加热或冷却单个电解槽，使用第二个阴极液热交换器。在标准操作模式下，该热交换器盐水温度调整到与第1个热交换器相同的值。
电槽压力控制
保持阴极室和阳极室之间的稳定压差是电槽单元安全操作最重要的。氢气压力总是保持高出氯气压力的40m巴，这样确保离子膜仅触及阳极并一直保持该规定状态。
在氯气或氢气压力增加，超过某个数值时，安全措施将发生作用：
●自动伐切换到废气脱氯/排放管
●安全伐切换到废气脱氯/排放管
三、自控技术方案
1、自控水平和主要控制方案
该项目离子膜烧碱装置采用DCS控制，DCS系统范围包括该项目范围内的一次盐水精制、二次盐水精制、电解、淡盐水脱氯统一进行控制和管理，生产过程所需要的全部工艺参数均集中到中央控制室，通过DCS进行操作和管理，实现装置安全可靠的运行。
2、仪表选型
⑴仪表
主要采用智能型电子仪表，控制阀由仪表空气制动，防爆区域所有仪表均为防爆型或本质安全型仪表。
⑵仪表信号
电信号 4-20mADC 1-5VDC
气动信息 0.02-0.1Mpa
开关信号 on-off
其它 热阻以及分析仪表信息均应符合国标或制造商的标准
⑶防爆标准
爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-92）
⑷DCS
现场仪表均由DCS控制，含盐水精制工序的仪表控制。
四、设备选型
该项目主要生产设备选用北京化工机械厂生产的设备，其他关键设备也在国内配套采购，而且根据生产工艺特点，配套国内先进的自动化控制系统，使生产工艺液体物料管道化、计量化、连续化。并使装备水平在满足生产要求的前提下达到国内先进水平。该项目设备见下表。
国内设备一览表
序号
设备名称
规格型号
数量(台)
备注
1
高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽及附件
ZHBCH-2.7
单元槽尺寸1.289m×2.401m；有效面积2.7m2；每槽电极对数110对。
12

2
过滤盐水贮槽
140 m3 5500ø×6000H
3

3
盐水高位槽
17.0 m3 2000ø×5000TL-TL
3

4
淡盐水贮槽
14.0 m3 2500ø×2500TL-TL
3

5
碱贮槽
14.0 m3 2500ø×2500TL-TL
3

6
碱液高位槽
5.8 m3 1500ø×3000TL-TL
3

7
阳极液排放槽
90m3 6200ø×3000H
3

8
阴极液排放槽
63 m3 5200ø×3000H
3

9
亚硫酸钠储槽
4 m3 1600ø×2000H
3

10
回收盐水贮槽
50 m3 4000ø×4000H
3

11
废水贮槽
50 m3 4000ø×4000H
3

12
盐水过滤器
15 m2 /unit
6
碳素管
13
离子交换树脂塔
8.1 m3 1800ø×3200TL-TL
9

14
脱氯塔
11.3 m3 1500ø×6400FL-TL
3

15
盐水换热器
~50 m2
3

16
碱液冷却器
~70 m2
3

17
仪表冷却器
板式0.8 m2
9

18
氯水冷却器
65 m2
3

19
成品碱冷却器
~50 m2
3

20
过滤盐水泵
110 m3/h×50mH
6

21
回收盐水泵
35 m3/h×35mH
3

22
废水泵
40 m3/h×35mH
3

23
淡盐水泵
90 m3/h×30mH
6

24
碱液泵
186 m3/h×35mH
6

25
阳极液排放泵
15m3/h×30mH
6

26
阴极液排放泵
20 m3/h×35mH
3

27
脱氯淡盐水泵
90m3/h×35mH
6

28
亚硫酸钠泵
0.8 m3/h×45mH
6

29
脱氯真空泵
吸入口150mmhg/排出口1000mmaq
6

30
亚