备应先进可靠。总图布置在氯碱厂隔膜碱装置界区内，力求布局合理节约用地，不新征土地。充分发挥老装置在人才技术和生产管理上的优势，挖潜增效，整体优化。装置设计要做到技术先进安全可靠。项目建设要严格执行国家当地政府有关现行法律法规及中石化集团公司有关集团公司发展规划和项目建设的规定做到公正客观科学地反映建设项目的实际情况。三废治理要做到同时设计同时施工同时投产，确保项目投产后三废处理和环境保护达标。技术改造方案要兼顾生产与施工的需要，尽量减少施工与生产的交叉，充分利用大检修时间，力求做到施工不影响生产。三重点研究的问题硫酸根脱除是采用现有的氯化钡法或采用膜法工艺整流器是用旧的或是用新的电解槽的布置方案比较蒸发装置是利旧或是采用新的。第二节推荐方案经过从市场工程技术环境经济和竞争力的比选，我们推荐如下方案采用膜分离法除硝具有明显的经济优势采用膜分离法单独脱除硫酸根后，可以减轻澄清桶的运行负荷，因此可以利用现有的澄清桶，只需更换部分碳钢管道就能满足改造的需要电解采用最先进的离子膜法制碱技术，为不影响生产，电解厂房布置在原拆除后的空地上，按台整流变带台整流器和电解槽布置碱液浓缩采用降膜蒸发技术氯氢处理和废气处理原则上利旧。表项目主要技术经济指标汇总表序号项目名称单位数量备注生产规模产品方案液体烧碱计干氯气计氢气计次氯酸钠有效氯年操作时间小时主要原料消耗原盐主要公用工程用量供水循环冷却水生产用水年耗电量直流电折交流电动力照明用电供气蒸汽氮气间歇使用仪表空气装置空气三废排放量废水废气废渣运输量运入量运出量定员人不新增人员总占地面积总建筑面积单位综合能耗项目报批总投资其中外汇万元万美元增量建设投资其中外汇万元万美元增量建设期借款信息其中外汇万元万美元新增流动资金其中外汇万元万美元年均销售收入万元增量年均销售总成本万元增量年均利润总额万元增量年均税金及附加万元增量年均增值税金及附加万元增值税万元所得税后财务内部利益率增量所得税后财务净现值万元增量静态投资回收期年增量年均资本金利润率增量第三节未推荐方案未推荐方案整流变和整流器利旧，每台整流器带台电槽，其它部分与推荐方案致。未推荐方案二碱液蒸发设备利旧，其它部分与推荐方案致。表项目比选方案对比表序号主要对比方面推荐方案未推荐方案未推荐方案二优点缺点优点缺点优点缺点市场好好好工程成熟不成熟成熟环境好不好不好经济好好不好竞争强强弱对比结论主要有利因素品质好，能耗低，污染小投资省投资省主要制约因素进口设备贵设备不能长期稳定运行设备运行和维护费用高第四节结论与建议结论通过对有限公司股份有限公司万吨年隔膜碱改离子膜烧碱节能技术改造的产品市场产品方案生产规模工艺技术原材料及公用工程供应建厂条件，三废治理及环保措施操作安全及防护设施投资估算及经济效益等的研究，结论如下根据市场预测，年国内烧碱消费量约万吨，年为万吨，但烧碱的生产能力依然过剩，而同期氯产品的需求增长率则达。但本项目的改造是从万吨隔膜碱改为万吨离子膜烧碱，规模没有变化，不会加剧国内烧碱市场的能力过剩，由于烧碱品质提高，增加了本公司产品的市场竞争力，在沿用隔膜碱销售网络的基础上，为进步扩大产品的营销和出口奠定了坚实的基础。因此本项目的改造是十分必要的，产品是适销对路的。项目主要原材料原盐由公司原隔膜碱供盐渠道供应，其供应量均可满足本项目需求，来源落实可靠。本项目沿用隔膜碱配套齐全的公用工程，改造后电量有所减少，自发电能满足氯碱用电需要，有限公司公司拥有装机容量万的自备热电厂，目前自发电生产成本仅元不含税，而网上购电成本为元不含税，用电优势明显。本工程的烧碱拟采用引进目前世界先进的离子膜法制烧碱生产工艺技术，其原材料消耗及能耗指标低改造前后公用物料综合能耗见表，改造后综合能耗降低，三废排放量少，产品质量高，技术极室外，水被分解产生氢气，反应式如下↑与由阳极室迁移来的结合结合生成的碱溶液。电解槽生成的碱液流到碱液槽。部分与纯水混合后以碱液高位槽再返回电解槽的阴极室，而另部分作为送蒸发工序或作为产品直接送出界区。电解槽阳极室产生和的和被送至氯处理工序和氢处理工序。电解产生的淡盐水加盐酸调节后进入脱氯槽，在真空下溶解在淡盐水中的游离氯被脱出，脱氯后的淡盐水含游离氯约以加入碱调节后加入溶液进步除去游离氯。脱氯后的淡盐水部分进入膜法除硝单元脱除系统中增加的硫酸根以保证系统的硫酸根平衡，其余部分送至次盐水工序。脱除了系统中多余的硫酸根后的盐水也送至次盐水工序。经脱氯分离出的氯气经脱氯冷却器冷却分离水分后由脱氯真空泵送氯气总管。蒸发工序从电解工序来的，再过三效逆流蒸发后，使碱液中浓度达到，经冷却后进入液碱计量槽，再用泵送到界区外的全厂罐区。氯年氢年和事故氯气送入现有相应单元处理。三装置物料平衡图见附图第三节产品方案选择产品方案比选由于该项目为节能降耗降本增效项目，只是产品品质更优，产品方案不做调整。二产品方案推荐该项目的冰品为干燥氯气精制氢气和或液碱。碱只在有用户需求和蒸发装置事故时送出。第二章工艺技术设备及自动化第节工艺技术选择装置规模产品方案原材料来源和工艺流程本项目是在原材料和产品方案不做调整的情况下，将万吨隔膜烧碱装置改造为离子膜烧碱装置。本装置使用固体原盐采用离子膜生产方法生产烧碱氯气和氢气。主要生产过程为固体原盐用电解返回的脱氯淡盐水和补充水溶解成粗盐水，粗盐水以次盐水精制和二次盐水精制制得精制盐水精制盐水送入至电解槽，经电解后制得湿氯气和湿氢气既可经压缩加工成产品出售，也可直接作为产品出售湿氯气以洗涤冷却干燥和压缩后送下游装置装置湿氢气以洗涤冷却压缩脱氧和干燥后送出界区至各氢气用户。二技术来源膜分离法除硫酸根将采用目前国内已在使用的成熟技术凯膜公司或公司，次盐水精制仍利用现有的澄清桶二次盐水精制及离子膜电解按引进日本旭化成公司的工艺技术，采用自然循环高电流密度复极槽碱液浓缩采用成达公司已掌握的公司的三效逆流降膜蒸发技术氯气氢气和事故氯气仍利用现有相应单元进行处理。只是由于电解采用了正压操作，氯气鼓风机和氢气鼓风机将取消。第二节技术方案选择技术方案盐水中脱除方当的选择目前脱除方法有传统的化学品法和新的膜分离法两种。化学品法化学品法主要为氯化钡法或氯化钙法。氯化钡法是目前化学法脱除脱除工业应用中最广泛采用的种方法，其原理就是利用与与反应生成溶解度较小的沉淀而达到去队盐水中的目的，其工艺操作简单，去除效果较好，具有成熟可靠等特点。但氯化钡法具有以下弱点氯化钡有较强的毒性，储存要求较高使用成本较高。氯化钙的原理和氯化钡法相同，但由于硫酸钙微溶于水，该方法只适合于硫酸钠的加入量也需要增加，另外，由于氯化钙和碳酸钠不能同时加入同反应器，故除和除必须分开进行，命名过程变得复杂，设备投资加大同时采用钙法除硫酸根生成的硫酸钙容易结垢堵塞管道和设备。膜分离法膜分离法脱除是近年来发展起来的新技术，技术的关键在于基中有层膜，它可以有效地从盐水溶液单价阴离子如中分离出多价阴离子如。在所有的浓氯化物的盐溶液中，硫酸盐对膜的排斥力很高在以上，而氯化物对它的排斥率很低。由于氯化钠溶液对的排斥力很小，大部分进料盐水通过膜渗透进入工艺流程，硫酸盐被排斥而被分离出来，从而达到盐水脱除的目的。膜分离技术优越性在于操作运行费用少操作和维护简便安装方便和具有降低盐和化学品成本的潜力，但膜分离技术的次性投资相对较高，还需进行浓缩液的处理。对于本项目，当隔膜碱改为离子膜碱后，为了减少离子膜电槽在硫酸根存大下发生副反应产生氧气，盐水中硫酸根含量必须降低到小于，显然对于这样低的浓度要求，目前装置仍使用的氯化钙法将不能再使用。若氯化钡价格按元吨计算，对于万吨年离子膜烧碱装置仅氯化钡消耗量，年的运行成本约万元。但若采用新的膜分离法，尽管投资增加了，但运行费用大大降低，对于本项目经初步计算和设备先型，采用膜分离法除工设备投资和运行费用见表表膜分离法除费用表投资设备折旧年运行费用万元年动力电费用万元年总费用万元年万元年结论对于大规模的氯碱厂，尤其是原盐含量较高的情况下膜分离心法除的技术具有明显的经济优势，对于本项目万吨年离子膜烧碱，采用膜分离法除工艺多出的投资费用回收期约年。该工艺技术目前在国内已有应用业绩。从技术方案的先进性和经济性考虑，同时还可以解决目前澄清桶能力偏紧的现状，本项目按新增膜法除硫酸根单元考虑。电解工艺技术方案选择采用食盐溶液电解制烧碱氯气和氢气的方法有三种，即水银法隔膜法分石墨阳极和金属阳极和离子膜法。其中水银法和石墨阳极隔膜法由于污染严重能耗高操作管理复杂劳动强度较大和技术落后等缺陷，国家已强行限制使用。金属阳极电解槽虽然克服了石墨阳极电解槽铅污染严重电耗高的缺点，但仍存在石锦绒污染产品质量差能耗较高操作管理复杂劳动强度较大技术落后等不足。离子膜法制烧碱是目前世界上工业化生产烧碱当中最先进的项技术，与隔膜法水解法相比，本方法具有能耗低，产品质量高可用作高纯碱三废污染小无隔膜法的石棉绒和水银法的汞污染，为清洁工艺成本低及操作管理方便等优点，高纯离子膜碱可应用于化纤人造棉医药和食品工业上，市场竞争力和应变性强。本项目就是要将相对落实的金属阳极电解技术改造为先进的离子膜电技术。尽管目前世界上有家电槽专利商，考虑到氯碱厂已引进套日本旭化成高电流密度复极式电解槽，其运行情况良好，为管理维修方便，故本项目仍按引进日本旭化成高电流密度复极式电解槽考虑。但在进行电解槽招标时，可根据投标商的情况综合考虑选用同级别的电解槽。碱液浓缩技术方案选择对于离子膜烧碱的碱液浓缩大都采用的是降膜蒸发流程，对于本项目由于原隔膜烧碱的蒸发装置，大多数设备还可以使用，因此需要对新上降膜蒸发流程和利用现有内循环强制蒸发流程进行改造两种方案进行比较，详见表表降膜蒸发工艺和内循环蒸发工艺费用比较表项目降膜蒸发工艺内循环蒸发工艺设备及材料投次万元新增建筑工程费用万元中间罐区设备折旧万元年，设备折旧以年计运行费用万元年，支力电总费用万元年考虑能耗与经常费用,以及现有降膜蒸发的良好运行状况，对于本项目推荐采用三效逆流降膜蒸发工艺。二主要操作条件次盐水工序次精盐水规格游离氯温度压力电解工序出二次盐水过滤器的盐水中的固体