1、1 总论41.1 概述41.2 研究结论121.3 存在的问题和建议152 市场预测172.1 产品市场及竞争力分析172.2 营销策略402.3 价格预测402.4 市场风险分析423 生产规模与产品方案433.1 产品方案433.2 建设规模443.3 产品品种及规格443.4 技术改造项目特点464 工艺技术方案474.1 工艺技术方案的比选474.2 工艺流程和消耗定额614.3 主要设备的选择714.4 自动控制784.5 装置界区内公用工程设施854.6 工艺装置“三废”排放与预处理854.7装置占地与建、构筑物面积及定员884.8工艺技术及设备风险分析885 原材料、辅助材料、燃
2、料和动力供应905.1主要原材料、辅助材料、规格、年需用量905.2 燃料及动力供应906 建厂条件和厂址选择946.1建厂条件946.2厂(场)址选择996.3所在区域的土地利用规划情况和土地主管部门的意见997 总图运输、储运、土建、界区内外管网1007.1 总图运输1007.2储运1027.3厂区外管网1027.4土建1048 公用工程方案和辅助生产设施1088.1公用工程方案1088.2辅助生产设施1269 服务性工程和生活福利设施及厂外工程1279.1服务性工程1279.2辅助生产设施1279.3厂外工程12710 节能、节水12810.1节能12810.2节能措施综述13010.3
3、节水13311 消防13511.1编制依据13511.2依托条件13511.3工程概述13511.4根据火灾危险类别所采用的防火措施及配置消防设施13611.5消防投资13812 环境保护13912.1环境质量现状13912.2执行的环境标准与规范14012.3投资项目污染物排放14012.4环境保护治理措施及方案14112.5环境管理及监测14312.6环境保护主要工程量14312.7环境保护保护投资14312.8环境影响分析14412.9存在的问题及建议14413 安全卫生14513.1 劳动安全卫生执行的标准、规范14513.2 环境因素分析14713.3 生产过程职业安全与有害因素分析
4、14713.5 安全卫生监督与管理15413.6 专用投资估算15513.7 预期效果分析15614 组织结构与人力资源配置15714.1 企业管理体制及组织机构设置15714.2 生产班制与人力资源配置15714.3 人员培训与安置15915 项目实施计划16015.1 项目组织与管理16015.2 项目实施进度计划16115.3 项目招标内容16315.4 主要问题及建议16516 投资估算16616.1 估算范围16616.2 编制依据16616.3 主要设备及材料价格16616.4 估算指标16616.5 其他费用估算16616.6 投资估算分析16716.7 有关说明16716.8
5、附表16717 资金来源16817.1 资金来源16817.2 资金使用计划16817.3 融资成本分析16817.4 融资风险分析16817.5 融资渠道分析16818 财务分析16918.1 产品成本和费用估算16918.2 销售收入和税金估算17118.3 财务分析17118.4 不确定性分析17218.5 财务评价小结17319 资本运作项目的特点17419.1资本运作项目的特点17419.2资本运作类项目的财务分析17520 经济效益分析17620.1 企业财务评价指标17620.2企业经济收益17621 社会效益分析17722 风险分析17922.1 风险因素的识别17922.2
6、风险等级划分18122.3 风险防范对策18223 研究结论18623.1 结论18623.2 存在问题18723.3 建议1871 总论1.1 概述 项目名称、承办单位名称、企业性质及法人代表、项目性质及类型(1)项目名称:重庆天原化工有限公司氯碱搬迁工程填平补齐项目(10万吨/年离子膜烧碱、5万吨/年三氯化磷、1.5万吨/年三氯氢硅、0.5万吨/年氯乙酸项目)(2)承办单位名称:重庆天原化工有限公司(3)企业性质:国有(4)法人代表:陈德国(5)投资项目的性质:新、扩建(6)项目类型:化工(7)经营机制及管理体制:以市场经济法则按照现代企业制度进行管理和经营。 主办单位基本情况重庆天原化工
7、有限公司是由重庆化医控股(集团)公司和重庆建峰工业集团有限公司合资组建的企业,是重庆天原化工有限公司氯碱搬迁工程实施主体。重庆天原化工有限公司的前生是重庆天原化工总厂,该厂于1939年由国际著名爱国实业家、中国氯碱化工创始人吴蕴初先生将上海天原电化厂内迁到重庆所建。天原公司隶属于重庆化医控股(集团)公司,2005年,重庆天原实施“科学搬迁、创新发展”战略,以“体制创新、技术创新、管理创新、文化创新”为载体,经过近两年的建设,搬迁项目已全部建成投产。开辟出一条节约型、环境友好型发展道路,引领重庆氯碱工业,实现了经济、社会、环保效益统一协调发展。公司现有装置实际生产能力:10万吨/年烧碱装置,包括
8、7万吨/年离子膜烧碱装置(其中片碱装置5万吨/年),3万吨/年隔膜烧碱装置;氯产品装置,包括4万吨/年甲烷氯化物、1.5万吨/年硅氯化物(三氯氢硅)、0.5万吨/年氯乙酸、6万吨/年盐酸及配套的液氯装置;为水合肼配套建设的50万吨次氯酸钠装置及100万吨盐水回收利用装置。同时配套建设有化学危险品码头、火车站及天原生活区。在实现超常规、跨越式、高成长搬迁目标基础上,公司紧紧抓住打造“千亿化医”重大战略机遇,充分依托重庆白涛化工园区优势,以“百亿天原”为目标,筑牢氯碱基业,打造硅业、氟化工和氯磷化工基地,努力构建循环经济产业链。 项目提出的背景(1)拟建项目实施可填补公司和白涛化工园区现有耗氯产品
9、的氯气缺口,解决公司和白涛化工园区的氯碱平衡,有利于发挥现有产品装置的最大出力,增加产值和效益。在搬迁项目的建设过程中,白涛化工园区水合肼项目在2006年新建,公司为其配套新建了次氯酸钠、回收处理废盐水装置。为水合肼配套生产后,就地消耗NaOH32%11万吨/年,消耗氯气4.5万吨/年。三氯氢硅投产后,公司根据市场形势,审时度势在2008年7月开始了二期新增9000吨三氯氢硅技改项目建设,现已投产。这样使得原有搬迁项目氯气平衡被打破,已建烧碱装置氯气产能不足,影响了氯气下游产品的开工率,甚至造成已建甲烷氯化物等装置因无氯气供给而被迫低负荷运行,开工不足。公司和白涛化工园区现有已建成投运的装置若
10、全部滿负荷运行,其用氯量已大大超过现有装置的产氯量,从下表1-1可以看出现有的8万吨/年氯碱装置尚不能满足现有的用氯产品的用氯量,部分装置只能低负荷运行或停运。公司8万吨/年(实际产能10万吨)烧碱氯气现有平衡情况见表1-1,其中合成工业盐酸和商品液氯只作为氯气平衡调节产品。表1-1 8万吨/年(实际产能10万吨)烧碱氯气平衡表序号项目氯气产能/消耗耗氯气备注一产氯1现有8万吨/年烧碱(实际产能10万吨/年)89550二耗氯1现有4万吨/年甲烷氯化物450182现有1.5万吨/年硅氯化物180003现有50万吨/年次氯酸钠(有效氯7%0.5%)36164配套水合肼4水合肼用液化氯气123655
11、现有6万吨/年合成盐酸198009600吨高纯盐酸自用6现有0.5万吨/年氯乙酸46507现有1.0万吨/年商品液氯10050合计89550146047装置耗氯能力富裕量(氯气缺口)56497从以上氯气平衡来看,耗氯装置的用氯量达到产氯装置产氯量的163.09,氯气供应不足,缺口56497吨,影响耗氯产品装置整体产能发挥,影响效益。现甲烷氯化物、三氯氢硅和水合肼等产品正处于市场回暖热销时,因氯气供应不足造成装置低负荷运行或停运导致财务状况恶化的局面实属不应该,故项目的实施是应势而行。(2)盘活搬迁项目公用工程投资根据企业发展战略需要,为避免重复建设,公司在8万吨/年搬迁项目建设同时,已统筹考虑
12、并按20万吨/年氯碱生产规模建成了包括水、电、蒸汽、员工生活设施、物流配送的码头和铁路专用线等公用工程、以及建设用地、厂内物料管道、电缆等建设工程(属于20万吨/年氯碱配套项目投资预计1.12亿元)。填平补齐项目的实施,不会再考虑上述装置、设施的建设问题,从而提高公用工程设施的利用水平,降低辅助生产及劳务成本。能够利用的存量资产见表1-2:表1-2 新增填平补齐项目可利用存量资产表 万元序号项目总投资分摊投资分摊比例1码头2360118050%2火车站7600304040%3生活区2309692.730%4厂外公用工程1986794.440%5界区土地及场平36521095.630%6厂前区附
13、属工程3310132440%7厂区道路绿化135054040%8烧碱装置在建存量资产12001200100%9110KV站33441337.640%10合计2711111204.341%(3)拟建项目的实施有利于发挥现有公用工程、物流装置和预留土地等投资效益,体现规模效益公司8万吨/年氯碱搬迁工程在规划搬迁时,考虑到国家相关规定规模要求以及公司日后发展需要,对公用工程、土地等配置时按20万吨/年规模进行规划建设,合资方建峰公用工程可以部分满足本工程需要,但水、汽需要从建峰引出,投资新建公用工程外管,同时根据氯碱企业物流要求,需投资新建化危品码头、化危品火车站。这样目前公司8万吨/年氯碱搬迁工程
14、因考虑以上因素,造成工程投资增加较多,装置产能规模偏小。新增氯碱填平补齐项目将使产品规模得以一定提升,可分摊公用工程成本、盘活存量资产,充分发挥已投资项目效益,体现一定规模效益。新增产能降低费用见下表1-3。表1-3 新增产能降低费用表项目投资额(万元)现有需用量(万吨、度)单位折旧(元)扩产后需用量(万吨、度)单位折旧(元)降低额供水18503000.444500.290.15蒸汽680182.7251.90.8供电3344216000.012450000.0060.006铁路76001423.728.811.512.2码头23605.516.6831.115.5供水、蒸汽、供电等将直接影响
15、产品成本费用254万元。铁路由于未完全建成投产,码头虽建成使用,但由于受产量不足影响,进出港货物也非常少。2009年实际进出港物资只有5.5万吨左右,填平补齐项目一旦建成投产,铁路和码头的使用率将大幅度提高,进出港物资的物流成本中折旧额铁路从目前预计的23.7元下降到11.5元,码头从现在的16.6元下降到1.1元,通过存量资产的充分利用,可以一定程度缓解原一期项目投资高产出小效益不佳局面。因此,作业量对铁路专用线和码头的投资回收影响尤为明显。搬迁项目论证时作为中间产品的32%离子膜烧碱目前不仅成为周边市场抢手的产品,同时新增了内部转化消耗的32%离子膜烧碱产品次氯酸钠装置也投入使用,使离子膜
16、烧碱无法延伸到片碱装置,致使片碱装置无法满负荷生产或者长期处于停车待料状态,影响投资效益。公司目前片碱装置投资4100万元,10万吨/年离子膜烧碱填平补齐项目一旦组织实施,将迅速发挥片碱装置平衡氯碱生产、拓宽销售渠道作用,提高投资效益。5万吨/年片碱装置一旦投入使用,竞争十分残酷50%离子膜烧碱将全部被附加值略高的片碱所替代。仅次一项,公司每年将有效消化固定成本(折旧)293万元。(4)有效降低单位产品成本由于产量的大幅度提升,产能富余的状况将不复存在,产品固定成本出现大幅度减少,使目前运行的产品成本也出现较大幅度下降,使产品竞争力和盈利空间得到有效提高。表1-4 现有产品成本降低及影响效益表
17、项目现单位成本(元/吨)预计单位成本(元/吨)单位成本节约额(元)影响效益(万元)42%隔膜烧碱19931970236932%离子膜碱936928856液氯102210081460.2盐酸464461313.5片碱2185210085425三氯氢硅700169821929甲烷氯化物310029661872.7按新增10万吨/年离子膜后的产量计算,由于成本降低,将给公司带来成本降低效益725.4万元。另外,随着销售收入的大幅增长,期间费用率也有较大幅度的下降。新增填平补齐项目,除了新增部分生产技术工人以外,不新增管理及销售人员,也就是说营销费用、管理费用不随销售收入的增长而增长。财务费用虽由于新
18、增项目贷款年均(投产后5年)增加利息支出1108万元,销售收入财务费用率也从目前的15.3,下降到6.7左右。每万元销售收入的财务费用也从目前的1557元下降到470元。管理费用万元销售收入从932元下降到290元。(5)为产品物料消耗有效控制提供很好的支撑。新增产能不仅仅盘活了富余的公用工程产能,还为产品物料消耗、动力能源有效控制创造条件。根据公司运行近2年的生产统计数据看,高负荷或满负荷生产状态下,物料及能源消耗指标明显优于低负荷运行(一般在35%左右)。按3%计算,每年将节约变动成本1183万元。(6)整体效益提升公司填平补齐项目实施后,烧碱规模达到规划规模20万吨/年,整体搬迁工程产品
19、结构进一步优化,通过填平补齐装置总体盈利水平收益率从实施之前(受经融危机影响,能源及原材料价格不断上涨,产品价格不断下降,装置正常生产年份)的风险应变能力极差,综合收益率自只有3的水平(2009年实际运行情况:装置低负荷,隔膜烧碱、甲烷氯化物等长期停车,装置投资收益为亏损6900万元),提升到总体装置综合收益率12.06,实现盈利,投资前后效益对比见下表1-5。表1-5 投资前后效益对比表项目销售收入(万元)息税前利润(万元)投资收益率资本金净利润率投资前5313834803%2.29%新项目54787869619.04%46.28%投资后1079251941512.06%29.63%(7)公
20、司近期产品延伸和发展的需要拟建项目的实施可满足落户白涛化工园区的双甘膦项目对氯气和烧碱的需要,同时双甘膦排出的含盐废水处理后可作为烧碱的原料,符合公司2008-2012年发展规划,有利于启动公司“一基两翼”中的另一翼(氯磷化工),实现新的产业链和循环经济。重庆紫光天原化工有限责任公司是由重庆紫光化工股份有限公司和重庆天原化工有限公司共同出资组建。紫光天原20万吨/年双甘膦项目(分三期建设)落户白涛化工园区,给天原公司新增10万吨/年离子膜烧碱装置增添了加速的压力。因为10万吨/年离子膜烧碱产生的氯气可满足10万吨/年双甘膦(一、二期规模)原料所需(1吨双甘膦需0.8吨三氯化磷,1吨三氯化磷需0
21、.8吨氯气),同时双甘膦生产需耗烧碱(1吨双甘膦需0.5吨折百烧碱),这样新增10万吨/年离子膜烧碱所产生的氯气和烧碱有了可靠的出路,双甘膦项目也有了原料保障。而且双甘膦生产所产生的含盐废水经处理后可作为烧碱的原料。因此启动天原公司新增10万吨/年离子膜烧碱装置和紫光天原双甘膦配套三氯化磷装置的建设,有利于深化项目互补,实现新的循环经济和产业链。公司实施新增10吨/年离子膜烧碱填平补齐项目后氯气平衡情况见表1-6,其中合成工业盐酸和商品液氯只作为氯气平衡调节产品。表1-6 氯碱搬迁工程10万吨/年离子膜烧碱填平补齐后氯平衡表序号项目产量(吨/年)氯(吨/年)一产氯量13万吨/年隔膜烧碱3000
22、02655027万吨/年离子膜烧碱70000630003填平补齐10万吨/年离子膜烧碱100000900004产氯合计179550二耗氯量1二氯甲烷2010622277三氯甲烷20524227412三氯氢硅1500018000新增1.5万吨三氯氢硅15000180003次氯酸钠(有效氯7%0.5%)399600361644合成工业盐酸6000019800其中:自用高纯盐酸2560084485氯乙酸50004650新增氯乙酸500046506液氯27440其中:管道汽化氯(水合肼用)12365商品液氯10000100507三氯化磷50000400008耗氯合计2086979装置耗氯率(%)116
23、.23新增10万吨/年离子膜烧碱装置,能够填补天原公司和白涛化工园区现有耗氯产品的氯气缺口,使天原司现有生产装置大幅度提高运行水平,使运行结构重新恢复设计时的生产能力。同时可扭转甲烷氯化物、三氯氢硅和水合肼产品在市场回暖热销时,因氯气供应不足而造成装置低负荷运行或停运导致财务状况恶化的局面,创造更多的产品价值和经济效益。从表1-6可以看出本项目建成后氯多出1.202万吨/年,供原搬迁项目,但就全部天原公司自用和就近外供氯尚有缺口4.4477万吨/年。 可行性研究报告编制的依据、指导思想和原则.1 编制依据(1)重庆天原化工有限公司与重庆化工设计研究院签订的重庆天原化工有限公司填平补齐新增10万
24、吨/年离子膜烧碱项目可行性研究报告工程咨询合同,合同号2008ZX48。(2)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;(3)发改投资20061325号建设项目经济评价方法与参数(第三版);(4)重庆天原化工有限公司提供的相关基础资料;.2 编制原则和指导思想(1)项目建设必须遵守国家的各项政策、法规和法令,符合国家的产业政策、投资方向及行业和地区的规划;(2)采用成熟先进可靠的工艺生产技术,确保项目投产后操作运行稳定、能耗低、“三废”排放少、产品质量好;(3)充分利用重庆天原化工有限公司现有的公用工程,辅助工程,生活福利设施和充足的资源条件,以加快建设进度;(4)项目
25、建设要重视环境保护、安全和工业卫生,“三废”治理、消防、安全、劳动保护措施必须与主体装置同时设计、同时建设、同时投运。污染物的排放必须达到规定的指标,并保证工厂安全运行和操作人员的健康不受损害;(5)项目建设要重视环境保护、安全和工业卫生,“三废”治理、消防、安全、劳动保护措施必须与主体装置同时设计、同时建设、同时投运。污染物的排放必须达到规定的指标,并保证工厂安全运行和操作人员的健康不受损害;(6)以经济效益为中心,加强项目的市场调研,按照少投入、多产出、快速发展的原则和工厂设计模式改革的要求,在稳妥可靠的前提下,尽可能节省项目建设投资,实事求是地优化各项成本要素,最大限度地降低项目产品生产
26、成本,提高项目经济效益,增强项目产品的竞争能力。1.1.5 研究范围本报告将对10万吨/年烧碱生产装置的总图运输、生产规模、工艺技术、配套公用工程及辅助生产设施、工业卫生、安全技术、污染物治理、经济效益及社会效益进行全面分析,并在此基础上提出技术上可靠、经济上合理的方案。本报告侧重于如下几方面:(1)研究项目建设的必要性及产品的市场前景;(2)确定产品方案和生产规模;(3)选择工艺技术方案,拟定工艺流程和主要设备;(4)对公用工程进行比较和论证,确定公用工程用量及方案;(5)研究项目的环境保护、节能、消防、劳动保护、工业卫生等问题;(6)拟定项目总定员,提出项目实施计划;(7)从经济效益和社会
27、效益角度分析项目实施的可行性;(8)编制项目投资估算。1.2 研究结论 研究的综合结论(1)氯碱搬迁工程填平补齐项目的实施,可充分利用已建装置产能,创造投资效益;(2)氯碱搬迁工程填平补齐项目能够充分利用已建工程的公用工程富裕能力,以最少的投入实现规模翻番,项目实施将提高产品的竞争能力、企业的经济效益和公司市场竞争力;(4)生产工艺技术先进、成熟、可靠、合理;(5)氯碱搬迁工程填平补齐项目能够为企业下步发展提供最基础的条件,为白涛园区紫光天原双甘膦项目提供支撑,有利于三峡库区和白涛园区的经济发展;(6)项目建成年可满足公司规划用氯要求,以氯碱产品为依托,发展附加值高、市场前景好的下游产品,提高
28、了企业的效益,增强了企业的生存能力,为企业的发展创造了更广阔的前景;(7)本项目总投资45678万元,项目实施后,年平均营业收入54787万元,年平均息税前利润8696万元。因此,该项目具有一定的经济效益;(8)装置规模、产品方案合理、产品前景看好,目标市场准确;原料自行生产;公用工程、辅助设施、协作配套都可借助现有设施;项目节能节水、环境污染小。从以上可以看出项目的可行。 主要技术经济指标表1-2 主要技术经济指标序号项目名称单位指标备注一生产规模1烧碱装置t/a1000002三氯化磷t/a500003三氯氢硅t/a150004氯乙酸t/a5000二产品方案132液碱t/a2104折纯250
29、液碱 t/a8104折纯3三氯化磷t/a500004三氯氢硅t/a150006氯乙酸t/a5000799.6液氯t/a11048氯气(折100)t/a1.202104供水合肼等9盐酸(31%)t/a7400氯乙酸副产三年操作时h8000四主要原辅材料用量1原盐 NaCl 99.02%t/a1580002碳酸钠 Na2CO398wt%t/a13003三氯化铁 FeCl396t/a604亚硫酸钠 Na2SO396wt%t/a1505氯化钡BaCl2.2H2O98%t/a21706离子交换树脂l/a900798%硫酸t/a18848离子膜m2/a2409黄磷t/a1140010原料硅t/a4200五
30、公用动力消耗量1供水一次水m3/h248.46原厂区管网纯水m3/h80新建纯水站循环水m3/h39902供电直流电(DC)kw28750动力电(380V/220V)kw37563供蒸汽蒸汽(0.8MPaG)t/h18由界区外送入4冷冻冷冻水(上水5,回水10)m3/h2477.55仪表空气(0.7MPa G)Nm3/h9250.6MPa G6工艺空气(0.7MPa G)Nm3/h4500.6MPa G六“三废”1废水m3/h62.782固废t/a17559.225其中(75%H2SO4)作副产品外售3废气Nm3/h5042七运输量1运入量104t/a17.32002运出量104t/a30.4
31、166实物量八定员人1501生产工人人1502管理及技术人员人0九总占地面积m29977.40十总建筑面积m210896.00十一工程项目总投资万元456781建设投资万元402262建设期利息万元19763流动资金万元3477十二规模总投资万元43253其中:铺底流动资金万元1043十三年均营业收入(不含税)万元54787十四成本和费用1年均总成本费用万元46212十五年均利润总额万元8065十六息税前利润(EBIT)万元8696十七年均营业税金及附加万元510十八年均增值税万元5109十九财务分析盈利能力指标1总投资收益率%19.042资本金净利润率%46.283投资回收期所得税前年5.9
32、8所得税后年6.884项目内部收益率所得税前%21.61所得税后%17.135项目财务净现值所得税前(Ic=13%)万元26528所得税后(Ic=11%)万元87836资本金财务内部收益率%27.06二十清偿能力指标1利息备付率(年均)9222偿债备付率1513还款年限年6含建设期1.3 存在的问题和建议1.3.1 存在的问题(1)本项目有引进的设备,供货周期较长,工期太紧;(2)氯气液化拟用中压液化,在天原公司属首次使用;(3)氯化氢合成炉拟用二合一附产热水炉,热水用于溴化锂制冷,冷量用于氯气液化,在天原公司也属首次使用;(4)由于天原公司三氯氢硅能力不断扩大,原料硅贮存能力紧张; 建议(1
33、)项目建前多参观学习同类企业的经验,取长补短;(2)严格执行建设项目环保“三同时”规定,加强环保投入和管理;(3)严格执行建设安全卫生“三同时”规定,加强安全卫生投入和管理;(4)项目建设中尽量控制风险,将风险控制在最低程度;(5)增加原料硅贮存能力;(6)项目建成后,企业应加强科研和技术进步,降低能耗。2 市场预测2.1 产品市场及竞争力分析烧碱是重要的基本化工原料,其最初的用途是从制造肥皂开始,逐渐用于轻工、纺织、化工等领域。随着制铝工业及60年代后期石油化学工业的发展,烧碱的应用范围更加广泛。氯碱工业产品烧碱、氯气、氢气的下游产品可达900多种。目前,工业上生产烧碱的主要方法为隔膜电解法
34、、水银电解法和离子膜电解法。其中,离子膜法以其能耗低、无污染、产品纯度高(可做高纯碱)等优点,在世界范围内得到了快速发展,代表着当今氯碱工业的发展方向。如今日本的烧碱生产100%为离子膜装置,美国为30%,印度60%,欧洲25%,中国为31%。我国烧碱产品品种主要有32、42%、45%、50%的液碱、96%的固碱、片碱及粒碱等,目前仍以30%液碱为主,42%和50%液碱有较大的发展空间。三氯化磷可用于制造有机磷农药的中间体,在有机合成中用作染料、香精、药物等生产的氯化剂、催化剂以及溶剂等,膦酸型缓蚀阻垢水处理剂的原料,珠光金属的垫防,也可作制造三氯硫磷、氧氯化磷、亚磷酸及其酯类原料。主要用于制
35、造敌百虫、敌敌畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、三氯氧磷、亚磷酸、磷酸三苯酯和磷酸三酚酯、双甘膦的原料。医药工业用于生产磺胺嘧啶(S.D)磺胺五甲氧嘧啶(S.N.D)等药物的中间体。染料工业作综合剂和催化剂。工业级三氯氢硅是制造硅烷耦联剂和其他一系列有机硅材料的重要中间体,也是制备多晶硅的主要原料;本项目主要用于太阳能级和电子级多晶硅生产的原料三氯氢硅。氯乙酸是一种重要的有机化工中间体,其下游产品100多种,广泛地应用于农药、医药、染料、日用化工产品和有机合成等领域。 烧碱.1 国外市场分析2.1.1.1.1 供应分析目前全世界有500多家氯碱公司,2007年全球烧碱消费量达到5913万吨,同比2006
36、年增长约5.6%。在全球的烧碱消费量中,中国占26.5%,美国占19.1%,日本占6.5%,印度占3.5%。2007年全球烧碱生产能力达到6777万吨/年,其中中国占32.2%,美国占19.5%,日本占7.4%,印度占3.8%。14家大氯碱公司占了世界总生产能力的45%,最大的6家是Dow化学、西方化学、ICI、PPG工业、Solvay和Bayer公司。2004年2007年世界烧碱生产能力年均增长率约为3.88%,强势增长集中在亚洲增幅高达65.39%,而南、北美及东、西欧地区增长几乎处于停滞状态,甚至负增长(见表2-1)。世界主要地区烧碱生产能力及增涨情况详见表2-1,全球氯碱生产商产能排名
37、见表2-2。 表2-1 全球氯碱产能年度变化一览表 (单位:万吨)地区2004200520062007北美1624.41635.81635.81446增长率%0.00.70.0-11.61南美243.5243.5243.5220增长率%0.00.00.0-9.65西欧478.4478.5492.8501增长率%-2.00.02.91.66亚洲2068.22117.42117.43502增长率%1.92.30.065.39中东291.1291.1291.1291增长率4.00.00.00.00世界总计5885.75955.35969.66777增长率%0.61.20.213.53注:上表为不完全
38、统计值,资料来源:来自台湾台塑。表2-2 全球氯碱生产商产能排名 (单位:万吨)公司名称生产能力占有率%公司名称生产能力占有率%陶氏化学536.511.47拜耳120.72.58西方化学225.04.81埃尔夫阿托化学104.62.24FPC177.23.85ICI86.91.86索尔维156.83.28Olin84.31.80PPG工业145.33.11Pioneer78.01.672.1.1.1.2 消费分析据统计,在世界范围内的烧碱消费构成中,化学工业所占比例呈上升趋势,其中有机化学品消费烧碱约21%;无机化学品领域对烧碱的需求排名第二,占18%;造纸行业占16%;其他领域占25%,见图
39、2-1。图2-1 世界烧碱消费构成示意图近年来世界烧碱的下游消费行业除纺织领域对烧碱的需求有所减缓外,其他应用领域的需求仍将呈温和增长态势,并且有资料估计,到2010年烧碱需求量将达5947万吨。根据世界烧碱市场情况及有关的统计数字,预测20052010世界烧碱的平均需求增长率为3.0%,详见表2-3。表2-3 全球各地区烧碱的需求量及预测 (单位:万吨)地 区2000年2005年2010美国加拿大126013301541西 欧96010401206拉丁美洲320380441日 本350390452东 亚101013601577其 它540630730合 计445051205947另有资料统计
40、全球烧碱的供应及需求平衡情况见表2-4。表2-4 20002005年全球烧碱供求平衡情况 (单位:万吨)地 区2000年2005年美 国+70.5+116.0加拿大-1.0-4.7西 欧+70.0+50.0拉丁美洲-81.2-60.9日 本+26.0+27.0东 亚-36.0-74.4大洋洲-130.0-129.0中 东+72.2+109.5非 洲-21.0-20.5东 欧+28.2-9.0注:“+”代表富裕,“-”代表缺口。.1.3 国外烧碱市场总结从上述所列数据及情况分析,可以总结出近10年来世界烧碱市场的供需现状。美国、中东、日本、西欧一直保持在出口国地位,拉丁美洲、东亚和大洋洲则需要进
41、口大量的烧碱。东欧由于经济总量的增加,到2005年以后由烧碱出口地区转为进口地区。烧碱的生产属于资源、能源消耗大的基础原料工业。从今后世界烧碱产业的发展情况看,发达国家由于环保、运输、和劳动力等因素的影响,烧碱的利润在迅速降低。而在发展中国家,对化工产品的需求目前呈快速增长的势头,特别是在亚太地区,人口众多,经济发展速度较快,化学品消费市场潜力巨大,对烧碱等基础原料的需求日益增长。因此,发达国家烧碱产品及其生产正向拥有广阔市场、原料丰富和廉价劳动力的发展中国家转移。这表明,国际上的以化学品输出为主导的贸易形式将迅速转变为以资本输出为主导的跨国投资,而原材料资源丰富和劳动力相对低廉的亚洲地区将成
42、为国外大氯碱生产商的首选地区。因此,可以预测,今后世界烧碱生产的重心将由美国、中东等传统的烧碱输出地区转移到亚太地区及其他一些发展中国家和地区。.1.4 进出口市场分析从21世纪开始,随着烧碱生产能力不断增加,我国已由烧碱的第二大进口国转变为出口国,2000年出口量就达24.3万吨。近年中国烧碱进出口情况见表2-5。表2-5 我国近年烧碱进出口情况 (单位:万吨)年 份产 量进口量出口量表观消费量20006504.6424.3630.3420017322.7459.76674.98200282311.4837.85796.63200394010.5237.29913.23200410609.1
43、229.061040.06200512404.783.391161.31200615122.68133.111381.57200717593.251471615.25200818522.0207.51646.5200918911.8152.71710.6从表2-5可以看出,中国烧碱的出口总量波动很大,这主要是受国际市场供求关系变化的影响再加上国内烧碱市场情况的变化而导致的。由于目前我国的建材、轻纺、造纸业等行业的快速发展拉动了烧碱的内需,去年我国出口烧碱量有所下降。目前,我国液碱出口的主要地区为中国台湾省、韩国、马来西亚、菲律宾、澳大利亚和新西兰;固碱出口的主要地区为越南、印尼、泰国和马来西亚
44、。上述地区和国家,正在加速发展烧碱生产。因此,预计今后几年大陆烧碱的出口地将会有较大的变化。近期内中国液碱出口国别及地区分布见图2-2。图2-2 中国液碱出口国别及地区分布图中国烧碱改变了原来依靠进口的格局,变为自用有余,每年液碱约以50万吨左右的数量出口,有效地缓解了国内市场的压力。.2 国内市场分析.2.1 供应分析据氯碱工业协会统计,2004年我国烧碱生产企业共有大中小型共246家,总生产能力在1196万吨以上,遍及全国除西藏、海南以外的28个省、市、自治区。大中型企业主要分布于沿海东部地区,内部和西部地区企业较少。进入21世纪以来我国产量的年均增长率为12.76%。主要是由于近几年随着
45、聚氯乙烯的快速发展,对液氯的需求量大幅增长,从而有力地刺激了烧碱的生产,使其产量大幅提高。我国近年烧碱生产情况见表2-6。表2-6 中国近年烧碱生产情况 (单位:万吨)年份生产能力总产量隔膜法离子膜法产量比例%产量比例%2001820732573.1478.74154.7521.262002870823630.6477.28189.3322.722003110094064268.329831.720041196106055452.350647.7200513401240595486455220061648151268045832552007198617596513711086320082250
46、18525743112786920092744189158631130569从企业规模来看,我国烧碱5万吨/年以上的大型企业约60家,35万吨/年(不包括5万吨/年规模)的中型企业15家,3万吨/年以下的中小型企业 127家。其产量分别占全国总产量的69.6%、5.9%和24.5%。从全国产量分布上看,位居前列的是山东、江苏、天津、浙江、辽宁、四川和河南。目前国内又迎来了第二次烧碱产业的扩产潮, 20032004年前后新增产能达120万吨。2009-2011年中国烧碱和聚氯乙烯产能增长见表2-7,其增势最猛的主要在东北、华北和华东地带,见表2-8。表2-7 2009-2011年中国烧碱和聚氯乙
47、烯产能增长情况表产品产能增长,万吨2009年2010年2011年烧碱494.5398148聚氯乙烯333311120表2-8 我国在建和拟建的主要烧碱装置情况 (万吨/年)地区企业名称生产能力技术路线计划 投产年份华北沧州化工股份有限公司30离子膜法2005年太化集团有限公司20离子膜法2006年天津LG24离子膜法2006年齐鲁石化公司24离子膜法已投产东北辽宁联合石化有限责任公司40离子膜法规划中沈阳石蜡化工有限公司20离子膜法2006年内蒙古亿利集团30离子膜法2005年一期工程20万吨/年,2006扩至40万吨/年内蒙古兰太集团24离子膜法2006年华东上海天原(集团)有限公司与上海氯
48、碱化工有限公司合资30离子膜法2006年台塑集团(宁波)30离子膜法2004年宁波镇洋化工发展有限公司10离子膜法在建华南福建福二化20离子膜法十一五期间湖南衡阳化工厂6离子膜法在建西南四川和邦10离子膜法2005年四川金路树脂有限公司8离子膜法在建宜宾天原集团10离子膜法在建贵州安龙昌宏集团6离子膜法在建广西南化集团公司8离子膜法在建云南盐化集团公司10离子膜法在建西北宁夏西部聚氯乙烯公司 (石咀山)10离子膜法在建新疆天业12离子膜法在建新疆中泰10离子膜法在建陕西天桥渤化有限公司(榆林)13离子膜法在建陕西投资控股集团公司(榆林)10离子膜法在建河南中国昊华与河南宇航合资焦作氯碱基地12
49、离子膜法在建平顶山汇源集团公司10离子膜法在建.2.2 需求分析对我国烧碱市场未来需求情况现采用下述两种预测方法进行预测:(1)专家预测法随着我国经济的快速发展,近年来我国烧碱的消费量一直呈较快速度增长的态势,19901998年,我国烧碱消费年均增长率为4.4%,19982003年为11.7%。专家认为,未来我国烧碱需求增长速度仍将保持一个较高的水平,据测算,20052015年间我国烧碱需求量将以每年8%10%的增长率略超过GDP的增长率。其预测结果见表2-9。表2-9 20052012年我国烧碱供需平衡及预测 (单位:万吨)2005200620072008200920102015产能1340
50、164819862250274431424834产量1240151217591852189120613171内需1161138116151647171118652870剩余79131144205180196(2)弹性系数法在我国,氯碱工业属于基础化学工业,其发展速度与国民经济发展水平有一定关系,从历年的统计数据可以看出,烧碱的消费增长率一般与GDP增长率呈正向变化,且略高于GDP增长率。现汇总近年来我国烧碱消费量与GDP指数的数据,利用弹性系数法计算20032009年烧碱需求的弹性系数,并以此预测到2010年我国烧碱需求弹性系数及需求量。计算及预测结果详见表2-10(计算过程略)。表2-10
51、近年我国烧碱消费量、GDP及弹性系数年份200320042005200620072008200920102015GDP增长率(%)9.510.0110.0411.611.99.08.799烧碱消费量(万吨)90710251161138116151647171118903105烧碱消费增长率(%)13.813.0113.2718.916.91.983.8910.410.4烧碱消费弹性系数1.621.6620032009 年间平均水平GDP增长率(%)10.11烧碱消费增长率(%)11.69烧碱消费弹性系数1.1567注:烧碱消费量为表观消费量。GDP指数以1978年GDP指数为100计。由上表可
52、见,2003年至2009年烧碱消费年均增长速度为11.69%,同期GDP年均增长速度为10.11%,弹性系数为1.1567,弹性较为充足,表明国民经济发展对烧碱工业的促进因素比较积极。20032009年间,我国GDP年均增长率为10.11%。若我国GDP增长率2010年至2015年为9.0%,依据弹性系数1.1567则我国烧碱年均需求增长率2010年至2015年为10.44%,烧碱需求量2010年为1890万吨,2015年为3105万吨。(3)预测结果:通过以上两种种方法的预测,我们可以得出如表2-11所述的结论。表2-11 两种预测法预测未来中国烧碱需求量汇总 (单位:万吨)项目名称2010
53、年2015年专家预测法20613171弹性系数法18903105最终结果(平均)19763138综上所述,预计2010年我国烧碱需求量将达1976万吨,2015年将达3138万吨。据国家经贸委分析,目前我国的国民经济增长正逐步走上主要靠内需拉动的轨道,受扩大内需、积极出口政策的拉动,我国的纺织、轻工、煤炭机械、电子、医药等行业近几年将保持平稳增长的态势,这些行业对烧碱的需求也将稳步增长。烧碱是基本化工原料,在国民经济中得到广泛应用。其传统消费领域主要为轻工、纺织和化工行业,其次是医药、冶金、稀土金属、石油、电力、水处理及军工等行业。近些年随着各行业产品结构的调整,轻工行业呈明显的下降趋势,其他
54、行业如化工、有色金属冶金、纺织行业需求有上升趋势。近年中国烧碱在各行业的用量分布情况见表2-12。表2-12 近年我国烧碱下游行业分布情况 单位:%行业轻工化工纺织医药冶金水处理石油其他2006年3326196.06.03.02.05.02007年2633174.56.74.32.26.32008年28231841642.24.8随着国民经济的发展,我国烧碱消费量还将持续增长。化学工业、轻工、纺织等行业的迅速发展,从而带动了烧碱的需求增长。中国近年烧碱供需平衡情况见表2-13。表2-13 中国近年烧碱供需平衡情况 (单位:万吨)年份生产能力产量进口量出口量表观消费量2001820727.892
55、.7459.76674.982002870822.7411.4837.85796.632003110094010.5237.29913.23200411961050.29.1229.061040.062005134012404.783.391161.312006164815122.68133.111381.572007198617593.251471615.252008225018522.0207.51646.52009274418911.8152.717112010314220113290分析结果表示,近年来我国烧碱发展以需求和供应平衡的发展模式,即以需求带动生产能力扩大。.2.3 区域需求
56、及目标市场分析重庆及周边地区,由于精细化工、氧化铝等下游行业的快速发展,已形成了烧碱产品货源紧张的的格局,各氯碱厂虽开足马力生产但仍供不应求,究其原因主要有以下几个方面: 遵义氯碱股份有限公司10万吨/年烧碱装置因资金链断裂被迫停产已接近半年。到目前,重新启动计划仍无明确的时间表。这就造成贵州地区用碱企业不得不远距离到四川、重庆等地采购烧碱,造成局部供应格局的失衡。据了解,贵州目前烧碱的表观消费量在50万吨以上,即使遵义氯碱恢复生产,也还需从省外调集大量烧碱才能满足下游用碱行业的需要。 中铝遵义氧化铝厂80万吨/年生产装置投产在即,从今年1月份起已开始陆续储备50%离子膜液碱和片碱。到3月份要
57、求储备液碱不低于3万吨,片碱不低于1万吨。这对西南地区烧碱市场造成极大冲击,必将形成烧碱短期紧张的格局。(宜宾保供6000吨/月,我司保供1500吨/月) 南川先锋氧化铝厂二期20万吨氧化铝装置,从今年1月份开始储备烧碱,到3月初开车时预计储备1.3万吨离子膜烧碱(我司保供3000吨/月)。 中铝重庆分公司80万吨/年氧化铝计划年中也将投产,需消耗烧碱8万吨/年。我司力争保供50的份额。 化医大塚正常投产后,水合肼需本司提供次氯酸钠40万吨(耗碱3万吨,耗氯3万吨)。发泡剂生产将需离子膜烧碱1.5万吨、管道氯1万吨。 除此之外,三峡英力(需1200吨烧碱/月)、赢创三征(需1000吨烧碱/月)
58、、农药集团(需1000吨烧碱/月、1500吨液氯/月)。这几家企业均预计在二月份开工。映天辉氯碱化工10万吨/年生产装置因配套不完善,氯气无法平衡,只得低负荷运行,开工率仅不到50;宜宾天原又上了一套10万吨/年片碱装置,其片碱产能达到25万吨/年,占了其总产能的60%;自贡鸿化的液碱几乎全部用于生产桶碱和片碱,目前无液碱面市。预计在今后较长的时间内,重庆及周边地区烧碱仍将保持供不应求的局面,区位优势极为明显。本司经过两年多的生产经营,对烧碱及配套氯产品的销售建立了较为坚实的客户网络。随着客户资源的不断开拓和铁路专用线、水路、公路等物流设施的进一步完善,完全能达到20万吨/年烧碱的销售能力。近
59、年来天原公司离子膜烧碱碱用户情况见表2-14、2-15、2-16。表2-14 近年来天原公司32%液碱用户情况单 位 名 称主要产品及规模烧碱需求量(100)要求天原供应量(100)所占份额()重庆市南川区先锋氧化铝有限责任公司40万吨/年氧化铝4.0万吨3.2万吨80重庆鼎泰拓源氧化铝开发有限公司15万吨/年氧化铝1.5万吨1.0万吨70重庆三峡英力化工有限公司3万吨/年甘胺酸1.5万吨1.2万吨80重庆川东化工(集团)有限公司磷酸三钠、五钠、偏磷酸钠1.5万吨1.0万吨60中国石化四川维尼纶厂甲 醇0.5万吨0.15万吨30重庆鑫富化工有限公司医药中间体0.08万吨0.06万吨80重庆建峰
60、化工股份有限公司化 肥0.1万吨0.1万吨100重庆建峰浩康化工有限公司双甘膦0.05万吨0.05万吨100重庆化医大塚化学有限公司水合肼发泡剂配套次氯酸钠40万吨1.5万吨(耗碱3万吨,耗氯3万吨)1.5万吨100100赢创三征重庆精细化工有限公司三聚氯氰3.0万吨1.0万吨30上海洗霸科技有限公司日用化工0.05万吨0.05万吨100中国铝业重庆分公司80万吨/年氧化铝7.0万吨4.0万吨60重庆川润石化有限公司0.03万吨0.03万吨100其它1.0万吨合计20.81万吨16万吨表2-15 近年来天原公司50%液碱用户情况单 位 名 称主要产品及规模烧碱需求量(100)要求天原供应量(1
61、00)所占份额()重庆力宏精细化工有限公司1.3万吨/年CMC1.0万吨0.6万吨60重庆泰威生物工程股份有限公司0.6万吨/年CMC0.5万吨0.4万吨80重庆市蓬威石化有限公司PTA0.8万吨0.5万吨60中国铝业遵义氧化铝有限公司80万吨/年氧化铝7.0万吨2.0万吨30贵州青利集团股份有限公司磷化工2.0万吨0.4万吨20贵州开阳磷都精细化工有限公司磷化工1.0万吨0.2万吨20湖北楚源高新科技股份有限公司染料及染料中间体8.0万吨1.0万吨12.5其 它0.2万吨合计20.3万吨5.3万吨表2-16 近年来天原公司99离子膜片碱用户情况单 位 名 称主要产品及规模烧碱需求量要求天原供
62、应量所占份额()中国铝业遵义氧化铝有限公司80万吨/年氧化铝1.0万吨0.5万吨50中国铝业贵州分公司氧化铝2.0万吨0.5万吨25中国铝业广西分公司氧化铝2.0万吨0.2万吨15广西华银铝业有限公司氧化铝2.0万吨0.2万吨15贵阳华飞氧化铝有限公司氧化铝1.0万吨0.5万吨50湖北楚源高新科技股份有限公司染料及染料中间体2.0万吨1.0万吨50江苏市场1.0万吨广东市场0.2万吨成都市场0.2万吨重庆市场0.2万吨合计10万吨4.5万吨从以上表中可以看出,天原公司现离子膜烧碱的用户要求供应量为25.8万吨,需求量为50.11万吨,而且这些用户大多距天原公司较近,本项目所产烧碱可就近销售。.
63、2.4 用氯分析烧碱与氯气的平衡问题始终是氯碱工业发展中的恒定矛盾。发达国家均以氯定产,但是电解食盐水溶液时,按固定质量比例(1:0.88:0.025)同时产出烧碱(氢氧化钠)和氯气、氢气三种联产品,对烧碱和氯气的需求结构不一定符合烧碱和氯气的供给结构,因此出现了烧碱和氯气的供需平衡问题。氯碱行业就是要解决好氯的去向问题,烧碱装置主要产品为烧碱及联产氯气,目前行业规划采用是以氯定碱来进行项目规划。天原公司氯碱搬迁工程填平补齐项目完成后,涪陵基地共产20万吨烧碱及相应氯气与白涛园区已建和规划建设(水合肼、双甘膦等)的用氯项目配套,氯气全部就地消化。天原公司实施新增10吨/年离子膜烧碱填平补齐项目
64、后氯气平衡情况见表2-17,项目建成后,其中合成工业盐酸和商品液氯只作为氯气平衡调节产品。可达不外供商品液氯,商品液氯仅根据市场需求情况生产少量液氯,社会安全性大大提高。表2-17 氯碱搬迁工程10万吨/年离子膜烧碱填平补齐后氯平衡表序号项目产量(吨/年)氯(吨/年)一产氯量13万吨/年隔膜烧碱300002655027万吨/年离子膜烧碱70000630003填平补齐10万吨/年离子膜烧碱100000900004产氯合计179550二耗氯量1二氯甲烷2010622277三氯甲烷20524227412三氯氢硅15000180003新增1.5万吨三氯氢硅15000180004次氯酸钠(有效氯7%0.
65、5%)399600361645合成工业盐酸6000019800其中:自用高纯盐酸2560084486氯乙酸500046507液氯27440其中:管道汽化氯(水合肼氧化用)12365瓶装液氯10000100508三氯化磷50000400009耗氯合计208697装置耗氯率(%)116.23综合上述氯平衡分析,离子膜烧碱填平补齐扩建后,适应了重庆天原公司的整体发展规划和要求,解决了重庆天原公司和园区氯的平衡,确保重庆天原公司产业的稳定发展。 本项目新增10万吨/年离子膜烧碱装置,所产氯气正好填补了天原公司和白涛化工园区现有耗氯产品的氯气缺口,使天原司现有生产装置大幅度提高运行水平,使运行结构重新恢
66、复设计时的生产能力。同时可扭转甲烷氯化物、三氯氢硅和水合肼产品在市场回暖热销时,因氯气供应不足而造成装置低负荷运行或停运导致财务状况恶化的局面,创造更多的产品价值和经济效益。从1-6可以看出本项目建成后虽氯多出1.202万吨/年,供原搬迁项目,但就整个天原公司自用和就近外供氯尚有缺口4.4477万吨/年。由于液氯及其衍生物是氯碱企业的利润源泉,氯产品市场波动直接牵动烧碱价格起伏和开工率的高低,项目建成后也可开发其它的氯产品,提升效益。.2.5 产品的竞争争力分析本项目是重庆天原化工有限公司搬迁项目的延续,搬迁工程建设是重庆市重点搬迁工程之一,得到了重庆市政府的高度重视,将享受重庆市和涪陵区的一
67、系列扶持优惠政策;同时作为三峡库区企业,将享受国家及重庆市有有关优惠政策。(1)主要竞争对手能力分析a 宜宾天原产品以液碱为主,该公司液碱自用量较大,且具有较大的库存能力。主要市场在宜宾、成都,在成都市场上,由于其72%的烧碱产品在本地少见,价格也低,吸引了很多的用户群体。在重庆、昆明、张家港等大中城市设有销售网点和售后服务点。b 四川金路西南第3大氯碱企业。上市公司,该公司烧碱产品主要以液碱为主,其隔膜碱在川西市场的销售相对稳定独立。c 遵义碱厂该厂在西南地区烧碱生产能力属第4位,是贵州地区唯一的氯碱生产企业,其产品结构多样化,除液碱在周边市场销售外,片碱产品辐射到湖南、广西等地。另外,也出
68、口部分产品到东南亚市场。该厂隔膜片碱含量多为96%。遵义碱厂是西南地区除自贡鸿化外具有烧碱出口优势的企业,。(2)天原公司竞争能力分析烧碱产品的市场竞争能力主要取决于产品质量和生产成本。我国烧碱生产企业主要分布在除西藏自治区海南省以外的全国各省、市和自治区,多集中在东部及沿海一带。a 生产成本和产品质量本项目的建设依托条件好,供水、循环水、脱盐水、供热、电、通讯及消防等可充分利用现有设施,因此综合投资及运行成本较低。本项目烧碱装置拟采用先进的离子膜工艺技术,污染小、能耗低,产品质量高。依上所述,本项目产品无论从单位生产成本和产品质量方面,在同行业中都处于较有利的竞争地位。b 市场占有情况及产品
69、销售服务原重庆天原有着多年的烧碱生产和销售历史,长期以来拥有稳定的销售市场,良好的市场信誉,较高的用户忠诚度和用户满意度。厂址搬迁以前,其产品曾在重庆地区烧碱市场中占有2/3的市场份额,年销售量约为2.8万吨;在川东地区的年销售量为1万吨;在广西、湖北、贵阳、宜昌等省外市场每年销售近1.2万吨。重庆市场作为原天原厂传统的销售市场,与各主要用碱单位都有着几十年的业务合作关系。另外在其他地区,天原厂也拥有很多固有用户如湖北化纤、贵州铝厂、广西萍果铝厂等。目前这些用碱企业生产经营情况较好,其烧碱需求在近两年来大幅度增长。本项目隔膜烧碱产品除在重庆市场占有大部份额,并且在供应湖北化纤、贵铝和广西萍果铝
70、厂等的基础上,还可再巩固和开拓宜昌市场,其市场覆盖率较大,销售形势非常乐观。受国内大的市场环境影响,西南地区和重庆市的离子膜烧碱的市场情况表现良好。另外天原厂烧碱的传统客户贵州市场需求量也大幅攀升。天原公司,具备完善的销售服务系统。项目地址靠近319国道及渝怀铁路,长江之流乌江横穿厂区,水运、铁路、公路运输方便。再加上拟建的本项目具备的低成本、高质量优势,一旦投产,将在西南地区形成较强的竞争力量。总之,烧碱、盐酸、液氯等产品销售的区域性非常强,天原公司在重庆市处于主导地位,如果说竞争对手近年发生的是竞争能力的量变,而天原公司的竞争能力是质变,比以前更有优势。2.1.2 三氯化磷2.1.2.1
71、三氯化磷国外市场预测分析美国三氯化磷生产能力26.7万吨,2004年产量26.34万吨。主要生产厂孟山都、罗地亚、Supresta公司。消耗应用:(1)杀虫剂18.92万吨,占71.8%,(2)表面活性剂、螯合剂3.24万吨,占12.3%,(3)POCl3 2.41万吨,占9.1%,(4)塑料弹性剂1.29万吨,占4.9%,(5)润滑油添加剂0.12万吨,占0.5%,(6)其它领域消费0.44万吨,占1.7%。西欧三氯化磷生产能力21.4万吨,生产国家有法国、德国、瑞士、英国。西欧三氯氧磷生产能力7.5万吨以上,多数企业PCl3、POCl3自用于生产有机磷化学品。2004年西欧生产约20万吨P
72、Cl3,45万吨POCl3,因阻燃剂需求增加,PCl3、POCl3消耗较稳定。由于中国下游产品的竞争和生产从发达国家向亚洲国家转移,西欧PCl3、POCl3消费增长减少,但预计由于下游产品需求的增长,PCl3、POCl3消费量仍将增长国外三氯化磷大多自身配套,即使需要商品量也很少,随着国外有机磷农药生产受到限制,市场不断缩小,生产也不断萎缩,若有需要也大多进口。我国三氯化磷每年有少量出口,此外其下游产品五氯化磷等也有少量出口。2007年我国三氯化磷出口量约0.6万吨。2.1.2.2 三氯化磷国内市场供应现状及预测三氯化磷用途广泛,三氯化磷是生产草甘磷的双甘磷的主要原料, 2007年我国三氯化磷
73、表观消费情况见图2-4。图2-4 2007年我国三氯化磷表观消费情况特别值得提出的是,过去我国三氯化磷及三氯氧磷多做为中间产品,很少以商品形式出售,但近年商品三氯化磷及三氧氧磷生产增多,发展较快。它也随着双甘磷市场的发展而快速发展。近期受草甘膦的拉动,迅猛发展,我国是农业大国,农药需求量也不断增加。业内人士预计,包括大厂家,国内现有草甘膦生产企业30多家,产能35万吨/年,其中80%用于出口。不过,在2008年金融危机洗礼下,原本草甘膦行业无序扩张的弊端被暴露得淋漓尽致:吨价急极下滑,由10万元/吨几个月内跌至1万多;众多草甘膦中小企业被迫停产,大厂也开工不足。“除草剂回暖最快”,专家预测20
74、10年农药市场的亮点将是除草剂,而焦点在于草甘膦。近年来,由于耐草甘膦转基因作物迅速发展,刺激了草甘膦使用量的急剧增加,从而促进草甘膦行业的迅速发展,产能产量增加,价格上涨。目前,其已发展成世界最大的农药品种,是应用最广泛的除草剂,占全球除草剂总量的30%,其销售总额超过了其他10个销量最好的除草剂品种销售额的总和。且每年以20%左右的速度递增,预计2010年,全球需求量将达到100万吨,“而在我国起码占有3成”。2.1.2.3 三氯化磷目标市场及竞争力本项目三氯化磷是为白涛园区紫光天原双甘磷项目配套,生产出的产品全部供其生产双甘磷。产品三氯化磷可经管道送到紫光天原,具有先天优势,不用面对其它
75、竞争对手,大大提高竞争能力。2.1.3 三氯氢硅2.1.3.1 三氯氢硅国外市场预测分析据调查,多晶硅的需求市场旺盛,呈不断上升趋势。1975年全球多晶硅产量0.17万吨,1995年上升为0.45万吨,1996年虽已增至1.15万吨,需求却高达1.3万吨。2002年国际市场需求量多达2.5万吨,总产量只2万多吨;国际市场需求量现在以每年10-12%的速度增长,据此速度预测,2008年多晶硅全球需求达5万吨,2015年将达9.7万吨。由此可知2008年全球生产多晶硅年需三氯氢硅约50万余吨,2015年将达100万余吨。2.1.3.2 三氯氢硅国内市场供应现状及预测三氯氢硅是合成有机硅的重要中间体
76、,有机硅市场需求量的快速增长,直接刺激三氯氢硅的市场需求同步上扬。近年来,我国有机硅行业发展迅速。据统计,自2000年到2007年,我国有机硅市场表观消费量平均以每年20以上的速度增长,是世界上增长最快的有机硅市场。目前国内在建的有机硅产能约有40万吨,拟建装置产能80100万吨,专家估计“十一五”期间,中国有机硅单体需求量仍将以每年20以上的速度递增,2007年有机硅单体的需求量已达80多万吨(以甲基二氯硅烷计),预计到2015年需求将达到250300万吨。目前该行业对三氯氢硅的年需求量已达3.5万吨,到2015年该行业对三氯氢硅的年需求量可达1112.5万吨。我国现有和拟建三氯氢硅企业见表
77、2-18。表2-18 现有和拟建三氯氢硅及产能表序号单位现有能力拟建能力合计商品量备注1南川昌宏化工有限公司15000150015002乐山市福华农药科技有限公司02000020000200003泰安光明化工有限公司15000150015004南昌赣宇有机硅有限公司10000100010005新安股份100000100000自用6乐山永祥多晶硅有限公司0500050000自用7武汉天祥化工有限公司200002000500大部分自用8荆州市华翔化工有限公司120015000162001000大部分自用9唐山三孚硅业有限公司1200050000620006200010上海棱光实业股份有限公司500
78、0050000自用11大全新材料公司015000150000自用12三门峡金友化工有限责任公司012000120000自用13重庆天原化工有限公司60009000150001500014重庆三阳化工有限公司0150001500015000合计4020014100018120087500商品量2200095500117500从上表以看出目前三氯氢硅的供应量不能满足需求量,到2015年拟建三氯氢硅投产后供应量也不能满足需求量。三氯氢硅也是生产多晶硅及单晶硅的主要原料。我国多晶硅建设进入高潮,近三年将是其投产的高峰期,我国多晶硅在建项目见表2-18;未来几年的多晶硅投资计划多达30多项,大多为太阳能
79、级多晶硅,而且每项目标产能从1000吨一直增加到15000吨,总计划产能达11万余吨,见图2-5我国规划建设多晶硅分布图。每生产一吨多晶硅需耗三氯氢硅10-20吨(视工艺水平而定),可见仅仅多晶硅行业在未来几年里需求三氯氢硅就达110-200万吨,这些多晶硅企业若不建设配套的三氯氢硅,这对多晶硅来说将是灾难性的,多晶硅的发展给三氯氢硅产业发展带来了前所未有的机遇,这些多晶硅企业纷纷投产后,虽然这些多晶硅项目大多会配套建设三氯氢硅,但是都会留出大量的份额来从市面上采购商品三氯氯硅,届时三氯氢硅将会出现严重供应不足的局面。表2-19 我国多晶硅在建项目表2007年3月无锡尚德在青海省的4500吨多
80、晶硅项目将在本月开工建设,建设将分三期进行,预计开工一年半后正式生产。2007年3月东方电气旗下东汽乐山硅材料分公司在乐山市五通桥区举行了挂牌暨1500吨多晶硅项目启动仪式。该项目总规模为4500吨,其中一期工程总投资约为7.5亿元。2007年3月四川超磊公司将投资12亿元,在四川新津打造一条年产1500吨、产值30亿元的电子级多晶硅生产线。5年内,该公司还将追加投资38亿元建成3500吨太阳能多晶硅生产线,届时,企业产值将超过百亿。2007年4月江苏阳光控股的宁夏阳光硅业有限公司多晶硅项目一期1500吨生产线在宁夏石嘴山宣告正式开工建设。一期生产线投资15亿元,计划2008年年底竣工投产。总
81、投资为40亿元人民币,建设规模为年产4500吨多晶硅。2007年5月航天机电多晶硅新公司布局内蒙。将在呼和浩特建设1500吨/年多晶硅生产装置,总投资约18亿元。2007年5月通威集团高调宣布斥资50亿元,上马1万吨多晶硅项目。分三期在乐山建多晶硅项目,一期规模为1000吨/年,预计2008年6月投产,五年后全部建成,届时产能规模将达10000吨/年、年产值将达100亿元。2007年7月陕西天宏硅材料公司投资52亿元,建设年产一万多吨的多晶硅项目。图2-5 我国规划建设多晶硅分布图由于国家调控,国表中有的项目会缓建或停建,但我国多晶硅的产能不会低于5万吨/年,由于三氯氢硅生产管理的特殊性,劳动
82、强度大,近期诸多多晶硅企业都有放弃自产三氯氢硅的念头,这对三氯氢硅生产企业来说是一个重大利好。2.1.3.3 三氯氢硅目标市场及竞争力分析目前三氯氢硅的主要用户分布在湖北、四川、河南、江苏、江西、山东等省市。按硅偶联剂用户划分主要集中在湖北、山东、江苏、江西等省市;按用于多晶硅行业划分主要分布在四川(乐山、峨嵋)、江苏(徐州、无锡)、河南(洛阳)等省市。我国生产三氯氢硅厂家约15家,生产规模共仅约12万吨,但三氯氢硅的新建和扩能也加快了步伐。我国目前拟建和在建多晶硅企业有13家,从市场情况来看,三氯氢硅的市场需求量远远大于实际的产量,呈现供不应求的市场局面。目前,国内几家较大的多晶硅生产企业天
83、原公司都进行了衔接,三氯氢硅目标用户及用量见表2-20。表2-20 三氯氢硅目标用户及用量表单 位 名 称主要产品及规模三氯氢硅外购量供应量所占份额()四川瑞能硅材料 有限公司多晶硅1500吨/年12000吨/年3000吨/年25四川新光硅业 有限公司多晶硅1000吨/年10000吨/年2000吨/年20天威四川硅业多晶硅1500吨/年10000吨/年2000吨/年20乐山乐电天威硅业科技有限公司多晶硅1500吨/年10000吨/年2000吨/年20%峨嵋半导体材料厂多晶硅2000吨/年10000吨/年2000吨/年20%四川永祥多晶硅 有限公司多晶硅1500吨/年10000吨/年2000吨/
84、年20%雅安永旺多晶硅有限公司多晶硅1500吨/年10000吨/年2000吨/年20%合计72000吨/年15000吨峨嵋半导体材料厂现有2000吨/年的多晶硅生产能力,并且还要新建年产1500吨的多晶硅装置,其最终的规模将达到年产3000吨多晶硅的生产能力。届时其对三氯氢硅的市场需求量将达到45000吨/年;江苏中能光伏科技有限公司的多晶硅生产能力将达到年产10000吨的生产规模,其三氯氢硅的年需求量在150000万吨;洛阳中硅科技发展有限公司到2009年,达到年产5000吨的生产规模,其每年的三氯氢硅需求量为75000吨。仅在产的几家多晶硅企业产能扩大后,年需求的三氯氢硅量就将达到近253
85、0万吨/年,市场缺口相当大。我们预测明后年三氯氢硅的市场需求将持续增长,将呈现供不应求的市场格局,各三氯氢硅的生产企业都将会获得较好的经济效益。另外天原公司也规划有多晶硅项目,到时也可用于自产多晶硅项目。重庆及周边地区生产三氯氢硅的企业较多,南川昌宏化工有限公司、乐山市福华农药科技有限公司、乐山永祥多晶硅有限公司、武汉天祥化工有限公司、大全新材料公司、重庆天原化工有限公司,重庆三阳化工有限公司(正在建设),除乐山福华公司和大全公司、三阳公司外其余均是万吨级以下的装置,除天原公司和三阳公司外其余公司均无氯碱厂配套,本项目建于现天原公司内,处于各用户的中心,地理位置优越,装置规模较大,其竞争力是非
86、常强大的。另外天原公司生产三氯氢硅有30多年的历史了,三氯氢硅技术即是其原创,也有了多年的生产和管理经验,也有成熟的客户群,产品质量又高,其市场竞争是非常强的。2.1.4 氯乙酸2.1.4.1 氯乙酸国外市场预测分析氯乙酸是一种重要的有机化工中间体,其下游产品100多种,广泛地应用于农药、医药、日用化工产品等的生产。目前,世界氯乙酸的总生产能力约为70万吨/年,实际产量约55万吨/年。氯乙酸主要产地在欧洲,产量约25万吨/年;俄罗斯生产能力为9.3 万吨/年,但因国内经济不景气,实际产量要低一些;美国生产能力约为5万吨/年,南非和南美也各有3万吨/年的生产能力。国际上由于发达国家对氯产品的限制
87、生产,氯乙酸生产能力增加有限,但作为化工原料其需求量日益增大,世界氯乙酸的主要消费国为美国,亚洲氯乙酸的主要生产和消费国是中国、印度和日本。日本氯乙酸市场需求量约为6 万吨/年,韩国、澳大利亚、台湾和新加坡等国家及地区因生产不能满足需求,需要进口氯乙酸。目前,欧洲是主要的氯乙酸产品出口地区。随着装置规模扩大和技术进步,我国氯乙酸产业的国际竞争力也显著提高,国际市场也不断拓宽。2003年氯乙酸产量增加9517吨,2004年增加17953吨。2000年以前,我国氯乙酸进口量较大, 2001年只有831吨,2004年仅494吨,我国氯乙酸进口不断缩小而出口量不断加大。氯乙酸需求增长比较明显的地区是亚
88、洲,目前主要是农药领域,其次是CMC,这一地区2002年农药销量增长了3%5%与国际相比有较大的差距,现阶段国际氯乙酸用量约以25%的速度增长。2.1.4.2 氯乙酸国内市场供应现状及预测我国氯乙酸生产厂家约有100多家,生产装置都较小,大多仅10002000吨/年,生产能力3000吨/年以上的不到20家,生产能力万吨以上的不到10家。2000年我国氯乙酸消费总量约13万吨,2003年消费总量约17.4万吨,2004年进一步增加到20万吨,2008年全国氯乙酸消费量达到30万吨,其中农药、甲基纤维素和羧甲基淀粉是主要消费领域,专家预测我国氯乙酸在CMC领域将会有巨大的潜在市场,这需要更大量的高
89、纯度的氯乙酸,未来五年CMC将以20%左右的速度递增。表2-21列出了我国主要氯乙酸生产厂及生成能力;表2-22列出了国内近年氯乙酸消费构成;表2-23列出了我国氯乙酸近年消费状况及预测。表2-21 我国主要氯乙酸生产厂及生成能力公 司生产能力(万吨)吉化公司联合化工厂河北安平第四化工厂石家庄合成化工厂重庆嘉陵化工厂辽宁阜新化工厂江苏泰兴化工厂无锡化集团公司集团山东华阳化工厂重庆三阳化工有限公司重庆天原化工有限公司111112.5121.00.5-1表2-22 近年国内氯乙酸消费构成行 业农药CMC医药染料有机合成等其它方面消费构成 ()352485.527.5表2-23 我国氯乙酸近年消费状
90、况及预测 时 间农药CMC医药染料有机合成等其它方面2004年(单位:万吨)20052008增长率(%)2008年(单位:万吨)2010年(单位:万吨)71010124.812.77.7121.6112.43.51.28.11.535.511.98.410.6我国氯乙酸产品主要用于生产农药、CMC 和医药行业,从表2-3中可以看出,2008年我国氯乙酸需求量达到30万吨,随着我国加入世贸,今后几年我国高纯度产品需求还会有较快的增长,预计2010我国氯乙酸需求量将达到41.1万吨。2.1.4.3 氯乙酸目标市场及竞争力分析重庆地区主要生产氯乙酸的工厂有嘉陵化工厂、南川碱厂、重庆三阳化工有限公司、
91、重庆天原化工有限公司等几家。见表2-24重庆及周边地区氯乙酸使用厂家及用量。表2-24 重庆及周边地区氯乙酸使用厂家及用量公 司 名 称氯乙酸用量(吨/年)重庆农药化工永川清华紫光重庆力宏精细化工厂西南制药一厂山西福斯特化工公司湖北八峰药业涪陵太威化工有限公司合计4000-5000400012000100020001000400029000西南附近地区的一些用氯乙酸的企业也约需29000吨/年,对增加的氯乙酸在市场上消化不难,更何况98%以上含量的产品,其出口的前境也是非常乐观的。氯乙酸做为耗氯产品,被氯碱企业普遍用于平衡氯,这样可增强整个公司的竞争力;重庆天原化工有限公司现有5000吨/年装
92、置正在运行,已有了自己的固定的客户群;利用此次机会,将设备安装在原氯乙酸预留的5000吨/年位置上即可,建成后装置规模增加一倍,而投资仅为原投资的三分之一,其竞争力是非常强的。2.2 营销策略本项目烧碱产品主要销售对象重庆周边市场及湖北化纤、贵州铝厂、广西萍果铝厂等;三氯化磷就近消化(紫光天原的双甘膦);三氯氢硅主要销售对象是成渝市场多晶硅项目及长江沿线的湖北、湖南、河南和江苏一带;氯乙酸销于重庆周边等用户。我们的营销策略为主销大用量的用户,然后向长江下游拓展的灵活的销售策略,以用户要求为产品目标、即产即用、以销定产。2.3 价格预测 国内外产品价格的现状烧碱价格主要取决于生产成本和市场需求,
93、而生产成本又主要取决于能源价格。国外公司产能较大,能源价格波动不大,因而市场波动也不大;三氯化磷国外一般都自产自用,商品量较少;国外三氯氢硅大多为多晶硅企业自身配套,外销量极少。因而其价格波动不大。本项目产品或原料为高耗能产品,如烧碱、黄磷、原料硅等,其成本取决于能源的高低,其价格也是随能源的波动而波动。总体来看,近来烧碱(32%)的价格基本在16502150元/吨(折纯)波动,液氯价格在11001500元/吨波动,因此本项目产品含税价32%液碱按1850元/吨(折纯)、50%液碱按1950元/吨(折纯)、液氯按1200元/吨进行财务分析。由于黄磷价格高,三氯化磷的成本中磷占到70%,价格随黄
94、磷的价格波动而波动,价格在43009300元间波动,近期黄磷见底回升,三氯化磷也于4300元升至6300元左右;三氯氢硅由于生产技术和生产规模的限制,其价格一直随硅粉价格波动;氯乙酸由于增产量不大,对周边地区无大的影响。2008年10月前用于多晶硅的三氯氢硅的销售价格在见顶15000-18000元/吨左右后,最近回落,也见底8000元回升,因此项目产品含税价三氯化磷5400元/吨;三氯氢硅8500元/吨进行财务评价。 产品价格的稳定性及变化趋势预测随着供求关系的变化以及地区的差异,烧碱产品价格波动也很大;烧碱、三氯化磷的原料黄磷;三氯氢硅原料硅都是高耗产品,其成本中电能占到80%,因而能源价格
95、的高底直接影响到本项目产品的成本,价格也会随能源价格涨跌。 烧碱是基础化工产品,应用极其广泛;三氯化磷是双甘膦的原料,双甘膦又是草甘膦的原料;三氯氢硅在有机硅、多晶硅、半导体等工业领域的重要作用,以及这些产业的迅猛发展,给它带来了历史上最好的市场机遇。由于全球性金融危机的影响,近期产品市场价格极不正常,特别是液氯市场价格严重偏移了其价值轨道,美国次贷危机引发了全球性金融危机,对我国经济也造成了较大影响和冲击;尤其进入09年四季度以来,国家经济形势急剧变化,金融危机日趋严峻,并不断向实体经济蔓延,导致我国外部需求萎缩,出口增速放缓,国内生产总值增速回落,经济增速下行压力不断加大,给经济发展带来巨
96、大挑战。并且,也己经波及到包括氯碱行业在内的绝大多数传统工业领域。据业内人士分析,随着国家一系列相关政策的出台,包括对出口产品政策的调整,金融风暴对光伏产品的影响只是暂时的,在去年的三季度,市场逐步的恢复,市场前景是非常光明的,如果我们的产品能够抓住目前低成本的建设优势,排除各种外部因素的干扰,抓时机,抢进度,能够在明年二季建成投产,那么就能够赢得市场的先机。2.4 市场风险分析根据风险因素识别的依据可得出本项目主要存在下述几种市场风险因素。(1)未来市场与产品的市场需求品种与预测需求量发生偏离;(2)项目产品市场竞争力和竞争对手发生变化;(3)项目产品和主要原材料的实际价格与预测价格发生较大
97、偏离。在本项目中最有可能发生的市场风险是上面所述的(3)。主要原因是原材料的价格上涨将直接影响产品的利润空间。原盐、黄磷及原料硅一旦暴涨,将给本项目带来财务风险。不过,这种可能性很小,国家货币从紧调控政策的出台将对价格上涨有抑制作用。3 生产规模与产品方案3.1 产品方案 烧碱产品方案离子膜电解(IM)制碱技术是70年代中期出现的具有划时代意义的电解制碱技术,与隔膜电解制碱和水银电解制碱相比,已被世界公认为技术最先进和经济上最合理的氢氧化钠生产方法,是当今电解制碱技术的发展方向。众所周知,隔膜法所生产的50%的液碱含盐高达1%,不适用于化学纤维等工业,故在长期以来高纯氢氧化钠完全由水银法获得,
98、碱液含盐量可小于50mg/L。离子膜法电解制碱出槽电解液中一般含NaCl为2035mg/L,50%(wt)成品NaOH中含NaCl一般为4575mg/L,99%(wt)固体NaOH含NaCl100mg/L,可用于合成纤维、医药、水处理及石油化工工业等部门。因此离子膜电解制碱技术在国内外发展极为迅速。另外,离子膜法比水银法投资节约10%15%,比隔膜法节省约15%25%。由于离子膜制碱具有节能,产品质量高,且无汞和石棉污染等优点,本次填平补齐项目拟在原有6万吨/年离子膜烧碱和2万吨/年隔膜烧碱装置基础上,新建一年产10万吨/年离子膜电解法制碱生产装置,其中8万吨/年离子膜液碱进一步蒸发浓缩制成5
99、0%液碱。联产的氯、氢气经冷却、干燥后供氯系统生产液氯。 三氯化磷产品方案以液态黄磷为原料与氯气反应生成三氯化磷,经冷凝和精馏得产品三氯化磷。 三氯氢硅产品方案选用与氯碱搬迁工程相同的技术和方法以原料硅和氯化氢为原料采用流化床法反应制得三氯氢硅,经冷凝、加压、再冷凝得粗三氯氢硅,尾气去处理;粗三氯氢硅经高沸塔、低沸塔精馏后得成品三氯氢硅。 氯乙酸产品方案选用与氯碱搬迁工程相同的技术和方法以醋酸为原料以醋酸酐为催化剂与氯气反应生成氯乙酸,经冷却结晶离心分离得产品氯乙酸。重庆天原化工有限公司现有离子膜烧碱、氢气和氯气,用氯气生产氯乙酸、三氯化磷、用氯气和氢气生产三氯氢硅可大大降低成本,增强重庆天原
100、化工有限公司的核心竞争力,同时也响应国家政策,合理利用了资源,优化了企业产品结构。3.2 建设规模装置生产规模是根据产品的市场情况、各装置能力的匹配情况、以及长远期发展规划等确定的。本改扩建工程生产装置设计规模如下:(1)离子膜烧碱装置:10万吨/年(折100%NaOH);其中32%烧碱2万吨;50%烧碱8万吨。(2)盐水一次精制工序按10万吨/年烧碱配套规模设计;(3)氯气干燥工序按10万吨/年烧碱配套规模设计; (4)氯氢及废气处理工序按10万吨/年烧碱配套规模设计;(5)液氯工序:6万吨/年;(6)液氯包装工序:1万吨/年;(7)三氯化磷5万吨/年;(8)三氯氢硅1.5万吨/年。(以上年
101、操作时间均为8000小时计)3.3 产品品种及规格 离子膜烧碱(32%液碱)产量10万吨/年(折100% NaOH)(1)32%液碱规格符合GB209-2006中的优等品NaOH 32%wtNa2CO3 0.1%wtNaCl 0.005% wtNaClO3 0.001%wtFe2O3 0.0006% wt(2)50%碱液规格符合GB209-2006中的优等品NaOH 50%wtNa2CO3 0.2%wtNaCl 0.02%wtNaClO3 0.0032%wtFe2O3 0.02%wt(3)氯气(中间产品)产量8.95万吨/年(折100%Cl2)Cl2 98.5%Vol(干基)O2 1%Vol(
102、干基)H2 0.2% Vol(干基)(4)氢气(中间产品)产量1600吨/年(折100%H2)H2 99.9% Vol(干基) 液氯(99.6%液氯)产量6万吨/年(折Cl2 100%)液氯产品规格符合GB/T5138-1996中的优等品,其质量标准见下表3-3:表3-3 液氯质量标准指 标 名 称指 标优等品一等品合格品氯含量%(Vol)99.899.699.6水分含量%(wt)0.0150.0300.040 三氯化磷产量5万吨/年三氯化磷产品质量符合HG/T2970-1999中的一等品,其质量标准见下表3-4:表3-4 三氯化磷质量标准指 标 名 称指 标优等品一等品合格品三氯化磷含量%(
103、wt)99.098.097.0游离氯含量%(wt)0.00100.00500.010沸程(74.577.5)时的体积分数96.095.094.0 三氯氢硅产量1.5万吨/年依据市场目前情况、用户对三氯氢硅的质量要求,以及重庆天原化工有限公司工艺技术力量,本项目产品规格及指标如下:SiHCl3 : 99.9%(Wt)BCl3 : 200PPb(Wt) 氯乙酸产量0.5万吨/年产品质量标准:HG/T3271-2000表3-5 三氯化磷质量标准指 标名 称指 标优等品一等品合格品一氯乙酸含量,% 二氯乙酸含量,% 乙 酸 含 量,% 结 晶 点, 外 观990050560无色或微黄色结晶97.515
104、-无色或微黄色结晶96.025-无色或微黄色结晶 稀硫酸稀硫酸(75%)是装置氯气采用浓硫酸干燥,浓硫酸吸水后的副产品,产量2400吨/年。 盐酸氯乙酸氯化反应尾气主要是氯化氢,经多级冷凝回收有机物后,经水吸收得副产品盐酸,盐酸含量为31%,产量7400吨/年。3.4 技术改造项目特点(1)充分依托现公司的技术力量;(2)依托现有公司的公用工程富余能力;(3)最大限度节省投资;(4)有利于公司产品深加工,提高产品附加值。4 工艺技术方案4.1 工艺技术方案的比选4.1.1 电解工艺采用电解法制烧碱的方法有:水银法、隔膜法和离子膜法。水银法电解,其产品质量好,但能耗高,对环境污染严重,此工艺已被
105、淘汰。隔膜法电解,出电解槽碱液浓度低,含有大量氯化钠,不能直接做产品使用,尚需经过蒸发、浓缩、除盐后方能作产品销售,且只能用于一般的纺织、造纸等工业,而不能用于人造纤维等需高纯烧碱的工业,其能耗在三种方法中最高,此法中的石墨阳极工艺已被淘汰。离子膜法烧碱是当今世界最新制碱技术,此法碱液浓度高、含盐量低、质量好、能耗低、无汞害,无石棉绒污染、投资省,代表着氯碱工业的发展方向。目前世界各地区离子膜法烧碱总能力已达6000万吨/年,我国自1986年首套引进日本旭化成公司1万吨/年离子膜电解生产烧碱技术装置在盐锅峡化工厂投入运转以来,又相继引进了日本旭硝子、旭化成、德山曹达及氯工程;意大利迪诺拉,英国
106、ICI,美国ELTECH Systems,伍德迪诺拉,德国伍德等公司数十套离子膜烧碱装置,连同国产化的技术装置,目前国内离子膜法烧碱装置总生产能力达1750万吨/年,已占氯碱总能力的64%以上,产品量达1305万吨,占烧碱产量的69%。电解槽槽型的选择方案,离子膜法制烧碱的电解槽分为单极式和复极式,各有其特点,两种电槽的工艺技术均已成熟,各项技术经济指标相当。单、复极电槽特点见表4-1。表4-1 单极槽、复极槽特点对照表序号项 目单极槽复极槽1安装联接点多、安装较复杂配件少、安装简单2供电低电压、高电流高电压、低电流3电流分布电流是径向输入、电流分布不十分均匀(小面积电极尚好些)、但电极内部设
107、置金属导电体可使电流分布均匀电流是轴向输入,电流分布均匀4停车频繁程度少多5槽间电压降大(3050mV)小(3mV)6母排铜耗量多少7阳极更换阳极拆下后可重涂除个别阳极拆下后可重涂外,一般阳极一次性报废8循环方式一般为自然循环、极个别为强制循环强制循环和自然循环均有9膜利用率较低、只有7277%较高,可达92%10维修管理电解槽数量多、维修量大、费用高电解槽数量少、泄漏点少、维修管理简单方便、费用低11占地面积大小12变流效率低高13电压效率低高14适用范围可根据不同需要、自由选择电解槽的数量,一般适用于小规模生产、单台生产能力小、但规模大也有采用者、应因地制宜一般适用于大规模生产、单台生产能
108、力大、但规模小者也有采用的、视具体情况而定15整流投资多少16停车对生产的影响单槽故障对系统影响小、开工率高单槽出事故对系统影响大17膜漏检查膜损坏及单槽出事故不易检查膜破漏易检查和检修、有自动保护装置由于单极槽和复极槽各有所长,同时又各自存在缺点,所以仍然都在发展中并不断改进,扬长避短。目前世界上两种槽型已建成20万吨/年规模的烧碱装置,均已实现了长周期安全正常运行。因此,通过对单极式、复极式电槽在技术、经济等方面综合指标的对比,在槽型选择上应该因地制宜,考虑企业现状及费用诸方面的因素,本项目拟选用高密度,复极式自然循环离子膜电解槽。经过比较,推荐选择复极槽离子膜电解工艺技术方案,其理由如下
109、:(a)工艺技术和装置均属国际先进水平;(b)选用复极槽,单台槽能力大,台数少,便于管理。就本项目生产规模而言,停一台检修对全厂氯碱平衡影响不大;(c)氯气纯度较高,含氧量低,适合后续氯深加工产品的生产;(d)复极槽升降电流灵活、方便,可根据氯产品的需要和供电情况调整其产量;(e)通过电解槽型式对电流分布影响方面分析、比较的结果是,从总体上讲复极式电解槽电流分布比单极槽均匀。因为复极槽的电流是轴向输入的,通过电流分布筋板可以均布在整个电极表面。单极槽的电流是从侧面径向输入的,电流分布均匀性比复极槽要差,小面积电极尚好些,大面积电极的电流分布均匀性就稍差些。为了解决这一问题,需要采取的具体措施是
110、在电极内部设置能够防腐蚀的金属导电体,电流经过金属电导体均匀分布到电极。4.1.2 电解液自然循环与强制循环工艺技术方案的比较和选择离子膜电解槽电解液循环分自然循环和强制循环两种,各有优缺点。目前自然循环占多数,强制循环占少数。除美国ELTECH Systems 公司MGC单极槽(阴极液)、日本旭化成复极槽及德山曹达复极槽曾是采用强制循环外,其余无论是单极槽,还是复极槽皆采用自然循环。从使电解液浓度均匀,提高I/c比值(I为平均电流密度mA/cm2,c为电解槽流出阳极液浓度mmol/cm3),防止极化和避免膜出现干区角度考虑,采用强制循环好。但强制循环不仅多消耗动力,而且由于电解槽(旭化成强制
111、循环复极电解槽)操作压力高,电解液循环量大,压差大并不十分稳定,停车联锁点多等原因,使膜的寿命缩短。如美国杜邦膜用在自然循环槽上,最长寿命8年以上,而用在旭化成强制循环槽上,寿命也只有36年。从降低电解槽操作压力,降低和稳定电解槽压差,延长膜寿命考虑,采用自然循环好。但一般自然循环,物料循环慢,电解液浓度在短时间内难以十分均匀。近年来自然循环电解槽采取一些措施,特别是自然循环复极电解槽,其循环速度几乎与强制循环一样,也可以使电解液浓度均匀。(1)自然循环方式较强制循环省电、延长离子膜使用寿命电解槽电极的长宽比只要合适,电解时产生的氯气和氢气气泡就能迅速上升,使电解液自然循环而达到加入的盐水或循
112、环碱液(含加入的纯水)同电解液混合较为均匀的目的。为了使较为均匀的电解液能够均匀分配到各个电解室中,可以在电解室的进口和出口处设置有效配件,使得各个电解室的入口和出口处的电解液中的氯化钠浓度或氢氧化钠浓度相差较小。既然自然循环能使电解液浓度较为均匀,在无特殊的情况下,就不需要泵来强制循环,从而可节约电力。a 旭化成自然循环是直接向阳极室提供饱和盐水,无外部循环,从单元槽直接排出淡盐水。为防止加酸对钛管的腐蚀,使相当于二次盐水15%的淡盐水进行循环。为控制电解液的温度,阴极液要进行少量强制循环。旭化成自然循环复极电解槽,由于在阳极室内部增设导流管,虽是自然循环,也能使单元槽阳极室内部循环量达到0
113、.6m3/h,入槽盐水量为0.14m3/h,几乎与强制循环相同,因此不存在入槽盐水流量减小而影响阳极液氯化钠浓度分布均匀,降低I/c比值及极化问题。b 日本氯工程公司大单极自然循环离子膜电解槽(CME),电流导电箱除使电流分布均匀外,还起到引导作用,它有助于电解液在电解槽内循环。这种循环效应可以免除外部强制循环,降低了能量的消耗。c 由日本氯工程公司和东曹公司联合研制开发的一种新型复极式离子膜电解槽BiTACTM,其复极单元是凸起和凹陷部分呈波纹状交替组成的。将通常电解槽的分隔板和导电筋板结合于一体。电解液在由下至上的流动过程中充分混合而使其浓度也保持均一的分布,如此可达到延长离子膜使用寿命的
114、目的。BiTACTM开发了自然循环系统,在复极单元阳极的钛板和阳极网之间使用了导流板,其内外因重力不同所产生的驱动力致使电解液进行自然循环。因此,气体极易从电极上释放出来,电解液分配得以均匀,从而使离子膜两侧的压力差、溶液流量、电流分布稳定。采用自然循环系统免除了外部强制性循环装置,更为显著的是避免了因电解液供应不足或离子膜与阳极之间的电解液分布不均,造成离子膜表面盐水浓度不适,膜内水含量下降而产生气泡。自然循环系统所形成均匀的电解液浓度对稳定离子膜性能和延长其使用寿命是必不可少的。d 意大利迪诺拉公司和德国伍德公司复极槽采用的也是自然循环,虽是自然循环,但循环量并不少。如意大利迪诺拉公司复极
115、槽阳极液自然循环量是进槽盐水量的1015倍,阴极液自然循环量是进槽纯水量的100200倍,同样可使电解液浓度分布均匀,加之电解槽操作压力低,压差小,又采用溢流方式,因此可以大大延长离子膜的寿命。如德国伍德公司复极式离子膜电解槽膜寿命最高有8年以上的记录。(2)自然循环方式同样可以避免气体层腐蚀离子膜离子膜电解槽阳极室上部通电部分气泡率往往高达90%以上,这种气泡若不能及时引出,则在该处形成滞留气层。在阳极室的上部如果形成了氯气的滞留层,氯气就会向膜内扩散,与阴极室反渗过来的氢氧化钠反应生成氯化钠结晶,造成膜的恶化。如果这种现象持续下去就会使膜形成针孔及裂缝。为了确保电解槽长期稳定地运行,电解槽
116、产生的氯气应随时导出槽外,以避免膜的上部出现干区。a 旭化成强制循环复极电解槽采用大流量强制循环,除了保证阳极液氯化钠浓度分布均匀,提高I/c比值,避免极化外,还能使阳极产生的氯气及时导出槽外,加之在阳极上部设置溢流堰(阴极亦如此),可使液体湿润离子膜,防止干区出现。但强制循环复极电解槽出口软管向上与总管相连,电解槽出口电解液是向上流入总管,阻力降大。b 旭化成自然循环复极电解槽采用在单元槽上部非通电部位设置气液分离室,在几乎没有压力损失的情况下,从通电部位的上部把气泡和电解液引入其内,能及时将氯气引出槽外,避免离子膜出现干区(因为分离器在电解室上面并与之连成一体,相当于将电解室液面提高,将膜
117、全部浸没在液体中),又不因气体的流动使分离器液面发生波动,引起振动。c 意大利迪诺拉公司自然循环复极电解槽出口增设一个单独的大容量脱气装置,即使有泡沫存在也能进行有效气液分离。发生电源故障时,即使在夹带的气体组分被完全分离情况下也有足够的液体覆盖离子膜。在流量异常低的情况下也有足够的时间排除故障而不需停车。纯水单独加到各电解槽而不需要来自贮槽的强制循环,因此活性阴极上不存在因有泵而被铁类杂质污染的危险。d 德国伍德公司复极式自然循环电解槽阴极液、阳极液的进出口均在单元槽的下部,出口管内有一根插入单元槽上部的PTFE管将气液导出,并在电解室上部设有挡板使电解液维持较高液位,使膜通电部分尽量浸在液
118、体中,阴、阳极室最上部分虽有少许膜未浸在液体中,但阴、阳极室中间紧贴膜(阳极侧)有PTFE隔层,不仅氢气不会进入氯气中(膜发生针孔或破裂时),而且氯气也不会与氢氧化钠反应生成氯化钠结晶,损坏离子膜。e 氯工程公司大单极电解槽(CME)气体和液体是以层状的溢流方式排出电解槽,这种溢流方式由于液面维持在上部槽框,所以离子膜总是能浸在电解质溶液中,这一设计特点也有助于提高离子膜的使用寿命。f 氯工程公司和东曹公司联合开发的复极式自然循环电解槽(BiTAC)采用溢流方式,单元槽内的液体和气体呈混合状上升,在槽顶部的槽框空间自然分离,然后气体和液体呈分离开的状态由出口处自然溢流出来。这种溢流方式几乎是在
119、无压力变动的条件下取出气和液体,而且阳极液和阴极液的液位能保持在较高的位置,因而使膜无振动,同时避免了离子膜的通电部位裸露在气体层的问题,延长了膜的使用寿命。(3)自然循环方式利于避免离子膜振动膜长期振动及大幅度左右摇摆,不仅影响膜的强度,而且因膜与电极的反复摩擦,使膜受到损伤。因此在设计电槽时,要想方设法减小膜的振动。a 设计离子膜电解槽尽量采用自然循环。因为自然循环,无论是单极槽,还是复极槽,电槽压力和压差一般都很小,可以减小膜的振动,延长膜的使用寿命,如旭化成自然循环复极电解槽,因电槽压力和压差小,电解液流量和电流变化对压差影响很小,压差很稳定。德国伍德公司和意大利迪诺拉公司复极槽,因采
120、用的是自然循环,电槽压力和压差小,压差很稳定。单极式离子膜电解槽采用自然循环更是如此。b 单极和复极式自然循环电解槽出口放置气液分离器和采取溢流方式,这样设计可以稳定电槽出口压力,减小膜的振动。如氯工程公司大单极CME电解槽采取溢流方式,气体和液体以层状的溢流方式排出电解槽,这种溢流方式结合导电箱中自然循环效应,能将单元槽中的压力波动减到最小,因而可以使离子膜达到较长的寿命。又如旭化成复极式自然循环电解槽,采用在单元槽上部非通电部位放置气液分离器并溢流,几乎无阻力降,不会因气体的流动而使液面发生波动,引起振动。再如意大利迪诺拉复极式自然循环电解槽,在其出口增设一个单独的大容量脱气装置,气、液单
121、独排放,保证了最小的压力波动,压力波动降低到仅为196392Pa。还有日本氯工程公司和东曹公司联合开发的BiTACMT复极式自然循环电解槽采用溢流方式,使膜无振动。c 自然循环离子膜电解槽,因进槽电解液流量和压力都很低,电解液浓度在槽内分配均匀是靠槽内气升效应或有特殊装置使其自然循环,加之电解槽出口一般皆设有气液分离器并采用溢流方式,因此电槽压力和压差控制皆低,且稳定,故膜振动小。d 强制循环离子膜电解槽,一般压力下能减少离子膜的摆动,这样既能减少离子膜的摩擦损失,又能减少和避免因膜振动而出现的阳极液极化现象,从而延长膜和电极的寿命。但强制循环离子膜电解槽,因进出槽电解液流量和压力大,电解槽压
122、力控制若太高,不仅对电解槽密封要求更严格,而且对电解槽操作也要进一步强化,不然将使膜受到损伤。为了使膜紧贴在阳极上不发生振动,又要不使膜、电极和垫片受到损害,不仅要控制电解槽适当的压力,而且要使阴极室的压力大于阳极室的压力,即保持一定的正压差。若正压差过小,不仅易使槽电压上升,而且使压差波动,膜因振动而使之受到反复摩擦而损伤。欲使电解槽压差稳定,旭化成复极式强制循环电解槽主要控制电解槽出口氯气、氢气压力,而使氯气、氢气压力稳定,工业生产中采取自动串级调节,在氯、氢气压力稳定的情况下,压差的稳定主要取决于电解液流量的稳定。另外,旭化成复极式强制循环电解槽,在阴极液侧电解槽出口联接口焊上不锈钢(或
123、镍)插入管以稳定阴极室的压力。在阳极液侧电解槽出口联接口焊上电解插入管以稳定阳极室的压力。在运转中曾发现阴极出口插入管开焊松动,造成碱液湍流使膜因振动而损伤,后将阴极室出口插入管与槽出口连接口由点焊改成螺扣连接,这样就可以避免因短节开焊或漏液时(阴极出口插入管由不锈钢改镍,发现漏液及时更换)出现碱液湍流而造成膜的损伤。综合以上比较及国内外实际运行情况,本项目选用采用高电流密度、大型化的自然循环复极式电槽。4.1.3 一次盐水(1)澄清桶过滤传统性的一次盐水精制工艺是采用配水、化盐,加精制剂反应、澄清、砂滤,然后再经-纤维素预涂敷的炭素烧结管过滤器。即先将含精制反应产生的CaCO3、Mg(OH)
124、2、BaSO4等沉淀物的粗盐水经过澄清桶沉降,再经虹吸式砂滤器、-纤维素预涂敷的炭素烧结管过滤器,除去固体悬浮物,最后才能进入二次盐水精制的离子交换螯合树脂塔。该工艺流程成熟,生产运行稳定,大多数氯碱企业一直采用该技术路线。但该工艺所需澄清桶庞大、占地多,为了达到好的澄清效果,须保证粗盐水中Ca/Mg大于1。(2)陶瓷膜盐水精制原盐溶解后经精制反应,进入陶瓷膜盐水过滤器,通过采用高效的“错流”过滤方式过滤去除精制反应后生成的全部悬浮粒子,保证精制盐水(渗透液)中的SS指标在1 ppm以下,直接送离子膜电解二次盐水精制。由于无机等陶瓷膜具有工艺流程简单、设备投入少、无需三氯化铁和次氯酸钠精制剂、
125、过滤精度高、不易堵塞、抗氧化性强等有机聚合物膜无法比拟的特点,使其在盐水精制工艺过程中的应用,有着其它精制及过滤技术难以达到的效果和优势,但该工艺主要设备过滤器系陶瓷制品,安装不当或受应力太大则易损坏。(3)CN过滤器CN过滤器,它固液分离效果显著,目前已广泛应用于钛白行业的钛白粉回收和硫酸行业废水净化循环利用。CN过滤器对悬浮物去除率高,其出水ss小于1mg/L,保证了一次精制盐水的质量,完全可以应用于当前离子膜烧碱的一次盐水精制处理。以CN过滤器为主的一次盐水精制新工艺,运行效果好,精制盐水质量高,若是隔膜碱盐水,只需采用CNII型过滤器一级过滤即可(出水ss3mg/L),若是离子膜碱盐水
126、则需采用CNII型+CNI型两级串联过滤(出水ss1mg/L)。整套工艺运行费用低,操作方便,但该工艺占地面积较大,单套能力小,仍属传统的终端过滤技术。(4)凯膜过滤流体经过滤元件,固液分离一次完成,得到几乎不含固态物质的液体。与传统澄清桶工艺相比,薄膜液体过滤工艺不需大型的澄清桶、砂滤器和-纤维素预涂型过滤器等设备。但由于膜的开孔率极高,孔径小,过滤速度主要由滤膜表面形成的滤饼透滤性能所决定,因此对颗粒大、刚性较好的CaCO3等不溶物有很好的滤出性能。而有机高分子、菌、藻类以及Mg(OH)2(特别是胶体形态)则对滤速有较大影响。因而在应用膜过滤时需设置小的澄清桶先除SO42-,再设置浮上桶,
127、并投加化学品NaClO、FeCl3,以尽可能去除有机物和减少Mg(OH)2的比例,以获得满意的过滤速度。也正由于粗盐水中的杂质是分别去除的,该工艺对原盐的要求低于传统澄清桶工艺,但过滤后的盐水质量高。其缺点是流程长、操作复杂,设备投入大。(5)颇尔膜过滤与国产过滤器比较,颇尔膜过滤器过滤介质是PE多孔烧结管,由于膜孔径为1.02.0m,其堵塞可能性比国产PE烧结管(2442m)小,且有脉冲洗,因而颇尔过滤器过滤及反洗效果优于国产过滤器。国内应用于一开一备。主要部分参数:脉冲洗周期8 h,基础洗时间96 h,化学清洗周期半年一次。颇尔安装在戈尔后面,其工艺流程为戈尔中间槽泵颇尔1次盐水库泵离子膜
128、。上述流程优点为: 对盐水质量得到双保险; 颇尔二级过滤,膜负荷低,膜寿命长。缺点为: 设备投资大; 运行费用高;由于使用PE材质,抗氧化性较差。从颇尔出水质量来看,在颇尔膜正常情况下,盐水SS在(0.10.3)10-6之间,符合离子膜一次盐水的质量要求。从技术方案的先进性、可靠性、经济性角度出发,本项目采用颇尔膜过滤或陶瓷膜工艺技术方案,待进一步论证后确定。 脱氯淡盐水除硝根据生产需要,淡盐水在化盐之前,需引出一部分淡盐水,脱除其中的硫酸根,满足电解槽对硫酸根浓度的要求。目前淡盐水除硝主要有氯化钡和膜脱硝两种工艺:氯化钡法是传统脱硝工艺,其特点是工艺流程短,设备投资少,运行稳定可靠,但由于氯
129、化钡精制剂价格较高,毒性大,储存运输不方便,造成运行成本较高;膜脱硝工艺是近几年出现的新工艺,其工艺特点是工艺流程长,初次投资大,但由于无需化学品试剂,运行成本低廉,而且还能生产出芒硝产品而受到市场的欢迎。10万吨/年装置膜法脱硝并非经济规模,考虑到本项目为填平补齐节省投资加之与原工艺相匹配,本项目采用传统的氯化钡法脱硝工艺。4.1.5 二次盐水精制及淡盐水脱氯(1)二次盐水精制离子膜法电解槽使用的高度选择性离子交换膜要求入槽盐水的Ca2+、Mg2+含量低于20ppb(wt),一次精制膜过滤器后的盐水中Ca2+、Mg2+含量只降到1ppm(wt)以下,因此必须进行二次精制,采用通用的螯合树脂交
130、换法再次处理,得到满足离子膜电解槽要求的合格精盐水。二次盐水精制的主要工艺设备是螯合树脂塔,分二塔式和三塔式流程。塔的运行与再生处理及其周期性切换程序控制,可由程序控制器PLC实现。PLC与集散控制系统DCS可以实现数据通讯;也可以直接由DCS实现控制。本工序拟选择三塔式流程。(2)淡盐水脱氯淡盐水脱氯有两种工艺路线:一种采用空气吹除法,该法脱氯效果欠佳,从淡盐水中分离出来的废氯气纯度低,无法汇入湿氯气总管送氯气处理工序,只能由烧碱液循环吸收,制成次氯酸钠溶液。另一种采用真空脱氯法,该法脱氯效果较好,通过蒸汽喷射器或真空泵提供的真空系统将含氯淡盐水中的游离氯抽出分离后进入湿氯气总管。本工序拟选
131、择真空+化学法淡盐水脱氯工艺技术。 碱液浓缩工艺技术方案选择碱液浓缩有逆流和顺流之分,也有单效、双效和三效之区别,效数越多其蒸汽消耗越低,但投资也越大,考虑能耗与经常费用,对于本项目,由于规模较大,采用双效降膜或三效逆流降膜蒸发较为经济合理。4.1.7 氯气处理(含废氯气处理)(1)氯气处理由电解槽出来的湿氯气,温度高并伴有大量的水蒸汽和杂质,具有较强的腐蚀性,必须经过冷却、干燥和净化处理。氯气处理系统分为洗涤、冷却、干燥、压缩输送四部分。由于湿氯气夹带盐雾等杂质,对后续设备的操作和寿命均有影响。近年来离子膜法制碱工艺的应用越来越多,一段钛冷被填料塔洗涤代替,较好地除去了湿氯气带出的盐雾,填料
132、采用CPVC花环,比以前的陶瓷填料性能优越,更促进了填料塔的广泛使用。氯气冷凝下来的氯水回收送淡盐水脱氯工序。对于干燥部分,在实际应用中已采用过多种干燥塔型和不同的组合方式,比较典型的有:a 一段泡沫塔、二段泡沫塔;b 一段填料塔、二段泡沫塔;c 一段填料塔、二段泡罩塔。一般采用两段干燥;也有采用三段填料塔或四段填料塔干燥,虽然投资大、维修工作量也大,但是干燥效果较好、操作也相对方便;还有采用一段五层泡沫塔的,但由于制造及安装要求高,重复性很差,不宜推广。国内应用最多的是填料塔和泡沫塔组合,这是两种典型的塔,泡沫塔的特点是结构简单、造价低、塔板数多;缺点是操作弹性小、不便于增加硫酸循环量,操作
133、弹性仅为15%,塔板阻力降大,一般为100120mmH2O,而且开孔的加工精度、酸泥沉积等因素易影响其操作稳定性。填料塔操作弹性大,易操作,压降小,但投资大,有效塔板数少。泡罩塔的特点介于泡沫塔与填料塔之间,塔板数多,压降与泡沫塔相当,操作弹性比较大。经过对以往经验的总结、比较,拟选择二段干燥:一段为填料干燥塔,二段采用泡罩干燥塔。氯气依次进入一段、二段干燥塔,采用浓硫酸从塔顶喷淋进行逆流干燥,严格控制各段喷淋硫酸浓度,一段为75%以上,二段为93%以上,使干燥后的出塔氯气含水量小于50ppm(wt)。从计算及分析来看,填料塔的操作是否稳定是影响干燥质量的关键因素,特别是出塔氯气温度。如20与
134、30时在75%(wt)H2SO4表面的水蒸汽分压相差一倍,这充分说明一段干燥塔为什么选用填料塔而不用板式塔。因为大量的循环酸容易控制温度,在前段干燥塔中热效应并不十分大,约为二段钛管冷却器的1/10。二段干燥选用泡罩塔,其理由一是二段干燥塔要有足够的塔板数保证干燥质量,二是泡罩塔有较好的操作弹性。离子膜法制碱的一大优势就是能根据需要调节生产规模,因此要求氯气处理工序具有较大的操作弹性,如选用泡沫塔,在低负荷生产时必须有足够的干氯气回流以维持塔的操作稳定,从而增加了硫酸消耗和动力消耗。另外,如都选用板式塔,除了出一段干燥塔的氯气温度不易控制外,还有一个缺点就是干燥系统的阻力降过大,难以满足压缩机
135、对进口氯气压力的要求,而且正常操作过程中硫酸的酸泥也会增加塔板的阻力。目前氯气输送设备有两种形式,一种是液环泵,另一种是离心式压缩机。液环泵对氯气中含水量要求不苛刻,但动力消耗大,输送量小,出口氯气压力低,适于生产规模在5万吨/年烧碱能力以下的氯气输送。离心式压缩机具有输送量大、排气压力较高、运转平稳、得以改善工作环境等优点。该设备能量消耗与同气量液环泵相比节电50%,但要求氯气中含水量50ppm(wt),适于5万吨/年烧碱规模以上的装置输送氯气。根据同类工程氯气处理系统的运行情况和综合分析比较的结果,拟定氯气处理工艺方案:湿氯气经氯水洗涤、钛管换热器,先直接、再间接的二段冷却;氯气除盐、降温
136、后先后经一段填料塔、二段泡罩塔干燥,使氯气含水量50wtppm;氯气输送选用国外引进大型离心式氯气压缩机。(2)液氯工序由于氯的液化温度与氯压力成单质函数关系,因此在工业上采用三种不同的氯气压力生产液氯:a 低压法:压缩机出口氯压力0.2MPa(表压)左右,液化温度-30。低压法冷耗量较大,对冷冻剂的要求较苛刻;b 中压法:压缩机出口氯压力0.40.8 MPa(表压),液化温度0+10。中压法对压力和温度的要求都比较平均,液化效率高,但操作较复杂;c 高压法:压缩机出口氯压力1.21.6MPa(表压),液化温度+10+50;高压法流程最短,操作最简单,能耗最低。表4-2为不同压力下液化1吨氯气
137、所需的电能。高压法当环境温度低于30,氯气输送过程中容易液化,造成积液;即使一个小泄漏都是非常危险的,因此整个装置的安全水平、可靠性不高;高压的氯气压缩机,其密封部分是个难题,不好解决;从操作过程和节能等方面考虑,本项目采用中压法氯液化,拟选用压力为0.8MPa。表4-2 不同压力下液化1吨氯气所需的电能项目液化压力(MPa)0.10.40.81.6压缩耗电,kWh/t5284257冷却耗电,kWh/t8758273合计耗电,kWh/t92866960液化开始温度,-36102553液化终止温度,-4221440(3)废氯气处理废氯气处理接纳开、停车时的低浓度氯气和事故状态下氯气系统的泄压氯气
138、,可采用烧碱液吸收或石灰乳吸收,石灰乳吸收效果差,设备庞大,需连续搅拌,动力消耗高,操作环境差。本工序选择烧碱液循环、冷却、吸收废氯气,制成次氯酸钠。4.1.8 氢气处理由电解槽出来的氢气温度高、含水量大、且含碱雾,故必须进行冷却。冷却分直接冷却和间接冷却两种,本工序拟选择氢气洗涤塔直接洗涤降温、列管换热器间接冷却,经水环式压缩机提压送至盐酸合成和其它用氢工序。 氯化氢合成工艺技术方案选择氯化氢合成可分为热不回收分体式、热回收分体式、二合一热回收工艺,本工序也即取盐酸合成中的一道工序。(1)热不回收分体式,热能不能回收,须散热,环境温度较高;(2)二合一热回收式工艺具有操作容易,设备维修简单,
139、热回收利用率高等优点,但设备加工要求高;(3)分体工艺具有操作容易、设备维修简单、产品质量控制容易等优点,但工艺流程较长。考虑本项目氯化氢规模较大,主要为生产自用,为有效的利用氯化氢生产过程中产生的反应热,同时能节省占地,本项目采用二合一热回收式工艺,即将氯化氢合成和热回收统一考虑,副产热水。 三氯化磷工艺技术方案选择合成三氯化磷工艺在国内外的相关报道较多,生产工艺大同小异,差距主要体现在生产过程中的自动控制水平以及三废(废水,废气,废渣)的控制和安全环保设施的设置,本次设计是国内独创气封,气压新工艺,解决了黄磷在熔磷,计量和输送过程中的安全环保问题,避免了机械运输过程中或设备检修中,液磷泄漏
140、中毒伤人的安全难题和做到在整个生产过程中无新增含磷废水的环保难题,并为生产安全稳定,自动化操作创造了条件。该工艺先进、安全、成熟、可靠:生产原理及基本化学反应:主反应 6Cl2+ P4 = 4PCl3副反应 PCl3+ Cl2= PCl5 6PCl5+ P4=10PCl3 三氯氢硅工艺技术方案选择合成三氯氢硅工艺在国内外的相关报道较少,生产工艺大同小异,差距主要体现在生产过程中的经验积累总结。目前生产工艺采用的硅粉氢氯化法,也叫西门子法,这是国内先进、成熟、可靠的方法。主反应式分别如下:副反应式分别如下:原料硅氢氯化法生产三氯氢硅的原料单一,主要是原料硅、氢气和氯气,生产中需要消耗大量的氯气和
141、氢气,非常适合作为氯碱企业的下游产品生产,平衡氯碱企业的氯气产品。天原公司生产的氯气、氢气能够稳定可靠地提供原料。原料硅氢氯化法是国内生产三氯氢硅的传统方法,技术成熟,便于掌握;产品质量好,三氯氢硅可达到高纯度的要求;反应平稳,容易控制,反应温度只有280360,系统压力不高,比较安全;产品收率高,副产物也可作产品出售,“三废”排放量少,环境污染小;而且近年来,国内对原料硅氢氯化法装置进行了一些改进,现在有一种特别适合能力1000015000t/a的三氯氢硅生产装置,装置的优点也比较突出。因此从原料和技术本身的角度来考虑,本项目选择硅氢氯化法生产三氯氢硅。 氯乙酸工艺技术方案选择在一些工业发达
142、的国家,主要是乙酸乙酐催化氯化法生产为主,而在我国则几乎一直采用硫磺法生产氯乙酸。采用醋酐催化法乙酸氯化工艺国外较多,大多为连续生产主要有美国的耐斯特工艺(Niacit)和德国的赫斯特生产工艺(HoechstA.G),前者为间歇法生产工艺,后者为连续生产工艺。国内在这方面具领先地位的是间隙法生产工艺,该工艺具有如下优点:(1)催化效率高,以醋酸和醋酐合计,其转化率为98%以上;(2)产品收率高,以醋酸和醋酐合计,其收率为95%以上;(3)醋酐既是催化剂,又是原料,即发生催化作用后自身又参加反应,生成一氯乙酸产品;(4)不留残渣,产品质量好;(5)母液不含残渣,便于综合利用。且具有较高的自动化水
143、平,使生产控制先进可靠,产品消耗低,产品质量好极具市场竞争力的优点,对原料的生产条件要求不高的特点,因而国内一般烧碱厂家均可配套选用,另外天原公司现有5000吨/年装置,也是采用此醋酐催化法,本次氯乙酸扩建拟仍采用该工艺技术方案。综上所述,本项目生产装置扩建拟采用乙酸氯气催化生产氯乙酸的原料路线,同时本着高起点,投资省的原则,工艺技术拟采用乙酸醋酐催化氯化反应生产氯乙酸的生产技术。4.2 工艺流程和消耗定额4.2.1 工艺流程简述(1)一次盐水及原盐储运(a)脱氯淡盐水精制及化盐水配制电解脱氯后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配水槽。为了避免盐水中的硫酸根积累超标,
144、淡盐水进配水槽之前先分流一部分约30%流量经除硫酸根后的淡盐水再进入配水槽。一次精制盐水排出的盐泥浆经板框压滤机压滤的滤清液、二次精制盐水工序由螯合树脂塔排出中和后的废盐水也返回配水槽,与其它工段输送来的水按比例调配成化盐水,经化盐水泵送回化盐池化盐。(b)化盐及一次盐水精制:暂按凯膜工艺由离子膜电解脱氯工序来的部分淡盐水流入1折流槽中,加入盐酸溶液调节PH至8.59后与氯化钡配制槽中配成20%的BaCl2溶液反应,再流入澄清桶,清液溢流至配水槽。硫酸钡沉淀物从澄清桶底部排出与凯膜过滤器中排出的盐泥和预处理器排出的泥浆混合进入渣池。在渣池中压缩空气搅拌和水洗涤,然后用盐泥泵打到板框压滤机压缩成
145、滤饼用车运出厂外,滤液流入滤液槽成为回收盐水,用滤液泵打入配水槽。用除氨盐水将配水槽的部分化盐水送出,经除氨盐水加热器,用蒸气将卤水加热4050后进入4#折流槽中,加入NaOH溶液和NaClO溶液后进入除氨反应槽,通入压缩空气搅拌,充分反应,除去氨和有机物,经氨吹除塔用鼓风机除去反应中生成的NH2Cl、氮气等气体,再用除氨盐水泵输送至配水槽。处理后的滤液、再生回收盐水、淡盐水在配水槽中一起混合成为稀盐水,经化盐换热器,用蒸气加热至5060后,再进入化盐桶与原盐混合,稀盐水通过盐层逐渐上升达到饱和状态,从化盐桶顶部出来成为饱和粗盐水,用液下泵输入2#折流槽,盐水浓度控制在305-315g/l。由
146、化盐岗位送来的粗盐水进入2#折流槽,与10%NaOH溶液和NaClO高位槽中的2NaClO溶液反应,调节pH值,除去Mg2+和菌藻类、腐殖酸等有机物,再流入前反应槽继续反应,用加压泵将盐水送到气水混合器与空气缓冲罐来的压缩空气混合进入加压溶气罐),再进入文丘里混合器与FeCl3计量泵输送来的FeCl3溶液混合后,进入预处理器,预处理器中渣物流入渣池中,盐水从上部溢流到后反应槽中,在第一个后反应槽中加入Na2CO3溶液继续反应,盐水自上部溢流至中间槽,用过滤器给料泵打入凯膜过滤器过滤,过滤后的盐水流到3#折流槽与Na2SO3高位槽中Na2SO3溶液反应除去盐水中的游离氯,制成过滤精盐水,自流入过
147、滤精盐水槽,用过滤精盐水泵输送至离子膜电解工序。凯膜过滤器运行一定时间后,为了保持较高过滤能力和较低的过滤压力,用酸洗液贮槽(F0119)中15盐酸进行化学再生。(c)脱氯淡盐水脱硝工艺氯化钡法是目前化学法脱除SO42-工业应用中最广泛采用的一种方法,其原理就是利用BaCl2与SO42-反应生成溶解度较小的BaSO4沉淀而达到去除盐水中SO42-的目的,其工艺操作简单,去除SO42-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;运行成本较高。(2)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。a 二次盐水精制工序过滤之后的盐
148、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,通过离子交换,使盐水中含有的微量Ca2+、Mg2+等多价阳离子含量达到规定值20ppb(wt)。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
149、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配水槽用作化盐水。b 电解工序本工序拟由4台复极式自然循环电解槽及电解系统附属设备:淡盐水储槽、淡盐水泵、阴极液储槽、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,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
150、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98.599.0%(vol%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8590,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仪累积计量从阴极液槽中用成
151、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99.9%(vol干基)。c 淡盐水脱氯工序淡盐水从脱氯塔上部加入,由脱氯真空泵将淡盐水中的游离氯抽出。氯气经冷却、分离后,回收至湿氯气总管。脱氯淡盐水先加入一定量的碱液调pH至9后加入亚硫酸钠溶液,除去残余的游离氯,最后由脱氯淡盐水泵送往一次盐水工段化盐。(3)蒸发蒸发采用双效降膜或三效逆流降膜工艺
152、。由电解工序送来的32%碱液首先进入烧碱缓冲贮槽,再用泵送至效降膜蒸发器,在效降膜蒸发器内被效降膜蒸发器来的水蒸汽加热,蒸发至36.5%后,再由过料泵打入板式换热器中,由效降膜蒸发器来的50%液碱和蒸汽冷凝液再次加热后,进入效降膜蒸发器内。在效降膜蒸发器内被效降膜蒸发器来的水蒸汽加热,蒸发至42%后,再由过料泵打入板式换热器中,由效降膜蒸发器来的50%液碱和蒸汽冷凝液再次加热后,进入效降膜蒸发器内。在效降膜蒸发器内被外界来的水蒸汽加热蒸发至50%左右的成品碱后出料,用过料泵打入板式换热器中,与效、效降膜蒸发器来的液碱换热降温后,再经成品碱冷却器用冷却水冷却到45送往成品碱贮槽。若生产固碱,则需
153、将32%的烧碱通过三效蒸发至48%后,送固碱工序生产固碱。(4)氯气处理从离子膜电解工序来的湿氯气进入氯气洗涤塔,经氯水洗涤冷却至40再送入氯气冷却器以7冷冻水进行冷却,使氯气温度冷到1215,经水雾分离器送到填料塔与浓硫酸逆流接触进行第一步脱水,从填料塔出来的氯气再送到泡罩塔与98%浓硫酸进行逆流接触进一步脱水,从泡罩塔出来后的氯气,其氯中含水量低于50ppm,然后经氯气压缩机压缩加压并经酸雾捕沫器后送氯气用户。(5)废气处理工序装置开停车及事故状态时的氯气先在吸收塔内用循环槽来的吸收碱液进行吸收,吸收反应后的尾气再进入尾气塔进一步用碱液吸收,使排出尾气达标后经风机在25m高处排至大气。同时
154、将吸收液制成10%NaClO产品送出界区。(6)氢气处理工序由离子膜电解工序来的湿氢气,进入氢气冷却塔下部,与塔内喷淋冷却水接触,直接进行冷却和洗涤,氢气中大部分杂质及蒸汽冷凝水被冷却水带走,排入氢气水封池,再由回水泵送回循环水系统。而温度降低的氢气从塔顶出来,进入氢气压缩机,压缩后的氢气经水雾捕沫器捕集水雾后至分配台,最后送出界区。(7)液氯工序自氯氢处理工序来的氯气进入液化器,在液化器中,氯气与5冷冻水换热被液化,经液氯分离器分离后,液氯流入液氯贮槽,再经液氯泵加压后装瓶或专用液氯气化器气化后送用氯系统。液氯分离器顶部出来的不凝气,经分配台送往废气处理、次氯酸钠或盐酸工序。(8)氯化氢合成
155、工序来自氯处理工序的氯气及液氯工序的液化尾气和来自氢处理工序的氢气,分别经氯气缓冲罐和氯气管道阻火器、氢气缓冲罐和氢气管道阻火器送入二合一合成炉,在石英灯头内混合燃烧反应生成氯化氢气体,气体向上经过炉筒段,合成炉的上段设有换热器,炉筒采用钢制水冷壁结构,由鳍片钢管焊接围成的炉筒上下端设有集水箱,通过管道与高位汽包连接,组成热水自然循环系统,换热管内和水冷壁管内热水吸收炉内高温氯化氢气体的热量后上升到汽包内,热水由上部汽泡引出送制冷机组做热源,部分水循环回流。氯化氢气体经过冷却后送三氯氢硅分厂。(9)三氯化磷在贮磷槽中,黄磷加热融化保温后,泵入黄磷中转槽经气压输送计量后进入氯化反应釜,一定量的氯
156、气经氯气缓冲罐通入氯化反应釜下部,与黄磷接触反应生成三氯化磷。控制反应釜压力20Kpa,反应釜温度86。三氯化磷蒸汽由蒸发管进入精馏塔,塔温控制在7677。精馏后至塔顶回流冷凝器冷凝,一部分回流至精馏塔,一部分进入三氯化磷计量槽经检验合格后进入三氯化磷成品储罐。不凝性气体经尾气吸收塔吸收后达标排放,污水排入污水处理池。(10)三氯氢硅三氯氢硅生产工艺可分为氯化工段,包括氯化氢脱水;三氯氢硅合成;三氯氢硅精馏及尾气处理工段见图4-1三氯氢硅流程简图。A 氯化氢脱水自离子膜烧碱氯氢处理来的氯化氢气体进入氯化氢缓冲罐,氯化氢缓冲罐中的氯化氢气体在下一步工序前需要进行降温,经过两级石墨冷却器分别用循环
157、水和-15盐水降温至40及10以下,经水雾分离器分离水雾后送到填料塔与浓硫酸逆流接触进行第一步脱水,从填料塔出来的氯化氢气再送到泡罩塔与98浓硫酸进行逆流接触进一步脱水,从泡罩塔出来后的氯化氢,其中含水量低于100ppm,然后经氯化氢压缩机压缩加压并经酸雾捕沫器后送三氯氢硅合成。 B 三氯氢硅合成原料硅以真空将原料硅吸入原料硅干燥器用电加热干燥,干燥后的原料硅以氮气吹入三氯氢硅沸腾反应炉;氯化氢气体经计量后也进入三氯氢硅沸腾反应炉。在此炉内仍用电加热原料硅,气固混合物在280380,自身放热合成三氯氢硅,过剩的热量及时经沸腾炉内的换热管取走。含三氯氢硅的气体经预冷器、过滤器、冷冻盐水冷却器冷凝
158、分离出粗三氯氢硅,粗三氯氢硅经计量罐计量后送粗三氯氢硅储槽,冷却后的气体经加压至0.7Mpa后再经冷冻盐水冷却器冷凝分离出粗三氯氢硅送粗三氯氢硅储槽。C 三氯氢硅精馏工段精馏采用二塔串联连续精馏流程,粗三氯氢硅泵入低沸塔,依次经过高沸塔,低沸塔0.6MPa(表压),高沸塔0.3MPa(表压),高低沸塔顶设循环水冷却器降低能耗和方便调节不同用户的需求。塔顶馏出物经冷凝回流,塔底馏出物经再沸器加热后部分返回到塔内,高沸塔塔顶的馏出物可达99.9%以上的三氯氢硅合格产品,直接送至三氯氢硅成品罐区,产品中BCl3的含量小于200ppb。高沸塔塔釜料主要是四氯化硅送至四氯化硅储罐暂存后送水解。SiCl4
159、副产品排渣塔精馏尾气淋洗塔副产盐酸水SiO2 与 酸水处理后的渣埋地原料硅三氯氢硅沸腾反应炉精 馏SiHCl3产品过滤冷凝HCl脱水淋洗塔处理压缩冷凝 图4-1 三氯氢硅工艺流程简图D 尾气及四氯化硅处理工段三氯氢硅加压冷凝后尾气含有氢气、氯化氢和部分硅氯化物和三氯氢硅蒸馏塔塔顶不凝气,其中含有少量的氯化氢,采用每塔五段喷淋三级吸收成副产盐酸,洗去尾气中少量的三氯氢硅和副产的硅氯化物及氯化氢气体等酸性有害物质后有组织排放;由于市场原因四氯化硅有时难以出售,本项目建设四氯化硅处理装置,将四氯化硅加热气化,采用每塔五段喷淋三级淋洗,稀酸水用于尾气吸收成副产盐酸。平均用水量:0.55 m3/h,用于
160、处理尾气和四氯化硅时喷淋水以及硅氯化物的水解物时压滤液及洗水,全部用于副产盐酸系统,工艺流程见图4-2尾气及四氯化硅处理工艺流程简图:隔流池排污泵板框压滤机尾气一级喷淋尾气二级喷淋尾气三级喷淋尾气循环池及泵循环池及泵副产盐酸循环池及泵水尾气图4-2 尾气及四氯化硅处理工艺流程简图(11)氯乙酸氯乙酸的生产过程共分醋酸氯化、氯乙酸结晶和氯乙酸分离三道工序,此次设计根据氯乙酸晶体的特性,与搬迁时一样采用了双级推料连续离心分离方法,进一步提高产品质量。氯乙酸系以醋酸和氯气为原料,在有醋酐存在下进行的取代反应生成物。该反应机理较复杂且时间较长,一般在反应釜中的停留时间达30小时方到终点,因而连续生产投
161、料比例和出料组份难以控制,现有生产企业大多采用间歇操作方法,此项目生产装置的扩建也采用此传统适用的方法。.2 生产流程简述(流程简图见4-2)A 氯化、结晶、分离外购的醋酸,首先泵送入醋酸贮罐中,再由醋酸泵送入醋酸计量槽,每批投醋酸5500kg,主氯化釜中的料液自计量槽倒入(开车时主釜液为纯醋酸),加醋酐500550kg(视冷冻盐水状况而定,冷却状况好少加,反之则多加)。将主氯化釜料液升温至95,开始通入氯气。氯气经氯气缓冲罐调节压力后,经氯气分配台计量后进入各套主氯化釜。主氯化釜温度控制在1053,开始23小时,通氯量为120180kg/hr(空气流量计为6075m3/hr),当反应温度开始
162、上升后,加大通氯量至240300kg/hr(空气流量计为100120m3/hr),当氯化液比重达到1.31/80时,通氯量依次按m3/hr逐渐减小,以冷凝器出口气体不发黄为准,直至反应完成。正常操作时,氯化反应温度用夹套蒸汽或冷却水来控制,要避免频繁地升降温,尽量少用蒸汽,利用反应热和冷却水控制反应釜温度平稳在1053。当氯化液比重达到1.355/80,用色谱检测醋酸含量1.5%时即达到反应终点,停止通氯,保温半小时后氮气送入结晶釜缓慢降温结晶,当料液温度达到25左右时(夏天可控制在30左右)结晶结束,固液混合物料以母液调节固液比达到21左右,由结晶釜下部放入中间槽,中间槽调节一定的料液流量送
163、入离心机进行固液分离,分离后的固体物料经干燥后包装即为成品。B 氯化氢气体处理氯乙酸反应釜反应生成的主要含氯化氢的气体经过一段循环水冷却,二、三段冷冻盐水冷却,其冷凝液相返回氯化釜,气相进入副产盐酸工段,该部分已于搬迁时已建成,与前次建成的尾气混合经降膜吸收和尾气吸收,尾气再经碱液洗涤后达标排放,吸收水逆气相流从降膜吸收塔中排出副产盐酸。4.2.2 主要产品消耗定额(1)32%NaOH消耗定额(包括一次盐水、电解、氯氢处理和废气处理)详见表4-3。表4-3 32%NaOH消耗定额(以1吨100%NaOH计)序号名称及技术规格单位数量备注1原盐(NaCl 99.02%)kg15802碳酸钠 (N
164、a2CO398)kg133高纯盐酸 (31%HCl)kg1604三氯化铁 (FeCl396)kg0.65亚硫酸钠 Na2SO396%kg1.56氯化钡(BaCl2.2H2O98%)kg21.77纯水 电阻率1105W-cmm32.58离子交换树脂l0.0099烧碱 (NaOH以100%计)kg5510蒸汽 0.4MPa(A)t0.511循环水 32 t=8m39612生产上水 25m3313硫酸98%kg18.014动力电 380VkWh18015直流电耗 DCKWh215016离子膜m20.007517仪表空气 0.6MPaGNm3/h700最大18工艺空气 0.6MPaGNm3/h450间
165、断最大19氮气 0.6MPaGNm3/h550开停车20冷冻水+10 t=3m320(2)蒸发(NaOH从32%浓缩到50%)消耗定额详见表4-4。表4-4 蒸发消耗定额(以每吨100%NaOH计)序号名称及技术规格单位数量备注132% NaOHkg31252蒸汽0.8MPaGkg7603循环水32 t=8m3474仪表空气Nm3/h355动力电 380VkWh7.5(3)液氯消耗定额详见表4-6。表4-6 液氯消耗定额(以每吨100%液氯计)序号名称及技术规格单位数量备注1氯气Cl2=100%kg10002动力电(包括冷冻量) 380VkWh6910kv3硫酸 98%kg1.44循环水(包括
166、冷冻机组)30,t=8m3405蒸汽t0.16生产上水m327氮气0.6MPaGNm32(4)三氯化磷产品消耗以一吨实物为基准,产品质量符合标准。表4-8 原材料及辅助材料消耗定额序号物料名称及规格单位消耗定额备注1黄磷:P98%t0.2282氯气:Cl299.5%(体积)t0.793水t0.54电kWh305蒸汽0.4MPat0.46氮气Nm357仪表空气Nm360(5)三氯氢硅产品消耗以一吨实物为基准,产品质量符合标准。表4-9 原材料及辅助材料消耗定额序号物料名称及规格单位消耗定额备注1工业原料硅:Si98%t0.2802氯气:Cl299.5%(体积)t1.23氢气: H298.5%(体
167、积)m35004水t32.65蒸汽0.4MPat1.66电kWh688.87氮气Nm344.88仪表空气Nm380(6)氯乙酸产品消耗以一吨实物为基准,产品质量符合HG/T3271-1990行业标准。表4-10 原材料及辅助材料消耗定额序号物料名称及规格单 位消耗定额备 注1冰醋酸:CH3COOH99.5%t0.6652氯气:Cl99.5%(体积)t0.8503醋酐:(CH3CO)2O 98.5% t0.0564碱液:NaOH4,40%t0.0165包装袋 40kg只25.56一次水:25t0.97循环水:32t2808电kWh3809蒸汽:0.8Mpat0.510冷冻盐水:-30t10911
168、冷冻盐水:-15t19612干空气:露点低于-20Nm3204.3 主要设备的选择离子膜法电解饱和氯化钠盐水生产氯碱的工艺设备主要是在材质方面突出两个特点,即具备防腐蚀性和洁净性。防腐蚀性是由于生产中的原料、中间产品和成品介质,如:盐水、烧碱、湿氯气、盐酸、硫酸和次氯酸钠等有较强的腐蚀性,因此设备的制造材料应耐腐蚀。针对各种介质的腐蚀特点和不同的工艺操作条件可分别采用碳钢、碳钢衬里、不锈钢、钛、镍、低合金钢、耐热钢、哈氏合金与高硅铸铁等金属材料,还可采用玻璃钢、聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚丙烯、氟塑料及聚氯乙烯/玻璃钢加强等多种非金属材料。设备材料还应具备洁净性是由于进入离子膜电解槽的盐水、纯水
169、、盐酸等介质必须达到规定的纯度指标,否则,会引起电解效率下降,甚至会损坏离子膜和极板的涂层,所以有关设备需选用含杂量低的材料,如钢衬低钙、镁橡胶,玻璃钢,聚丙烯等。另外值得特别注意的是氯气和三氯化磷属于极毒性危害物质,氢气、三氯化磷和三氯氢硅属于易燃易爆危险物质,因此对设备的密封性能、制造及检验要求均应严格执行国家、部级和行业的现行有关规定。电解槽是本项目的关键设备,前面已述及。三氯化磷采用了较多的搪玻璃设备,如合成釜选用0.50m3反应釜,内设盘管、外设夹套,黄磷储存采用热水熔融法,以液下泵送达使用地点;三氯氢硅的关键设备是三氯氢硅沸腾炉,三氯氢硅沸腾炉的工艺参数,目前已有成熟的技术。规格为
170、8007520的三氯氢硅沸腾反应炉,年生产能力为2500吨;本生产装置年设计生产能力为15000吨,采用6台沸腾炉并联生产,技术可靠,规避了以单纯增大设备的方式带来的技术风险;精馏本次设计精馏流程采用两塔串联流程,原料一次经过两塔得到99.9%以上的三氯氢硅产品。产品中BCl3的含量小于200ppb,四氯化硅含量低于500ppm,可满足多晶硅生产所需原料的要求,精馏塔采用筛板塔,塔盘数为100块。主要定型设备的机泵选用定型设备,设备满足工艺要求,保证生产正常运行。接触大量腐蚀性流体,如氯化氢等,因此设备需要选择优良的防腐材料。根据上述概况,主要设备的选择见表4-8:表4-8 主要设备一览表序号
171、设备名称规格型号材料数量备 注一盐水一次精制工序11#折流槽8008003000 ,V=1.92m3CPVC122#折流槽8008003000 ,V=1.92m3CPVC13前反应槽40006012,V=75m3CS/玻璃鳞片1附搅拌器桨式,直径:1500mm两层, 转速:20rpm附搅拌器电机N=5.5kW n=1445rpm附减速机I=1/594文丘里混合器159/2731600,V=0.057m3CPVC15气水混合器426/ 1591086, V=0.06m3 CS/HRL26后反应槽40006012,V=75m3CS/玻璃鳞片2附搅拌器桨式,直径:1500mm两层, 转速:20rpm
172、附搅拌器电机N=5.5kW n=1445rpm附减速机I=1/597HVM膜过滤器F=100m2CS/HRL3卖方供货83#折流槽8008005000, V=3.2m3 PVC19化盐水换热器板式 F=17.48m2 Ti110澄清桶1000011000,V=405m3CS/玻璃鳞片1图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 分项名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段STAGE 图号 DWG. NO. 分项名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段STAG
173、E 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 分项名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段STAGE 图号 DWG. NO. 分项名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段STAGE 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 分项名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段STAGE 图号 DWG. NO. 分项名称SUBPROJECT 项目
174、名称PROJECT 设计阶段STAGE 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 分项名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段STAGE 图号 DWG. NO. 分项名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段STAGE 附搅耙电机N=3kW 搅耙转速:0.108r/min附凝聚区搅拌器电机N=1.5kW,转速:12.7r/min附搅拌器电机减速机I=1/28911配水槽100006500(H),V=510m3FRP212预处理器840016299 ,V=54
175、4.6m3Q235-A113加压溶气罐20004900(TL) ,V=17.65m316MnR/HRL114化盐池90001100, V=65m3FRP215化盐池给料泵Q=150m3/h, H=37米CF-8M1+1附电机 N=kW 16加压泵Q=180m3/h, H=70米Ti1+1变频控制附电机 N=kW 17过滤器进液泵Q=60m3/h,H=35米Ti3附电机 N=kW 18盐泥泵Q=40m3/h, H=47米CF-8M1+1附电机 N=22kW 19酸洗液进液泵Q=25m3/h, H=25米CS/F41图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计
176、阶段 STAGE 专业 SPECIAL 附电机 N=4kW 20过滤精盐水泵Q=115m3/h, H=35米Ti1+1图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 附电机 N=kW 21卤水泵Q=40m3/h, H=15米Ti1+1图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 附电机 N=kW 22粗盐水输送泵Q=60m3/
177、h,H=米CF-8M1+1图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 附电机 N=kW 23盐泥压滤机F=150m2钢/增强聚丙烯1图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO.
178、装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 附电机 N=3kW 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECI
179、AL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业
180、SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 二离子膜电解工序图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设
181、计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJ
182、ECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 1树脂过滤器CS/HRLL1图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 2脱氯真空泵Ti1+1(带分离器和冷却器)3二次精制盐水贮槽FRP14回收盐水贮槽FRP15废水贮槽FRP16盐水高位槽TA217淡盐水循环槽TA218碱液循环槽N6/16MnR19碱液高位槽16MnR/N6110阳极液排放槽FRP111阴极液排放槽0Cr18Ni9112脱氯
183、盐水槽FRP113亚硫酸钠贮槽0Cr18Ni9114成品碱中间槽0Cr18Ni9115高纯盐酸贮槽低钙镁FRP116纯水贮槽低钙镁FRP117阴极液水封0Cr18Ni9418氮气水封(1)20119氮气水封(2)钢或PVC120氢气密封罐Q235-A121盐水换热器Ti122仪表冷却器(1)Ti123碱液冷却器Ni1211 1 11 11 11 1 11 11 4成品碱冷却器Ni125氯水加热器Ti1图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 分项名称SUBPROJECT 项目名称PROJEC
184、T 设计阶段STAGE 图号 DWG. NO. 分项名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段STAGE 26氯水冷却器TA2127仪表冷却器(2)Ti128仪表冷却器(3)Ti129精盐水泵Ti1+130回收盐水泵Ti131废水泵CS+F40132淡盐水泵Ti1+133地坑泵CS+F40134碱液循环泵CD4MCu1+135成品碱泵SUS3041+136阳极液排液泵Ti137阴极液排液泵304138脱氯淡盐水泵Ti1+139成品碱泵CF8140高纯盐酸泵CS+F401+141纯水泵CF81+142纯水泵CF8143电解槽BiTAC-888Ti/SUS304/SUS310S4台
185、引进44离子交换树脂塔CS/HRLL3引进45脱氯塔TA2146树脂捕集器Q235-A/HRL1图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 分项名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段STAGE 图号 DWG. NO. 分项名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段STAGE 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称P
186、ROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 47电解槽用吊车组合件148油压动力单元组合件1套引进49油压分配器(右)4 套引进50油压分配器(左)4 套引进51离子膜4111 张引进52修槽设备1套三离子膜蒸发序图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL (一)预浓缩部分图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 1效降膜蒸发器SS12效降膜蒸发器LC-Ni/CS13效降膜蒸发器LC-Ni/CS14碱换热器Ni/CS15碱预
187、热器LC-Ni/CS16成品碱冷却器Hast1732%NaOH泵CF-8M1+1839%NaOH泵CF-8M1+1950%NaOH泵Ni1+1950%NaOH输送泵CF-8M1+11062.2%NaOH泵Ni1+11132% NaOH 贮槽00Cr19Ni1021250% NaOH 中间槽00Cr17Ni14Mo2213EV-1201冷凝水槽16MnR1(二)浓缩部分1降膜浓缩器LC-Ni12分配器LC-Ni1(三)冷凝水及真空部分1表面冷凝器0Cr18Ni12Mo2Ti12表面冷凝器0Cr18Ni12Mo2Ti13水环式真空泵CI/SS1+14冷凝水泵CF-81+15C-7301的真空泵CI
188、/SS1+16冷凝水槽00Cr17Ni14Mo21(四)废水部分1废水收集池泵CF-812废水收集池砼1四氯氢处理工序图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECI
189、AL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL (一)氯气处理部分图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段
190、STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT
191、设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PRO
192、JECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目
193、名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJE
194、CT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUB
195、PROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置
196、名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. N
197、O. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 D
198、WG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL
199、 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SP
200、ECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE
201、专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 S
202、TAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 图号 DWG. NO. 装置名称SUBPROJECT 项目名称PROJECT 设计阶段 STAGE 专业 SPECIAL 1氯气压缩机组150kw 220015001550组合件222#氯水冷却器F=9
203、7.8Ti131#氯水冷却器F=97.8Ti14氯气冷却器F=150Ti25循环酸冷却器F=80HAC-2761698%硫酸冷却器F=80SUS31617水雾分离器19005622V=15.9 m3Q235-A/FRP18酸捕沫器2400562016MnR192#氯水循环泵IEJ150-125-400 Q=240m3/h H=41mTi1+110硫酸循环泵Q=140m3/h HAS-C1+11198%硫酸泵Q=10m3/hCF81+112浓硫酸泵Q=40m3/h CF8113稀酸泵Q=10m3/hHAS-C2761141#氯水循环泵IEJ150-125-400 Q=240m3/h H=41mT
204、i1+115氯气分配台500x4200 16MnR1162#氯气洗涤塔290013235 V=87.2m3PVC/FRP117填料干燥塔240015000PVC/FRP118泡罩干燥塔200013000PVC/FRP1191#氯气洗涤塔290013235 V=87.2m3PVC/FRP120呼吸罐300x1400PVC12198%硫酸贮槽4200X4564 V=63m3Q235-A12298%硫酸高位槽8002156Q235-A123稀硫酸贮槽45005000 V=89m3FRP1五氢气处理部分1氢气压缩机组150kw 2200150015502+12洗涤液冷却器V60-163CH F=97.
205、8SUS30413水雾捕沫器24005622 V=15.9 m316MnR14氢气阻火器8001900Q235-B15洗涤液循环泵IEJ150-125-400 Q=240m3/h H=41mCI26循环回水泵CI27氢气分配台5004000Q235-A18氢气冷却塔200010000Q235-A19氢气洗涤塔240014000Q235-A1六液氯工序1氯气压缩机150kw 220015001550组合22液化机组200kw 220015001550组合23硫酸冷却器螺旋板800X1500 F=40m22014捕沫器16MnR15液氯泵SUS 31626热水泵30427尾气分配台2018硫酸分离
206、器600100016MnR19液氯贮槽2200980016MnDR610液氯中间槽1400260016MnDR211液氯钢瓶16MnR10012水冷却器F=80m220213盐水冷却器F=80m220214液氯汽化器500X5942, F=24.85m216MnR2七氯化氢合成工序1二合一合成炉700X10300不透性石墨12氯化氢冷却器石墨2九三氯化磷1合成釜1400X3200搪玻璃52三氯化磷精馏塔1000X7600组合件53尾气洗涤塔600X7600组合件1十三氯氢硅合成1三氯氢硅合成炉800X732016MnR.16Mn62机前一冷却器 F=80m2Q235B+石墨43机前-35度冷凝
207、器12004183 F=200m216MnR.16MnD24机后-35度冷凝器6004183 F=120m216MnR.16MnD5三氯氢硅压缩机组合件26低沸塔10004300030417高沸塔10004300030418低沸塔再沸器6004300 F=50m230419高沸塔再沸器8004360 F=70m2304110低沸塔顶凝器12004500 F=180m2304111高沸塔顶凝器10004500 F=120m23041十一氯乙酸1氯化釜V=10000L搪玻璃62结晶釜V=10000L搪玻璃43双级推料离心机组合件14中间槽V=10000L搪玻璃14.4 自动控制 设计范围该项目自控
208、范围包括烧碱装置(包括一次盐水精制、二次盐水精制、离子膜电解、蒸发、氯化氢合成、氯氢处理、液氯工序等工序)、三氯化磷装置、三氯氢硅装置、氯乙酸装置与冷冻站、空压站、脱盐水站等辅助设施、公用工程。 自控水平由于整个项目中的原料和产品大多都是易燃、易爆以及有毒介质,所以所有装置必须进行防火、防爆、防毒和防腐蚀。现场检测仪表主要采用隔爆型仪表和部分本安仪表。装置环境设置有可燃、有毒检测传感器,以监视、报警,杜绝人身伤害事故发生。 根据生产要求及目前国内外同类装置控制水平,本项目自动控制及仪表采用中央集中监控和就地指示相结合的方式。一次盐水,二次盐水,电解,氯氢装置及配套辅助设施、公用工程等采用DCS
209、系统,生产过程中主要的和重要的工艺操作参数及全部控制回路、联锁报警系统、紧急开停车系统、电气设备状态运行系统、可燃、有毒气体浓度检测报警等信号,都在DCS系统进行集中实时监控,便于对整个生产过程实施有效监督管理,确保生产安全可靠稳定运行。少数特别重要的报警信号送操作台上的信号报警器,通过声光信号提醒操作人员注意,并采取相应措施避免发生影响装置生产的事故发生。盐水过滤系统的程序控制由随工序引进PLC逻辑控制系统控制。为了对生产过程中原、辅料、中间产品、产品、能耗进行全面管理。本项目通过自动检测计量,在DCS系统中按要求做控制、显示、累积、报警、打印,便于考核管理。三氯氢硅和三氯化磷各设一DCS系
210、统。 设计引用标准(1)国际标准及规范ISA-S5.1-92 Instrumentation Symbol and IdentificationISA-S75.01 Control Valve Sizing Equations ANSI/ISA-S75.04 Face-to-Face Dimensions for Flanged Control Valves ANSI B16.104 Control Valves Seat Leakage ANSI B16.5 Pipe Flanges and Flanged Fittings ANSI B1.20.1 Pipe Threads (2)国家标准
211、GB/T2624-93流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量 GB50093-2002自动化仪表工程施工及验收规范 (3)国家行业标准及规范HG/T20688-2000化工工厂初步设计文件内容深度规定HG/T20505-2000过程检测和控制系统用文字代号和图形符号HG/T20507-2000自动化仪表选型规定 HG/T20508-2000控制室设计规定 HG/T20509-2000仪表供电设计规定HG/T20510-2000仪表供气设计规定HG/T20511-2000信号报警联锁系统设计规定HG/T20512-2000仪表配管配线设计规定HG/T20513-2000仪表
212、系统接地设计规定HG/T20514-2000仪表及配线伴热和绝热保温设计规定HG/T20515-2000仪表隔离和吹洗设计规定HG/T20516-2000自动分析器室设计规定HG/T20573-95分散型控制系统工程设计规定HG/T2063620639-1998化工装置自控工程设计规定(上下卷)HG/T21581-95自控安装图册 控制方案(1)本项目属于填平补齐新增项目,各装置除三氯化磷和三氯氢硅外中央控制室在一期中已经设立,所以新建装置所用到的DCS控制系统都安装在原有的中央控制室内,对该装置进行集中监控。DCS的CPU、电源卡、通讯总线以及控制用的I/O卡进行冗余设置,操作站上分别组态了
213、生产装置的内容,一旦任意一台操作站故障,其余操作站可以继续进行全厂的操作,以实现高度的可靠和安全运行。(2)烧碱装置DCS系统大致配置如下:7台操作站(包括一个工程师站),其中中央控制室4台、现场操作室3台,配置21”彩色CRT显示器和键盘2台打印机(实时打印、报警打印、报表、岗位记录打印)1套大容量存贮单元双重化的通讯系统带冗余配置的控制单元和电源装置带I/O单元(控制用I/O单元冗余配置)带有可与其他控制系统联络的通讯接口(全厂信息管理系统)、UPS等辅助设备。(3)项目中对生产过程中不直接影响产品质量和安全的检测参数采用就地指示。对生产过程中的关键参数通过各种类型的传感器、变送器转换成D
214、CS能够接收的标准信号送DCS,在中央控制室进行集中监控和报警。(4)项目中对影响产品质量和生产稳定的参数,由DCS对各种控制回路(包括单参数和复杂控制回路)进行自动调节。某些关键的调节回路还根据在线分析仪表的检测参数来调整其设定值。复杂回路有串级、分程及回流比控制等形式。(5)项目中各装置的信号报警、联锁由DCS实现,信号来源一部分是各种工艺参数测量值,另一部分是来自现场信号传感器接点开关。联锁输出信号从DCS送出。少数特别重要的报警信号送操作台上的信号报警器,通过声光信号提醒操作人员注意,并采取相应措施避免发生影响装置生产的事故发生。(6)公用工程部分如脱盐水站、循环水、空压站等装置的重要
215、参数的监控由DCS系统实施,一般参数可就地监控。(7)三氯化磷设一DCS操作和控制站;(8)三氯氢硅设一DCS操作和控制站; 仪表选型4.4.5.1 选型原则由于工艺生产过程较复杂,且具有爆炸、毒性的特点,对工艺操作、生产控制要求严格,为了不致于因为仪表故障而影响正常生产,应选择安全、稳定、可靠的仪表设备和材料。为了保证整个工厂自控系统的先进性和可靠性,根据各装置的环境特征和物料特性,所有需要集中显示和控制的工艺参数测量变送器均选用具有HART通讯协议的智能型电动仪表,变送器尽量考虑带就地指示表。执行机构一般选用带电/气阀门定位器的气动薄膜调节阀,所有自动调节阀都有阀位指示。烧碱装置中由供货商
216、成套提供的装置(如盐水过滤系统、离子膜蒸发及氯压机等),现场主要仪表由供货商成套带来。(1)仪表选型原则:以满足工艺要求,生产安全、稳定和经济性为前提,在相同条件下,优先选择国产仪表,当其无法满足具体要求时,则选用进口仪表。(2)所有仪表与被测介质部件的材质以及安装管材均严格按各生产装置中工艺介质对材质的要求。一般来说,制造厂商供应的仪表与被测介质接触部件的材质等级不低于不锈钢。无腐蚀介质管道上的调节阀,切断阀的阀体材质可以选用碳钢,以利降低工程造价。(3)用于可燃性气体和粉尘等爆炸、火灾危险场所的电动仪表,根据生产装置所确定的危险场所类别以及被测介质的危险程度选择相应的防爆结构形式,隔爆型仪
217、表为主,本安型仪表为辅,防护等级为IP55。4.4.5.2 主要仪表选型(1)温度测量仪表a 集中检测温度采用一体化防爆型Pt100铠装铂电阻,K型和S型铠装热电偶温度变送器。b 就地温度指示采用万向型抽芯式双金属温度计,温度计的外壳是全天候防护型的。c 供DCS报警、联锁用的温度极限信号检测采用温度开关。d 所有测温仪表均采用温度计外套管。碳钢和不锈钢材质的温度计外套管由测温仪表成套供应。强腐蚀性介质的温度计外套管外侧要复PTFE膜片,温度计外套管和外侧PTFE膜片应由同一供应商成套。(2)压力和差压测量仪表a 集中检测仪表采用防爆型电动压力和差压变送器,变送器与被测介质接触部件的材质有31
218、6L和哈氏合金,强腐蚀性介质则考虑采用PTFE或钽膜片。b 供DCS报警和联锁用的压力和差压极限信号检测采用压力和差压开关。c 就地压力测量仪表采用不锈钢压力表、隔膜式压力表和膜盒压力表。(3)流量检测仪表a 涡街流量计和电磁流量计使用越来越广泛的原因是精度高(电磁流量计为0.5%,涡街流量计为1%),安装方便(不用引出导压管,保温(护)箱,不需要保温伴热),前后直管段短(工艺配管容易满足),维护工作量小。b 用于计算成本或高精度流量检测,采用质量流量计。c 大尺寸工艺管道或高温、高压介质不能采用涡街或电磁流量计的场合采用标准节流装置与差压变送器配合组成的流量检测系统,标准节流装置采用法兰取压
219、同心孔板,孔板的材质根据被测介质而定。d 供DCS报警、联锁用的流量极限信号检测采用流量开关。e 就地流量指示采用金属转子流量计、水表等。f 对于循环水量的计量,就地显示使用水表,如需远传,则使用电磁流量计。(4)液位测量仪表a 常压设备液位的连续测量采用法兰式差压液位变送器。测量有压设备液位采用负压端配毛细管远传法兰的差压变送器。b 一般清洁且腐蚀性不很强的介质可用316L材质,测量范围在2000mm以内,比重在0.51.5之间的液位连续测量采用浮筒液位变送器。浮筒液位变送器以设备侧装外浮筒为主。c 大型贮罐的液位测量采用设备顶装射线液位计与差压液位变送器兼用。d 现场指示用的液位仪表采用磁
220、性翻柱液位计。e 供DCS报警、联锁用的液位极限信号检测,根据不同工况和介质采用不同的液位开关。一般采用浮球式液位开关、超声波液位开关及阻旋式固体料位开关等。(5)在线过程分析仪表分析仪表的设置应以保证产品质量,确保安全生产,增加经济效益为前提,根据工艺介质及操作条件选择先进可靠、操作维修简便的过程分析仪表。本项目的烧碱装置中有多个PH计及ORP分析仪。(6)控制阀a 结构形式一般情况下,控制阀采用弹簧平衡气动薄膜执行机构。根据允许压差和泄漏要求选用单座阀、套筒阀、蝶阀和旋转球阀。旋转球阀又分V型球阀、O型球阀和偏芯球阀。上述控制阀的泄漏等级均可达4级或以上,完全可满足工艺控制要求。有气蚀的场
221、合要求采取防空化和防气蚀措施,如采用多级降压内件等。b 流量特性的选择等百分比流量特性适应性广,特别适合开车阶段低负荷运转的场合,S值太小的控制阀尤其要选等百分比流量特性。本装置的大多数控制阀选用等百分比流量特性。若通过控制阀的压力降是常数(如减压系统和某些液位调节系统),则选用线性流量特性。快开流量特性只用于两位动作的切断阀。c 阀门材质的选择控制阀阀体材质根据管道规范选择,一般与管道材质相同。在某些场合下则可选高一档,如管道材质为碳钢,而控制阀阀体材质为不锈钢。阀内件材质起码是不锈钢。腐蚀性介质根据管道规范要求,采用其他合金材质或特种金属材质,如哈氏合金、锆材等。d 本装置控制阀口径尺寸全
222、部由制造厂商经计算后确定。e 控制阀的附件如电气阀门定位器、电气转换器、电磁阀及阀位指示开关等均与控制阀成套供应。4.4.6 仪表的供电和供气(1)本项目中所有装置的交流电源利用电气专业提供的220VAC10%,频率501Hz的电源,中央控制室设有UPS间,内设一套30KVA(220VAC/50Hz)UPS电源系统,且有30分钟的备用容量。(2)仪表用压缩空气由专门的装置统一提供,同时配置仪表气源储罐。要求供气压力0.50.7MPa,其中烧碱装置的气量需约480Nm3/h。压缩空气要求无油(油份含量8ppm ),无水(操作压力下露点温度-40),除去3m以上的微粒。供气发生事故时,由贮气罐保证
223、供气30分钟。4.4.7 安全技术措施(1)仪表或仪表系统的故障安全设计已考虑到仪表、仪表气源和/或电源发生故障时,人身和工厂设备的安全;(2)除仪表空气外,不允许将任何工艺流体引入到控制室;(3)仪表系统由于采用了安全栅,故接地系统考虑了保护接地和工作接地,工作接地要求1,保护接地要求4,并由电气专业引入控制室仪表盘内接地汇流铜条;(4)在爆炸危险区域安装的电动仪表及其接线必须满足相应的防爆要求。防爆型或本安型仪表,应具有权威机关颁发的防爆合格证书;(5)所有仪表均有永久性的防腐金属铭牌标记;(6)整个项目中所有装置仪表采用防爆型或本安型仪表。工艺过程的主要温度、压力、液位、流量在DCS上设
224、置报警,以便操作人员发现故障并及时处理。4.5 装置界区内公用工程设施本项目所需蒸汽由厂区原蒸汽管网供给;循环冷却水由原厂区循环水站供给;氮气和仪表空气在原空压厂房新增部分设备;除盐水站、冷冻站和变配电站需单独设立,具体设施见相应章节。4.6 工艺装置“三废”排放与预处理 “三废”排放量本项目“三废”排放总量如下:废气:5042Nm3/h;废水:55.5m3/h;固废:17559.225t/a,其中2400t/a(75%H2SO4)作为副产品外售,0.225t/a是危险化学品,必须交有资质的单位进行处理。“三废”来源、数量、排放规律、排放方式及去向以及污染物组成情况见详见表4-94-11。表4
225、-9 废气排放表序号废气来源及名称污染物组成排放量(Nm3/h)排放规律排放去向G1尾气吸收塔排放,尾气处理工序含氯废气Cl299.5%压力 0.20.3MPaG(缓冲储存压力0.7MPaG)温变 常温露点 -40(2)需用量:751Nm3/h(最大值,间断)(3)来源及供应:由本厂制氮站管道送入。综上所述,本项目的原料、辅助材料、动力燃料供应是有保证的,能满足生产的需要。6 建厂条件和厂址选择6.1建厂条件本项目拟建于重庆市涪陵区白涛镇陈家坝,距涪陵区约21公里,距重庆约150公里。拟建厂址距建峰化肥厂约2公里,距建峰化工总厂电解金属锰装置约0.5公里,其主要建厂条件如下: 建厂地点的自然条
226、件.1气候条件(1) 气温全年平均温度 18.5极端最高温度 43.0极端最低温度 -2.7月平均最高温度 35.7月平均最低温度 3.8(2) 空气相对湿度年平均相对湿度 77% 年最低平均相对湿度 36% 极端最小相对湿度 13% 最大月平均湿度 88% 最小月平均湿度 68% 湿球温度 27.3(采用重庆资料)干球温度 33(采用重庆资料)(3) 气压年平均大气压 734.6mmHg 绝对最高气压 754.1mmHg 绝对最低气压 719.3mmHg 夏季平均大气压 726.5mmHg 冬季平均大气压 742.7mmHg(4) 降雨年平均降雨量 1056.9mm 历年最大连续性降雨量 2
227、51.1mm 年最大降雨量 1522.0mm 年最小降雨量 841.1mm 月平均最大降雨量 170.9mm 最大日降雨量 113.1mm 最大小时降雨量 78.2mm 10分钟最大降雨量 28.7mm 年平均蒸发量 1141.2mm 历年各月降雨量地区暴雨强度(采用重庆市历时及频率关系的暴雨公式)q2822(1+0.775lgp)/(t+12.8P0.076)0.77其中 q设计暴雨强度(L/sha) t降雨历时(min) p设计重现期(a)(5) 风年平均风速 1.41.7m/s 最大风速 24m/s 三分钟最大平均风速 14m/s 夏季主导风向 SW(西南) 全年主导风向 WSW(西南西
228、)基本风压值 0.5kPa(距地面10米高处)(6) 雷电日年平均雷电日数 53天(7) 日照年平均晴天日数 50150天年平均雾天日数 1040天年平均阴天日数 约200天 年平均雨天日数 约150天6.1.1.2 水文地质资料(1)水质q./L,pH7.798.78。生产用水浊度为610;生活用水细菌总数02个/ml,大肠菌群3个/L,余氯0.51.5mg/L,pH8.28.3,浊度3。(2)水文地质陈家坝附近的河流有长江支流乌江、乌江支流白涛河以及白涛河支流白支河和陈家坝沟。乌江流域总面积为8820km2,在本地区终年通航,水量充沛,历年最大流量27000m3/s,最小流量218 m3/
229、s,年平均流量1700 m3/s。其洪、枯水位落差很大,频率1%的洪水位为179.3m,历年平均水位为149.8m,频率97%的枯水位为146.79m,三峡工程库区水位提高后频率1%的最高洪水位为187.00m。实测含沙量较大的一般出现在59月,最大粒径为0.40.5m,7080在0.01m以下。江水年最高平均日含砂量为1kg/m3;江水历年最高水温为30,最低水温为6.5。江水化学性质比较稳定,总硬度2.163.47mmol/L,总碱度1.912.75mmol/L,pH值7.798.78。白涛河流域面积为117km2,年最大流量为97.4 m3/s,最小流量为0.047 m3/s,年平均流量
230、为3.16 m3/s。白涛河水百年一遇的洪峰流量为308m3/s,百年一遇的洪水水位为178.30米。白涛河支流陈家坝沟常年流量为0.00814.0 m3/s,百年一遇的洪峰流量为65m3/s。陈家坝地下主要含水层是:下伏基岩的裂隙,岩溶含水层以及第四纪底部的砂烁岩含水层。陈家坝10公里范围内溶洞分布较广,有些溶洞水形成地下暗流。陈家坝地下水位一般在0.51.2米之间。山丘地带地下水位也很浅。陈家坝地下水均系砂砾层和基岩裂隙水上升所致,在灰岩和泥质灰岩分界线一带有地下水的天然露头,其流量为0.54.0升/秒。陈家坝地下水流向和本地区地下水分水岭尚不清楚。南部白涛河西岸有一溶洞出口,出口处标高2
231、00m,向内走向陈家坝地下,距陈家坝地表面40m以上。由于陈家坝自然标高在240m以上,故乌江或白涛河百年一遇的洪峰对其并无影响,但陈家坝沟需进行百年一遇防洪沟设计,要求排洪能力为65m3/s以上。本区地壳稳定性高,不会存在较强水库诱发地震作用,因此三峡工程的修建对本区场地稳定性无影响。6.1.1.3 工程地质条件(1)地质概述陈家坝位于长江支流乌江东岸,在重庆市涪陵区白涛镇东北2.4km的高坡平坝上,西距因修建三峡库区水位上升而迁建的新热电厂1km,紧邻万吨电解锰厂。陈家坝自然标高在240m以上,地形北高南低,呈长条状,东西宽200400m,南北长1200m以上,平坝内有农田。东南部有三个海
232、拔高300m的小丘,西南部也有两个海拔高300m的小丘,西部及北部为山坡,斜向平坝,平坝有一南北走向的冲沟陈家坝,沟宽约6m,深5m。拟选厂址为陈家坝沟南现有。(2)工程地质陈家坝系石灰岩地区的低山丘陵间平坝地带,场地地势较为平缓,大部分为第四系坡残积土覆盖,可见基岩出露,场地内地表水较少,且受季节性影响。本地区属川东帚状构造带“南川背斜”北端西翼,场地内未见大的断裂构造,但地层的中小背斜及向斜构造较多,故裂隙较发育,近地表稳定性良好。陈家坝以东至金子山一段出露的地层为三迭纪中的下统嘉陵江石灰岩和飞仙页岩、二迭纪的长新灰岩和阳兴灰岩、志留纪的页岩等。在石灰岩出露地区,岩溶呈中等发育。西侧乌江河
233、谷地段岩露地层为三迭系上统的雷口坡杂岩系,多为钙质岩、泥岩、泥灰岩、石灰岩互层,无大的断层构造及滑塌。(3)地震基本烈度白涛地质区内新构造运动以大面积间歇性抬升为主的特征,这种抬升是相对稳定抬升交替出现反映在地貌上造成多级剥夷面和五级平流阶地。各级夷平面峰线齐一,沿河各级阶地产状水平,均未见构造破坏迹象。根据历史记载和四川省地震局资料,场地100km范围内,自1854年至1988年共发生Ms3.0的地震约11次。其中震级Ms4.0级的有:1972年8月12日白涛镇Ms4.2,1854年12月24日南川Ms5.5,1857年7月2日石柱Ms4.8,1965年9月28日石柱东南Ms4.0,1855
234、年秋彭水Ms4.7。历史地震仅1856年6月12日黔江、咸丰Ms6.25,震中距白涛约100110km;微震主要发生在距白涛50km以外的长寿南川一带的石柱附近。故场地50km范围内地震活动微弱,区域构造简单。根据1990年1:400万中国地震烈度区划图,本区地震基本烈度属类,其50年内的超越概率为10。从区域地震看,重庆不属于地震灾害多发地区。外部交通运输状况6.1.2.1 交通运输(1)铁路2005年建成通车的渝怀铁路全长624km,由重庆经涪陵及白涛镇再经彭水、酉阳、秀山进入湖南到达怀化。渝怀铁路在白涛段标高210m,离建峰化工总厂成品车间1.8km的梳脊背设有白涛货运站,年单边运输能力
235、300kt。大型火车编组站设在重庆,距天原化工有限公司150km,涪陵货运站亦有一定编组能力,距厂28km,白涛设有货运站。(2)公路319国道穿过建峰化工总厂区,其中有10km是利用本厂自建公路,使涪陵至天原化工有限公司厂区间的距离仅21km。规划中的重庆至长沙高速公路亦路经此地,目前重庆至涪陵间的高速公路已通车。本项目与天原公司搬迁项目一样,运输依托建峰化总厂,建峰化工总厂现拥有150余辆货车和46辆客车的汽车运输公司,可承担该项目的部分甚至全部公路运输。(3)水路长江支流乌江横穿厂区,常年可通行200吨以下的船舶,丰水季节可上行1000t船舶。待三峡水库建成水位上涨后,常年将可通行100
236、0t以上船舶。天原公司在就近地于乌江建有危险品码头,年吞吐能力在100万吨以上。根据涪陵交通发展规划待三峡水库建成水位上涨后白涛建1000吨级码头。本项目运输考虑铁路、水运、公路运输。6.1.2.2 土地资源本项目建设地点位于公司厂区内预留地,可节省投资、提高土地利用率、便于生产管理,最大化利用公司原有的配套设施。6.1.2.3 基础设施配套条件较好(1)供水条件建峰化工总厂水厂有约9500吨/小时富裕能力,能够满足本项目的供水要求,供水管网已于搬迁时建成。(2)电、汽条件本项目建成后可使用国家电网电,另外建峰化工总厂装机容量10.5万千瓦时,能够满足本项目的供电要求。厂区(陈家坝)离热电厂一
237、公里左右,电、汽公用工程设施方便,节省投资,电及蒸汽价格便宜,外线及蒸汽管网已于搬迁时建成。(3)协作环境优势依托建峰化工总厂现有的机、电、仪、修设施以及涪陵地区的协作单位,充分依托老厂和社会,减少项目投资。用地条件天原公司厂区属于建峰化工总厂规划用地范围内,周边附近区域土地资源较为丰富,无任何文物古迹是适宜发展化学工业理想场地。6.2厂(场)址选择本项目拟建于重庆市涪陵区白涛镇陈家坝,距涪陵区约21公里,距重庆约150公里。拟建厂址距建峰化肥厂约2公里,距建峰化工总厂电解金属锰装置约0.5公里, 距化医大冢0.5公里,距紫光天原1公里,从整体看来地理位置优越,交通发达,各项基础设施完善,适合
238、该项目的建设。其建设规划厂址方案详见重庆天原化工有限公司填平补齐新增10万吨/年离子膜烧碱项目-总平面布置图(2008ZX48-ZT-01)。6.3所在区域的土地利用规划情况和土地主管部门的意见本项目建设地点位于天原公司厂区内预留地,属于规划用地范围内土地的使用已获得政府相关部门的同意。7 总图运输、储运、土建、界区内外管网7.1 总图运输 设计依据(1)化工企业总图运输设计规范 HG/T 20649-1998(2)石油化工企业设计防火规范 GB50160-92(1999年版)(3)建筑设计防火规范 GB50016-2006(4)工业企业总平面设计规范 GB50187-93(5)总图制图标准
239、GB/T50103-2001(6)厂矿道路设计规范 GBJ22-87(7)当地的气象水文资料;(8)相关专业提供的条件。 总平面布置的原则总平面布置见附图(2008ZX48-ZT-01)。(1)满足生产工艺要求,流程合理,使各生产环节紧密衔接。(2)通道间距能满足运输和管线布置的条件,并符合防火、抗震、安全、卫生、环保、燥声等规范要求。(3)符合生产工艺要求,保证生产过程中的连续性,使生产作业线最短,物料流向合理,管线短捷,避免反复运输和交叉作业。(4)建筑物形体新颖大方,具有时代气息。(5)根据生产性质及化工要求,结合建设场地风向,进行总平面布置,并力求节约土地。(6)总平面布置要注意建筑形
240、体与原有建筑群体及化工园区内的其它建筑群体的协调和整洁,并满足化工生产的环境要求,为建设现代化企业创造文明生产的条件。(7)在满足生产的前提下,根据生产性质、动力供应、货运周转、卫生防火等设计规范合理布置。(8)结合地形、地质、气象等自然条件布置并符合竖向布置和绿化的要求。(9)满足生产操作、维护检修、消防安全、运输畅通、环境保护等要求。功能划分本期工程各单体主要分布在已建成的天原化工有限公司厂区的相应区域内。根据原厂区内已预留的厂房和空地进行布置。本期填平补齐项目各单体由二期二次盐水(露天),二期离子膜电解厂房,低压室,二期整流室,二期蒸发厂房, 纯水站, 化盐池(地下式),液氯,离子膜烧碱
241、冷冻站,二期氯化氢合成,液氯受槽等组成。根据各单体的相应生产性质和产品类型,结合厂区内原有建筑和相关生产及工艺流程的要求并结合建设场地风向及周围自然环境条件,合理布置建构筑物。厂区内已有道路完全满足本期工程货物运输和消防要求,各单体建筑之间以及各单体建筑与原有建筑之间均满足相关消防间距的要求,且在各单体建筑物的四周均有道路以满足消防扑救的要求。对于将原有建筑物作相应扩大处理的部分,将根据相应厂房的火灾危险性类别采取相关措施严格控制该厂房与其它厂房及道路等之间的防火间距和厂房的层数及防火分区的最大允许建筑面积.竖向布置(1)满足生产工艺流程的要求;(2)本工程拟建场地为平整后场地,土石方工程量主
242、要是建、构筑物和设备基础、管道基础及道路基础的土方工程。将新建的各栋建筑物的室内地坪标高比室外地面标高均高0.3m。工厂运输本项目全厂的运输以水路和公路为主,运输量:运入173200吨/年,运出304166吨/年,利用目前已有车辆或社会运力,能满足新建厂区的运输需要,不用购置新车。 道路及绿化原厂区总体设计已考虑整个厂区范围内的绿化及道路设计,故本期工程设计只考虑在已预留好的空地上建筑相应的建构筑物,不考虑道路及绿化的设计. 技术经济指标根据本期工程的性质,本设计对容积率,绿化率,道路,建筑系数等不作考虑.表7-1 主要技术经济指标序号项 目单位数 据备 注1建构筑物占地面积m29977.40
243、2建筑物总建筑面积m210896.007.2储运 仓贮及储运离子膜烧碱产能增加现有产品的贮存能力难以满足拟建项目贮量的需要,需增加部分贮槽如液碱贮槽等,增强缓冲能力;三氯化磷是一新增产品,其原料黄磷需贮存,贮量按15天计,需贮存540吨,因此需建容积196 m3三个贮槽的黄磷贮罐区;三氯氢硅因原有罐区能满足要求,不增加贮罐区贮量。 液氯包装本项目建成投产后,根据现在的液氯包装能力,当调节负荷需增加液氯包装量时,可将原一班制调整成三班,同时已建槽车装卸也能消化部分液氯,因此不再增加建筑面积,拟增加的包装系统在原有厂房中布置。根据工艺专业物料衡算本项目需贮存的液氯量为23445吨/年,因此只考虑在
244、原有的液氯灌装处设置两个液氯压力贮罐来贮存液氯。贮存周期按1天考虑。液氯包装新增主要设备一览表见表7-2:表7-2 液氯包装新增主要设备一览表序号设备名称设备规格数量材料来源备注1液氯贮罐V=100m3216MnR(正火)2液氯泵2SUS3167.3厂区外管网 工厂外管网的范围工厂外管网的范围包括:新增的10万吨/年离子膜烧碱填平补齐扩建装置以及配套全厂公用工程和辅助设施的供、配电系统之间相互连接的各种工艺物料管线、公用物料管线。 外管网设计拟选用的主要管道材料(1)一次盐水、脱氯淡盐水,选用钢衬胶管;二次精制盐水选用CPVC管;(2)湿氯气、氯化氢气、氯水、稀硫酸,选用聚氯乙烯/玻璃钢复合或
245、玻璃钢管;(3)氢气及压缩空气、蒸汽、5冷冻水等公用物料,一般均选用无缝钢管;其中仪表空气选用镀锌钢管或不锈钢管;(4)高温湿氯气、脱氯前淡盐水,可选用钛管或衬钛管;(5)液氯管道选用低合金钢管;(6)各种管线的阀门、管件均按主管材配套选用;(7)黄磷管道需使用夹套管;(8)三氯氢硅物料管线选用304不锈管。 管线敷设的原则及敷设方式.1管线敷设的原则(1)大直径管线(DN350mm)应尽量布置在靠近柱子的位置,使管架承受较小的弯矩;(2)对于单层管廊,应将公用工程管线置于中间而工艺管线置于两侧;(3)对于双层管廊,应将公用工程管线置于上层而工艺管线置于下层,但大直径管线由于空间的关系可置于上
246、层。.2管线敷设方式管线通常采用架空敷设方式。 管线敷设及管线穿越特殊地区技术方案的确定(1)热力管线全部采用可靠的“”型补偿器,以降低工程造价;(2)按不同物料的管线,设置高点放空,低点疏水,保温、伴热、防雷、静电接地,热补偿等措施。管线坡度按15设计;(3)外管架设计考虑敷设电气、仪表电缆桥架需要的位置和空间,适当留有一定的余地;(4)外管架结构拟采用钢筋混凝土基础及柱,上部拟用单层或双层轻型钢结构梁架,尚有少量独立柱架。跨越厂区道路和其它特殊地区设桁架。管架设计力求实用、美观、尽量节省土建投资;(5)管架宽度4.5米,管架跨度69米。桁架跨度根据现场具体位置的情况而定。管架跨越公路高度要
247、求,主干道大于5.5米,一般道路大于4.5米,其它地方大于3.5米;(6)外管线布置应注意便于安装、操作和维修,同时还应注意公用物料管线计量仪表的安装位置,尽量集中并便于检测、管理。7.4土建 设计原则和依据(1)设计原则和依据满足生产工艺流程和总图规划的要求,符合节能、环保、安全、消防、抗震、防噪、绿化、交通运输、工业卫生及劳动保护等规定。充分利用地方材料,降低造价,在保证安全、适用、经济合理、技术先进、方便施工的前提下,力求建筑物造型美观大方,具有现代化企业风格,力争创优秀设计工程。(2)设计标准和规范、依据房屋建筑制图统一标准 (GB/T5001-2001)建筑制图标准 (GB/T501
248、04-2001)厂房建筑模数协调标准 (GBJ6-86)屋面工程技术规范 (GB50345-2004)地下工程防水技术规范 (GB50108-2001)建筑抗震设计规范 (GB50011-2001)构筑物抗震设计规范 (GB50011-2001)建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)砌体结构设计规范 (GB50003-2001)混凝土结构设计规范 (GB50010-2002)建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)建筑桩基技术规范 (JGJ94-2008)建筑设计防火规范 (GB50016-2006)民用建筑设计通则 (GB50352-2005)建筑地面设计规范 (GB500
249、37-1996)石油化工企业设计防火规范 (GB50160-2008)工业建筑防腐蚀设计规范 (GB50046-1995)工业企业噪声控制设计规范 (GBJ87-1985) 工业企业照明设计标准 (GB50034-92)国家及当地的现行设计规范和技术标准(3)其他相关专业提供的设计条件;(4)本地区按级地震烈度设防。 建筑设计(1)新建厂房要在满足工艺生产要求的前提下力求简洁明快,既考虑经济美观,又能体现出时代气息;(2)根据生产工艺的特点和要求,结合地区气候特点,装置应尽量露天化、开敞化、轻型化、一体化,以利于生产、节约投资;(3)根据化工生产的特点,做好防火、防爆、防腐、防潮、防噪设计,保
250、证安全生产;(4)建筑构造和装修:尽量采用当地通用做法或习惯做法,做到简洁实用,方便施工;多层房屋的填充墙和隔断墙:拟采用轻质砌块以减轻荷重,节约土地资源,降低工程造价。屋面:一般为有组织排水,在保证质量和造价可接受的前提下,优先采用新型防水材料,以改善施工条件,减少维修工作量,延长使用寿命。门窗:因装置区有腐蚀介质,一般采用钢塑复合门窗。楼地面:一般楼地面为钢筋砼或砼楼地面,水泥砂浆面层,特殊需要者作水磨石面层或不发火花面层,防腐区域可视介质情况作花岗岩、防腐瓷砖(板)或其它防腐砂浆面层。装修:厂房及仓库内可喷大白浆或内墙涂料。防腐区域可考虑防腐涂料粉刷,以保护结构不受腐蚀,外墙拟采用外墙面
251、砖。特殊建筑如控制室等应作重点装修。灭火器设置:在每个室内消火栓旁边放置二具磷酸铵盐(MFZL-8型)干粉灭火器。(5)设计中标准图以现行国家标准图为主,部分采用现行行业标准图及地方标准图。(6)平面设计根据各建筑物的使用功能和性质,进行合理的平面布置,在满足消防的前提下,充分利用各项指标,使平面布置优化。(7)立面设计立面设计力求突出化工厂的特点。建筑采用简单几何立体及平直的装饰线条,经过悉心处理以减少建筑厚实堆砌的体积在视觉上的影响,外观色彩明朗,使整个建筑具有鲜明的个性和时代特色。 结构设计(1)结构布置、结构选型及构造处理必须满足施工、生产和使用要求,保证足够的强度、刚度、稳定性和耐久
252、性,力求技术先进、经济合理、施工方便、构造简单;(2)结构设计尽量采用地方材料、国家或地方标准构件,并考虑地方施工水平和能力,做到方便施工,缩短施工周期;(3)结构选型:考虑工艺特点、设备管道布置、功能要求、设备荷重、柱网尺寸、防腐防火、当地习惯等因素,进行结构选型;(4)根据生产工艺要求、火灾危险性类别确定生产车间及公用工程用房的结构形式,部分框架结构,部分砖混结构及轻钢结构,所有结构设计均满足国家有关设计规程、规范要求。见表7-4建构筑物表。(5)地基方案:填土较浅和挖方区采用天然地基,填土较深处采用桩基。如填土均匀密实,质量满足要求,对于荷载较小或沉降要求不高的建构筑物也可采用天然地基。
253、(6)框架、排架柱基础采用钢筋砼独立基础或桩承台,砖混结构基础采用砼条形基础,设备基础采用块式砼或钢筋砼基础。(a)钢筋混凝土框架结构基础部分:基础混凝土C30。基础采用人工挖孔桩或柱下独立基础,基础梁断面250X 600。上部结构:柱、梁、板、混凝土C30,钢筋I级,II级。(b)砖混结构基础部分:基础混凝土C30。基础采用墙下条基。上部结构:Mu10页岩空心砖,M5混合砂浆,柱、梁、板、混凝土C30,钢筋I级,II级。 建构筑物一览表详见表7-3建构筑物一览表:表7-3 建构筑物一览表 名称总面积(米2)层数(层)层高(米)耐火等级生产类别结构形式备注二次盐水(露天)1120.01.2(围
254、堰高)二级戊类钢筋砼离子膜电解厂房1512.0027.5二级甲类框架低压室324.017.5二级丙类框架整流室432.0017.5二级丙类框架纯水站54.0017.5二级戊类框架蒸发厂房1178.0037.5二级戊类框架化盐池(地下式)0深1.10m二级钢筋砼65m3液氯840.0027.5二级乙类框架离子膜烧碱冷冻站108.0017.5二级戊类框架氯化氢合成324.0037.5二级甲类框架液氯受槽260.00二级乙类钢筋砼三氯化磷厂房2062.0047.5二级甲类框架黄磷贮槽510.001二级甲类钢筋砼三氯氢硅厂房2172.0047.5二级甲类框架合计108968 公用工程方案和辅助生产设施
255、8.1公用工程方案给水排水.1概述(1)设计依据室外给水设计规范(GB50013-2006)室外排水设计规范(GB50014-2006)建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)工业循环冷却水设计规范(GB/T50102-2003)污水综合排放标准(GB8978-1996)生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)(2)设计范围本工程为填平补齐新增10万吨/年离子膜烧碱项目,按此规模进行装置的给水排水配套设计。(3)设计原则 厂区内相关的给排水建、构筑物尽可能联合集中布置,以利于生产管理; 生产用水尽可能采用循环水,减少新鲜水用量,以节省水资源; 厂区内的排水做到清污分流,减少污水处理
256、费用; 各生产装置的生产用水和生活用水在装置内设计计量检测仪表,以便于成本核算; 装置排出的生产污水进行计量检测,便于控制污水排放量,检测污水水质是否符合污水处理站进水水质要求; 本工程的设计从实际出发,尽可能提高机械化和自动化水平,改善生产和操作条件; 在满足设计要求的前提下择优选用国家、省、部优质节能产品,所选用设备是经过有关部门组织鉴定并取得合格证的产品; 管线设计分界点交界点为厂区规划红线外1.0m。 可依托情况工程拟建于天原化工有限公司厂区内,厂区已建有生产给水管网、生活给水管网、雨水管网、污水管网。厂区已建的生产给水管网、生活给水管网和污水管网的水量和水压可以满足本工程建设需要。.
257、2 用水量和排水量根据工艺和院内各相关专业所提供的设计基础资料,各生产装置、辅助设施及公用工程的用水量和排水量见表8-1,表8-2。表8-1 用水量表 (单位:m3/h)序号装置名称生活用水生产用水纯水循环冷却水备注正常最大正常最大正常最大正常最大 1离子膜装置1.21227002纯水站0.02112803冷冻水站0.023804三氯化磷1.23.53605三氯氢硅1.029.313606氯乙酸0.20.81907循环水补充水87.2合计3.64244.823990表8-2 排水量表 (单位:m3/h)序号装置名称生活污水生产污水清净废水备注正常最大正常最大正常最大1装置区3.283.52循环
258、站563合计3.283.556注:纯水新建或由原纯水站改造供应,待论证后确定。循环水站利旧。管理人员和车间工人生活用水定额采用45L/人。班,用水时间为24小时,小时变化系数采用2.5。用水量为3.64m3/h。生活排水量按90%计,为3.28m3/h。.3 给水工程(1)水源本工程由厂区已建生产给水管网、生活给水管网供水。其水量和水压可以满足本工程建设需要。(2)给水处理系统本工程由厂区供水,水量、水压和水质满足要求。不建给水处理设施。(3)生产水系统生产水系统供给范围:工艺装置用的生产水、循环水系统补充水、由厂区管网提供。生产水为常温,进水支管设阀门及流量计。(4)循环冷却水系统本工程循环
259、水站利旧,仅增设所需管道。工艺循环水管管径DN600,冷冻循环水管管径DN250。(5)纯水系统本工程纯水总量为80m3/h,出水水质要求为电导率10us/cm25;本工程新建纯水站:采用HDOH一级除盐、对流再生方式除盐。所选设备:LDZH(A)80型阴(阳)离子交换器。要求进水水质标准为:含盐量500mg/L,悬浮物:3mg/L,余氯:0.3mg/L,铁:0.3mg/L。预处理系统的选择应根据原水水质及脱盐装置所要求的进水水质指标而定。(6)厂区给水管网系统 生活给水管网生活水由厂区生活给水管网供给,水温为常温,厂区生活水总管设置阀门和流量计,以便管理用;生活水管道采用枝状供水方式,生活水
260、管道采用HDPE管,电热熔连接,埋地敷设。 生产给水管网厂区生产水系统供厂区装置和车间等用水,水质符合工业水质标准。装置生产水由厂区内生产给水管网供给,仅设所需的生活水管道。水温为常温;生产水进水总管和分管设置阀门和流量计,以便管理用;生产水管道在厂区内采用环状供水方式。生产水管道在厂区内采用钢丝网聚乙烯复合管管,埋地敷设。 高压消防水管网高压消防水管网服务装置区和车间,采用环状供水方式。管道采用焊接钢管,环氧沥青漆特加强级防腐。高压消防水管网均埋地敷设。 循环冷却水管网系统循环冷却水管网服务装置区和车间,采用枝状供水方式。管道采用焊接钢管,环氧沥青漆特加强级防腐。循环冷却水管网均埋地敷设。
261、软水管网系统软水管网服务装置区和车间,采用枝状供水方式。管道采用不锈钢(304)管,沿管架供装置区或车间。.4 排水工程 (1)厂区排水系统厂区排水系统分为生产污水、生活污水、清净下水、雨水排水系统。 生活污水排水系统生活污水主要是装置卫生间排水,管道收集后进化粪池预处理后接入厂区生活污水管网。生活污水管道采用PVC-U双壁波纹管,密封橡胶圈连接。生活污水管道均埋地敷设。 生产污水排水系统本工程为离子膜装置再生酸碱废水,含NaCL和重金属,平均排放量2.7m3/h,送做化盐水。 污染雨水排水系统厂区污染区内的初期雨水和事故时的泄漏排入雨水管道,经事故切换井切换进入消防事故池。事故池内废水泵送至
262、厂区废水处理站处理。后期雨水经事故切换井切换进厂区雨水管网。 雨水排水系统后期雨水采用管道排入雨水管道。采用暴雨强度公式:q=2822(1+0.775lgp)/(t+12.8p0.076)0.77 (L/s.ha)式中:重现期P=3年地面集流时间t=10min径流系数厂区=0.65 设定P=3a,t=10min 计算出q=335.45L/s.ha雨水设计流量按下式计算:Q=qF式中 Q雨水设计流量(L/s) q设计暴雨强度(L/s.ha) 径流系数F汇水面积(ha)雨水管道采用FRPP模压排水管。(2)污水处理系统本工程废水处理站利旧。(3)管道基础钢管埋地部分一般为原土基础,当管道敷设在被搅
263、动的土壤地段时,应对搅动的土进行分层夯实,压实系数不小于0.9。凡敷设在卵石层地段上的钢管均采用建筑粗砂做砂垫层,厚度100150mm,宽度为管径+200mm。PE管、硬聚氯乙烯管埋地部分为原土基础。凡敷设在卵石层地段上的管道均采用建筑粗砂做砂垫层,厚度100150mm,宽度为管径+200mm。埋地管道管顶覆土一般不小于0.7m,当管道穿越道路不满足要求时,外加套管,长度为每端超出路边150mm。当管道敷设于特殊地段时,应根据现场实际情况进行地基处理。(4)井及雨水口 井阀门井、仪表井、跌水井、雨水-清净下水检查井采用砖砌井,按无地下水考虑,内外井壁均作抹面,厚20mm。生产废水检查井、水封井采用砖砌井内衬橡胶板。所有井盖均为铸铁井盖,道路上的井盖采用重型井盖,其他为轻型井盖。道