5万吨离子膜烧碱工程可行生投资方案

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1、5 万吨/年离子膜烧碱工程可行性研究报告2010 年 10 月目目 录录1 总论2 市场分析3 生产规模及产品方案4 工艺技术方案5 原料、辅助材料及动力供应6 建厂条件和厂址方案7 公用工程及辅助生产设施8 节能9 环境保护10 劳动保护与安全卫生11 工厂组织及劳动定员12 项目实施规划13 投资估算14 财务评价15 结论1、总论 1. 1 项目规模： 5 万吨/年离子膜烧碱工程（折 100%） 1. 2 项目建设意义 1.2.1 根据氯碱行业用电量大、负荷率高、电压等级高的特点，上马该项目可以带动本公司电 力开发和装机总量增加，利用自备电厂优势，降低生产成本。 1.2.2 根据氯碱平衡

2、的行业发展原则，推进氯碱与石油化工联合，利用液氯和石油化工基本原 料乙烯、丙烯，发展多种耗氯、耗碱及耗氢产品，有利于企业主要产品生产基地化、资源配置 合理化，以最少的资金投入取得最大效益。 1.3 项目主要生产装置 生产装置包括：一次盐水、二次盐水及电解、氯氢处理（含事故氯处理） 、液氯及包装、高 纯盐酸、固碱蒸发、原料与产品储运设施。4 本项目财务评价的初步经济技术指标 2、氯碱行业的市场分析 2.1 国内、外市场状况及预测 2.1.1 产品的特点和用途 烧碱是重要的基本工业原料，其产量大、用户多，广泛应用于轻工、化工、纺织、冶金、 电力、医药、农药、染料及有机颜料等行业，离子膜法电解制出的

3、高纯度烧碱是化纤、医药、 精细化工行业迫切需要的原料。 氯气、液氯及液氯汽化气用途相当广泛，是生产聚氯乙烯、盐酸、环氧化合物、农药、增 塑剂、合成橡胶、漂白剂、杀菌消毒剂化纤和制冷剂等氯化物的重要的原料。 2.1.2 烧碱产品国内市场供需现状及主要消费去向 目前我国拥有近 200 家氯碱生产企业，烧碱生产规模在总量上已跃居世界第二位，1998 年 烧碱总量 525.82 万吨；1999 年烧碱总产量 572.90 万吨；2000 年烧碱总产量达到 646.22 万吨； 2001 年烧碱总产量 713.52 万吨。2002 年，烧碱总产量 823 万吨。预计 2003 年，烧碱总产量 850 万

4、吨。 我国现有烧碱生产仍以隔膜法为主。2001 年烧碱总产量 713.52 万吨，其中：隔膜法烧碱 产量 512.98 万吨、占 71.89%，离子膜法烧碱产量 195.94 万吨、占 27.46%，苛化法烧碱产量 4.60 万吨、占 0.64%。2002 年 1-11 月份烧碱工艺构成：金属阳极法生产的占 66.8%，离子膜法 烧碱占 33%，石墨阳极法占 0.2%。 国内烧碱的消费领域主要为：轻工、化工、纺织印刷三大行业，合计约占全国总用量的 77.3%左右，其余用于医药、冶金及其它领域，约占 22.7%。 2.1.4 我国近几年烧碱进、出口情况 随着我国氯碱工业的发展，烧碱的生产能力和产

5、量不断增加。我国氯碱平衡长期以烧碱要 求为主导的局面发生转变是在“七五”末期。 “七五”期间，我国烧碱净进口量名列世界第二， 仅次于澳大利亚，但从 1991 年开始进口锐减，出口猛增，我国由烧碱进口大国转为出口大国。 随着国民经济的高速发展，各行各业对烧碱和氯气的需求迫切，而对氯气的需求增长日益 旺盛并超过对烧碱的需求，在满足大量氯气需求的同时，却又带来烧碱能力的过剩，因此必然 有部分烧碱出口。2000 年我国烧碱出口量有 3040 万 t；2001 年我国烧碱出口量达 50 万 t，2002 年 1-11 月份，我国烧碱出口量达 32.9 万 t。 2.2 国内、外烧碱市场需要量预测 2.2

6、.1 国内各行业烧碱需要量的预测 我国各行业的发展并不平衡，其中有机化工将有较快发展，因此化工用烧碱将年均增长 5.8%。其它及纺织印刷等行业也有一定增长。我国烧碱需求量前景预测，到 2003 年需 661 万 t，2005 年需 736 万 t。 2.2.2 国际市场烧碱需要量预测 自 1993 年以来，世界各地烧碱供需平衡和进出口形势发生了很大变化，西欧在 1997 年已 从烧碱净出口地区转变为进出口平衡地区或净进口地区；美国、日本、中东、俄罗斯和东欧是 主要的氯、碱出口地；中国、印度及其他亚太国家是氯（产品）的主要进口地，占总量的 95.7%； 澳大利亚、拉丁美洲和一些亚非国家则消费了全

7、部出口烧碱。由于澳大利亚和拉丁美洲等地对 烧碱的需求仍十分强劲，为我国烧碱出口创造了一定商机。 世界烧碱产能 1996 年为 5203 万 t，2000 年增至 5819 万 t，5 年增加了 616 万 t。2001 年 为 6012 万 t，预计 2003 年世界烧碱产能将达 6277 万 t，2 年将增加 265 万 t。 2.3 烧碱产品销售的初步预测及竞争能力 我国目前虽然烧碱生产能力相对过剩，开工率仅为 80%左右，但随着国际经济的复苏、国 内经济的持续发展，国内外烧碱的需求量将进一步扩大。国外有关资料表明，烧碱需求在今后 几年仍将保持较强劲的增长势头，1997 年至 2005 年

8、的年平均增长率为 1.9%。虽然氯气需求量的增加将拉动氯碱生产能力的进一步扩大，烧碱供过于求的状况还不会从根本上得到改变，但 最起码将有所缓解。另外，离子膜烧碱因产品质量高、能耗低、三废少、成本低，已成为全世 界氯碱工业发展的方向。从全国目前烧碱产需情况来看，总生产能力虽已高于需求，但高纯度 离子膜法烧碱产量仍然较低。因此，凭借离子膜法烧碱产品的质量优势，将会拥有较稳定的销 售用户。 本装置所产烧碱有一部分 32wt%液碱用于本厂各装置，其余大部分做成高纯度液碱、固碱， 储运方便，销往周边地区及国外市场。 2.4 国内烧碱产品价格现状及销售价格确定原则和意见 2.4.1 国内烧碱产品价格现状

9、1995 年至 2001 离子膜烧碱国内年平均售价 1550 元/t（不含税价、以下同） 、最高为 1800 元/t、最低为 1400 元/t。国内固碱 1995 年至 2001 年平均售价 1700 元/t，最高为 1950 元/t， 最低为 1500 元/t。 2.4.2 本工程烧碱产品销售价格确定原则和意见 根据原材料、能源、运输等现行价格，参照氯碱行业内部同类产品的现行销售价格以及市 场供需初步预测情况，确定烧碱（以 100wt%NaOH 计）产品销售价格（不含税价）如下： 固碱：1850 元/t（含税价） 32%液碱：1350 元/t（含税价） 50%液碱：1550 元/t（含税价）

10、 高纯盐酸：550 元/t（含税价） 液氯：1750 元/t（含税价） 3、产品方案及生产规模 3.1 产品方案 3.1.1 产品方案 3.1.1.1 32wt%离子膜烧碱（以 100wt%NaOH 计） 产量：10000 吨/年 3.1.1.2 50wt%离子膜烧碱（以 100wt%NaOH 计） 产量：20000 吨/年 3.1.1.3 氯气(以 100wt %Cl2) 产量：40650 吨/年 3.1.1.4 氢气(以 100wt%H2计) 产量:1250 吨/年 3.1.1.5 固碱(以 99wt%NaOH 计) 产量:20000 吨/年 3.1.1.6 高纯盐酸(以 31wt%HCI

11、 计) 产量:10000 吨/年 3.1.2 产品方案选择与比较 烧碱产品方案选择的原则，近期主要考虑市场销售，远期开发耗碱项目；其他产品方案选 择的原则，主要满足企业内部生产装置需要；保持吃氯产品总消耗氯能力与电解产氯能力相互 平衡，保证生产安全。结合今后建设 10 万吨/年离子膜烧碱装置的规划，部分设施建设要考虑 今后扩量需要。 3.2 生产规模 3.2.1 电解工序生产规模为 5 万吨/年离子膜烧碱,所产氯气生产液氯外销,氢气生产盐酸,多余 部分用于化工生产装置（加氢） 。 3.2.2 蒸发按 4 万吨/年规模考虑，固碱工段按 2 万吨/年规模。 3.2.3 液氯工段按 5 万吨/年液氯

12、规模建设,考虑全厂氯平衡系数大于 20%。可以生产液氯 40650吨。 3.2.4 高纯盐酸工段按 2 万吨/年 31wt%高纯盐酸规模。正常生产 1 万吨。 3.3 产品、中间产品和副产品品种、规格 3.3.1 离子交换膜法氢氧化钠产品 液体烧碱产品执行 GB/T11199-89 质量标准:%优级一级合格外观无色透明液体氢氧化钠32.032.032.0 碳酸钠0.040.060.06氯化钠0.0040.0070.01三氧化二铁0.00030.00050.0005氯酸钠0.0010.0020.002氧化钙0.00010.00050.001三氧化二铝0.00040.00060.001二氧化硅0.

13、00150.0020.004硫酸盐（以 Na2SO4计）0.0010.0020.0023.3.2 离子交换膜法电解联产湿氯气,湿氢气参照执行引进合同质量标准:指标名称主要指标湿氯气Cl297.5O2 2.0H20.03湿氢气H299.93.3.3 工业用液氯产品执行 GB/T5138-1996指标 项目 优等品一等品合格品氯含量，%（V/V）99.899.699.6 水分含量，%（m/m）0.0150.0300.040 3.3.4 高纯盐酸产品参照执行引进合同质量标准：项目指标备注HCL 含量 wt%31Fe3+含量 wt ppm10Ca2+ Mg3+含量 wt ppm0.3以 Ca2+计CL

14、O-含量 wtppm03.3.5 次氯酸钠溶液副产品执行 HG/T2498-93 质量标准：%指标项目I 型型型外观淡黄色液体有效氯含量（以 Cl 计）13.010.05.0 游离碱含量（以 NaOH 计）0.11.0铁含量 0.010 注：本工程次氯酸钠溶液有效氯含量（以 Cl 计）一般10.0%。 3.4 氯平衡 表 3-4-1：氯平衡表产品名称生产能力 （t/a）单耗（产）量 （t/t）产氯量（t/a）耗氯量(t/a)离子膜烧碱500000.88644300 液氯500001.0251000 高纯盐酸100000.3153150 合计4330054500 5 万吨/年离子膜烧碱工程建成后

15、，本公司氯年加工能力达到 54500 吨，大于年产氯量 433000 吨，由此说明足以保证氯碱生产系统安全运行。 4、工艺技术方案 4.1 工艺技术路线选择 4.1.1 过滤盐水制备工艺 过滤盐水制备是氯碱生产工艺过程至关重要的工段，精制效果的好坏直接影响产品的质量 和产量。传统的盐水精制工艺是同时加入反应剂，反应产生的含 CaCO3、Mg（OH）2、Ba SO4等 沉淀物的粗盐水经过澄清，再经虹吸式砂滤器、a-纤维素预涂的炭素烧结管过滤器，最终除去 沉淀物提到合格的过滤盐水该工艺对杂质钙镁比有一定要求，流程较长，设备庞大、占地多， a-纤维素预涂比较麻烦，而且管理繁琐、运行和检修的工作量都很

16、大，生产成本较高。 国内戈尔膜分离工艺近年得到了广泛应用。其特点是加入反应剂先除去硫酸根，再加上反 应剂除去镁离子和有机物，再加入 Na2CO3反应产生 CaCO3后，用泵打入戈尔膜液体过滤器过滤， 最终得到合格的过滤盐水。由于是分别反应除杂质，因此该工艺适合各种规格的原盐和卤水， 流程较短，占地较少，过滤器操作简单，自动瞬间反冲，不需要停机清理，因此无需备用设备， 生产成本较低。 一次盐水工段拟定选用尔尔膜过滤工艺。 淡盐水提浓有单效薄膜蒸发工艺，多效降膜蒸发工艺，多效板式蒸发工艺。单效薄膜蒸发 器设备投资少，但蒸气消耗高。多效降膜蒸发汽消耗低，但设备投资高，蒸发器较高，土建投 资较高。多效板式蒸发蒸汽消耗低，设备投资较低，蒸发器较小，土建投资较低。本装置拟选 用两效板式蒸发工艺。 4.1.2 二次盐水及电解工艺是离子膜烧碱生产工艺的核心部分。二次盐水及电解工艺的一般包 括三道工序：二次盐水精制、离子膜电解及