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粘胶纤维、精细化工系列产品工程可行性研究报告PAGE114总论1.1概述1.1.1项目名称:厦门市蓝恒达投资有限责任公司福鼎粘胶纤维、精细化工系列产品工程主办单位:厦门市蓝恒达投资有限责任公司企业性质:有限责任公司法人代表:蓝家勇1.1.2项目建议书编制的依据和原则编制依据本项目建议书编制的依据为:a、厦门市蓝恒达投资有限责任公司与株洲化工集团科人设计公司签订的厦门市蓝恒达投资有限责任公司福鼎粘胶纤维、精细化工系列产品工程项目建议书编制合同。b、厦门市蓝恒达投资有限责任公司提供的基础资料。c、福建省宁德市、福鼎市有关部门对建设项目选址、用地的意见。编制原则本项目建议书编制的原则是:根据国家有关方针政策、法令法规,坚持实事求是的原则,认真进行调查研究,力求公正、科学、可靠。主要的技术原则为:a、贯彻执行国家基本建设的方针政策,使项目做到切合实际,技术先进,经济合理,安全适用。b、采用先进的工艺技术,贯彻节俭办厂的方针,尽量节约工程用地、节约工程投资,在保证工艺安全生产、可靠的前提下,尽可能利用国产化的设备、材料,少花钱、多办事,并控制投资在合理范围内。c、贯彻“五化方针”:工厂布置一体化、生产装置露天化、建(构)筑物轻型化、公用设施社会化、引进技术国产化。做到精心编制,合理布局。d、贯彻国家环境保护法,搞好“三废”治理,综合利用保护环境。同时严格按照国家对安全生产及工业卫生的各项法令法规,做到措施与工程建设“三同时”。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。e、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,尽可能节省项目建设投资。在稳妥可靠的前提下,实事求是的优化各项成本要素,最大限度降低项目的目标成本,提高项目的经济效益,增强项目的竞争能力。1.1.3项目提出的背景和必要性主办单位概况厦门市蓝恒达投资有限责任公司是一家集科、工、贸为一体的综合性经济实体,公司下属有化工、房地产等经济实体。该公司投资7亿元在江西樟树兴建10万吨/年离子膜烧碱、10万吨/年PVC树脂,2.5万吨/年三氯氢硅,装置已投产一年多。为积极响应宁德市委市政府提出的“回归”工程的号召,从建设家乡、改变家乡面貌,为家乡做贡献的目的出发,也经公司多方考察论证认为:福建宁德自高速公路通车后,温福铁路又将开工建设,使这个沿海又封闭的地带的经济活跃起来,这将是一块投资热土。项目提出的背景和必要性(1))本项目提出的背景福建宁德位于国内最发达的民营经济温州与闽南之间,由于历史和地理的因素使之经济落后,至今还没有一家基础化工厂家,更谈不上深加工的精细化工产品,厦门市蓝恒达投资有限责任公司准备填补这一空白。(2)本项目建设实施的必要性福建省宁德地区有丰富的水电资源,为发展化工提供了有利条件;宁德有很长的海岸线,有许多良港,为化工产品的运输降低了物流成本,为提高竞争力创造了条件;宁德经济的发展对精细化工产品有着巨大的需求潜力,加上现有温州、闽南的潜在市场,更是公司投资最直接的动力。1.1.4研究范围根据本项目的产品及规模等要求,本建议书将对项目建设的背景及必要性、市场预测、生产工艺技术方案、公用工程方案、环境保护、劳动保护、项目实施规划、资金筹措与财务评价等方面进行研究。主要研究内容包括:新建生产装置包括3万吨/年粘胶短纤、3万吨/年粘胶长纤、3万吨/年四氯化钛、3万吨/年三氯氢硅、2万吨/年水合肼、10万吨/年双氧水、1万吨/年优氯净、1万吨/年强氯精、1万吨/年氯化石蜡、配套15万吨/年离子膜烧碱;新建各装置辅助车间、原料储存区、产品储存区、厂区外管;配套新建公用工程:冷冻站、空压制氮站、锅炉房、循环水站(兼消防水站)、污水处理站、变配电室、中央控制室; 配套新建服务性设施:质检办公楼、食堂、浴室、综合仓库、检修、地磅房、门卫传达室、车库。配套新建物流设施:公司货运港口码头。参加研究的专业包括工艺、管道、设备、土建、总图运输、给排水、环保、电气、自控、外管、消防、安全、概算、技经等专业。1.2研究结论1.2.1研究的简要综合结论本建议书描述了厦门市蓝恒达投资有限责任公司福鼎粘胶纤维、精细化工系列产品工程的必要性及建设条件,确定了项目内容和技术方案,并对本项目在财务和投资风险上进行了评价。项目建议书结论为:(1)厦门市蓝恒达投资有限责任公司福鼎粘胶纤维、精细化工系列产品工程符合国家规定的投资方向,符合国家的产业政策、行业规划和地区规划,符合企业和行业发展需要,符合国家有关行业技术经济政策。(2)项目建设是实现该公司发展战略的重大举措。实施本项目可以整合已有资源,降低产品综合成本,提高市场竞争力,并为公司增长产品链,实现产业的扩张,进一步增强公司的实力,增加公司的抗风险能力。(3)充分利用地方资源,创造公平协调的发展机会,有效带动地方经济发展。(4)厂址建厂条件优越。本项目所选厂址的地理位置及场地较好,原、辅材料及公用工程供应落实,交通运输便利、畅通,运输成本低。(5)生产工艺技术先进、成熟、可靠、合理。本项目的实施,满足不断增长的市场需求,为企业创造良好的经济效益,符合公司发展要求,对增强企业核心竞争力,满足市场需要具有重要意义。1.2.2存在的主要问题和建议工程建成投产后,应在生产过程中进一步优化工艺技术,降低生产成本,为进一步加大投资力度,扩大生产规模打下坚实的基础。建议地方政府及相关政府职能部门给予该项目一定的优惠政策,以确保本项目的顺利实施。1.3主要技术经济指标本项目主要技术经济指标见表1-1。 表1-1 主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注一装置生产能力1粘胶短纤t/a300002粘胶长纤t/a300003三氯氢硅t/a300004双氧水(27.5%)t/a1000005优氯净t/a100006强氯精t/a100007四氯化钛t/a300008氯化石蜡t/a100009水合肼(80%)t/a200001032%液碱(折100%)t/a15000011液氯(99.6%)t/a4000013高纯盐酸(折31%)t/a20000产品自用二产品方案1粘胶短纤t/a300002粘胶长丝t/a300003三氯氢硅t/a300004双氧水(27.5%)t/a1000005优氯净t/a100006强氯精t/a100007四氯化钛t/a300008氯化石蜡t/a100009水合肼(80.%)t/a180001032%液碱(折100%)t/a8990三年操作日d333四主要原辅材料用量1工业硅粉t/a930022-乙基蒽醌t/a553重芳烃t/a4004磷酸三辛酯t/a455活性氧化铝t/a5506碳酸钾t/a1207磷酸t/a1008钯触媒t/a109氰脲酸t/a2250010高钛渣t/a1430012焦粉t/a378013铜丝t/a12014石蜡t/a330015尿素t/a1490016催化剂t/a1.6×10217甲纤浆粕t/a3090018蛋蛹浆粕t/a3300019硫酸t/a4500020CS2t/a480021硫酸锌t/a90022原盐t/a23200023纯碱t/a180024螯合树脂t/a1.3525离子膜m2150026亚硫酸钠t/a33027三氯化铁t/a18028氟里昂t/a1229机油t/a10五公用动力消耗量1供水一次水t/a1.6×107循环水t/hr120002供电工程总装机容量kVA71150直流电kWh/a3.2×108动力电kWh/a1.8×1083供汽蒸汽1.3MPat/hr52.5蒸汽0.6MPat/hr140.65六运输量t/a10974801运入量t/a7193802运出量t/a378100七工程占地面积万m21331996亩八工程建筑面积m2227680九定员人19201操作作工人人13562管理人员人564十项目总资金万元1888001项目投资万元178800建设投资万元1788002流动资金万元100003年均总成本费用万元234698含税价4年销售收入万元297847.5含税价5利税总额万元63149.56增值税及附加万元11808.96增值税17%;城建及教育1.7%7所得税前利润总额万元51340.548所得税万元12835.1所得税25%9所得税后利润总额万元38505.4410投资利税率%33.4511投资利润率%27.19所得税前12投资利润率%20.39所得税后13投资收益率%28.2914投资回收期年6.7税前,含建设期15投资回收期年7.4税后,含建设期2市场预测2.1粘胶短纤由于供不应求,粘胶短纤价格快速攀升。统计显示,该品种单价由年初最低为12000元/吨已涨至17000元/吨,涨幅达41.6%。1.5D黑色粘胶短纤报价已高达19000元/吨。2007年,粘胶短纤最高涨至22000元/吨。未来一段时间,粘胶短纤的价格可能趋于平稳,价格上涨的空间有,但不会很大,因为一方面经过半年多的强势增长,后期需求提升的力度可能趋弱,如果需求起不来,价格就难上去;而另一方面,价格涨幅较高,继续上涨将压缩下游纺织企业的利润空间,上涨动力受到抑制。
实际上,粘胶短纤的需求存在特殊刚性。全球70%-80%的粘胶短纤生产在我国,在国际市场有较强的议价能力和话语权。而粘胶产品的明显优势,促使其需求逐年升高。去年粘胶短纤价格暴跌,主要是对前几年价格暴涨的修复,但即便是去年,全球粘胶短纤的需求,依然保持增长。欧美市场虽然因金融危机需求萎缩,其绝对需求量很大。同时,海外新兴市场层出不穷,以土耳其和巴西为代表的粘胶短纤及人棉纱、人棉针织布进口市场,每年需求短纤维约50万吨,且每年递增约10%。其他中东、印尼、巴基斯坦、泰国和韩国等稳定市场每年需求也有5%的递增。
据预计,今年上半年,我国粘胶短纤产能为156.8万吨,加上下半年新增产能,今年底产能预计为176万吨;2010年新增约11万吨,至187万吨。今年全国实际产量预计为132万吨,粘胶短纤需求量为150万吨,粘胶短纤总体供需平衡。
从现在到2010年初,包括山东海龙、澳洋科技、赛得利、富丽达等在内的粘胶生产企业,将有近20万吨的新增产能。目前,我国纺织出口仍维持在同比-10%左右的极差情况,粘胶需求依然旺盛,假如国外经济真正复苏,将极大刺激对国内纺织品的需求,进而提高如粘胶短纤等小品种纤维的需求。2.2粘胶长纤2005年世界纤维素长丝(产业用和纺织用)的产量约为46万t,是真丝的4倍多,但与聚酯和聚酰胺相比产量还是很低的。在纤维素长丝的产量中,粘胶长丝约40万t,其余是醋酯和铜铵人造丝。聚酰胺的年产量为400万t,远高于纤维素长丝的产量。鉴于真丝的大部分应用很难被取代,所以,仿真丝用途还有很大的增长潜力。近十年中国企业发展迅速,产能增加较快,累计增加将近10万吨。按照2008年的行业开工率和销售率计算,出口加内需合计有14万吨左右。4万吨以上的企业两家,占行业生产规模的50%,2万吨以上的企业两家,占行业的25%。企业应全力以赴地开拓下游产业的需求,把产品营销转变为产业链营销,把精力增加到下游的产品开发、规模扩大、产品档次提高的培养上来。2.3三氯氢硅三氯氢硅是有机硅烷偶联剂中最基本的单体,也是生产多晶硅的主要原料,目前国内产量约有90000吨/年左右,随着有机硅烷偶联剂工业和多晶硅产业的快速发展,三氯氢硅呈现供不应求的趋势。我国拥有全世界增速最快的有机硅市场(近年来需求增长率维持在25%以上)。目前有机硅在硅橡胶、硅油、硅树脂、硅烷偶联剂等主要应用领域均面临快速发展的机遇。预计“十一五”期间全国的硅烷偶联剂的生产水平将有质的飞跃,总产量会突破5万吨/年,这将极大地带动三氯氢硅产品的市场需求。2.4双氧水双氧水是过氧化氢溶液的俗称。双氧水是无色无味的液体。目前通常的双氧水,主要有三类:一类是家用型,一类是医用型,另一类是工业用。它的不同就是双氧水的浓度不一样,在医院使用的浓度高一些,要采用一些相对的保护措施,家用型的浓度低一些,也许效果慢一些,但是更安全。加入食品中可分解放出氧,起到杀菌、漂白、防腐和除臭等作用。双氧水可用于织物、纸浆、草滕竹制品的漂白、有机合成及高分子合成,有机及无机过氧化物的生产、电镀工业、三废处理、食品、医药工业等。国外双氧水发展始于18世纪,其用途十分广泛,大量应用于造纸、化学合成、环保、纺织、电子电器、农副产品加工、采矿以及新型燃料等领域。而且各消费领域每年的消费仍在稳定增长,特别在造纸和环保领域,增长迅速。近十年全球双氧水生产能力增长较快,平均增长率达到8.7%(以27.5%H2O2计,下同),供需基本平衡,预计未来五年全球双氧水生产能力将持续增长。我国双氧水生产起步较晚,始于50年代末,至70年代仍采用电解法小规模生产,厂家少、产量小,产品主要用于制药和军工行业,后来逐渐扩展到纺织、印染、化工合成、造纸及环保等领域。1971年黎明化工研究院与北京氧气厂合作,建成我国第一套葸醌法双氧水生产装置,生产能力为300t/a,开辟了生产双氧水新途径。到80年代初,生产企业发展到40多家,但总生产能力仅37.8kt/a,仍以电解法生产为主,以葸醌法生产双氧水的装置仅有十几套。80年代中期至末期,我国经济飞速发展,市场对双氧水的需求也迅速增长,葸醌法生产工艺得到大力发展,在这时期建设的双氧水装置规模一般在5kt/a左右。进入90年代,双氧水生产装置向着大规模、高技术、自动化控制方向发展,所建装置规模基本在10kt/a到50kt/a之间。目前,国内双氧水生产厂家中,以上海阿托菲纳双氧水公司和福建一化集团双氧水公司为引进装置,其中以上海阿托菲纳双氧水公司和广东中诚双氧水装置最大,单线年生产能力为10万吨,其它大多厂家装置年生产能力均小于5万吨。随着双氧水应用领域扔不断拓展,国内许多厂家纷纷进行扩能改造,提高生产能力。目前国内27.5%双氧水产量为400kt/a,国内需求约为380kt/a,剩余部分出口,产品供需基本平衡。从近年生产和供求情况分析,国内双氧水市场需求仍在呈上升趋势,特别是经济发达地区,双氧水产品的应用领域迅速扩展。随着我国环保意识的增强,双氧水在这些领域的应用在今后几年将有较大的增长,国内当前的生产能力仍未能满足双氧水逐渐扩大化的市场需求,加上以双氧水为原料进行深加工可开发多种高功能化、高产值的双氧水衍生产品,市场前景看好。2.5优氯净二氯异氰尿酸钠(俗称优氯净)作为一种消毒剂,应用在卫生防疫事业、医疗卫生、畜牧水产养殖以及植保等行业。如用作饮用水、工业水、餐具的消毒、游泳池消毒、家畜家禽、鱼类饲养的消毒、环境消毒,以及传染病的常规消毒和预防性消毒等。还可用羊毛防缩纺织漂白,工业循环水除藻,橡胶氯化剂,本品对人体无不良影响。在国内外市场很受欢迎。90年代初我国优氯净产品主要用于出口,国内用量较少。随着人们对该产品的认识及厂家不断开拓市场,消费量逐年增加。到2008年国内消耗约10万吨,出口量约5万吨,共消耗优氯净约15万吨,且需求不断增大,市场前景广阔。2.6强氯精三氯异氰脲酸钠(俗名强氯精)是一种高效的消毒杀菌、漂白剂,由于其有效氯含量高而具有强烈的消毒杀菌与漂白作用,其效率高于一般的氯化剂。由于其不含碱性物质,作为漂白剂使用时,对织物无破坏作用,对棉麻及合成纤维的漂白,可获得非常满意的效果;其分解后不留残渣,是高级纸张的理想漂白剂;由于其溶解速度较慢,溶液有效时间持续长,特别适合于游泳池水消毒杀菌。同时还可用作羊毛、羊绒处理剂和羊毛防缩剂,是一种优秀的氧化剂和氯化剂。强氯精的主要作用:①消毒杀菌:可用作饮用水、游泳池的消毒杀菌处理;合成具有消毒杀茵作用的洗涤剂、去污剂、清洁剂、除臭剂;可用于化粪池、下水道的消毒杀茵和除臭,用于传染病区、疫区的消毒杀茵;畜牧、水产、家禽、蚕桑和种子植保的灭茵消毒;水果、蔬菜的消毒、防腐、保鲜等。②工业应用:用作工业循环水的防藻处理;工业污水、生活污水的环保处理;石油钻井泥浆污水的灭茵处理;纺织工业用作漂白剂、冷漂剂;毛纺工业用作羊毛、羊绒处理剂和羊毛防缩剂;化学工业合成中的氧化剂和氯化剂;糊精的防臭剂和用于制造海水电池等。强氯精在水中的溶解度(25℃)为1.2g/100g水,易溶于丙酮和碱溶液。水中溶解后,水解为次氯酸钠和氰脲酸,无二2.7四氯化钛四氯化钛是钛及其化合物生产过程中的重要的中间产品,为钛工业生产的重要原料。主要用于生产金属钛、珠光颜料、钛酸脂系列、钛白及烯烃类化合物的合成催化剂等,在化工、电子工业、农业及军事等方面有广泛用途。纯TiC14为无色透明液体,目视为无色就已达到很高的纯度,越透明纯度也越高。截止到2007年底,中国沸腾氯化法的四氯化钛产能达到359000t/a。2.8氯化石蜡氯化石蜡主要用作阻燃剂,还可用于高压润滑油和金属加工切削的添加剂,粘接纸和PVC包装袋的防虫剂,还可作为光亮剂、渗透剂和乳化剂。氯化石蜡-70的市场需求量大,具有良好的开发和利用前景。国外氯化石蜡-70的生产始于20世纪50年代末,目前生产厂家主要有美国Diamond公司、Dover公司和Neville公司,德国Hoechest公司,英国的ICI公司以及日本的三术公司等,其中日本、美国等氯蜡-70的年产量均在万吨以上。此外,独联体、意大利、法国等国均有工业化生产装置。国内氯蜡-70的开发与研制始于80年代初,最早开发的有沈阳化工厂、重庆天原化工厂、上海电化厂等。目前国内氯蜡-70生产厂仅有10余家,氯蜡-42、氯蜡-52产品市场处于饱和状态,氯蜡-70则供不应求。国内氯蜡-70市场价格约1.0~1.2万元/t,美国市场价格折人民币约1.6万元/t,因此,我国氯蜡-70在价格上具有很强的国际市场竞争力。2.9水合肼水合肼是一种重要的精细化工产品,是医药、农药、染料的重要中间体,对我国的化工发展有着举足轻重的作用,其用途非常广泛,主要用于生产发泡剂,如AC发泡剂、OBSH发泡剂、己二酸二酰肼等;也用于制药行业.如用于合成异烟肼、呋喃西林、头孢菌新诺明等药物;还可以用于生产杀虫剂、杀菌剂,如多效唑、叶草散等数十种农药。此外.由于水合肼的强还原性,以及与氧气反应产物无毒、无腐蚀的特点,可用作锅炉用水的除氧剂等。随着农药、医药、塑料、染料等行业的发展,使用水合肼作原料的农药、医药等产品品种日益增加,对水合肼的需求量近几年持续保持年均20%左右的的增长速度,市场前景广阔。我国从20世纪60年代开始生产水合肼,2006年生产能力达到约8.5万吨/年,是世界上主要的水合肼生产国家之一。预计到2010年我国水合肼的生产能力超过约10万吨。目前,我国水合肼的总消费量约为6.5万吨,其中ADC发泡剂的消费量约占总消费量的69%,医药和农药方面的消费量约占23%,其他方面的消费量业占8%。日本、韩国、美国和法国拥有较大的水合肼产能,而这些国家的需求有限,因此具有较强的出口能力。而我国水合肼需求稳定增长,逐渐成为全球重要的消费市场。日本和韩国的水合肼主要出口到我国,美国和法国也看好我国市场。从1999年到2007年这八年我国水合肼进口量来看,我国水合肼产业已经逐步的在显示自己的国际竞争力。2.10烧碱、氯气2.10.1烧碱烧碱是重要的基本化工原料,广泛用于化工、轻工、纺织、印染、医药、冶金、玻璃、搪瓷以及石油等工业,在国民经济中占有重要的地位。烧碱在纺织印染工业中可用作棉布退浆剂、煮炼剂和丝光剂;在化学工业中可用于生产硼砂、氰化钠、甲酸、草酸、苯酚等;在石油工业中可用于精炼石油制品,并可用于油田钻井泥浆中;在医药工业中可用于抗坏血酸(维生素C)、异菸肼、对氨基水杨酸等多种药物及中间体的制造。烧碱还可用于造纸、纤维素浆粕、肥皂、合成洗涤剂、合成脂肪酸的生产以及动植物油脂的精炼,也可用于生产氧化铝、金属锌和金属铜的表面处理以及农药方面。食品级烧碱产品在食品工业上用作酸中和剂,可作柑桔、桃子等的去皮剂,以及脱色剂和脱臭剂。氯碱工业产品烧碱、氯气、氢气的下游产品可达900多种。2008年世界烧碱的总产能约6800万吨,烧碱产量约为5950万吨,联产品氯气产量约5265万吨。我国2008年烧碱生产能力在2000万吨以上,2008年烧碱产量1747.3万吨。2.10.2氯气氯气是重要的化工原料,其用途极为广泛,主要用于生产PVC树脂、农药、杀菌剂、医药、有机溶剂、精细化工产品等。氯气最早用于制造漂白粉,以后又扩展到制造一系列无机氯产品,其中主要有商品液氯,盐酸及漂白消毒系列和无机氯化物。其耗氯量占总的氯气消耗量的60%左右。3产品方案及生产规模3.1产品方案3.1.1产品方案及生产规模通过对市场情况进行详细的调查研究,并结合企业发展总体规划,厦门市蓝恒达投资有限责任公司福鼎项目以粘胶短纤、粘胶长纤、三氯氢硅、双氧水、优氯净、强氯精、四氯化钛、氯化石蜡、水合肼为主导产品,配套建设离子膜烧碱,部分烧碱、液氯、盐酸外销。本工程的产品生产规模见表3-1。表3-1产品生产规模表序号产品名称单位(吨/年)生产规模1粘胶短纤t/a300002粘胶长丝t/a300003三氯氢硅t/at/at/at/at/a300004双氧水(27.5%)t/at/at/at/at/a1000005优氯净t/at/at/at/at/a100006强氯精t/at/at/at/at/a100007四氯化钛t/at/at/at/at/a300008氯化石蜡t/at/at/at/at/a100009水合肼(80%)t/a200001032%液碱(折100%)t/a15000011液氯(99.6%)t/a4000013高纯盐酸(折31%)t/a200003.1.2氯气平衡方案全厂氯气平衡方案见表3-2。表3-2全厂氯气平衡表序号装置名称生产规模(t/a)单耗(产)(t/t)产氯量(t/a)耗氯量(t/a)备注1烧碱1500000.8851327502三氯氢硅300001.20360003优氯净100000.7070004强氯精100001.10110005四氯化钛300000.95285006氯化石蜡100001.44144007水合肼(80%)200001.5300008液氯400001.0400009高纯盐酸(31%)300000.3029060自用合计132750175960从上表可以看出,全厂氯气总平衡能力为133%,符合设计规范要求,全厂生产系统运行稳定。3.2产品规格及质量标准粘胶短纤质量标准GB/T14463一2008见表3-3。表3-3粘胶短纤质量标准表(GB/T14463一2008)产品名称名义线密度棉型粘胶短纤维1.40—2.20dtex中长型粘胶短纤维>2.20—<3.30dtex毛型粘胶短纤维3.30—5.60dtex卷曲毛型粘胶短纤维3.30—5.60dtex(并经过卷曲加工者)粘胶短纤维的产品等级分为优等品、一等品、二等品、三等品四个等级,低于三等品为等外品。粘胶长丝质量标准GB/T13758一2008见表3-4。表3-4粘胶长丝质量标准表(GB/T13758一2008)项目单位等级优等品一等品合格品干断裂强度≥cN/dtex1.851.751.65湿断裂强度≥cN/dtex0.850.800.75干断裂伸长率%17.0~24.016.0~25.015.5~26.0干断裂伸长变异系数(CV)≤%6.008.0010.00线密谋(纤维)偏差%±2.0±2.5±3.0线密谋变异系数(CV)≤%2.003.003.50捻度变异系数(CV)≤%13.0016.0019.00单丝根数偏差≤%1.02.03.0残硫量≤Mg/100mg10.012.014.0染色均匀度≥(灰卡)级43~43回潮率%-含油率%-三氯氢硅质量标准表见表3-5。表3-5三氯氢硅质量标准表序号项目指标1三氯氢硅含量%≥97.02一氯硅烷(液相)含量%≤3.03硼(液相)含量%≤0.000034砷(液相)含量%≤0.000035磷(液相)含量%≤0.00036电阴率cm2007比容m3/kg0.188沸点℃31.8双氧水的质量指标GB1616-2003见表3-6。表3-6双氧水的质量指标表(GB1616-2003)项目指标27.5%30%35%50%70%优等品合格品双氧水的质量分数(%)27.527.530.035.050.070.0游离酸(以H2SO4计)质量分数(%)0.0400.0500.0400.0400.0400.050不挥发物的质量分数(%)0.080.100.080.080.080.12稳定度(%)97.090.097.097.097.097.0总炭(以C计)的质量分数(%)0.0300.0400.0250.0250.0350.050硝酸盐(以NO3计)的质量分数(%)0.0200.0200.0200.0200.0250.030注:总碳、硝酸盐为非强制性要求,其它项目为强制性要求。优氯净质量标准见表3-7。表3-7优氯净质量标准表指标名称优质品一级品合格品有效氯含量%≥60.058.056.0水分含量%≤3.05.07.01%溶液PH值5.5-7.0强氯精质量标准HG/T3263一2001见表3-8。表3-8强氯精质量标准表(HG/T3263一2001)项目指标优等品合格品有效抓(以Cl计)含量,%≥90.088.0水分含量,%≤0.51.0pH值(1%水溶液)2.6-3.2四氯化钛质量标准Q/12HG5223-1997见表3-9。表3-9四氯化钛质量标准表(Q/12HG5223-1997)指标TiCl4SiCl4FeCl3VOCl3K2Cr2O7优等品%≥99.90.0050.0020.00155mg/L一级品%≥99.90.010.0020.0075mg/L氯化石蜡质量标准见表3-10。表3-10氯化石蜡质量标准表项目指标外观白色或淡黄色粉末氯质量分数%(燃烧法)68-72热稳定指数/%(170度.4h)<0.3软化点/度(环球法)>95水质量分数/%<0.3酸值(mg/KOHg)0.1粒度(20目)全通过水合肼质量标准HG/T3259-2004见表3-11。表3-11水合肼质量标准表(HG/T3259-2004)指标名称40%水合肼80%水合肼一等品合格品优等品一等品合格品N2H4.H2O,%≥40.040.080.080.080.0重金属(以Pb计),%≤0.001—0.00050.00050.0005氯化物(以Cl计),%≤0.020.050.010.030.03硫酸盐(以SO42-计),%≤0.0020.030.00050.0020.005不挥发物,%≤——0.0100.0200.030铁,%≤——0.00050.00050.000532%液碱产品执行国家标准GB/T11199-1989 见表3-12。表3-12离子膜烧碱(液碱)质量标准表(GB/T11199-1989)指标名称指标优级一级合格I型II型I型II型氢氧化钠,%≥32.032.029.032.029.0碳酸钠,%≤0.040.060.060.060.06氯化钠,%≤0.0040.0070.0070.010.01三氧化二铁,%≤0.00030.00050.00050.00050.0005氯酸钠,%≤0.0010.0020.0020.0020.002氧化钙,%≤0.00010.00050.00050.0010.001三氧化二铝,%≤0.00040.00060.00060.0010.001二氧化硅,%≤0.00150.0020.0020.0040.004硫酸盐(以Na2SO3计),%≤0.0010.0020.0020.0020.002液氯规格及质量标准GB/T5138-1996见表3-13。表3-13液氯质量标准表(GB/T5138-1996)指标名称指标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高纯盐酸规格及质量标准HG/T2778-1996见表3-14。表3-14高纯盐酸质量标准表(HG/T2778-1996)指标名称优等品合格品总酸度,(以HCl计)%≥31.031.0钙(以Ca+计),mg/l≤0.300.50镁(以Mg+计),mg/l≤0.070.20铁(以Fe+计),mg/l≤0.303.0蒸发残渣量,mg/l≤5.020.04工艺技术方案工艺技术方案的选择4.1.1粘胶短纤、粘胶长纤欧洲粘胶纤维生产工艺一直处于世界领先水平,比较著名的公司及生产厂家有瑞士Maurer公司、奥地利Lenzing公司、英国Courtaulds公司和芬兰Sateri公司。本项目采用引进欧洲的差别化纤维生产技术,工艺稳定、设备密闭、管理先进,在生产中废气无组织排放和“三废”排放量相对较少,技术可靠有保证。本项目的技术先进性见表4-1。表4-1粘胶生产线的技术先进性序号工艺名称本项目先进性1浸渍采用二次浸渍工艺,形成的碱纤维素膨润性好,易于压榨分离游离的碱,其后续黄化工段将会降低二硫化碳的消耗量。二次浸渍消耗的CS2要比常规工艺的28-34%(对甲纤)低得多,仅为16-24%,且在纺丝过程中产生的硫化氢和二硫化碳有害气体量也有所减少。2黄化本项目引进欧洲先进工艺和设备,采用大容量的黄化机(每批甲纤2500kg)及干法黄化工艺,比R152、HB131等黄化机(每批甲纤660kg)及湿法黄化效率高,并在黄化过程中充入氮气保护。由于设备容量大,用电量大为节省。3溶解连续溶解工艺,粘胶采用高效的匀化器使得制胶连续化,大大降低了动力的消耗。4脱泡采用快速脱泡工艺:粘胶经过加热后进行脱泡,增强了粘胶的流动性,有利于气泡的脱出,提高了脱泡的效果。5冷却采用风送冷却工艺:纤维素采用冷风输送后不需要再配冷却鼓,同时风送使热交换更直接,有利于节约能源。6熟成采用高温熟成工艺:粘胶熟成温度比传统工艺提高了7-10℃,熟成时间大大缩短,由原来的40余小时缩短到现在的10小时左右。7过滤采用连续过滤工艺:用KKF过滤机替代板框过滤,在减少了占地面积和污水排放量的同时,还大大减轻了工人的劳动强度,并且使粘胶的生产控制更有保障。粘胶过滤设备全部自动化,采用了全自动粘胶过滤设备,并配有碱液和废胶回收装置,粘胶自动反洗后收集,回收废胶和碱液,降低了原料及碱的消耗,同时减少了“三废”排放量。8精练成网新技术纤维在进入精练机前有成网装置,机械手铺网,蒸汽喷入使切断纤维中所含的CS2及H2S全部被蒸出,纤维因此更蓬松,有利于纤维进行处理,增加了纤维的开松度和白度,同时CS2在此冷凝回收。9酸浴蒸发采用酸浴的多级闪蒸技术:多效蒸发,充分利用二次蒸汽,大大节省了能源10轧洗后处理工艺采用轧洗,该工艺能耗较低且对工人的劳动强度有所降低。且采用高效的高压轧车,使纤维的含水率达到110%,而国内的一般高压轧车含水率在160%左右,从而减轻了纤维烘干的负荷,减少了蒸汽用量。4.1.2传统的三氯氢硅合成工艺是将干燥氯气及净化后的氢气经各自的缓冲罐进入氯化氢合成炉中反应成氯化氢并进入沸腾炉中。硅粉经加热脱水干燥后用氮气送入沸腾炉中与氯化氢反应生产三氯氢硅气体。气体经过滤器除去硅粉尘,在空冷器除去高沸物杂质及金属氯化粉最后经冷凝为液体,再经分馏成成品三氯氢硅。这是当今最成熟的工艺技术,国内外三氯氢硅生产企业基本上都采用此种工艺。此外还有用固定床氯化炉,铜粉作催化剂,氯化氢和硅粉直接合成三氯氢硅。三氯氢硅含量在60%以上,经分馏提纯除去高、低沸点物后,三氯氢硅含量达90%。还有通过流化床反应器还原四氯硅烷来制备三氯硅烷的方法。该方法在反应器中建立一个硅颗粒的流化床,将微波辐射直接导入反应器中,加热硅颗粒使其温度达到300—1100℃,含有四氯硅烷和氢的反应气通过流化床,反应气与硅颗粒反应,形成含有三氯硅烷的产物气。本项目工艺流程采用国内先进的三氯氢硅沸腾床合成、精馏、冷凝分离提纯生产高纯度的三氯氢硅产品和四氯化硅副产品,生产能力大,副产品少;分离采用精馏技术使三氯氢硅、四氯化硅产品质量都达到95%以上,处于国内领先水平。4.1.3双氧水、分子式为H202,它的工业生产方法主要有电解法、异丙醇法和蒽醌法。因为过氧化氢的应用广泛,许多大公司和厂家积极开发其它全新的生产途径,有的已接近在规模工业化,这些方法主要有氧阴极还原法、氢氧直接合成法等。各类生产方法优缺点表4-2表4-2各类生产方法优缺点方法优点缺点电解法装置简单、产品较纯电耗大、成本高、生产能力低异丙醇法一定规模下成本可降低丙酮回收投资大,产品分离精制较困难蒽醌法能耗低、成本低、便于装置大型化工艺较复杂氧阴极还原法装置费用低、产品成本低危险性大根据双氧水生产工艺的发展趋势,结合公司实际情况,立足技术成熟、高起点的原则,决定采用国内目前成热的“葸醌法双氧水生产工艺技术”,生产27.5%双氧水产品。4.1.4电解法制烧碱的主要原料为氯化钠饱和溶液,氯碱厂常采用卤水和原盐作为生产原料。厦门市蓝恒达投资有限公司在江西樟树兴建10万吨/年离子膜烧碱,公司已有原盐作为生产原料生产离子膜烧碱的成熟工艺,其工艺指标易控制,综合成本低。本工程确定采用原盐路线生产离子膜烧碱。工业上生产烧碱的方法分为苛化法和电解法两种。苛化法按原料不同分为纯碱苛化法和天然碱苛化法;电解法可分为隔膜法、水银法和离子膜法三种。由于苛化法受到原料的限制难于普及,目前国内外生产烧碱均以电解法为主。水银法电解,其产品质量好,但能耗高,对环境污染严重,已逐渐被淘汰或更换;隔膜法电解制烧碱,其产量一直占世界总产量的大部分。离子膜制烧碱是当今世界上氯碱工业最新制碱技术。离子膜电解槽制出的碱液,具有浓度高、含盐低、质量高、能耗少、无汞害、无石棉绒污染,成本低等特点,因此,离子膜法制烧碱工艺已成为世界氯碱工业的发展方向。离子膜法制取烧碱与隔膜法,水银法比较其优点如下:a质量优:可生产高纯度烧碱,符合化纤用碱要求,b成本低、能耗低:离子膜烧碱成本、能耗比水银法、隔膜法都低,其直流电耗可降至2150kWh/t以下。离子膜法可直接电解制成32%的高纯碱,总能耗比隔膜法低25%左右,比水银法低15%左右。c无公害:水银法有汞害,隔膜法有石棉绒的污染,如果是石墨阳极电解槽还有铅污染,而离子膜法电解制烧碱则无上述的污染。d生产稳定:离子膜法制烧碱,生产稳定性比隔膜法、水银法都高。而且可随电力负荷的变化而调整其产量;亦可适应较大的电流负荷波动范围,而隔膜法生产只能在电力均衡的条件下进行,否则产量与质量均难以保证。e占地少:离子膜法电解装置占地约为隔膜法和水银法的一半左右。f操作管理方便:离子膜电解槽使用寿命长,运行安全可靠,生产运行稳定,装置自控水平高。综上所述,本着节约能源,降低消耗,减轻环境污染,提高企业的竞争能力、经济效益和社会效益的原则,建议选用进口复极式电解槽。4.2工艺流程4.2.1粘胶纤维工艺流程简述纺丝胶一计量泵一盘式滤器一供胶管一喷头一酸浴一成型管一丝条一后凝固一第一道水洗一第二道水洗一第三道水洗一第四道水洗一上浆一烘干一卷绕。4.2.2硅粉与氯化氢气体在280℃、0.08MPa下气固相反应生成三氯氢硅,副产四氯化硅。根据三氯氢硅沸点31.8℃和四氯化硅沸点57.6生产工艺简述:硅粉经水环式真空泵,用氮气(来纯度≥99.5%)作保护气,通过管道输送至硅粉过滤器和干燥器,经计量后,由压缩氮气加压后喷入合成炉,同时氮气作为保护气;氯化氢气体干燥后经膜压机加压从合成炉底部通入,反应生成三氯氢硅气体和四氯化硅气体,反应后的气体经过滤分离出未反应的硅粉,回收后再利用。混合气体除尘后先用空气散热器进行初步降温,然后通过预冷却器、冷却器进行冷凝,粗馏分液(三氯氢硅、四氯化硅)进入粗馏分贮罐。不凝性气体经尾气回收系统回收氯化氢返回系统循环再利用后,尾气达标排空。来自三氯氢硅合成工序的粗馏分液,经计量泵,打入精馏塔中。进行粗馏分的蒸馏,蒸馏的气体经塔顶换热器、冷凝器,在不同的温度,得到三氯氢硅成品和副产物四氯化硅成品。4.2.3(1)工作液的氢化,以一定比例的2-乙基蒽醌、重芳烃、磷酸三辛酯为深剂配成工作液,工作液经换热至需要的温度后,与界区来的经调压和预热的净化氢气在静态混合器中混合后,一并进入氢化塔。气液混合物经顶部分散器分散后,并流而下,由氢化塔下部出料或通过氢化塔外连续管再进入第二段塔项部,并经分散器将气液混合物均匀分散,控制塔的压力在0.27~0.30MPa,温度为40~70℃下连续氢化。部分从氢化塔出来的氢化液和未反应的氢气(称尾气)借氢化塔内的压力先通过氢化液再生床,然后与另一路不经再生床的氢化液合并经过滤器除去可能夹带的触媒粉、氧化铝粉及其它杂质后,连续进入氢化液气液分离器进行气液分离,尾气由分离器顶部出来经冷凝其中所含溶剂后,经阻火器放空。塔釜出来的尾气经冷凝、分离后放空。自氢化液气液分离器下部出来的氢化液经液—液换热器、水冷却器后进入氢化液受槽,用氢化液泵送(2)氢化液的氧化:氧化在氧化塔中进行,氧化塔分上下两段,氢化液和补加的磷酸与氧化液气液分离器B来的贫氧空气并流从氧化塔上段底部进入,在氧化塔内进行反应,反应后从塔顶出来进入氧化液气液分离器A进行气液分离,分离的尾气则经冷凝、膨胀机组分离后放空。氧化液则与空压站来的净化空氧并流从氧化塔下段底部进入氧化塔,同样是在氧化塔内进行反应,反应气从塔顶出来进入氧化液气液分离器B进行气液分离,分离后的气体进入氧化塔—上塔,氧化液经冷却后进入氧化液受槽,用氧化液泵将氧化液送入萃取塔。(3)过氧化氢的萃取及净化A萃取:氧化工序送来的氧化液进入萃取塔的下部,经萃取塔内筛板分成滴,反复与塔内纯水接触,双氧水进入水相,而氧化液从塔的上部分离段流出,进入萃余液分离器除去夹带的大部分过氧化氢后再进入后处理系统。双氧水则从塔底流出进入净化塔。萃取塔所用纯水泵从纯水配制罐打入萃取塔上部。B萃取塔产生的粗双氧水从塔底部出来,进入净化塔上部,以分布器分散进入净化塔内芳烃中,并为塔内筛板分散,使之与芳烃充分接触,将其含有的有机物洗出,而后从净化塔底部出来被送往双氧水储罐。高位槽的芳烃是用芳烃泵从芳烃贮罐用泵打入后,再从净化塔下部进入,经过净化塔后的芳烃从净化塔上部出来,送往废工作液槽处理。(4)工作液的后处理来自分离器的萃余液从干燥塔的下部进入,经碳酸钾处理干燥分离后,从塔上部出来,进入碳酸钾分离器进一步分离碳酸钾,分离碳酸钾后的工作液进入再生床进行工作液再生,再生后的工作液流入循环液受槽,经过滤后用泵送回氢化塔进行下一循环。(5)辅助生产工艺流程A工作液的配制是在一个具有搅拌和加热冷却两用夹套的配制槽中进行。工作液的配制根据用途分两类:一是开车前的工作液,其组份是:重芳烃:磷酸三辛酯(VN):75:25,2—乙基葸醌的含量为120~130g/I,配制方法是先将粗芳烃提纯然后和磷酸三辛酯按一定比例送入配制槽中,加入称量好的2—乙基葸醌(EAQ),开动力搅拌,同时升温至50~55C在此温度下溶解1~1.5小时,2—乙基葸醌(EAQ)完全溶解即结束。B碳酸钾溶液的配制与回收:碳酸钾溶液(20℃1.30~1.40g/cm3)在不锈钢碳槽中配制,先向配槽中加入纯水,再从人孔加入固体碳酸钾,当完全溶解后,用泵经过滤器打入干燥塔供系统干燥使用.从干燥塔排放下来的密度<1.2g/cm3的碳酸钾溶液进入碳酸钾蒸发器进行加热蒸发,使其浓缩到密度为1.30 ~1.40g/cm3,从底部流出以冷却后进入碳酸钾受槽,再用碳酸钾泵送回干燥塔流程见图4—1。氢化氢化工作液配制后处理碱回收氧化萃取净化氢气空气、氧化尾气双氧水萃取液工作液工作液碱液回书碱废碱液27.5%产品图4—1工艺流程图4.2.4优氯净在以CA(氰尿酸)为原料对,可采取直按氯化祛。先将CA溶于一定量的液碱(CA:NaOH=1:0.93)中,制成、Na3CA溶液,然后通入氯气,控制适当的PH和温度(0~5℃),可使SDC结晶起来,得到优质优氯净。4.2.5强氯精工艺流程简述(1)连续氯化反应:氯化前首先启动引风机和氯尾气喷淋吸收系统。启动搅拌电机。A一段反应:将制备的氰尿酸三钠溶液泵入以氰尿酸三酸钠溶液喷淋吸收氯尾气的吸收塔内,吸收氯尾气后的氰尿酸三钠溶液由一段氯反应釜侧面进料口连续地进入一段防爆氯化反应釜内,同时于夹套内通入-18℃盐水,于搅拌下由釜底部通氯管及分布器通入氯气。控制通氯气的速度和夹套内通入盐水量,使氯化反应液的pH值始终维持在6.2、温度为~5℃进行反应。在保持反应釜稳定的液位下,由釜底放料口连续将氯化后6小时,温度为20~25B二段反应:将一段后pH6.2、温度为20~25℃的完成液,由釜上部进料口泵入二段反应釜内。同时启动搅拌,于夹套内通入-18℃盐水,于搅拌下由釜底部通氯管及分布器连续通入含量≥99%的氯气。控制通氯气的速度盐水量,使反应液pH液值始终维持2.5、维持温度保持7~17℃持进行反应。在保持反应釜稳定的液位下,由釜底放料口通过控制阀用浆液泵连续地将氯化后pH2.4、温度为7~17(2)离心过滤和水洗:将氯化后pH2.4、温度为7~17℃、含三氯异氰尿酸结晶的悬浮液泵入3台并连的搪玻璃离心高位贮缶内。于夹套内通入盐水保持温度为7~17℃,搅拌下放入由3台自动刮刀离心机组成的离心过滤系统进行离心甩干、水洗7(3)干燥:湿品三氯异氰尿酸于烘干机内于进口风温190℃、出口风温80~90℃、出口物料温度65~75℃引风的条件下进行干燥,经分离器和袋滤器分离制得三氯异氰尿酸粉剂干品。产品含量≥90.5%、收率(4)造粒成型:干燥后的三氯异氰尿酸粉剂产品经脱气、辊压成型、破碎、整粒、筛选制成规定密度和粒度的产品,或根据要求冲压成块状。4.2.6以高钛渣、焦粒(焦炭粉)、氯气为原料,高钛渣原料中TiO2含量在90%以上,其余主要成分有SiO2、Al2O3、MnO、CaO、MgO、V2O5等。原料经过配料工段、氯化工段、精制工段被制成99.9%以上的精四氯化钛,然后由泵送至精四氯化钛储存罐储存。详述如下:(1)配料工段合格的高钛渣和焦粒以袋装形式直接购进,不需破碎,配料时,高钛渣与焦粒按生产工艺条件要求称重配料后送氯化工段使用。(2)氯化工段配好的混合料经过加料机定量连续加入沸腾氯化炉(物料间存在空隙,夹杂有少量空气),同时从炉下部通入汽化氯气,在高温条件下(800~1000ºC),反应生成含TiCl4的混合气体。从沸腾炉顶部出来的混合气体进入两级沉降室进行冷却降温(温度由250ºC降到150~180ºC)除尘后,TiCl4混合气体再进入冷凝器。在冷凝器内先用水冷却的TiCl4淋洗,然后再用冷冻盐水冷却的TiCl4淋洗回收得到粗四氯化钛液体。粗四氯化钛液体用泵打入高位槽,进行过滤,滤渣进入泥浆槽,再用泥浆泵打入收尘器回收四氯化钛,滤液送往精制工段进行提纯。生产一定时间后,沸腾炉将产生少量炉渣,经自然冷却后,再次回用。氯化尾气经过两级水洗和两级碱洗中和处理后,再经过气液分离器,由尾气风机送入35m高烟囱达标外排。尾气两级水洗回收的20%盐酸,用作除钒工序失效铜丝再生用酸处理,中和池中上清液多次循环使用,当NaCl溶液达到饱和时厂方统一收集外售。(3)TiCl4精制工段由中间储存槽来的粗四氯化钛,经计量后连续加入精馏塔,用工频加热,TiCl4液体在精馏塔进行气液热交换和多级蒸馏。低沸点的SiCl4气体从塔顶排出,经冷却变成液体后进入SiCl4槽,外售。高沸点渣通过过滤,滤渣进入泥浆槽,再用泥浆泵打入收尘器回收四氯化钛,滤液送往精制工段进行提纯回收TiCl4。除硅后含钒的TiCl4液体,经工频加热汽化的TiCl4进入除钒蒸馏塔(用纯铜除钒)除钒,而TiCl4气体从塔顶逸出,再经过冷却得产品精TiCl4。蒸馏塔内高沸点氯化物定期放出,通过过滤,滤渣进入泥浆槽,再用泥浆泵打入收尘器回收四氯化钛,滤液送往精制工段进行提纯回收TiCl4。除钒塔周期性产生的失效铜丝,从塔内取出,用回收的20%盐酸溶液进行再生处理,约每月一次,生成的固体物主要是VOCl2(无毒),经过滤沉淀烘干后,作商品出售。因滤液为含铜酸性溶液,统一收集外售回收铜。沸腾炉通电进行预热,当温度达到800ºC以上时,停止通电,随后通入氯气和加入高钛渣、焦粒,由于钛与氯气生成四氯化钛是放热反应,所以沸腾炉的温度一直上升,并将氯化过程的温度控制在800~1000ºC。采用高钛渣(TiO2≥91%~93%)生产TiCl4整个过程均在密闭、微负压、不通空气的生产工艺条件下进行生产。4.2.7氯化石蜡工艺流程简述采用国外西德技术—水相悬浮法生产氯烃-70,向精制石蜡中加入离子交换水,非离子表面活性剂,丙烯酸聚合物等,在40:24比例下混合,于100度下通入氯气,在边升温边通入氯气至达到反应终点为止,氯化时间为5小时,产品中含氯量为70%。反应所选用的表面活性剂可以是月桂硫酸钠,氰化烷基硫酸钠等,乳化剂的用量按氯化石蜡的2%量即能满足使用要求,其中水的加入量为氯化石蜡的10倍左右,反应中还可加入二氧化锰等助剂。将物料加完后给电升温氯化至终点再经脱酸,中和干燥,破碎得成品。加入乳化剂的目的,在于使物料分散均匀,其用量不宜大,否则会导致成本增加,而且在氯化赶气时容易造成跑料。在选用最佳的机械搅拌装置时,也可以不用或尽量少使用助剂,由于反应生成的盐酸可以全部溶于水中通过完善整个反应系统,不释放尾气,从而在一定的压力下完成反应,应采取尽量降低反应压力和反应温度的方法,使反应快速进行,以防止在氯化过程中发生氯化反应,使碳链断裂,且可以提高设备的生产能力,并且合成反应采用双釜串联为宜。在第二反应釜内未完全反应的氯气可继续反应,由此提高了氯气的利用率。氯化石蜡的尾气治理可以采用降膜吸收法经降膜吸收后再用10%的碱液中和,达到排放标准后排入污水处理池内。4.2.8尿素与次氯酸钠分别配制成一定浓度的水溶液,接一定比例通过氧化反应管进行氧化合成。粗氧化液通过闪蒸、冷却、冷冻,使碳酸钠以十水碳酸钠的形式结晶出来,以离心机分离脱除,脱碱粗氧化液与脱盐氧化液分别进入强制循环蒸发器蒸发,含肼水蒸汽再进入精馏塔精馏提浓至40%。蒸发提浓后盐液用离心机分离脱盐,将40%水合肼溶液送入80%精馏塔精馏提浓得80%水合肼成品。离心分离后十水碳酸钠以产品出售,离心分离的氯化钠经过再一次处理得产品氯化钠和碳酸钠。碳酸氢铵与饱和的盐卤反应(盐渣溶解)﹐析出碳酸氢钠﹐碳酸氢钠经煅烧得到纯碱;过滤后的母液冷却降温﹐再加食盐溶解以置换出氯化铵结晶。4.2.9离子膜烧碱工艺流程简述(1)一次盐水工段卤水、压滤液、回收水、工业水等经配水桶配水后去化盐池饱和,再经前折流槽加入适量氢氧化钠、次氯酸钠(或未经脱氯的淡盐水),进入前反应池中,控制粗盐水中游离氯的浓度为1-3ppm,破坏其中的有机物。之后用泵送至加压溶气罐,将压缩空气溶入其中。再经文丘里混合器在盐水中加入三氯化铁絮凝剂后进入预处理器,将盐水中的镁和固形物除去。预处理器的浮泥和底流进入盐泥槽,经盐泥板框压滤机压滤后其滤液回用。预处理器的上层清液流入后反应槽,加入纯碱液除去盐水中的钙后进入中间槽,再由泵送入凯膜过滤器。凯膜过滤器其结构与管式过滤器相同。其核心是薄膜滤芯,它是在支撑笼骨上复以膨体聚四氟乙烯膜复合层。其滤芯具有极高的化学稳定性和极低的磨擦系数,滤膜薄而多孔,孔径小于1微米,可实现低压过渡及低压反冲洗,滤液质量稳定。凯膜过滤器实行脉冲式运行,过滤与反冲洗交替进行,循环往复,接近于连续运行。滤渣累积到一定量时从底部排入盐泥槽。经凯膜过滤器过滤后的精盐水进入后折流槽,加入适量亚硫酸钠除去盐水中的游离氯和氯酸盐后,进入精盐水折流槽加入高纯盐酸调节盐水PH值在9±0.5后流入精盐水贮槽,再由泵送至二次盐水工段。(2)二次盐水工段来自一次盐水工段的精盐水进入螯合树脂塔,经离子交换进一步除去盐水中的钙、镁、铁等重金属离子。处理后的二次精制盐水经树脂捕集器进入二次精盐水贮罐,再用泵送至电解工段。离子交换系统由三个树脂塔组成。每个树脂塔都具有100%的交换能力,三个树脂塔串联运行。树脂床充填以苯乙烯和二乙烯苯共聚物为骨架带氨基磷酸功能团的螯合树脂。该功能团能与许多金属离子形成络合物,其亲合力顺序为:Mg2>Ca2+>Sr2+>Ba2+。离子交换树脂其交换能力有一定限制,在达到树脂穿透点之间(通常达交换容器的80%),就必须再生处理以恢复其交换能力。离子交换柱运行步骤通常为:盐水倒空及置换;纯水或纯水加空气反洗;用4%HCl再生;纯水漂洗;用4%NaOH转型;纯盐水漂洗;投入再使用。通常每个交换柱24小时再生一次,再生之后串入流程后部运行。再生用盐酸必须是食品级高纯盐酸,用去离子水配制为4%的再生盐酸作一次性使用;再生用碱也必须是高纯碱。用去离子水配制为4%再生碱,供一次性使用。再生过程中产生的酸碱废液,经中和处理后送去地下采卤。(3)电解工段A离子膜电解来自二次盐水工段的精盐水与循环淡盐水混合后,通过进料软管进入电解槽各单元槽的阳极室中(为了降低氯气中的含氧量,可在阳极进料液中加入适量盐酸);来自碱循环系统的碱液经加入无离子水稀释后通过进料软管进入电解槽各单元槽的阴极室。在阴极同阳极之间用一张离子交换膜分隔。在电流的作用下,阳极室的氯离子在阳极上失去电子被氧化,生成氯气,从阳极上析出进入氯气总管;而阴极室的氢离子在阴极上获得电子被还原,生成氢气,从阴极上析出,进入氢气总管。氯气和氢气送往氯氢处理工段进行处理。在电场的作用下,钠离子以水合离子形式穿过离子交换膜进入阴极室,生成产品氢氧化钠(32%WT)从阴极液管排出。由于膜的选择性,氯离子无法透过膜进入阴极室。故产品碱的品质很高。同样由于膜的选择性氢氧根离子不能透过膜进入阳极室,故所产氯气纯度也很高。电解槽氯气总管的控制压力为200mmH2O;氢气总管控制压力为550mmH2O。氯氢压差为350mmH2O,由一套压差控制仪自动调节。B电解液循环a、碱液循环浓度为32%WT的产品碱液由电解槽阴极液管自流进入碱循环槽,从碱液中逸出的氢气从阴极液气液分离器顶部排出,进入氢气总管。碱液经烧碱循环泵加压后分为三部分:一部分作为产品碱经产品碱冷却器冷却后送至成品罐区外销;一部分送至碱浓缩生产50%WT的成品碱;另一部分加入去离子水稀释后,经烧碱加热/冷却器换热后循环进入电解槽阴极室。b、淡盐水循环电解槽阳极液管排出的淡盐水(浓度为200g/l溶有氯气、并含有游离氯)自流进入淡盐水循环槽,从淡盐水中逸出的氯气从阳极液气液分离器顶部排出,进入氯气总管。淡盐水经循环泵加压后分为三部分:一部分送至淡盐水脱氯工段,很少部分送至一次盐水工段除有机物,另一部分加入电解槽阳极进料液循环使用。(4)淡盐水脱氯工段由电解工段来的淡盐水进入氯酸盐分解槽,加入盐酸调节PH值,控制PH值为1~1.5,然后进入淡盐水贮槽,再由淡盐水泵送到脱氯塔顶部。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,回收至氯气总管。脱氯后的淡盐水氯含量约5~10mg/l。加入烧碱液调节PH值,加入亚硫酸钠除去残存的游离氯。为确保脱氯彻底,用氧化—还原电位计监测游离氯脱除效果,并控制亚硫酸钠加入量,脱氯后的淡盐水由泵送去淡盐水膜法脱硝工序。(5)氯氢处理工段A氯气处理由电解工段来的氯气经氯、盐水换热器后进入氯气洗涤塔后,进入列管式钛冷却器,经一、二段钛冷却器串联冷却后,温度降到12~150C,冷却后的氯气经孟山都布林克除雾器捕集下氯气中的冷凝水滴后,进入一段填料干燥塔(双塔)用稀硫酸从塔顶喷淋进行干燥,干燥后的氯气再经二段泡罩、填料复合塔用98%浓硫酸进行进一步干燥,再经孟山都布林克除雾器除沫。干燥后的氯气经氯压机送用户。硫酸冷却采用哈氏合金板式换热器。冷却器及水雾捕集器中排出的氯水流入贮槽,经泵送到淡盐水脱氯工段进行处理。B氢气处理电解工段来的约80℃的氢气进入氢气洗涤塔,用洗涤水直接喷淋洗涤冷却至40℃左右,再经孟山都布林克除雾器除去水雾。氢气经氢压机压缩送至用户。氢气分配采用自动控制、超压自动放空。C废氯气和事故氯气处理装置正常生产时,氯酸盐分解槽排出的废气中含有少量的氯气,装置开停车过程中,系统置换也产生部分含氯废气。这些含氯废气均送到废氯处理系统用烧碱液吸收生成次氯酸钠。装置事故状态下,为防止系统内氯气外泄危险环境,由引风机将氯气在负压状态下抽至废氯处理系统用烧碱液吸收生成次氯酸钠。(6)液氯工序由氯气处理工段来的压缩氯气,经液化器,将氯气在低温下液化,冷凝下来的液氯进入液氯计量槽,并灌瓶包装出售。液化尾气送盐酸工段,液化器冷量由液氯装置本身提供。液氯装置由压缩机组、辅助机组、氯气液化器三部分组成,用管道连接成完整的密闭系统。(7)氯化氢合成、高纯盐酸工序自氯氢处理工段来的氯气和氢气分别进入各自的缓冲器,氢气经阻火器后,进入二合一热水型石墨炉燃烧反应,生成的氯化氢气体冷却后去膜式吸收塔用无离子水吸收制成高纯盐酸;未吸收的氯化氢气体去三氯氢硅生产装置,多余的尾气在吸收塔用纯水吸收生成稀盐酸并逆流至膜式吸收塔,剩余尾气由水流喷射泵抽走。4.3产品消耗定额表4-3 粘胶短纤消耗定额表(基准:每吨产品消耗)序号名称规格单位消耗定额年消耗量一原辅材料1浆粕甲纤96%t1.033.09×1042NaOH99%t0.571.71×1043硫酸98%t0.752.25×1044CS2t0.0824005硫酸锌98%t0.015450二动力消耗1一次水t1504.5×1062蒸汽t144.2×1053动力电380VkW.h2206.6×1064氮气99%m361.8×105表4-4 粘胶长丝消耗定额表(基准:每吨产品消耗)序号名称规格单位消耗定额年消耗量一原辅材料1浆粕蛋蛹96%t1.103.3×1042NaOH99%t0.651.95×1043硫酸98%t0.752.25×1044CS2t0.0824005硫酸锌98%t0.015450二动力消耗1一次水t1504.5×1062蒸汽t144.2×1053动力电380VkW.h2206.6×1064氮气99%m361.8×105表4-5 三氯氢硅消耗定额表(基准:每吨产品消耗)序号名称单位单价元单耗年耗一原材料1工业硅粉吨165200.3193002氯化氢吨18001.073.21×1043氮气Nm34103.0×105二动力消耗1水吨261.8×1052电kW.h0.64001.2×1073汽吨14213.0×104表4-6 双氧水消耗定额表(基准:每吨27.5%产品消耗)序号名称规格单位消耗定额年消耗量一原辅材料12-乙基蒽醌≥99%kg0.555.5×1042重芳烃≥99%kg4.04.0×1053磷酸三辛酯≥99%kg0.454.5×1044活性氧化铝大于6%kg5.505.5×1055碳酸钾≥99%kg1.21.2×1056磷酸≥99%kg1.01.0×1057钯触媒钯含量:0.3±0.02%kg0.11.0×1048氢气≥99%Nm3198.31.98×107二动力消耗1氮气≥0.5MPa(G)Nm34.04.0×1052空气>0.55MPaNm313001.3×1083动力电380VkWh2252.25×1074脱盐水电导率<1.0x10-4t1.081.08×1055蒸汽0.4MPa(G)t0.44×1046循环水0.5MPa(G)t1251.25×106表4-7 优氯净消耗定额表(基准:每吨产品消耗)序号名称规格单位消耗定额年消耗量一原辅材料1氰脲酸≥99%t0.660002氯气≥99%t0.770003烧碱≥99%t0.77000二动力消耗1一次水t55×1042动力电380VkW.h4004×1063蒸汽1.3MPat1.01×104表4-8 强氯精消耗定额表(基准:每吨产品消耗)序号名称规格单位消耗定额年消耗量一原辅材料1氰脲酸≥99%t1.65165002氯气≥99%t1.1110003烧碱≥99%t2.525000二动力消耗1一次水t88×1042动力电380VkW.h6006×1063蒸汽1.3MPat1.01×104表4-9 四氯化钛消耗定额表(基准:每吨产品消耗)序号名称规格单位消耗定额年消耗量一原辅材料1高钛渣含TiO2≥90%(粉状)t0.4751.425×1042氯气Cl2≥99.5%t0.952.85×1043焦粉C≥98.5%(粉状)t0.1263.78×1034铜丝Cu≥99.9%t0.0041205碱液≥99.9%t0.037511256冷冻剂R-22kg0.0225675二动力消耗1水t702.1×1062电(KW)380VkW.h4601.38×1073蒸汽t1.03.0×1044氮气Nm3103.0×105表4-10 氯化石蜡消耗定额表(基准:每吨产品消耗)序号名称规格单位消耗定额年消耗量一原辅材料1石蜡≥95%t0.333.3×1032氯气≥99.5%t1.441.44×104二动力消耗1水t11.0×1042电(KW)380VkW.h9809.8×1063蒸汽t111.1×1054氮气Nm322.0×104表4-11 水合肼消耗定额表(基准:每吨产品消耗)序号名称规格单位消耗定额年消耗量一原辅材料1尿素工业级46%t1.53×1042氯气99%t1.53×1043液碱99%t3.57.0×1044催化剂98%kg81.6×105二动力消耗1一次水t208×1052动力电380VkW.h4008×10630℃kcal501.0×1064-15℃kcal2004.0×1065氮气99%m351.0×1056蒸气1.3Mpat204×105表4-12 32%液碱(折100%)消耗定额表(基准:每吨产品消耗)序号名称规格单位消耗定额年消耗量一原辅材料1原盐NaCl≥99%t1.552.32×1052高纯盐酸31%kg1502.25×1073纯碱kg121.8×1064烧碱32%kg8.51.28×1065螯合树脂kg0.0091.35×1036高纯水t2.53.75×1057离子膜m20.011.5×1038亚硫酸钠≥95%kg1.13.3×1059三氯化铁kg1.21.8×105二动力消耗1一次水t46×1052循环水t1602.4×1073直流电kW.h21503.22×1084动力电380VkW.h2003.0×1075蒸汽t0.57.5×1046氮气Nm334.5×105表4-13 液氯消耗定额表(基准:每吨产品消耗)序号名称规格单位消耗定额年消耗量一原辅材料1氯气99%t.1.0054.02×1042氟里昂含水≤0.0025%kg0.31.2×1043机油46号机油kg0.251.0×104二动力消耗1一次水t28.0×1042动力电380VkW.h803.2×1063氮气99%m32.61.04×1054循环水t753.0×106表4-14 31%高纯盐酸消耗定额表(基准:每吨产品消耗)序号名称规格单位消耗定额年消耗量一原材料1氯气≥99%kg324.0006.48×1062氢气≥99%kg10.5002.1×105二燃料及动力1工业水t=25℃t3.0006.0×1042无离子水t=25℃t6.0001.2×1053循环水t=32t25.0005.0×1054动力电380VkW.h8.0001.6×1055氮气≥0.5MPa(G)Nm30.5001.0×1044.4自控技术方案4.4.1自控水平及主要控制方案本着稳定工艺参数、保证产品质量、提高生产效率,同时考虑经济适用、节约投资的原则,本工程拟采用分散型过程控制系统(DCS)和常规仪表相结合的方案实现全厂的生产数据管理和生产过程控制。提高自动化水平,稳定工艺参数、保证产品质量、减轻劳动强度、确保安全生产,并尽可能地实现生产过程的优化控制。主要生产装置采用DCS集中控制方式。在控制楼内设置中控室(由机柜室、操作室和其它辅助间组成),内设DCS操作站(包括工程师站)。把生产过程主要参数引入中控室的DCS系统进行集中监控。工艺参数的检测和控制采用DCS系统控制,操作工在操作室内对装置进行操作和控制。其它辅助生产装置根据工艺需要设置必要的就地盘进行操作、监控和管理。并把必要的参数送至中控室DCS系统进行监视和管理。4.4.2仪表选型选型原则在满足工艺要求的前提下,以先进、可靠、经济和使用方便为原则,尽可能选用系列化、标准化的仪表,以提高仪表互换性。在仪表材质的选用上,与工艺介质接触部分的仪表材质不低于仪表所在工艺设备或管道的材质。同时尽可能集中选用一个厂家或地区的产品,以利以后的采购和服务。温度仪表就地温度检测仪表选用双金属温度计。集中温度检测一般进用Ptl00铂热电阻。在防爆区内选用隔爆型,在防爆区外选用防水型。压力仪表就地压力检测一般选用不锈钢压力表,有脉动的场合选用耐震压力表,有腐蚀、粘稠、结晶的场所选用隔膜压力表或隔膜耐震压力表。要求集中的压力点选用智能压力变送器。就地压力调节选用自力式压力调节阀。流量仪表流量就地检测,一般选用玻璃转子流量计;只要累积的场合可选用水表。集中流量检测水、蒸汽、氢气、氯气流量选用孔板和智能差压变送器;测盐水、盐酸、烧碱流量采用电磁流量计。物位仪表就地液位计一般采用玻璃管、玻璃板液位计;集中的液位点一般采用智能液位变送器和法兰远传式差压变送器;超声波液位计;浮筒液位开关;非防爆区液位开关选用电接点液位开关。分析仪表对产品质量、安全生产、环境卫生有关的参数进行自动分析。根据工艺要求,分别采用了如下的分析仪器:PH计、0RP(游离氯分析仪)、密度计等。以上分析仪表采用国外引进或国内优质产品。环境气体检测设有可燃气体检测器和有毒气体检测器。执行器调节阀采用气动执行机构,配电/气阀门定位器和空气过滤减压阀。根据介质的特性分别选用隔膜阀、耐酸调节阀和蝶阀;二位阀选用气动执行机构,采用隔膜阀或蝶阀;ON/OFF阀配有电磁气阀、空气过滤减压阀和限位开关等。就地选用自力式压力调节阀。调节阀和二位阀的型式及阀体、阀芯、隔膜、填料材质等按介质的特性来选择。4.4.3动力供应仪表供电仪表电源由电气专业提供双回路,仪表和控制系统电源电压等级为220VAC、50Hz。控制系统(DCS)和现场仪表由不间断电源(UPS)供电。在外部电源故障期间,UPS提供后备电源(电池组),其容量是能使控制系统和仪表正常工作至少30分钟时间。UPS电源质量要求如下:交流输出:220V士2%;频率:50士0.2HZ;波形失真率:5%;直流输出:24士1%;纹波电压:<0.2%;切换时间:5~10ms仪表供气仪表气源应备置备用贮罐,容量为:从700kPaG降到500kPaG20分钟。气源质量要求要求如下:压力:500~700kPaG;温度:常温;露点:在操作压力下低于工作环境历史上年(季)极端温度至少l0℃;含尘料直径:<3μm;油份含量:<8ppm(w)4.5主要设备的选型表4-15主要设备一览表设备名称材料规格数量备注一、粘胶短纤浸渍桶Q235-B衬塑3老成箱碳钢3压榨机碳钢3KKF过滤机碳钢3黄化机碳钢3纺丝机碳钢3精练及后处理机碳钢3二、粘胶长纤浸渍桶Q235-B衬塑3老成箱碳钢3压榨机碳钢3KKF过滤机碳钢3黄化机碳钢3纺丝机碳钢3精练及后处理机碳钢3三、三氯氢硅水环真空泵SZ-4型4气水分离器4布袋过滤器碳钢Ф1120×21402旋风分离器碳钢CLT/A-1.52硅粉干燥器碳钢Ф1250×28002计量罐碳钢0.45m
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