年产120万吨纯碱工程可行性研究报告

山东海天生物化工有限公司120万吨/年纯碱工程可行性研究报告版次目录1总论1-12市场分析和价格预测2-13产品方案及生产规模3-14工艺技术方案4-15原料、辅助材料及动力供应5-16建厂条件和厂址方案6-17公用工程和辅助设施方案7-18节能8-19环境保护9-110劳动保护与安全卫生10-111工厂组织和劳动定员11-112项目实施规划12-113投资估算13-114财务评价14-1附图：1、区域位置图 T03012-EC03-PL-012、总平面布置图 T03012-EC03-PL-023、全厂流程示意图T03012-EC03-PS07-004、盐水工段工艺流程图 T03012-EC03-PS07-015、石灰工段工艺流程图 T03012-EC03-PS07-026、蒸吸工段工艺流程图 T03012-EC03-PS07-037、蒸吸工段工艺流程图 T03012-EC03-PS07-048、碳化工段工艺流程图 T03012-EC03-PS07-059、轻灰工段工艺流程图 T03012-EC03-PS07-0610、重灰工段工艺流程图 T03012-EC03-PS07-0711、压缩工段工艺流程图 T03012-EC03-PS07-0812、包装及成品库流程图 T03012-EC03-MT-0113、水量平衡图T03012-EC03-EE-0114、全厂供电系统图T03012-EC03-EH-0115、铁路专用线A方案布置图LWF2003-11216、铁路专用线B方案布置图LWF2003-112主要附件：1.山东省发改委关于山东省建设项目登记备案证明2.关于山东海天生物化工有限公司100万吨纯碱项目的说明3.山东省人民政府关于下达2005年省重点建设项目名单的通知4.昌邑市规划与国土资源局证明5.中华人民共和国国有土地使用证（三批）6.昌邑市环境保护局关于项目环境保护意见7.山东省环境保护局关于环境影响报告书的批复8.山东省卫生厅关于职业病危害评价报告书的批复9.山东海天生物化工有限公司关于厂址选择初步方案报告和厂址选择方案比较10.昌邑市规划管理处关于规划选址意见11.山东省地震局关于抗震设防要求审批意见12.企业法人营业执照13.组织机构代码证14.税务登记证（国税）15.税务登记证（地税）16.昌邑市水利局水源证明17.昌邑市供电公司供用电协议18.昌邑峡山实业有限公司电力供应协议书19.昌邑市燃料总公司供煤合同20.昌邑市廒里盐化有限公司原盐供应协议21.淄博天兴威经贸发展有限公司石灰石供应协议22.淄博鸿通物资有限公司焦炭供应协议23.青州市金星化工厂液氨供应协议1—PAGE14总论概述1.1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人代表⑴项目名称：100万吨/年纯碱工程⑵主办单位：山东海天生物化工有限公司⑶企业性质：有限责任⑷企业法人代表：王刚1.1.2项目可行性研究报告编制的依据和原则⑴编制依据Ⅰ.中国天辰化学工程公司与山东海天生物化工有限公司100万吨/年纯碱工程可行性研究报告合同书。Ⅱ.山东海天生物化工有限公司提供的有关基础资料，其中包括原料、燃料及水电的有关资料、地形图、区域位置图等。Ⅲ.中国天辰化学工程公司编制的山东海天生物化工有限公司100万吨／年纯碱工程项目建议书。Ⅳ.山东省环境保护局关于山东海天生物化工有限公司100万吨／年纯碱工程环境影响报告书的批复。Ⅴ.山东省发展和改革委员会关于山东省建设项目登记备案证明。⑵编制原则Ⅰ.执行化计发（1997）426号《化工建设项目可行性研究报告内容和深度规定》，使本可行性研究报告的内容符合国家的产业政策、技术政策和行业规划。Ⅱ.循环经济原则：树立和落实科学发展观、构建节约型社会。以当地的资源优势为基础，通过对本项目的工艺技术方案、产品方案、建设规模进行合理规划，提高资源利用率，减少生产过程的资源和能源消耗，延长生产技术链，减少生产过程的污染排放，对生产的废旧物通过技术处理进行循环利用延伸产业链条，走出一条有市场、科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、资源优势得到充分发挥的新型工业化路子，实现可持续发展。Ⅲ．工艺技术达到国际先进水平先进原则：在设计中按照“工艺先进、技术成熟、装置可靠、经济运行合理”的合理原则，积极应用当今的各项先进工艺技术、环境技术和安全技术，建设国内先进的大型生产装置，要将各项技术合理的、有机的结合起来，以确保工厂建成投产后其操作运行稳定、能耗低、三废排放少、产品质量好、经济效益明显。Ⅳ．提高劳动生产率原则：首先总图运输设计以提高劳动生产率为原则，装置布置既要符合工艺原则，又符合提高劳动生产率的原则，运输设计要注意节约能源，优先考虑管道运输，其次为皮带运输，机械运输要快捷、安全、顺畅、高效；生产装置要进一步提高综合自动化水平，管理要近一步提高信息化水平，切实达到提高产品的质量、降低成本、减轻工人劳动强度、降低工厂定员、保证安全生产、提高劳动生产率的目的。Ⅴ．节约降耗原则：要利用先进技术和措施，优化技术组合，努力开发具有自主知识产权的新技术、减低原材料、燃料、水、电、汽、气等的消耗，提高资源和能源的回收率和重复利用率，进一步降低综合能耗，建设清洁的节约型企业。Ⅵ．环保安全原则:项目建设要十分重视环境保护、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。一先进的工艺技术来保证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，建设一个生产安全、卫生清洁、符合规范的生产环境。Ⅶ．市场细分和产品差异化原则：认真分析市场需求、了解市场的区域性差别、针对产品的差异化要求、区异化的特点，来设计不同品种、不同的规格、不同质量的产品以满足不同用户的不同要求，以此来扩大市场占有率，寻求经济效益最大化，提高企业在国内外的知名度。1.1.3项目提出的背景、投资的必要性和经济意义⑴企业概况山东金晶科技股份有限公司是经山东省人民政府鲁政股字[1999]57号文和山东省经济体制改革委员会鲁体改函字[1999]第81号文批准，于1999年12月31日以发起方式设立的股份有限公司。公司位于淄博市高新技术产业开发区宝石镇王庄，注册资本29504.185万元。2002年8月在公司股票在上海证券交易所挂牌交易。股票简称“金晶科技”，股票代码为“600586”。公司是国家科技部、山东省科技厅认定的高新技术企业，2005年公司“金晶”牌系列产品被国家工商总局授予“中国名牌”、“中国驰名商标”称号。公司目前主要业务为优质浮法玻璃和超白玻璃产品的生产、销售。通过全资、控股、参股的方式拥有6条优质浮法生产线，全资拥有1条超白玻璃生产线、1条防紫外线节能玻璃生产线，年生产各类玻璃近3000万重箱，位居国内玻璃制造商前列。同时，公司参股的中材金晶玻纤有限公司，具备年产6万吨的玻纤生产能力。其中，公司超白玻璃、防紫外线节能玻璃均为引进美国PPG公司技术建设，产品填补国内空白。公司自2002年上市以后，在业务发展上，公司坚持产品差异化的战略，通过差异化战略的实施，来避免市场竞争加剧的风险。一方面，继续依靠自身的技术实力对已有的生产线进行技术改造，提高产品品质，增加利润率较高、价格较稳定的品种的生产。另一方面，通过与国际行业巨头的合作，不断推出技术含量高、填补国内市场空白、价格稳定、利润丰厚的产品，避开与国内同行业在低端产品市场进行激烈的价格竞争，实现产品的差别化竞争。公司与世界工业500强之一的美国PPG公司合作成功建成了一条600T/D超白玻璃生产线，产品填补了国内空白，并且正在建设一条600T/D防紫外线节能玻璃生产线。公司与国际玻璃巨头美国PPG合作，引进PPG的核心技术建设的600T/D超白玻璃生产线属于公司IPO募集资金投资项目，该生产线已于2004年年底投入生产，超白玻璃产品填补国内空白，改变了以前我国超白玻璃全部进口的现状。超白玻璃是一种超透明低铁玻璃，也称低铁玻璃、高透明玻璃。它是一种高品质、多功能的新型高档玻璃品种，透光率可达91.5%以上，具有晶莹剔透、高雅秀美的特性，有玻璃家族“水晶王子”之称。由于生产该产品技术难度极大，目前全世界只有美国PPG、法国圣戈班、英国皮尔金顿等4家企业才能够生产。超白玻璃已被广泛用于高档玻璃灯饰、高档建筑幕墙、建筑内装、卫浴产品、高档玻璃家具、太阳能行业、展厅展柜展台、仿水晶制品等。国际市场上，玻璃家具行业和采光天棚行业的超白玻璃用量也都很大。公司超白玻璃严格执行PPG规定的产品质量标准，质量处于世界同类产品的先进水平，与世界上其他3家可以生产超白玻璃的国际巨头（英国皮尔金顿、日本旭硝子、法国圣戈班）相比，具有明显的供货快、品种较多等竞争优势。同时该产品还具有生产成本低，市场售价高，盈利能力强的优势，产品毛利率超过50%。600T/D节能玻璃原片生产线其产品主要为低辐射镀膜玻璃（又称LOW-E玻璃）等具有节能功能的产品提供原片，其最终用途主要为房地产、建筑业。在我国，随着经济发展，建筑能源消耗占全国总能耗的30%，是发达国家的三倍以上。建筑能耗中，通过玻璃门和窗损失的能耗占到全部建筑能耗的40％～50％。要提高建筑的节能效果，必须推广节能玻璃。国家六部委《关于促进平板玻璃工业结构调整的若干意见》明确要求，玻璃工业要转变增长方式，发展深加工，服务“节能建筑”。“十一五”期间住宅建筑和公共建筑严格执行节能50%的标准，加大建筑节能技术和产品的推广力度等。我国是世界上进口Low-E玻璃最多的国家，目前我国约有20%的Low-E玻璃需求依赖进口。2005年我国Low-E玻璃的市场需求大约为1000万平方米。建设部确定的节能总体目标是到2010年，全国新增建筑的1/3达到节能50%的目标；到2020年，全国新增建筑全部达到节能65%的目标。按2010年的目标计算，今后5年将新增节能建筑面积约30亿平方米，涉及节能玻璃面积约6亿平方米，平均每年新增节能玻璃约1.2亿平方米，中空玻璃、Low-E玻璃将出现高速增长。因此，根据专家预计，未来五年里Low-E玻璃的市场容量增长速度将达到60%以上。目前，我国仅耀华、南玻等少数企业通过引进国外技术等可以生产Low-E玻璃，需求与供应之间存在巨大缺口。就其应用领域而言，市场前景非常广阔。公司拥有6条优质浮法玻璃生产线，年产能超过2000万重量箱，成为位居行业前列的玻璃制造企业。截至2007.09.30，公司总资产39.91亿元，净资产21.12亿元，利润总额1.99亿元，净利润1.59亿元。山东海天生物化工有限公司注册资本为1,369,116,810.00元，其中山东金晶科技股份有限公司出资1,329,916,810.00元，占其注册资本的97.14%，东营春兴盐化有限公司出资39,200,000.00元，占其注册资本的2.86%。经大信会计师事务有限公司出具验资报告验证，公司股东均已经按照应缴纳出资额缴付对海天生化的投资。⑵投资的必要性、有利条件山东海天生物化工有限公司厂址位于山东省潍坊昌邑市辖区。昌邑市地处山东半岛西部，濒临渤海莱州湾，海岸线达52公里，滩涂辽阔，可供开发的浅海面积430万亩，滩涂22万亩。地下卤水资源丰富，储量达35.26亿立方米，目前全市已开发盐田面积80万公亩，原盐生产能力可达300万吨/年，在新盐田开发、旧盐田改造和盐化工产品精加工方面有着巨大的潜力。盐化工产业及重化工产业是山东省重点支持和鼓励发展支柱产业之一，发展盐化工产业是山东的优势，为加快盐化工产业及重化工产业发展，以科学发展观为指导，结合潍坊“三北”地区的优势，潍坊市政府制定了“三北”盐化工和重化工基地的发展规划，以推动全市工业超常规、跨越式发展。山东海天生物化工有限公司地处潍坊昌邑市北部，该地区属于潍坊“三北”之一，昌邑市政府把盐化工发展作为昌邑北部开发的重中之重，而该项目又是引领北部发展的龙头项目。国家石油和化学工业局李勇武局长在“面向21世纪合成碱国际研讨会”上指出：21世纪前10年，要通过行业改组，逐步解决厂家多、能力分散、平均能力小的问题，调整产品结构。作为基础原料工业，生产装置的大型化是纯碱工业今后的发展趋势和潮流。我国小型纯碱企业仍有160万吨/年的产量，将逐渐被淘汰，让出的市场将由大中型企业补充。在国内经济蓬勃发展的大好形势下，结合当地情况，为把昌邑丰富的原盐资源优势变为经济优势，带动全市盐及盐化工的大发展，昌邑市把盐及盐化工产业作为经济发展新的增长点，从资金、人才、政策等方面予以重点倾斜，大力的支持、优惠的政策、宽松的环境、最为丰厚的投资回报率，为盐及盐化工产业搭建起腾飞的平台，将使昌邑成为盐及盐化工产业投资者的最佳选择。“纯碱工业十五规划”提出的发展目标是“建设世界纯碱强国”，今后5年，中国纯碱年出口将达到200万吨的目标。而出口的增加必须有较大的能力储备作后盾，本项目的建成将促进我国出口的增加。从国际市场来看，近年来，由于美国国内原材料和能源价格大幅度上涨和长距离的国内运输和海运，美国纯碱进入中国市场没有特别的价格优势。预计到2010年中国的纯碱必须达到2000万吨的生产能力才能满足国际国内两大市场的需求。近年来我国纯碱下游行业，如平板玻璃、氧化铝、无机化工产品等保持了较高的增长速度，刺激了对纯碱需求和产量的增加。我国是世界纯碱最大的生产国与消费国，产能与产量均占世界产能与产量的1/3。2006年我国纯碱生产装置能力在1800万吨水平，纯碱产量为1543万吨。国内表观消费量1376.75万吨，同比增长12.26%，高于同期10.5%的产量增速。纯碱最大的消费用户是平板玻璃和日用玻璃，占40％，其次是化学品约占消费总量的25％。预计2005－2010年我国纯碱消费增长率为6.5％。当前，全国纯碱生产装置的开工率达到95%，大中型纯碱企业都接近甚至达到100%。因此必须新增生产装置才能满足国内的需求。从企业发展情况看，纯碱是玻璃行业的主要原材料，在市场经济的浪潮下，增加产品品种、扩大经营范围，有利于提高企业的竞争力。根据企业状况、当地资源情况及纯碱市场行情，选择了以氨碱法生产纯碱的工艺路线，年生产纯碱100万吨。该项目的建设具有以下显著优势：Ⅰ.原料资源优势基本化工行业竞争力在很大程度上取决于资源禀赋状况。近年来，由于环保压力、运输和劳动力价格等因素，大宗化工产品生产逐渐呈现向原料和市场所在地转移的态势。氨碱法纯碱生产所用的主要原料是原盐、石灰石和焦炭。每生产1吨纯碱约需消耗1.55吨原盐，占纯碱制造成本的21％左右。潍坊是我国重要的海盐产区。据有关统计资料表明：全国海盐总产量为2200多万吨，整个潍坊市潍北海盐产量约为1200万吨，约占全国海盐产量的55％。山东海天生物化工有限公司坐落在昌邑市产盐区内，昌邑盐区地下卤水贮量丰富，卤水资源贮藏量达35.26亿立方米，且卤水资源还在逐年形成。主要产盐地为灶户、廒里、利渔三大盐区。盐田面积达到80万公亩，原盐生产能力达到300万吨/年，完全满足生产需要。盐到厂运输距离短，比同行业的其他厂家平均每吨低50元左右。周边石灰石资源丰富，山东淄博柳泉石灰石矿及青州、临朐等地的石灰石矿均有品位高、储量大的石灰石资源，均可作为石灰石原料的选择地。为纯碱生产提供了充分的保证。项目所需水、电、焦炭、液氨等可在本地及周边地区实现直接、充足的供应。充足的原材料供应可大大降低公司的仓库管理成本、运输成本和存货资金占用成本。主要原料的充足供应和低廉成本，可形成公司最为突出的竞争优势。Ⅱ.滩涂优势氨碱法纯碱生产的主要问题是废液的排放，国内100万吨/年纯碱厂要处理废渣和废液的费用每年一般要超过4000多万元。受废渣处理和废液排放的影响，该生产方法在许多地区受到限制。山东海天生物化工有限公司地处渤海莱州湾畔，有广阔的沿海滩涂，为氨碱法纯碱生产提供了理想的废渣堆放及足够大的废清液复晒场地，这是其它地方纯碱生产企业无法与之比拟的条件。生产排出的废清液是生产氯化钙的原料，可以利用该废液生产氯化钙。具有再生资源综合利用和发展循环经济得天独厚的条件，为下一步企业发展奠定了坚实的基础。Ⅲ.交通优势昌邑市地处山东半岛，地理位置优越，便于与北京、天津、大连、秦皇岛等环渤海经济圈城市的经济联系。海陆空交通运输便利，经过多年的建设，潍坊市的公路、铁路、机场和港口都得到了长足发展，已形成包括陆上运输、空运和水上航运在内的四通八达的立体交通网络体系。2003年末，全市公路通车里程7616.4公里，其中高速公路204.5公里，一级路665.2公里，二级路1904.3公里，三级路1918.6公里，公路密度达到48.3公里／百平方公里；胶济铁路、大莱龙铁路贯穿潍坊市；市辖港口有潍坊港、下营港、羊口港三处，市外附近还有莱州港、龙口港、青岛港、烟台港等。潍坊市还拥有一个飞机场，开通了北京――潍坊，潍坊――海口的空中航线。距济南机场200公里、距青岛机场70公里，距潍坊机场30公里；胶济铁路和大莱龙铁路横穿昌邑市，北部的下营港与天津、大连、烟台等20多个港口通航。济青、潍莱高速公路和206、309国道、环渤海公路穿越境内，形成四通八达的开放型交通网络。厂区交通便捷，厂内铁路可与大莱龙铁路连接；厂外南北方向有廒卜公路、战备公路、下小公路和昌灶公路；东西方向有辛沙公路、206国道、309国道、潍莱高速公路和济青高速公路通向省内外。Ⅳ.产品自销优势山东海天生物化工有限公司在建的100万吨／年纯碱项目主要是用于配套解决超白玻璃生产所需的超低盐重质纯碱原料及各浮法玻璃生产线、压延玻璃生产线所需的重质纯碱原料，以实现上下游产品的有效结合，从而减少双方的销售及采购费用支出，降低产品的整体生产成本，以提高山东海天生物化工有限公司和淄博旭日新材料有限公司的经济效益及市场竞争力。纯碱是淄博旭日新材料有限公司玻璃生产的主要原料，可年自行消耗50万吨，且耗用量还在逐年上升，约占山东海天生物化工有限公司纯碱总产量的1／2左右。因此通过直接销售可大幅度降低公司的销售费用。项目建成投产以后，将具有较好的经济效益，能够迅速带动地方经济的发展。同时将进一步增加地方就业机会，带动当地运输等行业的进一步发展。因此该项目的建成投产对于整个昌邑市、潍坊市乃至山东省都有较大的社会效益。Ⅴ.政策优势盐化工产业是山东省重点支持和鼓励发展支柱产业之一，发展盐化工产业是山东的优势。以科学发展观为指导，结合潍坊“三北”地区的优势，潍坊市政府制定了“三北”盐化工基地的发展规划，推动全市工业超常规、跨越式发展。山东海天生物化工有限公司地处潍坊昌邑市北部，昌邑市政府把盐化工产业发展列为北部开发的重中之重，而该项目又是引领北部发展的龙头项目。山东海天生物化工有限公司地处潍坊昌邑市卜庄镇，属“三北”地区。为加快“三北”地区经济的发展，潍坊市委、市政府、昌邑市委、市政府对海天工程给予了大力支持，从该项目开始筹建至今，始终给予了极大的关心和支持并为海天工程创造了极为有利的投资环境，给予海天公司诸多优惠政策。⑶经济意义该项目投产后，每年销售收入120390.72万元，年利润28037.66万元（平均），年税后利润18785.23万元/年（平均）。1.1.4可行性研究范围本可研对100万吨/年纯碱生产装置及与之配套的辅助工程等进行研究。包括化工工艺、设备、土建、总图运输、电气、自控、供热、供电、供排水、环保、劳动卫生、消防、概算、经济分析各专业的工作。1.1.5可行性研究的主要过程在做好前期准备工作的基础上按以下过程进行研究：（1）对原材料及产品市场需求进行调查，根据调查情况，确定产品方案和配套能力。（2）在调查国内外同类产品的工艺技术情况下，从工厂的实际情况考虑，对技术方案进行分析比较，确定最佳工艺路线、总平面布置方案及三废治理方案。（3）落实总图、运输、公用工程等方面的条件，确定合理的总图布置方案。1.1.6研究结论（1）市场分析表明，今后5年，我国纯碱生产能力还需要增加250-300万吨，才能满足国内消费和增加出口的要求。因此本项目有较好的市场前景。（2）本项目工艺技术成熟，设计充分吸收了当前国内外纯碱生产的新技术、新设备，自动化程度高，建成后将达到国际先进水平。（3）本项目具有诸多优势，如原料成本低，有纯碱废液、废渣处理的场地，项目建成后将有较强的竞争力。（4）项目的建成将进一步增加我国重质纯碱比例，促进纯碱行业的结构调整，促进我国纯碱出口的增加。（5）该项目建设投资122936.40万元，项目总投资130666.33万元。项目年均销售收入120390.72万元（不含税），年均总成本费用91436.11万元，年平均销售利润28037.66万元，年平均所得税9252.43万元，全部投资内部收益率18.61%。该项目有较好的经济效益，项目可行。附：主要技术经济指标表，表1-4-1。主要技术经济指标表表1-4-1序号项目名称单位数量备注一生产规模1纯碱t/a1000000二产品方案1纯碱t/a1000000125t/h2其中重质纯碱t/a800000100t/h三年操作时间小时8000四主要原材料用量1原盐NaCl≥92.22wt%t/a15500002石灰石CaCO3≥93.20wt%t/a15000003焦炭C≥80wt%t/a1000004液氨NH3≥99.9wt%t/a30005助沉剂(PAM)t/a256硫化钠Na2S100wt%t/a700五公用动力消耗量1供水新鲜水夏季最大用水量m3/h1601瞬时最大值新鲜水夏季正常用水量m3/h1203海水最大用水量m3/h9822海水正常用水量m3/h8570循环水夏季最大用水量m3/h11133循环水夏季正常用水量m3/h10048脱盐水m3/h7982电Kwh/h304213煤t/a66.47x104六三废排放量1工艺废气m3/h25x1052废液及废水m3/h16483废渣t/h33.48七运输量1运入量t/a3810000汽车和火车2运出量t/a1450000汽车和火车八装置定员人960九占地面积公顷82.05十总投资万元130666.331建设投资万元122936.402建设期利息万元4478.203铺底流动资金万元3251.73十一年销售收入万元120390.72十二年总成本万元91436.11十三销售税万元10636.54十四销售利润万元28037.66十五所得税万元9252.43十六所得税后利润万元18785.23十七财务评价指标投资利润率%20.28项目财务内部收益率%18.61资本金内部收益率%26.262—PAGE172市场预测和价格预测纯碱是重要的化工原料之一，广泛用于玻璃、日用化学、化工、搪瓷、造纸、医药、纺织、印染、制革等工业部门以及人们的日常生活，在国民经济中占有重要地位。随着经济的腾飞，更显示出其价值，如建筑业中平板玻璃的大量使用、轻工业中洗涤剂和日用玻璃制品的广泛应用、冶金业中添加的冶炼助熔剂等,更加促进了纯碱工业的发展。一个国家的纯碱生产和消费水平，反映了该国的工业水平。我国纯碱工业经过几十年的发展已跻身世界前列，到2006年总产量已达1540万吨，居世界第一位。按人均消耗量计，2006年我国纯碱产量占世界总产量的35.81%,消费量占世界总消费量的31.93%；2006年我国人均消费纯碱10.56公斤，不包括中国在内的世界其他国家人均消费纯碱为5.42公斤，仅为我国人均消费量的一半；纯碱作为基本的工业原料，目前在我国纯碱消费构成为：玻璃工业42%，化工12%，轻工12%，民用7%，冶金5%，医药2%，其它领域20%，最大用户是玻璃工业。不同国家、地区纯碱的用量和消费构成比例与该国家和地区的人口数量、经济发达程度、进出口贸易额等因素有着直接的关系。纯碱分为轻质纯碱和重质纯碱两种，重质纯碱主要应用于高档浮法玻璃、合成洗涤剂、玻璃显像管的生产，随着国民经济的发展，重质纯碱因为其使用方便、包装运输成本低和使用环境无粉尘污染等原因，其用量逐年上升。美国受生产方法的制约其纯碱全部是重质纯碱，欧洲重质纯碱的生产比例为80%以上，我国1992年为12.5%，1998年为36.4%，2002年约为41.8%，2005年约为50%，十一五期间要达到60％。纯碱产品的低盐化和重质化是纯碱工业的发展方向。目前纯碱的生产方法有索尔维法（氨碱法）、联碱法及天然碱法。过去，美国是世界纯碱生产第一大国，纯碱全部来自天然碱。亚洲纯碱以合成碱为主，主要生产国家为中国、印度和日本。2.1国内外市场情况预测2.1.1国外市场（1）国外纯碱市场世界纯碱工业发展到今天，装置总产能已达4500万t/a，其中合成法（主要是联碱法和氨碱法）3000万t/a，天然碱加工法1500万t/a。2005年全球纯碱产量约4000万t，开工率约89%。我国纯碱工业呈较快速增长，2005年装置产能、产量和消费量都已超过美国跃居世界第一，产量占世界总量1/3以上，而其他国家或地区纯碱产量基本稳定甚至有所下降。而我国作为世界上最大的纯碱生产国与消费国。2007年我国纯碱产能初步估计将达到1900万吨，产量将达到1700万吨，约占世界产量的33%。我国纯碱的出口量占总产量的10%，纯碱出口对稳定国内纯碱市场起到至关重要的作用。全球纯碱市场表2.1-1地区需求发展估算关键市场因素西欧＜1%需求合理，价格低廉，进口量大，成本上升。北美-4%需求量低，价格低廉，出口5%，成本大幅上升东欧和前苏联6%国内增长+出口非洲和中东3%日益增长的国内需求南美5%日益增长的国内需求亚洲9%中国仍是主要地区供应商全球总计3.5%需求增长，生产能力过剩，竞争激烈，价格低廉，利润率低从消费的角度看，世界发达地区例如美国、西欧和日本纯碱市场已经趋于成熟，该市场具有缓慢增长的趋势。相对而言，发展中国家的需求潜力较大。天然碱价格低廉，但都位于偏远地区，天然碱生产面临的主要问题是运费。合成碱生产商主要占领国内市场。天然碱生产商主要通过降低运费参与市场的竞争。美国是世界纯碱生产大国，纯碱全部来自天然碱，美国天然碱储量丰富，据称可供全世界使用1000年，而且质量好，基本为低盐重质碱。欧洲纯碱以氨碱为主，由于受美国天然碱冲击，西欧生产成萎缩趋势，多家企业关闭，东欧和中欧效益好的氨碱厂仍在运行。亚洲纯碱以合成碱为主，主要生产国为中国、印度和日本。东南亚是世界最大的纯碱进口地区，菲律宾、泰国等国家无纯碱装置，其需求完全依赖进口。（2）国外纯碱进口国的需求状况：1）东亚、南亚及远东2000年上述地区纯碱总进口量为105万吨左右，其中100万吨来自美国，5万吨来自欧洲。上述地区是目前世界上经济发展速度最快的地区，有着全球55%以上的人口，总的纯碱需求增长约为3.0～3.5%。南亚次大陆：该地区纯碱总生产能力为255.5万吨，其中印度230.5万吨，巴基斯坦为25万吨。印度纯碱近几年发展速度较快，但各地区需求不平衡，东部地区增长较快，1998～2000年为6.8%，南部2.1%，西部和北部增长较慢，约为0.1%～0.7%。巴基斯坦纯碱产量大约在25万吨，其最终用户为玻璃行业，进出口量很少，市场需求以6-7%的速度增长，目前供需基本平衡。孟加拉国无纯碱生产企业，年需求量为10万吨，主要依靠进口，目前中国是其最大进口国，市场每年以6～7%的速度增长。目前南亚特别是印度，由于其人口众多，经济发展速度快，洗涤剂（世界最大洗涤剂市场之一）和玻璃（平板）市场容量大，纯碱需求在未来几年以4～5%速度增长。据预测，未来5年印度的纯碱进口会以每年5～8万吨的速度增长，主要出口国为中国和美国。2）泰国、印尼、马来西亚泰国纯碱年需求量2000年为40万吨，印尼为60万吨，马来西亚为20万吨，这120万吨全部依赖进口，国内没有纯碱生产厂，而且由于资源所限，以后也不会建设纯碱厂，纯碱主要来自中国和美国，其中中国的份额占45%左右，近两年来，由于中国的纯碱可供出口的比例只有11%，进一步占领该市场的可能性已经很小。3）日本、韩国、台湾日本的纯碱市场需求2000年为100万吨，受经济不景气和全球化经济的影响，日本的纯碱需求会出现萎缩，但是不会低于100万吨，由于成本和环保的问题，日本分别于1998年和2000年关闭了两家纯碱厂，总能力为35万吨，现有的两家工厂也要在近两年关闭，主要是受中国入世和国内纯碱成本升高以及环保等因素的影响，目前日本的纯碱进口主要来自美国，而且价格很高，未来几年中国纯碱在日本市场每年出口35～40万吨是很有可能的，日本用户80%用的是散装碱，因此中国必须扩大散装出口。韩国：韩国2000年纯碱需求量为55～60万吨，其中进口25～30万吨，近几年由于韩国对中国纯碱实行反倾销政策，进口的纯碱多为美国纯碱，中国纯碱只能通过中国的CNCCC公司少量进入韩国市场。据悉，到2002年下半年韩国取消对中国纯碱的反倾销限制，同时由于成本和环保问题，韩国唯一年产30万吨的东洋化学纯碱厂已于2003年上半年关闭，到目前韩国的纯碱全部依赖进口，中国靠自己的优势，完全可以获取50%以上的市场份额，预计，随着韩国经济的增长，到2005年韩国的纯碱需求量将达到80万吨以上。台湾：2000年台湾有25万吨的纯碱需求，市场供应主要来自于岛内的南方碱业公司，该公司年产纯碱15万吨，每年仍有约10万吨纯碱需要进口，主要来自于美国和中国的连云港，受生产成本的影响和中国纯碱的影响，南方碱业公司已经于2001年5月份关闭了年产15万吨的纯碱厂，目前其纯碱需求全部依赖进口，随着两岸关系的进一步发展和台湾经济的增长，到2005年大陆销往台湾的纯碱达到15～20万吨是有可能的。4）南美地区南美纯碱的需求约为150万吨/年，其中美国占其60%的市场份额，另外，巴西纯碱生产能力为20万吨/年，阿根廷生产能力为20万吨/年，预计2001—2005年该地区需求增长速度为4—5%。因为该地区的市场被美国纯碱所垄断，该地区的市场价格达到175美元/吨以上，目前中国的天津和潍坊已经有每年10万吨的纯碱出口到该地区，随着中国纯碱业的发展，未来几年中国纯碱出口到该地区的数量还会有进一步的增长。5）非洲及中东非洲及中东地区纯碱产量约为30万吨/年，其中埃及5万吨/年，肯尼亚25万吨/年，纯碱需求量约为80～100万吨/年，缺口为50～70万吨/年左右，主要来自美国和东欧。经过十几年的发展，中国纯碱工业发展成为不仅是纯碱大国，而且是纯碱生产强国，技术装备水平不断提高。根据前面的国际市场分析，中国纯碱在国际上的竞争对手只有美国，欧洲及其他地区的纯碱由于成本、地域和产能关系不可能进入中国。美国纯碱若要大批量地占有中国市场，必须在有条件的东部港口建立散装仓库，分包设备以及配送运输系统，否则，即使价格有优势，其用户也仅为靠近港口城市的部分用户，而建立这些设施要投入大量的资金，在无序竞争条件下的中国搞上述投资，其风险可想而知。近几年美国进入中国的纯碱一直在10万吨/年左右徘徊，其用户主要是靠近中国东部港口城市的国外独资或合资企业，用量十分有限。中国的纯碱工业同时也面临着新的挑战，主要因素为：一是产品质量需要进一步的稳定和提高，努力向美国纯碱的质量靠近，以占领更多的国际市场份额。二是必须稳定维持比较合理的国内市场价格，在目前成本条件下，比较合理的吨碱价格应在1050-1300元之间，价格过高，美国纯碱就会有进入的可能性。三是为了占领国际市场，中国的纯碱出口企业必须继续坚持联合出口的政策，统一协调出口市场、价格，避免相互压价。四是各大中型纯碱企业必须不断加强管理和技术进步工作，努力降低产品成本，以不断提高纯碱在市场上的竞争能力。2.1.2国内市场我国是世界纯碱最大的生产国与消费国，产能与产量均占世界产能与产量的1/3。2006年我国纯碱生产装置能力在1800万吨水平，纯碱产量为1543万吨。国内表观消费量1376.75万吨，同比增长12.26%，高于同期10.5%的产量增速。纯碱最大的消费用户是平板玻璃和日用玻璃，占40％，其次是化学品约占消费总量的25％。预计2005－2010年我国纯碱消费增长率为6.5％，到2010年纯碱消费量将达到1930万吨。国内生产纯碱厂近几年产量万吨 表2.1-2序

号企业2006年2005年增加增长%1海化204986019067911430697.502三友1584117150829615.533连云港10608881000436604526.044天碱883718868687150311.735青岛639456624706147502.366青海61540284892530510624.927双环5261-89299-14.618大化473496743199-269703-36.299昆山4438824002014368110.9110鸿化437165426582105832.4811德邦4283383760545228413.9012安棚37159430171369880.923.1613吉兰泰332967314903180645.7414苏尼特313288292613206757.0715金山48550331810516739852.6216南方30137829712742511.4317华昌279838266407134315.0418华尔润2593941724978689750.3819石联246791227674191178.4020和邦21685034331725.7121耀隆1979691772522071711.6922金昌18966018013195295.2923云南17674316147599.1124丰喜1695341442922524217.4925汉中167126142485117.4726湘潭1669871406832630418.7027巩义147277178954-31677-17.7028桐柏142409880455436461.7529海晶1411372769524.3430龙山1392071372745.5131智成126912733875352572.9432哈密125222125774-552-0.4433广宇111080.0934水晶112510278098139.5535应城10945910002194389.4436中新10567193986116812.4337四方98974829691600519.2938双强962444454651698116.0639重庆960629175943034.6940海西957148888968257.6841玖源8966892329-2661-2.8842兴化8662676854977212.7243乌海831597800751526.6044科尔8217993583-1-12.1945金富源79868612601860830.3846远大758877475411331.5247乐天化6057067971-7401-10.8948金石45451448226291.4049恒大3077226007476518.3250联合2690823623328513.9151莱州1043320441-10008-48.9652柳州909527056390236.2353碱湖801532808-24793-75.57合计（万吨）154014101309.22纯碱品种有轻质碱、重质碱和低盐重质碱（盐含量≤0.3%）。重质碱和低盐重质碱以其颗粒大、堆积密度高、不易结块、吸湿性小等性能使用于浮法玻璃显象管、光学仪器及冶金工业的生产。在我国纯碱产品中，轻质碱多，重质碱少、低盐重质碱更少。而国外以重质碱为主导产品，重质碱约占80%。美国几乎百分之百为低盐重质碱。随着国家整体经济发展的进一步加快，必将进一步促进我国纯碱行业的发展。我国纯碱靠近消费地，在销售、运输、仓储、服务上具有不可比拟的优势。近十年来,我国通过控制新建碱厂、限产保价、扩大出口等措施，有效地控制了纯碱生产能力的无序增长。通过多年的技术改造后，原有生产装置进一步增产的潜力不大。如果下游行业消费不断增加，将引起市场短缺。我国纯碱主要消费于玻璃、洗涤剂和无机化学品等领域。近年来纯碱下游行业保持了较高的消费增长速度，近5年国内的年平均消费增加40万吨，共消费增加200万吨。2001年纯碱国内消费比2000世界纯碱产量万吨年份2000200120022003200420052006年增长率%包括中国34303550368038004030420043004.23不包括中国26052641266926992780279027641.021990-2006年份产量进口出口国内消费199037919.88.7390.11991393.75.419.8379.31992443.35.937.6411.61993523.3636493.31994565.610.128.2547.519955827.5351.52538.011996664.36.2753.38617.1919977151162664199873087166719997483.6104.5647.1200082513.597741.520019096.871108062002101129114926200311013012510062005141071771240200615401418113732007年纯碱产销量预计项目产量出口进口国内投放2006年15401811413732007年1,640185151,470增加10041101增长（%）6.46国内纯碱消费量增长与GDP增长的关系表（2000-2006）表2.1-4项目2000200120022003200420052006平均GDP(%)87.310.78.93纯碱产量增长(%)10.2910.1811.148.913.5312.89.2210.87国内纯碱消费量增长(%)14.538.5714.89911.6310.0210.7311.342006年我国单位GDP的纯碱消耗量大大高于发达国家。中国有很大的纯碱消费市场，随着经济的发展，纯碱需求量每年会以35～40万吨的速度增长。但是中国不会让大量的外来碱进入，因为中国有丰富的原料资源，有成熟而先进的纯碱生产技术和装备制造能力，努力发展纯碱工业、让有优势的企业扩大纯碱产量、同时积极开拓国际市场，扩大出口是中国纯碱工业的必然选择。虽然美国天然碱成本低，但要进入中国市场并非易事，因为其长距离的运输费用，使其到中国口岸的价格与国产碱比并不具有优势。2.1.3本地市场我国地大物博，幅员辽阔，就纯碱产品而言，大部分纯碱厂和天然资源位于中国东部，纯碱产量约占我国总量的60%。今后几年，拉动我国经济增长的主要产业是房地产行业和汽车行业，这两个行业都与纯碱行业有关。纯碱作为平板玻璃的主要原料，其用量占到平板玻璃成份的18.4％（含挥发）。平板玻璃协会认为，2006年平板玻璃总产量约为4.3亿重量箱，耗纯碱约为430万吨；2004年新上24条浮法线，能力7000万重量箱，2005年新上23条浮法线，能力7091万重量箱，2006年新上19条浮法线，能力5400万重量箱，2006年底共有161条浮法线，总能力4.6亿重量箱。2007年可能新上14-15条浮法线，能力3000万重量箱。日用玻璃协会估计，2006年日用玻璃产量约1100万吨，同比增长14%；按日用玻璃产量的15%计算耗碱量，约消耗纯碱150-170万吨；对于西部市场而言，西部的四川成都、自贡，甘肃的兰州，陕西的咸阳，内蒙的海勃湾及青海的乐都共有平板玻璃生产线10条，日熔化量为3900吨，年用纯碱量31.8万吨，加之五省的日用玻璃、冶金、化工等行业用量约为100万吨，上述五省纯碱总用量约为122万吨。对本项目来说，销售对象主要为平板玻璃行业，在青海海西蒙西联市场开拓得力的情况下，2006年预计可占领西部地区平板玻璃用量的33％，约10万吨，2007年预计可占领西部地区平板玻璃用量的60％，约19万吨。对以郑州为中心的中原市场而言，目前该地区方圆350公里内集中了洛阳玻璃厂、洛阳建华玻璃厂、商丘振华玻璃厂、济源玻璃厂、邢台玻璃厂、滕州玻璃厂、蚌埠玻璃厂、宿迁玻璃厂等平板玻璃厂的21条浮法玻璃生产线，日熔化总量约为10000吨，年用重质纯碱量为81.6万吨。以郑州为中心的中原地带距青海海西蒙西联有限公司铁路距离1600～1900公里，若开拓中原市场，每吨纯碱将比直接运到浙江玻璃股份有限公司厂内减少铁路运输费用94～120元/吨，所以开拓中原市场是十分必要的。根据青海海西蒙西联有限公司“稳步推进、逐步占领”的市场开拓思路，其产品销售计划为：2006年在中原地区纯碱的销售量达到该地区平板玻璃厂纯碱用量的30％，即为24万吨；2007年达到50％，即为41万吨。2.2国内外产品价格2.2.1价格变化近五年来，纯碱工业一直在承受着全球经济一体化的冲击，随着国际市场上价格的上扬，纯碱业也受到了很大影响，国内外成本价格大致如下：国内纯碱价格变化表表2.1-5年份国内含税出厂价出口离岸价进口离岸价美元/吨元/吨美元/吨元/吨19971304129.301073162.15134619981101114.10947153.591275199990095788.5105868.3520001100105868.35120992.420011150110909.7115951.0520021220115951.05105868.352005162.81180.92006158149由上表可看出，纯碱销售价格近几年来逐渐走出低谷，在全国范围内缓慢回升，这表明我国国民经济不断发展、纯碱下游产品增加，使纯碱的销售看好。2.2.2价格因素分析2005/2006纯碱出厂价格比较元/吨天碱海化石联20051569148314052006141512971248比较-154-186-1572002年统计的市场价格（到达价，元/吨），如下。月份大型碱厂小型碱厂重质纯碱轻质纯碱重质纯碱轻质纯碱11230-12401180-12001200-12201150-1180412601220124012006126012401230121091240-12501200-12301210-12301800-1210111240-12501200-12101190-12001500-1160通常重质纯碱的价格比普通轻质纯碱价格高30-40元/吨左右，低盐重质纯碱价格更高。随我国平板玻璃的迅速发展以及对重质纯碱需求的不断增加，当前这种价格差距有逐渐扩大的趋势。国内纯碱产量主要产区基本上处于华东地区、华北地区、华中南地区沿海地区。近几年来，纯碱工业生产装置开始逐渐向具有能源优势和资源优势的华北地区和西北内陆地区转移。预计未来几年中国将以年均10%～12%的速度快速增长，未来两年国内新增产能不多，下游玻璃、洗涤剂、氧化铝等行业产能扩张较大，对纯碱需求强劲。纯碱价格相对平静并有望继续高位运行，主要因素有：因素一：纯碱需求稳步上升。纯碱作为重要的工业基础原料，广泛应用于建材、化工、有色金属冶炼。纯碱下游产业与国民经济的联动性很强，我国未来国民经济的高速发展决定了纯碱需求的稳步上升。长期来看，世界纯碱需求的增长速度约为GDP增长速度的80％。世界产业经济的演进规律可以知道，工业化初期（人均GDP1000-3000美元）基础设施的投资速度远远快于同期国民经济的增长速度。我国正处于工业化初期，这个时期的完成尚需要5-10年。纯碱的下游需求领域又集中在建材等基础设施领域，从这个角度出发可以看出，较长时期内，国内市场对纯碱的需求将高于国民经济增长速度。因素二：纯碱工业的国际化和规模化已成为必然趋势，国家政策是严控纯碱新增产能。作为技术门槛比较低的基础原料，随着世界经济一体化的加快，纯碱工业的国际化和规模化已成为必然趋势。Solvay公司已经兼并收购了西欧和东欧的大部分纯碱厂，并且控股了一家美国天然碱(行情

资讯)厂。目前，世界纯碱行业已经形成美国、Solvay公司和中国三足鼎立的局面。因素三：纯碱出口稳步增长。受环境保护的制约，发达国家相继关闭了一些纯碱厂。韩国已经完全停产，日本也将逐步减少产能（目前约50%的纯碱依赖进口），这样亚洲地区纯碱产能逐步向中国转移。我国纯碱进口量逐渐减少，2005年只有7.1万吨，同比大幅下降64%，而出口量逐年增加。我们判断未来数年纯碱出口将平稳增长。2.2．3产品价格长远看，纯碱企业合理的出厂价格轻质纯碱在1450元/吨左右，重质纯碱在1500元/吨左右,优质重质纯碱在1600元/吨左右。本项目100万吨/年产品中有40万吨/年的优质重质纯碱、40万吨/年的普通重质纯碱和20万吨/年普通轻质纯碱，将以上价格为基础进行技术经济评价，取三者合理价格1450元/吨（含税），则不含税1452.9915元/吨。山东海天生物化工有限公司100万吨/年纯碱工程可行性研究报告3—PAGE23产品方案及生产规模3．1产品方案的确定我国纯碱产品分重质纯碱和轻质纯碱两种，除天然碱外，国内重质纯碱的生产都以轻质纯碱为原料进行深加工。我国当前的消费仍以轻质纯碱为主，约占总消费量的70%，但我国的出口以重质纯碱为主，且随我国平板玻璃的迅速发展，对重质纯碱的需求不断增加。因此本项目产品为轻质纯碱和重质纯碱结合，以重质纯碱为主。产品质量执行国家标准如下:3．2纯碱质量：3．2．1轻质纯碱：执行国家工业碳酸钠GB210.1-2004Ⅱ类优等品质量标准。总碱量（以干基Na2CO3计）%≥99.20总碱量（以湿基的Na2CO3计）%≥ 97.9氯化物（以NaCl计）%≤0.70铁（以Fe3+计）含量%≤0.0035硫酸盐（以SO42-计）含量%≤0.03水不溶物含量%≤0.033．2．2重质纯碱：重质纯碱优于工业碳酸钠GB210.1-2004Ⅰ类优等品质量标准。总碱量（以干基的Na2CO3计）%≥99.4总碱量（以湿基的Na2CO3计）%≥ 98.1氯化物(以NaCl计)含量%≤ 0.30铁(以Fe3+计)含量%≤ 0.003硫酸盐(以SO42-计)含量%≤ 0.03水不溶物含量%≤ 0.02松密度花江g/ml≥ 1.0粒度≥1.18mm%≤ 2.0≥0.18mm%≥85.0≤0.106mm%≤ 2.03.3生产规模的确认（1）对于氨碱生产工艺60~100万吨/年是比较经济的生产规模。（2）按照市场经济发展规律和产品市场需求预测分析，科学确定生产规模，将生产规模确定为100万吨/年。重灰在目前国内市场有很大的缺口，生产规模确定生产40万吨/年优质重质纯碱，40万吨/年普通重质纯碱，20万吨/年普通轻质纯碱。（3）从实际出发、实事求是、密切结合企业内部与外部条件。从周边原盐、石灰石、焦炭的现状方面考虑，可以满足100万吨/年纯碱生产的需求。因此，生产规模确定为100万吨/年纯碱。其中优质重质纯碱40万吨/年，普通重质纯碱40万吨/年，普通轻质纯碱20万吨/年。3．4总工艺流程生产示意流程图，见附图T03012-EC03-PS07-004—PAGE364工艺技术方案4.1工艺技术方案选择4.1.1生产工艺技术方案的选择目前，各国生产纯碱的主要方法有四种：氨碱法、联碱法、天然碱加工及烧碱碳化法。美国除致力于发展天然碱外，在开发从油田页岩中提取石油、铝钒土和碳酸氢钠。日本开发了“新旭法”。前苏联综合利用比较好，除沿用氨碱法生产纯碱外，开发霞石炼铝，联产纯碱（纯碱—氯化铵—氯化钙）的联碱流程。除了美国之外，国外纯碱生产方法是以氨碱法为主，联碱法及烧碱碳化法所占比例甚少。其中氨碱法至今仍然是纯碱制造中最常用的生产方法，在制碱工业中占有很大优势，无论是老厂扩建还是新厂规划，氨碱法均占首位。我国纯碱生产方法，以氨碱法和联碱法为主，少量天然碱。氨碱法在我国占有较大的比例，近十几年，先后在潍坊、唐山、连云港建了3个年产60万吨纯碱厂，均采用氨碱法。经过多年的生产运行，已经取得了生产实践经验。如果采用联合制碱法生产纯碱，60万吨/年纯碱厂需要投资18亿元以上，而氨碱法13亿元就可以建100万吨/年纯碱厂，且联合制碱法需配套15万吨/年的合成氨装置，同时副产60万吨/年的氯化铵，氯化铵产品作为含盐的化学肥料，其销售的风险极大。按照成熟可靠、工艺先进、节省投资的原则，本项目选择氨碱法生产纯碱。4.1.2本项目采用工艺及技术氨碱生产主要包括以下工段，盐水、石灰、蒸吸、碳化、滤过、轻灰、重灰、压缩等。下面分工段对工艺技术路线进行比较和确定。以下分车间加以论述。（1）盐水盐水车间是制备合格的精盐水供吸收工序吸氨，并将盐泥洗涤尽量回收盐份，降低盐的消耗。盐水精制有两种成熟的工艺：即石灰-碳铵法和石灰-纯碱法。石灰-碳铵法是将饱和粗盐水与石灰乳反应，在一次澄清桶中澄清，除去其中的镁。一次盐水再送往除钙塔与碳化尾气反应，在二次澄清桶中澄清除去其中的钙。这种工艺的优点是：不需消耗纯碱。缺点是：工艺流程长、设备台数多、投资高、操作复杂，除钙塔清洗劳动强度大，精盐水质量不如石灰-纯碱法高，这一工艺在我国早期建设的大多数碱厂中使用。石灰-纯碱法工艺是首先将石灰乳与纯碱液（其中含有部分HCO3-根）反应生成苛化液，将苛化液与饱和粗盐水反应，经一次澄清即可获得合格的精盐水。该工艺的优点是：工艺流程短，设备台数少，操作简单，投资省，精盐水质量高。缺点是：消耗纯碱，因此以劣质盐为原料的碱厂不宜采用此法。另外，以往的化盐方式是将原料盐从盐堆场通过高架栈桥送往化盐桶，化盐桶置于盐水厂房的框架内，投资高。我们采用了地下化盐的方式，化盐池位于盐堆场边，用推土机将盐推入化盐池，饱和粗盐水流入缓冲池内，用泵将饱和粗盐水打入反应罐。该方案可省去了200米以上的高架栈桥和皮带及盐水厂房的化盐桶框架部分，节省大量资金。在设备选型方面，本方案选用高效大型澄清桶二台，代替传统的道尔型澄清桶四台，节约部分投资。（2）．石灰石灰车间的任务是制备石灰乳和提供清洁的石灰窑气。其工艺流程国内各碱厂均大致相同。但在石灰窑的操作控制方面，实现了PLC自动控制。按照逻辑关系和时间差，从自动配料、自动上料、窑顶上下钟帽的开合、分石器的布料等均为自动操作。在石灰窑的选型上，对原φ7200/φ4800窑进行改造，成为φ7200/φ5300窑，使9台石灰窑变成了6台石灰窑，可节约部分投资。（3）．蒸吸蒸吸车间的任务是制备合格的氨盐水和从蒸馏母液中回收氨。在传统的索尔维工艺中，蒸氨塔均为菌帽式。由于蒸氨塔的结疤，生产操作一个月就必须停下来清塔，清塔工作繁重，工作环境差，利用机械工具人工清理，又脏又有氨味，尤其夏天，工人苦不堪言。采用筛板式蒸氨塔，使以前无法克服的恶劣繁重的清塔工作变得简单化、容易化，可以说这是彻底改变和克服菌帽式蒸氨塔缺点的一次革命。同时筛板式蒸氨塔具有操作稳定、操作弹性大、生产能力高的优点。采用菌帽式蒸氨塔需要8台，规格为φ3200；采用筛板式蒸氨塔仅需5台，规格为φ3000。吸氨塔是吸收工序的关键设备，吸氨塔分为外冷式和内冷式两种。外冷式吸氨塔工艺流程长，换热器多、泵多，所以操作复杂，能耗也较高，投资稍大。因此设计中选用方案先进且运行可靠的内冷式吸氨塔，简化了流程，降低了换热器的维修工作量，既方便了操作，又降低了生产成本。另外母液与淡液分开蒸馏，蒸馏废液采用二级闪发技术，可以使每吨碱节约蒸汽300kg。淡液蒸馏后可作为脱盐水用于生产装置,节约淡水的消耗。对于蒸氨塔出气的冷凝冷却国内近十几年进行了许多的方案选择：最早为水箱式，冷却水消耗高，效率低，投资高，成本高。后来使用钛板换热器，由于板间距缝隙小，使其系统阻力降大，且通常易结疤，需经常酸洗或拆洗；也有人选螺旋板换热器，用钛材价格贵，用双相钢耐腐蚀性能差且设备寿命短。上述二种方案换热后冷凝液都不能直接回流进塔，需加分离设备，再用泵送至塔中，流程长、操作复杂。随着国内钛工业的发展，目前该工况选用钛管式水箱换热器，该设备可直接布置在蒸馏塔顶，冷凝液自流回塔，总投资并不会增加，但是操作简单了，长期的运行费用减少了。（4）．碳化碳化车间是将氨盐水与CO2气（来自石灰窑的窑气CO2，38~40%；和来自轻灰煅烧炉的炉气CO2，83~87%）在碳化塔中逆流接触反应生成NaHCO3结晶，再经转鼓真空过滤机将结晶与母液分离，母液在蒸氨塔中蒸出氨，循环使用。滤饼（重碱）送往煅烧车间。碳化塔从索尔维开发出的塔型到目前的塔型变化不大，俗称笠帽式碳化塔，塔的下部为冷却水箱，但塔的规格逐渐放大。该塔的系列规格大致有：φ1000，φ1600，φ1980（φ2000），φ2500，φ3000/φ3400等。碳化塔一组一般不超过5台，因此碳化塔规格的选择要按工厂能力和塔的能力相匹配，并尽量减少塔的台数为原则。除了笠帽式碳化塔外，德国开发了筛板式碳化塔，该塔的结构为塔上半部的笠帽改换为筛板，其它型式不变。碳化塔的反应原理是，液体在上半部吸收CO2，达到饱和、过饱和生成细小的结晶，在下半部继续吸收CO2，结晶逐渐长大，提高NaCl的转化率，降低NaHCO3在液体中的溶解度，塔的下半部设有水箱，用冷却水将反应热移走。筛板式碳化塔迎合了这一原理，在塔的上半部，为提高传质速率（CO2吸收速度），用筛板代替了笠帽。塔的下半部由于结晶逐渐长大，为防止沉淀结疤，在两节水箱之间仍采用笠帽。因此筛板式碳化塔能力大，φ2800/φ3000的筛板碳化塔比φ3000/φ3400的笠帽碳化塔能力还高约15%。但由于液体在塔内停留时间短，其结晶粒度较细，转化率相对也较低一点。如筛板碳化塔的结晶沉降时间一般在230秒以上，转化率一般小于73%。而笠帽碳化塔的结晶沉降时间一般小于180秒，而转化率一般均大于73%。在能力与结晶质量和转化率比较而言，后者相对较为重要，故设计中采用φ3000/φ3400的笠帽式碳化塔较为合适。滤碱机是制碱生产中重要的设备之一。以往的滤碱机转鼓和碱液槽的材料均为铸铁，耐腐蚀性较差，现在一般采用316L不锈钢制造，错气盘也采用了特殊材料，不仅耐腐蚀、密封性好，还提高了通道面积，相应提高了生产能力，降低了真空度。值得一提的是，在滤过系统设置几处自动控制，如进滤碱机碱液流量与洗水流量的比值调节，滤碱机液位与滤碱机电机变频器的调节，出碱槽液位与碱液流量的调节，实现了滤过系统的自动控制，可避免以往由于碳化操作的波动而导致的滤碱机冒槽或液位过低等液位不稳的现象。（5）．轻灰轻灰车间的任务是将湿的重碱在蒸汽煅烧炉内加热分解，制成轻质纯碱，根据市场情况或经凉碱后送去包装，或送去重灰车间。十几年前选用大型外返碱煅烧炉有的从日本引进，有的从德国引进，价格显然比较高。近年来国内设计制造的φ3m炉经过改造和试用，其炉能力、机械性能、技术性能等均类同国外设备，因而选用国内生产φ3m×30m外返碱回转式蒸汽煅烧炉，其公称能力为600吨/日，选用六台，开五备一。轻灰凉碱以往选用沸腾炉，炉气粉尘难以处理，不仅浪费产品，而且污染环境。设计选用双螺旋浆叶式凉碱机，冷却效果好且无粉尘污染，流程短操作简单。设置热碱液洗涤塔，不仅净化炉气，防止炉气管道结疤，降低炉气温度，还能回收碱尘。洗涤炉气碱尘的洗涤水用于化碱后，再用于盐水精制，节省了盐水精制的纯碱消耗。（6）．重灰本车间的任务是将轻灰加水生成一水碱，然后煅烧生成重质纯碱。重灰生产工艺主要包括：固相水合法、挤压法、液相水合法。固相水合法流程短但不能降低产品中的盐份，且粒度不好。挤压法世界上用的不多，省水但产品粒度不太好，也不能降低碱中的盐份，车间碱尘大。液相水合其工艺流程较固相水合法长、操作复杂些。但液相水合制取的重质纯碱质量上有一个突出的优点是产品盐份低且粒度均匀，可使产品中的盐份由0.7%-0.8%降到0.3%以下，直至达到国际标准的优质产品。本方案选固相水合法和液相水合法两种方法制重灰，这样可以根据用户的需求安排生产。近几年重灰煅烧凉碱方案大多选用德国沸腾床，该工艺是将干燥、冷却、分级在一个设备中完成，流程简单产品粒度好。但电耗量大，能耗高，提高了产品成本。本方案是综合了引进技术的精华，博众家之长，干燥仍采用操作平稳的回转式蒸汽煅烧炉，冷却用国产化的沸腾床。重灰炉气冷凝塔传统上多用铸铁塔，效率低又笨重，本方案选用波纹管换热器，设备小巧，投资省。（7）．压缩车间本工段将轻灰煅烧工段来的炉气、石灰工段来的窑气压缩到一定压力，分别经炉气冷却器和窑气冷却器冷却后送往碳化工段。过去一直使用往复式压缩机，能力小，电耗高，维修工作量大，现已逐步被淘汰。离心式压缩机适用于大型碱厂，但对窑气的含尘量要求较严，维修量较大，还需要二级压缩二级冷却。随着国内螺杆压缩机技术的不断成熟，其在纯碱厂的应用越来越多，现已形成产品规格系列化。螺杆压缩机对窑气的含尘量要求没有离心机苛刻，维修工作量小，单机压缩可达4.8Mpa(A)。所以大型纯碱厂选用螺杆压缩机是适合的。4.2工艺流程和消耗定额4.2.1盐水工段盐堆场的原盐经推土机车送到化盐池，与杂水混合溶解成饱和粗盐水。从化盐池出来的粗盐水进入粗盐水集中槽，由粗盐水泵送至反应罐。从重灰工段来的纯碱溶液与石灰工段来的石灰乳在苛化罐内进行苛化反应，苛化液温度为80℃，苛化罐出来的苛化液与粗盐水泵送来的粗盐水同时进入反应罐进行反应，生成Mg（OH）2和CaCO3，为使反应完全，反应罐停留时间为30分钟，Na2CO3过量0.25tt，ACaO过量0.05tt，反应后的盐水由反应罐上部溢流进入曲径槽，同时加入来自助沉剂高位槽的助沉剂溶液，混合液自流进入澄清桶的中心管内，在澄清桶内进行澄清，其溢流清液即为精盐水。澄清桶底部排出的盐泥进入盐泥槽，由盐泥泵送到三层洗泥桶顶部的中心管，来自蒸吸、石灰、碳化工段的40℃温海水进入三层洗泥桶顶部的分配槽内，然后进入三层洗泥桶底层中心管，盐泥与洗水在桶内进行三次逆流洗涤，以回收澄清桶上部溢流出来的精制盐水，进入精盐水罐，由精盐水泵送至碳化工段洗涤碳化尾气。在助沉剂配置罐中加入助沉剂并以澄清桶来的精盐水为溶剂配置助沉剂溶液，经助沉剂泵打到助沉剂高位槽。石灰工段本工段是将石灰石加热分解生产石灰和窑气，窑气供碳化工段使用，石灰消化制成石灰乳供蒸馏工段和盐水工段使用。其反应如下：→CaCO3CaO＋CO2CaOH2O→Ca(OH)其流程简述如下：1）石灰窑系统原料石灰石和焦炭由贮运工段经皮带机分别送到石灰窑前的石灰石仓和焦炭仓内，再经石灰石给料器，焦炭给料器进入计量槽。由PLC控制按比例计量的混合料倒入吊石斗，经卷扬机提升倒入石灰窑内。空气经鼓风机鼓入石灰窑底。石灰石在窑内经过煅烧，生成石灰和窑气，石灰从窑底部出灰螺锥、经星形出灰机卸出石灰窑，溜入运灰皮带机上，再经石灰斗提机送到石灰仓，窑气从石灰窑顶部出来去窑气净化系统。2）化灰系统石灰经石灰仓下部的石灰给料器调节给料量后加入化灰机，来自蒸吸工段的温海水（温度约45℃）作为化灰水与石灰同时加入化灰机内。石灰和化灰水反应生成石灰乳，石灰乳流入灰乳转筛，筛去细粒固体杂质后流入灰乳罐，再经灰乳泵送到盐水工段及蒸吸工段。灰乳含ACaO浓度应保持在150tt以上，温度90石灰消化过程中有大量热量以蒸汽形式排出，排气中含有石灰粉尘，用蒸吸工段来的一部分温海水通过化灰机热回收器喷淋排气，一方面可使排气中的粉尘被洗涤下来从而达到排放标准，另一方面温海水的温度由40℃提高到60～65℃3）窑气净化系统从窑顶出来的含CO238～40%、温度在80～140℃、压力为150～300Pa的窑气先经过旋风除尘器除去部分粉尘后进入窑气洗涤塔，用海水进一步除去粉尘并被冷却到40℃以下。从洗涤塔出来的窑气进入电除尘器，最终使窑气含尘量低于20mg/m3，送压缩工段。4）布袋除尘系统出石灰窑的石灰在运输过程中产生的石灰粉尘气体，经玻纤袋除尘器收集净化，净化后的气体达标排空，粉尘经地下杂水罐回收进化灰机。蒸吸是氨碱法生产纯碱一个主要生产工段，它的任务是回收过滤母液中的氨及二氧化碳，用精制盐水吸收从而制得生产纯碱的中间产品―氨盐水，并送到碳化工序。本工段采用了一些新技术、新设备，使生产工艺更加合理。蒸吸工段工艺特点：a.母液蒸馏采用压力蒸馏，选用大孔径筛板蒸馏塔，淡液（蒸氨冷凝液及轻灰煅烧炉气冷凝液）在淡液蒸馏塔中进行真空蒸馏。b.蒸氨冷凝冷却器出来的氨、二氧化碳进入内冷吸氨塔，在低真空条件下吸收氨和二氧化碳成为氨盐水。c.淡液蒸馏塔冷凝器出来的氨、二氧化碳进真空吸氨塔，在高真空条件下吸收氨、二氧化碳成为淡氨盐水。d.两套吸氨系统的尾气经洗涤净氨后不凝气体分别进入真空泵排放。e.母液蒸馏的蒸氨废液采用两级闪蒸。一级闪蒸闪出蒸汽量92kg/t碱，闪蒸汽压力（表压）约0.012MPa进蒸氨塔中部加热段。二级闪蒸闪出蒸汽量200kg/t碱，蒸汽压力（表压）－40f.蒸氨塔氨气冷凝冷却采用逆流流程，在蒸氨塔顶设置冷凝冷却器，气体在此被冷却，冷凝液与气体逆向流动。综述以上工艺特点是：母液与淡液分开蒸馏，采用压力蒸馏与真空蒸馏相结合。吸氨用高、低真空吸收两个系统，蒸氨废液采用两级闪发技术。蒸氨气体冷却为逆流流程。所以本工程工艺技术是较先进的而且是节能型的。蒸氨过程中主要化学反应：（1）在加热分解段中的主要化学反应：a.碳酸氢铵的分解：NH4HCO3(液体)NH4OH(液体)+CO2(气体)+Qb.碳酸铵的分解：（NH4）2CO3(液体)＋H2O2NH4OH(液体)+CO2(气体)+Qc.氢氧化铵的分解：NH4OH(液体)NH3(气体)＋H2O+Q（2）在予灰桶及加灰蒸馏段的主要化学反应：a.氯化铵和氢氧化钙(灰乳)作用2NH4Cl(液体)+Ca(OH)2(液体)CaCl2(液体)+2NH4OH(液体)-Qb.予热母液中残留的CO2与氢氧化钙作用(NH4)2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NH3+H2O-Qc.母液中的硫酸铵与氢氧化钙作用(NH4)2SO4+Ca(OH)2CaSO4+2NH4OH（3）淡氨盐水在吸收过程中的化学反应：a.氨气溶解于水生成NH4OHNH3(气体)＋H2O（液体）NH4OH(液体)-Qb.CO2气溶解于水生成H2CO3(液体)–QCO