PVC工程燒堿工序工藝流程

1、日出東方日出東方 希望中國(guó)希望中國(guó)PVCPVC工程燒堿工序工藝流程工程燒堿工序工藝流程部門：海平面基建部部門：海平面基建部時(shí)間：時(shí)間：2/24/20222/24/20222東方希望集團(tuán)東方希望集團(tuán) 總部生產(chǎn)管理部總部生產(chǎn)管理部前前 言言氯堿工業(yè)是生產(chǎn)燒堿、氯氣和氫氣以及由此衍生系列產(chǎn)品的基本化學(xué)氯堿工業(yè)是生產(chǎn)燒堿、氯氣和氫氣以及由此衍生系列產(chǎn)品的基本化學(xué)工業(yè)，其產(chǎn)品廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)工業(yè)，其產(chǎn)品廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)具有重要的作用。具有重要的作用。中國(guó)氯堿工業(yè)自新中國(guó)成立以來，發(fā)展迅速，現(xiàn)在已是世界燒堿第二中國(guó)氯堿工業(yè)自新中國(guó)成立以來，發(fā)展迅

2、速，現(xiàn)在已是世界燒堿第二生產(chǎn)大國(guó)。生產(chǎn)大國(guó)。離子膜電解制堿技術(shù)是離子膜電解制堿技術(shù)是7070年代中期出現(xiàn)的具有劃時(shí)代意義的電解制堿年代中期出現(xiàn)的具有劃時(shí)代意義的電解制堿技術(shù)，與隔膜電解制堿和水銀電解制堿相比，已被世界公認(rèn)為技術(shù)技術(shù)，與隔膜電解制堿和水銀電解制堿相比，已被世界公認(rèn)為技術(shù)最先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)最合理的氫氧化鈉生產(chǎn)方法，是當(dāng)今電解制堿技術(shù)的最先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)最合理的氫氧化鈉生產(chǎn)方法，是當(dāng)今電解制堿技術(shù)的發(fā)展方向。發(fā)展方向。3東方希望集團(tuán)東方希望集團(tuán) 總部生產(chǎn)管理部總部生產(chǎn)管理部離子膜電解制堿的發(fā)展過程離子膜電解制堿的發(fā)展過程 隔膜法所生產(chǎn)的隔膜法所生產(chǎn)的50%50%液堿含鹽高達(dá)液堿含鹽高達(dá)1%1%，

3、不適用于化學(xué)纖維等工業(yè)，故長(zhǎng)期，不適用于化學(xué)纖維等工業(yè)，故長(zhǎng)期以來高純氫氧化鈉完全由水銀法獲得，堿液含鹽量可小于以來高純氫氧化鈉完全由水銀法獲得，堿液含鹽量可小于50mg/L50mg/L 在在2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代和年代和6060年代早期，一些著名公司開始研究，但當(dāng)時(shí)研究生產(chǎn)年代早期，一些著名公司開始研究，但當(dāng)時(shí)研究生產(chǎn)的離子膜不能耐電解產(chǎn)物，尤其是氯的侵蝕，只是在電滲析海水淡化和海的離子膜不能耐電解產(chǎn)物，尤其是氯的侵蝕，只是在電滲析海水淡化和海水濃縮制鹽上得到工業(yè)化應(yīng)用。（水濃縮制鹽上得到工業(yè)化應(yīng)用。（19611961年，日本旭化成公司建設(shè)的年，日本旭化成公司建設(shè)的5 5萬噸萬噸/ /

4、年離子膜法制鹽工廠）年離子膜法制鹽工廠） 19661966年美國(guó)杜邦公司開發(fā)了化學(xué)穩(wěn)定性較好，用于宇宙燃料電池的全氟磺年美國(guó)杜邦公司開發(fā)了化學(xué)穩(wěn)定性較好，用于宇宙燃料電池的全氟磺酸陽離子交換膜（酸陽離子交換膜（NafionNafion），），19721972年以后大量生產(chǎn)轉(zhuǎn)為民用才為離子膜法年以后大量生產(chǎn)轉(zhuǎn)為民用才為離子膜法制堿奠定了基礎(chǔ)制堿奠定了基礎(chǔ) 1975 1975年年4 4月旭化成公司在延崗建立了月旭化成公司在延崗建立了4 4萬噸萬噸/ /年燒堿的電解廠，使用的是杜年燒堿的電解廠，使用的是杜邦公司生產(chǎn)的離子交換膜（邦公司生產(chǎn)的離子交換膜（NafionNafion），），19761976

5、年冬開始使用旭化成公司自己年冬開始使用旭化成公司自己開發(fā)的全氟磺酸、全氟羧酸膜取代開發(fā)的全氟磺酸、全氟羧酸膜取代NafionNafion膜膜 通過膜體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，電解槽和電解條件的合理設(shè)計(jì)等，從而使離子膜法通過膜體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，電解槽和電解條件的合理設(shè)計(jì)等，從而使離子膜法4東方希望集團(tuán)東方希望集團(tuán) 總部生產(chǎn)管理部總部生產(chǎn)管理部的電流效率由最早的的電流效率由最早的80%80%提高到提高到95%97%95%97%，槽電壓也有很大降低。電耗，槽電壓也有很大降低。電耗 由由7070年代末年代末2700KWh/t2700KWh/t降到目前的降到目前的21002200KWh/t21002200KWh/t。電

6、解槽。電解槽NaOHNaOH濃度也濃度也由過去的由過去的23%23%提高到提高到30%35%30%35%。國(guó)內(nèi)首套引進(jìn)日本旭化成公司離子膜電解槽生產(chǎn)燒堿技術(shù)裝置（國(guó)內(nèi)首套引進(jìn)日本旭化成公司離子膜電解槽生產(chǎn)燒堿技術(shù)裝置（1 1萬萬噸噸/ /年）于年）于19861986年在鹽鍋峽化工廠投產(chǎn)年在鹽鍋峽化工廠投產(chǎn)旭化成、旭硝子、氯工程、迪諾拉、伍德、英國(guó)旭化成、旭硝子、氯工程、迪諾拉、伍德、英國(guó)ICIICI以及北化機(jī)等公以及北化機(jī)等公司生產(chǎn)制作單、復(fù)極離子膜電解槽司生產(chǎn)制作單、復(fù)極離子膜電解槽美國(guó)杜邦公司、日本旭化成公司、日本旭硝子公司生產(chǎn)銷售美國(guó)杜邦公司、日本旭化成公司、日本旭硝子公司生產(chǎn)銷售NaO

7、HNaOH生生產(chǎn)用的商品離子膜產(chǎn)用的商品離子膜5東方希望集團(tuán)東方希望集團(tuán) 總部生產(chǎn)管理部總部生產(chǎn)管理部離子膜法電解制堿生產(chǎn)的工藝介紹離子膜法電解制堿生產(chǎn)的工藝介紹 離子膜法制堿工藝主要的流程包括：化鹽、一次鹽水的精制、二次鹽離子膜法制堿工藝主要的流程包括：化鹽、一次鹽水的精制、二次鹽水螯合樹脂吸附、離子膜電解槽電解生產(chǎn)、淡鹽水脫氯、淡鹽水除硝水螯合樹脂吸附、離子膜電解槽電解生產(chǎn)、淡鹽水脫氯、淡鹽水除硝、氯氣處理、氯氣壓縮、廢氣處理、氫氣處理、氫氣壓縮、氯化氫合、氯氣處理、氯氣壓縮、廢氣處理、氫氣處理、氫氣壓縮、氯化氫合成、液氯的液化和包裝、燒堿的蒸發(fā)等工序成、液氯的液化和包裝、燒堿的蒸發(fā)等工序

8、 離子膜法制堿的主、附原料包括：離子膜法制堿的主、附原料包括：一次鹽水工序生產(chǎn)用主原料：原鹽一次鹽水工序生產(chǎn)用主原料：原鹽附原料：三氯化鐵、亞硫酸鈉、次氯酸鈉、碳酸鈉、氫附原料：三氯化鐵、亞硫酸鈉、次氯酸鈉、碳酸鈉、氫 氧化鈉等氧化鈉等二次鹽水工序生產(chǎn)用原料：螯合樹脂、鹽酸、氫氧化鈉二次鹽水工序生產(chǎn)用原料：螯合樹脂、鹽酸、氫氧化鈉6東方希望集團(tuán)東方希望集團(tuán) 總部生產(chǎn)管理部總部生產(chǎn)管理部 電解生產(chǎn)用原料：鹽酸、直流電電解生產(chǎn)用原料：鹽酸、直流電 脫氯生產(chǎn)用原料：鹽酸、氫氧化鈉、亞硫酸鈉脫氯生產(chǎn)用原料：鹽酸、氫氧化鈉、亞硫酸鈉 氯氣干燥用原料：氯氣干燥用原料：98%98%濃硫酸、濃硫酸、7 7度水

9、度水 氫氣干燥用原料：循環(huán)水氫氣干燥用原料：循環(huán)水 廢氣處理用原料：氫氧化鈉廢氣處理用原料：氫氧化鈉 燒堿蒸發(fā)用原料：蒸汽燒堿蒸發(fā)用原料：蒸汽離子膜法制堿的主要工藝介紹離子膜法制堿的主要工藝介紹 一次鹽水工藝流程一次鹽水工藝流程 部分淡鹽水經(jīng)除硝裝置除去部分硫酸根后和工藝水、鹽泥濾清液及部分淡鹽水經(jīng)除硝裝置除去部分硫酸根后和工藝水、鹽泥濾清液及其余未除硫酸根的淡鹽水在配水罐混合進(jìn)入地下化鹽池化鹽，飽和其余未除硫酸根的淡鹽水在配水罐混合進(jìn)入地下化鹽池化鹽，飽和7東方希望集團(tuán)東方希望集團(tuán) 總部生產(chǎn)管理部總部生產(chǎn)管理部粗鹽水進(jìn)入前折流槽，在槽中加入次氯酸鈉、氫氧化鈉，加藥后粗鹽粗鹽水進(jìn)入前折流槽，在

10、槽中加入次氯酸鈉、氫氧化鈉，加藥后粗鹽水進(jìn)入前反應(yīng)池，反應(yīng)后粗鹽水用加壓泵打入加壓溶氣罐，溶氣后水進(jìn)入前反應(yīng)池，反應(yīng)后粗鹽水用加壓泵打入加壓溶氣罐，溶氣后加入三氯化鐵，進(jìn)入預(yù)處理器，預(yù)處理后粗鹽水按工藝要求加入碳加入三氯化鐵，進(jìn)入預(yù)處理器，預(yù)處理后粗鹽水按工藝要求加入碳酸鈉，進(jìn)入后反應(yīng)桶，反應(yīng)后的粗鹽水自流進(jìn)入酸鈉，進(jìn)入后反應(yīng)桶，反應(yīng)后的粗鹽水自流進(jìn)入HVMHVM膜過濾器過濾，膜過濾器過濾，精鹽水通過精鹽水通過HVMHVM膜自過濾器清液腔排出后加入適量亞硫酸鈉除凈游離膜自過濾器清液腔排出后加入適量亞硫酸鈉除凈游離氯即可進(jìn)入精鹽水罐。氯即可進(jìn)入精鹽水罐。 二次鹽水精制工序工藝二次鹽水精制工序工藝

11、流程流程從界區(qū)外送來的從界區(qū)外送來的5050約含約含3053055g/lNaCl5g/lNaCl的過濾后鹽水以的過濾后鹽水以195m3/h流流量在產(chǎn)能為量在產(chǎn)能為16萬噸萬噸/年年NaOH時(shí)送入過濾鹽水罐時(shí)送入過濾鹽水罐,通過過濾鹽水泵送到通過過濾鹽水泵送到鹽水加熱器中升溫至鹽水加熱器中升溫至60后送入離子交換樹脂塔。后送入離子交換樹脂塔。通過離子交換，使鹽水中通過離子交換，使鹽水中Ca2+、Mg2+等多價(jià)離子的含量小于規(guī)定值等多價(jià)離子的含量小于規(guī)定值8東方希望集團(tuán)東方希望集團(tuán) 總部生產(chǎn)管理部總部生產(chǎn)管理部從離子交換樹脂塔出來的二次鹽水被送入電解工序的精鹽水槽從離子交換樹脂塔出來的二次鹽水被送

12、入電解工序的精鹽水槽。 電解工序工藝流程電解工序工藝流程由二次鹽水精制工序送來的精制鹽水送入每臺(tái)電解槽的陽極液進(jìn)料總由二次鹽水精制工序送來的精制鹽水送入每臺(tái)電解槽的陽極液進(jìn)料總管，精制鹽水在陽極室中進(jìn)行電解，產(chǎn)生氯氣，同時(shí)管，精制鹽水在陽極室中進(jìn)行電解，產(chǎn)生氯氣，同時(shí)NaCl濃度降低濃度降低。淡鹽水在淡鹽水儲(chǔ)槽中匯集然后送入脫氯工序。稀釋后的燒堿通。淡鹽水在淡鹽水儲(chǔ)槽中匯集然后送入脫氯工序。稀釋后的燒堿通過泵送到每臺(tái)電解槽的入口總管，然后通過撓性軟管送入陰極液室過泵送到每臺(tái)電解槽的入口總管，然后通過撓性軟管送入陰極液室。經(jīng)過電解，陰極室中產(chǎn)生氫氣和燒堿。陰極液溶液在燒堿槽中進(jìn)。經(jīng)過電解，陰極室

13、中產(chǎn)生氫氣和燒堿。陰極液溶液在燒堿槽中進(jìn)行匯集，并以燒堿泵送出界區(qū)作為成品。氣體在氫氣主管線中進(jìn)行行匯集，并以燒堿泵送出界區(qū)作為成品。氣體在氫氣主管線中進(jìn)行匯集，并送到燒堿儲(chǔ)罐頂部。在此，氫氣中的水分被分離并滴落匯集，并送到燒堿儲(chǔ)罐頂部。在此，氫氣中的水分被分離并滴落.然然后，氫氣被送到界區(qū)以外。后，氫氣被送到界區(qū)以外。9東方希望集團(tuán)東方希望集團(tuán) 總部生產(chǎn)管理部總部生產(chǎn)管理部淡鹽水脫氯工序工藝淡鹽水脫氯工序工藝流程流程淡鹽水加入濃度為淡鹽水加入濃度為31wt%31wt%的的HClHCl將將PHPH值調(diào)控到約為值調(diào)控到約為1.51.5后后, , ,送到脫氯塔送到脫氯塔的頂部。脫氯塔的內(nèi)部壓力由真

14、空泵保持在約為的頂部。脫氯塔的內(nèi)部壓力由真空泵保持在約為250mmHg以便把塔以便把塔出口處淡鹽水中游離氯的含量降低到約出口處淡鹽水中游離氯的含量降低到約30mg/l。脫出來的氯氣以產(chǎn)品。脫出來的氯氣以產(chǎn)品氯的方式被收集。氯的方式被收集。為徹底除去殘余，加入在亞硫酸鈉罐中配制的濃度為徹底除去殘余，加入在亞硫酸鈉罐中配制的濃度約為約為5wt%5wt%的亞硫酸鈉溶液。的亞硫酸鈉溶液。加入亞硫酸鈉之前向脫氯鹽水中加入加入亞硫酸鈉之前向脫氯鹽水中加入NaOHNaOH把把PHPH值調(diào)整到值調(diào)整到9-119-11。脫氯后的淡鹽水送出界區(qū)。脫氯后的淡鹽水送出界區(qū)淡鹽水氯酸鹽分解工序工藝流程淡鹽水氯酸鹽分解工

15、序工藝流程由淡鹽水泵送來的淡鹽水經(jīng)過氯酸鹽分解反應(yīng)器加熱器加由淡鹽水泵送來的淡鹽水經(jīng)過氯酸鹽分解反應(yīng)器加熱器加熱到熱到90oC以以后送到氯酸鹽分解反應(yīng)器。加入后送到氯酸鹽分解反應(yīng)器。加入31 wt% HCl把鹽水的把鹽水的 CH+ (鹽水的酸鹽水的酸度度)值調(diào)整到值調(diào)整到0.5(PH值值1以下以下)。在產(chǎn)量為。在產(chǎn)量為16萬噸萬噸/年時(shí)年時(shí),鹽水流量約為鹽水流量約為710東方希望集團(tuán)東方希望集團(tuán) 總部生產(chǎn)管理部總部生產(chǎn)管理部m m3 3/h/h。脫氯酸鹽后的鹽水送入脫氯塔頂部。脫氯酸鹽后的鹽水送入脫氯塔頂部。氯氣處理工序工藝氯氣處理工序工藝流程流程電解槽陽極來的濕氯氣直接進(jìn)入氯氣洗滌塔，采用工

16、業(yè)上水或者冷電解槽陽極來的濕氯氣直接進(jìn)入氯氣洗滌塔，采用工業(yè)上水或者冷卻以后的含氯洗滌液與氯氣進(jìn)行氣、液相的直接逆流接觸，以達(dá)到卻以后的含氯洗滌液與氯氣進(jìn)行氣、液相的直接逆流接觸，以達(dá)到降溫、傳質(zhì)冷卻，使氣相的溫度降至降溫、傳質(zhì)冷卻，使氣相的溫度降至6060左右；并除去氣相夾帶的左右；并除去氣相夾帶的鹽粒、雜質(zhì)。降溫后的濕氯氣經(jīng)填料塔、泡罩塔與鹽粒、雜質(zhì)。降溫后的濕氯氣經(jīng)填料塔、泡罩塔與98%98%濃硫酸逆向接濃硫酸逆向接觸，將氯中含水降到觸，將氯中含水降到50PPm50PPm以下，由氯氣壓縮機(jī)增壓到以下，由氯氣壓縮機(jī)增壓到0.2MPa0.2MPa，經(jīng)氯，經(jīng)氯氣分配臺(tái)送往各氯氣用戶。氣分配臺(tái)送

17、往各氯氣用戶。氫氣處理工序工藝流程氫氣處理工序工藝流程含水氫氣經(jīng)過安全水封、氫氣水封后進(jìn)入氫氣冷卻塔，用工業(yè)水噴淋含水氫氣經(jīng)過安全水封、氫氣水封后進(jìn)入氫氣冷卻塔，用工業(yè)水噴淋溫度由溫度由8585降至降至3O3O，同時(shí)降低氫氣中的含水量。冷卻、洗滌后的，同時(shí)降低氫氣中的含水量。冷卻、洗滌后的11東方希望集團(tuán)東方希望集團(tuán) 總部生產(chǎn)管理部總部生產(chǎn)管理部氫氣通過氫氣壓縮機(jī)將壓力由氫氣通過氫氣壓縮機(jī)將壓力由2 kPa2 kPa提高至提高至0 01 MPa1 MPa，經(jīng)氫，經(jīng)氫氣分配臺(tái)氣分配臺(tái)送往各氫氣用戶送往各氫氣用戶.氯化氫合成工序工藝流程氯化氫合成工序工藝流程來自氯氫處理崗位的合格的來自氯氫處理崗位

18、的合格的H2和和CL2經(jīng)阻火器，按經(jīng)阻火器，按1.051.10：1.0的的配比進(jìn)入石墨合成爐，在燈頭上燃燒，生成的配比進(jìn)入石墨合成爐，在燈頭上燃燒，生成的HCL氣體從石墨合成氣體從石墨合成爐頂部導(dǎo)出，經(jīng)冷卻器冷卻后進(jìn)入分配臺(tái)，供爐頂部導(dǎo)出，經(jīng)冷卻器冷卻后進(jìn)入分配臺(tái)，供PVC或去吸收制成鹽或去吸收制成鹽酸。去吸收的酸。去吸收的HCL氣體經(jīng)吸收塔吸收后，成品酸從吸收塔底部出來氣體經(jīng)吸收塔吸收后，成品酸從吸收塔底部出來進(jìn)入鹽酸計(jì)量罐，經(jīng)分析合格后，由酸泵打入鹽酸貯罐待售。進(jìn)入鹽酸計(jì)量罐，經(jīng)分析合格后，由酸泵打入鹽酸貯罐待售。液氯液化工序工藝流程液氯液化工序工藝流程 原料氯氣從氯氣液化器的管程流過原料

19、氯氣從氯氣液化器的管程流過,液態(tài)制冷劑在殼程蒸發(fā)液態(tài)制冷劑在殼程蒸發(fā),與氯氣發(fā)與氯氣發(fā)生熱交換生熱交換,使氯氣液化使氯氣液化,尾氣從管程的另一端流向尾氣處理設(shè)備尾氣從管程的另一端流向尾氣處理設(shè)備,液氯再液氯再12東方希望集團(tuán)東方希望集團(tuán) 總部生產(chǎn)管理部總部生產(chǎn)管理部經(jīng)液氯分離器進(jìn)一步將未分離完全的氣體分離經(jīng)液氯分離器進(jìn)一步將未分離完全的氣體分離, ,液氯流向液氯貯槽后液氯流向液氯貯槽后去包裝去包裝. .（氯氣進(jìn)氣溫度氯氣進(jìn)氣溫度50，液化效率，液化效率90%，確定氯氣液化溫度，確定氯氣液化溫度-17.7）氯氣液化裝置單套生產(chǎn)能力滿足）氯氣液化裝置單套生產(chǎn)能力滿足4萬噸萬噸/年液氯，兩套滿足用年

20、液氯，兩套滿足用戶最大戶最大8萬噸萬噸/年（年（2套同開）要求。套同開）要求。燒堿蒸發(fā)工序工藝燒堿蒸發(fā)工序工藝流程流程電解出來的電解出來的32%NaOH溶液用泵送入一效降膜蒸發(fā)器中，堿液濃度由溶液用泵送入一效降膜蒸發(fā)器中，堿液濃度由32%濃縮至濃縮至36-37%左右，左右，36-37%NaOH通過一效出料泵送進(jìn)預(yù)熱器通過一效出料泵送進(jìn)預(yù)熱器中，預(yù)熱后的堿液進(jìn)入二效降膜蒸發(fā)器中，堿液被濃縮至中，預(yù)熱后的堿液進(jìn)入二效降膜蒸發(fā)器中，堿液被濃縮至41-43%，蒸發(fā)后的堿液通過二效出料泵送進(jìn)預(yù)熱器中，預(yù)熱后入三效降膜蒸蒸發(fā)后的堿液通過二效出料泵送進(jìn)預(yù)熱器中，預(yù)熱后入三效降膜蒸發(fā)器中，堿液被濃縮至發(fā)器中，堿液被濃縮至50%，堿液通過三效出料泵經(jīng)堿液冷卻器冷，堿液通過三效出料泵經(jīng)堿液冷卻器冷卻至卻至45送出界區(qū)。蒸汽采