氯碱工业生产新技术及未来发 展建议
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3 氯碱行业生产中存在的问题
我国氯碱工业从 20 世纪 30 年代起步,到现在近 80 年的发 展历程中,经过不 断 地 研 发 与 实 践,一 些 先 进 技 术 从 国 外 引 进, 加上国家相关政 策 支 持,至 今 已 经 取 得 了 较 为 显 著 的 发 展。 但 是,在经历了 2009 年最为严重的一次全球性的金融危机后,我 们仍要清醒地看 到,相 当 一 部 分 氯 碱 企 业 抗 市 场 风 险 的 能 力 仍 然有限,面对国内 市 场 疲 软、国 外 产 品 价 格 低 价 竞 争 的 局 面,降 低开工、控制生 产 成 本 成 为 渡 为 危 机 的 主 要 手 段。 仍 以 笔 者 所 在的中银电化为 例,氯 碱 行 业 的 发 展 主 要 面 临 以 下 几 个 方 面 的 问题。
1 氯碱行业主要产品的生产技术
1. 1 烧碱行业的生产技术
离子膜法和隔膜法是我国目前烧碱的主要生产方法。无论 是从技术先进性、工艺优越性还是产品质量、节约能源等方面来 讲,离子膜法均 优 于 隔 膜 法。部 分 采 用 隔 膜 法 生 产 烧 碱 的 企 业 在后期对隔 膜 电 解 进 行 了 技 术 改 选,能 耗 水 平 有 所 下 降[1 - 2]。 目前新建和拟建的烧碱生产项目,采用的都是离子膜生产工艺, 这对于整个氯碱行业的节能降耗、产品结构优化升级、提高市场
Key words: chlor - alkali industry; new technology; chlor - alkali balance; harmonious development
氯碱工业的 生 产 是 国 民 经 济 的 重 要 组 成 部 分,其 烧 碱、含 氯、含氢产品被广泛用于农业、石油化工、生物、环保、纺织、建材 等国民经济 命 脉 部 门,对 于 国 家 经 济 发 展 有 举 足 轻 重 的 作 用。 近几年,随着国内 经 济 快 速 发 展,氯 碱 行 业 产 品 的 产 量、质 量 得 到很大提高,各地新项目的建设、扩建呈上升趋势。但是应该看 到,在项目扩建和 新 建 过 程 中,仍 然 存 在 着 不 可 忽 视 的 问 题,这 些问题不理清,将 直 接 影 响 氯 碱 行 业 的 持 久 性 发 展。 本 文 结 合 在中银电化有限公司( 以下称“中银电化”) 挂职的经历,将对氯 碱工业生产新技 术 及 存 在 问 题 进 行 逐 一 阐 述 ,并 对 氯 碱 工 业 未 来发展方向提出了自己的建议。
3. 1 规模与技术
相比氯碱工业刚起步时,国内不足 5 万 t / 年的聚氯乙烯和 烧碱企业,平均 产 能 规 模 均 有 了 较 大 提 升。但 仍 有 很 多 氯 碱 企
业的生产规模较小,布局分散,抗风险能力差。这些与国外大型 烧碱生产企业相 比,差 距 非 常 大。国 外 氯 碱 企 业 的 集 中 度 相 对 较高,日本、欧盟的前 5 家企业分别集中了它们烧碱生产能力的 50% 。而美国的 5 家大公司集中了美国烧碱生产能力的 80% 。 而我国前 5 家企业的生产能力不到全国总生产能力的 20%[4], 装置规模小,效 益 差 距 自 然 很 大。中 银 电 化 目 前 老 区 生 产 规 模 为 25 万 t / 年,汶上工业园区新项目拟建 25 万 t / 年,与现有规模 相比没有变 化,而 且 产 品 方 面 仍 存 在 品 种 单 一、附 加 值 低 等 不 足。因此,在与联想集团汇报新项目建设规划时,联想集团总裁 柳总对于新项目的建设规模和后续产品品种问题都提出疑问, 致使项目建设一度搁浅。
竞争力都有积极作用。
1. 2 聚氯乙烯行业生产技术
聚氯乙烯的消耗是拉动氯碱工业发展的重要含氯产品。我 国聚氯乙烯的生产主要以电石法为主,特别是近几年,由于电石 法生产聚氯乙烯 的 工 艺 技 术 不 断 改 进,较 好 的 解 决 了 环 保 与 资 源的综合利用等问题,因此,电石法生产聚氯乙烯得到了较好的 发展[3]。
2 近年来烧碱和聚氯乙烯生产中出现的新技术
近几年,由于不断坚持自主研发和重点技术国外引进,国内 氯碱工业的整体水平有了较大提高,其中“北化机”通过技术引 进和自主研发,生 产 出 的 大 型 离 子 膜 电 解 槽 装 置 已 经 在 国 内 进 行使用,并实现规 模 生 产,使 中 国 成 为 离 子 膜 的 第 六 个 生 产 国。 山东东岳的离子 膜 生 产 技 术 也 有 了 进 一 步 的 发 展 ,业 内 人 士 给 予了很高关注[3]。以 笔 者 在 烧 碱 车 间 的 挂 职 经 历 和 体 会,近 年 来,氯碱工业的生产工艺,特别是在盐水处理、膜法脱硝技术、自 动控制系统等方面有了很大的3 期
NaOH 反应桶—道尔澄清桶( 加入聚丙烯酸钠) —砂滤器—精滤 器( 纤维素) —螯合树脂塔—电解工序,这种工艺已在国内众多 企业运行了几十年。后来,膜法精制盐水技术的提出,使盐水的 一次精制技术有了较大提升。其中戈尔膜过滤技术是最早引进 行业内的一次盐水精制技术。目前中银电化老区生产采用的是 传统的盐水处理 工 艺,汶 上 工 业 园 区 的 新 工 艺 采 用 了 戈 尔 膜 盐 水过滤技术。戈尔膜的孔径一般为 0. 22 μm,能够更有效去除盐 水中沉淀物,使其含量保证在 0. 5 mg / kg 以下,运用戈尔膜盐水 处理技术,不仅缩 短 工 艺 流 程,而 且 因 为 去 掉 了 澄 清 桶、砂 滤 器 等装置,大大减 少 费 用。戈 尔 膜 之 后 出 现 的 凯 膜 一 次 盐 水 精 制 技术、CN 一次盐水过滤技术和陶瓷膜一次盐水过滤技术,近年 来在行业内也获得了较好应用。
Shandong Jining 272000,China)
Abstract: The chlor - alkali production played an important role in the development of the national economy. The main production processes and new technologies of chlor - alkali industry in recent years were described. The main problems in production and development were pointed out. It recommended that the industry must adhere to both internal and external harmony for sustainable development in the future international and domestic situation. To internal,it must develop high value - added products to keep chlor - alkali balance,enterprise scale and production distribution. To external,it must maintain the harmony between the industry and the environmental protection,public safety and other aspects.
3. 2 氯碱平衡
近十几年来,由于我国氯碱工业的盲目扩建,使烧碱产能增 长过快,而下游相关产业发展相对滞后,这使得氯与碱的平衡问 题越来越突显。总 体 我 国 国 内 市 场 氯 产 品 需 求 旺 盛,而 烧 碱 市 场相对疲软。对于 中 小 企 业 而 言,这 种 氯 与 碱 的 平 衡 问 题 常 会 造成企业疲于应付市场需求,经常减量生产、停产的局面。以中 银电化为例,液氯价格高时为 1 800 ~ 1 900 元 / t,而 PVC 的价格 为 7 000 元 / t,但是因为电石等原材料的涨价,从 1 500 ~ 1 600 元 / t 上升到 3 600 元 / t,使 PVC 的生产成本很高,利润空间小。 所以中银电 化 抓 住 液 氯 市 场 好、价 格 高 的 时 机,减 少 甚 至 停 止 PVC 的生产,而加紧液氯产品的生产,但往往会造成烧碱的过 剩,存储成为问题; 另一方面,生产设备闲置,造成资源浪费。
关键词:氯碱工业; 新技术; 氯碱平衡; 和谐发展
New Production Technologies and Future Development Proposals of Chlor - alkali Industry
JI Xiang - juan1 ,WANG Zhong - wei2 ,LI Qian - ru1 ,WANG Li1 ( 1 Lunan Institute of Coal Chemical Industry,Shandong Jining 272000; 2 First Middle School of Jining City,
2. 3 自动控制系统
自动化控制水平是氯碱行业技术进步的一个集中体现。中 银电化采用浙江中控技术股份公司的 JX - 300X DCS 控制系统, 该系统包括工程师站( ES) 、操作站( OS) 、控制站( CS) 和通讯网 络( Scent) 几个部分。该系统应用最新信息处理技术、高速网络 通讯技术、可靠的 软 件 平 台、软 件 设 计 和 现 场 总 线 技 术,采 用 高 性能微处理器和 成 熟 的 先 进 控 制 算 法,能 实 现 企 业 网 络 环 境 下 的实时数据采集、实 时 流 程 查 看、实 时 趋 势 浏 览、报 警 记 录 与 查 看、开关量变化记 录 与 查 看、报 表 记 录 贮 存、历 时 趋 势 贮 存 与 查 看以及生产过程报表生成与输出功能。采用该 456 控制系统, 实现了稳定脱除 淡 盐 水 中 的 硫 酸 根,连 续 配 水、自 动 中 和、各 工 艺指标在线控制等操作。这种国产化的自动化控制装置可靠性 强,可保证氯碱企 业 长 周 期、高 负 荷 稳 定 运 行,不 仅 提 高 了 氯 碱 行业的工艺水平和生产能力,同时也大大减少了维修费用。
2. 2 膜法脱硝技术
膜法脱硝技术是针对国产盐及卤水中 SO24 - 含量较高而出 现的一种脱除 SO24 - 的技术。该工艺采用内循环纳滤 / 反渗透膜 法浓缩配合冷却技术,不仅将盐水中含量较高的 SO24 - 脱除掉, 而且最后产出芒硝( Na2 SO4·10H2 O) 副产品。该工艺无毒无害, 不会产生二 次 污 染,而 且 运 行 成 本 远 低 于 普 通 的 化 学 脱 除 法。 中银电化于 2008 年引进滨化集团布莱恩公司的整套膜法脱硝 技术,一次试车成功,并稳定运行至今。膜法脱硝装置的投入安 装费用与氯化钡 法 去 除 硫 酸 根 的 年 消 耗 费 用 基 本 相 当 ,而 膜 法 脱硝装置的年运行费用总合仅为氯化钡法费用的 1 /3。
2. 1 粗盐水的精制处理技术
粗盐水精制的传统工艺为: 化盐桶饱和粗盐水—Na2 CO3 和
作者简介:纪祥娟( 1973 - ) ,女,工学硕士,应用化学专业,质量工程师,主要从事煤及煤化工产品标准与质量、新能源技术研究方面的工作。 E - mail: lansehu2006@ 163. com
·44·
·43·
氯碱工业生产新技术及未来发展建议
纪祥娟1,王中伟2,李倩茹1,王 丽1
( 1 鲁南煤化工研究院,山东 济宁 272000; 2 济宁市第一中学,山东 济宁 272000)
摘 要:氯碱工业的生产对国民经济的发展有着举足轻重的作用。列举了氯碱行业主要产品生产工艺及近年来出现的新技
术,指出了目前国内氯碱工业在生产和发展中存在的问题。建议在未来国际国内形势下,行业持久发展必须坚持两个方面的和谐,对 内要开发高附加值氯产品,保持氯碱平衡及生产布局和谐; 对外坚持行业发展与资源环保、公共安全的和谐。
近年来利用国家西部们仍要清醒地看到相当一部分氯碱企业抗市场风险的能力仍大开发政策的优势一些发展较强的氯碱企业凭借自身资金然有限面对国内市场疲软国外产品价格低价竞争的局面降技术人才结合西部地区煤电水等方面的能源优势在西部低开工控制生产成本成为渡为危机的主要手段
2011 年 39 卷第 13 期
广州化工
我国氯碱工业从 20 世纪 30 年代起步,到现在近 80 年的发 展历程中,经过不 断 地 研 发 与 实 践,一 些 先 进 技 术 从 国 外 引 进, 加上国家相关政 策 支 持,至 今 已 经 取 得 了 较 为 显 著 的 发 展。 但 是,在经历了 2009 年最为严重的一次全球性的金融危机后,我 们仍要清醒地看 到,相 当 一 部 分 氯 碱 企 业 抗 市 场 风 险 的 能 力 仍 然有限,面对国内 市 场 疲 软、国 外 产 品 价 格 低 价 竞 争 的 局 面,降 低开工、控制生 产 成 本 成 为 渡 为 危 机 的 主 要 手 段。 仍 以 笔 者 所 在的中银电化为 例,氯 碱 行 业 的 发 展 主 要 面 临 以 下 几 个 方 面 的 问题。
1 氯碱行业主要产品的生产技术
1. 1 烧碱行业的生产技术
离子膜法和隔膜法是我国目前烧碱的主要生产方法。无论 是从技术先进性、工艺优越性还是产品质量、节约能源等方面来 讲,离子膜法均 优 于 隔 膜 法。部 分 采 用 隔 膜 法 生 产 烧 碱 的 企 业 在后期对隔 膜 电 解 进 行 了 技 术 改 选,能 耗 水 平 有 所 下 降[1 - 2]。 目前新建和拟建的烧碱生产项目,采用的都是离子膜生产工艺, 这对于整个氯碱行业的节能降耗、产品结构优化升级、提高市场
Key words: chlor - alkali industry; new technology; chlor - alkali balance; harmonious development
氯碱工业的 生 产 是 国 民 经 济 的 重 要 组 成 部 分,其 烧 碱、含 氯、含氢产品被广泛用于农业、石油化工、生物、环保、纺织、建材 等国民经济 命 脉 部 门,对 于 国 家 经 济 发 展 有 举 足 轻 重 的 作 用。 近几年,随着国内 经 济 快 速 发 展,氯 碱 行 业 产 品 的 产 量、质 量 得 到很大提高,各地新项目的建设、扩建呈上升趋势。但是应该看 到,在项目扩建和 新 建 过 程 中,仍 然 存 在 着 不 可 忽 视 的 问 题,这 些问题不理清,将 直 接 影 响 氯 碱 行 业 的 持 久 性 发 展。 本 文 结 合 在中银电化有限公司( 以下称“中银电化”) 挂职的经历,将对氯 碱工业生产新技 术 及 存 在 问 题 进 行 逐 一 阐 述 ,并 对 氯 碱 工 业 未 来发展方向提出了自己的建议。
3. 1 规模与技术
相比氯碱工业刚起步时,国内不足 5 万 t / 年的聚氯乙烯和 烧碱企业,平均 产 能 规 模 均 有 了 较 大 提 升。但 仍 有 很 多 氯 碱 企
业的生产规模较小,布局分散,抗风险能力差。这些与国外大型 烧碱生产企业相 比,差 距 非 常 大。国 外 氯 碱 企 业 的 集 中 度 相 对 较高,日本、欧盟的前 5 家企业分别集中了它们烧碱生产能力的 50% 。而美国的 5 家大公司集中了美国烧碱生产能力的 80% 。 而我国前 5 家企业的生产能力不到全国总生产能力的 20%[4], 装置规模小,效 益 差 距 自 然 很 大。中 银 电 化 目 前 老 区 生 产 规 模 为 25 万 t / 年,汶上工业园区新项目拟建 25 万 t / 年,与现有规模 相比没有变 化,而 且 产 品 方 面 仍 存 在 品 种 单 一、附 加 值 低 等 不 足。因此,在与联想集团汇报新项目建设规划时,联想集团总裁 柳总对于新项目的建设规模和后续产品品种问题都提出疑问, 致使项目建设一度搁浅。
竞争力都有积极作用。
1. 2 聚氯乙烯行业生产技术
聚氯乙烯的消耗是拉动氯碱工业发展的重要含氯产品。我 国聚氯乙烯的生产主要以电石法为主,特别是近几年,由于电石 法生产聚氯乙烯 的 工 艺 技 术 不 断 改 进,较 好 的 解 决 了 环 保 与 资 源的综合利用等问题,因此,电石法生产聚氯乙烯得到了较好的 发展[3]。
2 近年来烧碱和聚氯乙烯生产中出现的新技术
近几年,由于不断坚持自主研发和重点技术国外引进,国内 氯碱工业的整体水平有了较大提高,其中“北化机”通过技术引 进和自主研发,生 产 出 的 大 型 离 子 膜 电 解 槽 装 置 已 经 在 国 内 进 行使用,并实现规 模 生 产,使 中 国 成 为 离 子 膜 的 第 六 个 生 产 国。 山东东岳的离子 膜 生 产 技 术 也 有 了 进 一 步 的 发 展 ,业 内 人 士 给 予了很高关注[3]。以 笔 者 在 烧 碱 车 间 的 挂 职 经 历 和 体 会,近 年 来,氯碱工业的生产工艺,特别是在盐水处理、膜法脱硝技术、自 动控制系统等方面有了很大的3 期
NaOH 反应桶—道尔澄清桶( 加入聚丙烯酸钠) —砂滤器—精滤 器( 纤维素) —螯合树脂塔—电解工序,这种工艺已在国内众多 企业运行了几十年。后来,膜法精制盐水技术的提出,使盐水的 一次精制技术有了较大提升。其中戈尔膜过滤技术是最早引进 行业内的一次盐水精制技术。目前中银电化老区生产采用的是 传统的盐水处理 工 艺,汶 上 工 业 园 区 的 新 工 艺 采 用 了 戈 尔 膜 盐 水过滤技术。戈尔膜的孔径一般为 0. 22 μm,能够更有效去除盐 水中沉淀物,使其含量保证在 0. 5 mg / kg 以下,运用戈尔膜盐水 处理技术,不仅缩 短 工 艺 流 程,而 且 因 为 去 掉 了 澄 清 桶、砂 滤 器 等装置,大大减 少 费 用。戈 尔 膜 之 后 出 现 的 凯 膜 一 次 盐 水 精 制 技术、CN 一次盐水过滤技术和陶瓷膜一次盐水过滤技术,近年 来在行业内也获得了较好应用。
Shandong Jining 272000,China)
Abstract: The chlor - alkali production played an important role in the development of the national economy. The main production processes and new technologies of chlor - alkali industry in recent years were described. The main problems in production and development were pointed out. It recommended that the industry must adhere to both internal and external harmony for sustainable development in the future international and domestic situation. To internal,it must develop high value - added products to keep chlor - alkali balance,enterprise scale and production distribution. To external,it must maintain the harmony between the industry and the environmental protection,public safety and other aspects.
3. 2 氯碱平衡
近十几年来,由于我国氯碱工业的盲目扩建,使烧碱产能增 长过快,而下游相关产业发展相对滞后,这使得氯与碱的平衡问 题越来越突显。总 体 我 国 国 内 市 场 氯 产 品 需 求 旺 盛,而 烧 碱 市 场相对疲软。对于 中 小 企 业 而 言,这 种 氯 与 碱 的 平 衡 问 题 常 会 造成企业疲于应付市场需求,经常减量生产、停产的局面。以中 银电化为例,液氯价格高时为 1 800 ~ 1 900 元 / t,而 PVC 的价格 为 7 000 元 / t,但是因为电石等原材料的涨价,从 1 500 ~ 1 600 元 / t 上升到 3 600 元 / t,使 PVC 的生产成本很高,利润空间小。 所以中银电 化 抓 住 液 氯 市 场 好、价 格 高 的 时 机,减 少 甚 至 停 止 PVC 的生产,而加紧液氯产品的生产,但往往会造成烧碱的过 剩,存储成为问题; 另一方面,生产设备闲置,造成资源浪费。
关键词:氯碱工业; 新技术; 氯碱平衡; 和谐发展
New Production Technologies and Future Development Proposals of Chlor - alkali Industry
JI Xiang - juan1 ,WANG Zhong - wei2 ,LI Qian - ru1 ,WANG Li1 ( 1 Lunan Institute of Coal Chemical Industry,Shandong Jining 272000; 2 First Middle School of Jining City,
2. 3 自动控制系统
自动化控制水平是氯碱行业技术进步的一个集中体现。中 银电化采用浙江中控技术股份公司的 JX - 300X DCS 控制系统, 该系统包括工程师站( ES) 、操作站( OS) 、控制站( CS) 和通讯网 络( Scent) 几个部分。该系统应用最新信息处理技术、高速网络 通讯技术、可靠的 软 件 平 台、软 件 设 计 和 现 场 总 线 技 术,采 用 高 性能微处理器和 成 熟 的 先 进 控 制 算 法,能 实 现 企 业 网 络 环 境 下 的实时数据采集、实 时 流 程 查 看、实 时 趋 势 浏 览、报 警 记 录 与 查 看、开关量变化记 录 与 查 看、报 表 记 录 贮 存、历 时 趋 势 贮 存 与 查 看以及生产过程报表生成与输出功能。采用该 456 控制系统, 实现了稳定脱除 淡 盐 水 中 的 硫 酸 根,连 续 配 水、自 动 中 和、各 工 艺指标在线控制等操作。这种国产化的自动化控制装置可靠性 强,可保证氯碱企 业 长 周 期、高 负 荷 稳 定 运 行,不 仅 提 高 了 氯 碱 行业的工艺水平和生产能力,同时也大大减少了维修费用。
2. 2 膜法脱硝技术
膜法脱硝技术是针对国产盐及卤水中 SO24 - 含量较高而出 现的一种脱除 SO24 - 的技术。该工艺采用内循环纳滤 / 反渗透膜 法浓缩配合冷却技术,不仅将盐水中含量较高的 SO24 - 脱除掉, 而且最后产出芒硝( Na2 SO4·10H2 O) 副产品。该工艺无毒无害, 不会产生二 次 污 染,而 且 运 行 成 本 远 低 于 普 通 的 化 学 脱 除 法。 中银电化于 2008 年引进滨化集团布莱恩公司的整套膜法脱硝 技术,一次试车成功,并稳定运行至今。膜法脱硝装置的投入安 装费用与氯化钡 法 去 除 硫 酸 根 的 年 消 耗 费 用 基 本 相 当 ,而 膜 法 脱硝装置的年运行费用总合仅为氯化钡法费用的 1 /3。
2. 1 粗盐水的精制处理技术
粗盐水精制的传统工艺为: 化盐桶饱和粗盐水—Na2 CO3 和
作者简介:纪祥娟( 1973 - ) ,女,工学硕士,应用化学专业,质量工程师,主要从事煤及煤化工产品标准与质量、新能源技术研究方面的工作。 E - mail: lansehu2006@ 163. com
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氯碱工业生产新技术及未来发展建议
纪祥娟1,王中伟2,李倩茹1,王 丽1
( 1 鲁南煤化工研究院,山东 济宁 272000; 2 济宁市第一中学,山东 济宁 272000)
摘 要:氯碱工业的生产对国民经济的发展有着举足轻重的作用。列举了氯碱行业主要产品生产工艺及近年来出现的新技
术,指出了目前国内氯碱工业在生产和发展中存在的问题。建议在未来国际国内形势下,行业持久发展必须坚持两个方面的和谐,对 内要开发高附加值氯产品,保持氯碱平衡及生产布局和谐; 对外坚持行业发展与资源环保、公共安全的和谐。
近年来利用国家西部们仍要清醒地看到相当一部分氯碱企业抗市场风险的能力仍大开发政策的优势一些发展较强的氯碱企业凭借自身资金然有限面对国内市场疲软国外产品价格低价竞争的局面降技术人才结合西部地区煤电水等方面的能源优势在西部低开工控制生产成本成为渡为危机的主要手段
2011 年 39 卷第 13 期
广州化工