2022年产7462万吨碳酸钾工程项目可行性研究报告.docx
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1、精品学习资源青海盐湖文通化工有限公司7.2 万吨/ 年碳酸钾工程可行性讨论报告l 、 总论1、l 概述1、l、l 工程名称、承办单位、编制单位(1) ) 工程名称:青海盐湖文通化工有限公司7.2万吨年碳酸钾工程(2) ) 承办单位:青海盐湖文通化工有限公司(3) ) 编制单位:青海盐湖技术中心欢迎下载精品学习资源1、l、2 编制地主要原就( 1)编制原就贯彻勤俭建国方针,设计方案既要考虑技术上地先进性和牢靠什,又要结合国情,因地制宜,节约建设资金.选用先进地工艺技术,做到既先进又稳妥牢靠,降低能耗,提高产品质量.仔细贯彻执行国家及地方地环境爱护法规,坚持防治污染和其它公害地设施与主体工程同时设
2、计、同时施工、同时投入使用地原就.设计中贯彻执行 “一体化、露天化、轻型化、社会化和国产化”地五化原就 . l 、l、3 工程建设地意义和有利条件l 、l、3、1工程建设意义中国是缺钾国家,钾资源仅占世界总资源地1%,其中已探明钾盐储量主要集中在青海省柴达木盆地地现代盐湖,其次是云南和四川自贡地区,总储量约 5亿吨 .柴达木盆地占全国总储量96.92,为 4.43亿吨 .而青海省地钾资源特殊是KCl 资源 95以上为农用,工业用品仅占5 .为了提高钾资源地附加值,合理利用钾资源,必需加大钾工业用品生产地比重.碳酸钾是重要地基本无机原料之一,主要用于显像管玻壳、化肥合成气脱碳、医药、油墨、陶瓷、
3、电焊、印染、洗涤助剂和食品等领域.20 世纪 90 岁月,随着世界范畴内电视机特殊是家用运算机需求地迅猛增加,刺激和推动了碳酸钾生产与市场连续走强,世界各地掀起了新建或扩建碳酸钾装置地热潮 .中国碳酸钾生产始于50 岁月,但真正形成工业规模是60 岁月, 70 岁月末 80 岁月初是大进展时期 .90 岁月初离子膜一流化床生产碳酸钾引进装置地投产,成为中国碳酸钾工业进展史上地一个重要里程碑 .我国碳酸钾生产企业经几十年地进展、调整,逐步向大型化、现代化、自动化方向进展,一些小型企业在竟争中被剔除,形成了以成都化工股份有限公司、山东鲁南化肥厂、河北眺山化工厂、湖南注磁口化工厂、济南东风化工厂和常
4、熟化工厂为骨干地行业队伍.为适应国内外玻壳进展对碳酸钾地需求,近两年来,成都化工股份有限公司、常熟化工厂等分别与外商接触,引进离子膜一流化床法制碳酸钾地技术和装置. 山东鲁南化肥厂、河北眺山化工厂部拟扩建其离子交换法生产装置, 在原装置地基础上,再增加1 万吨 /年才能 .由于国内盲目建设,目前碳酸钾已显现供过于求局面,很多生产企业规模小,多采纳落后地离 子交换法工艺, “三废 ”污染严峻,产品品种少,质量差,达不到出口要求,在国内有限地市场中恶性竞争,竞相压价,导致效益低下.随着我国加入 WTO 日益接近,国内市场将国际化,市场竞争会欢迎下载精品学习资源更为猛烈 .因此,在今后几年里国内一些
5、工艺落后、产品质量差、规模小、成本高地生产企业将关停,而工艺先进、规模较大、产品质量好、成本低地企业反而会得到进展.格尔木市位于柴达木盆地西北边,经过几十年地建设,工业进展取得了肯定成就,初步形成了地方特色地工业体系.但从整个工业结构看,整体功能差,工业产品单一,效益低,资源初级产品多而高附加值地名优产品少.因此在格尔木市建设一套12 万吨年离子膜法KOH生产装置,生产高纯度地KOH 产品,进而建设一套7.2 万吨年流化床法生产碳酸钾装置,生产高纯度地碳酸钾产品对于提高我集团公司地整体化工实力,合理利用钾资源,提高钾资源地附加值,缓和国内对高纯度碳酸钾地需求,有着非常重要地意义.l 、l、3、
6、2 工程建设有利条件( 1)有高品位地 KOH 资源.柴达木盆地内钾资源非常丰富,已探明储量4.43亿吨,目前年生产才能为 50万吨, 100万吨 KCl 工程正在建设之中,估计年底将投入生产阶段,随之而上地12万吨地离子膜 KOH 装置为建厂供应了较为牢靠地原料来源.( 2)电力资源有保证.新入市地 330kv 龙-格电网为装置供应了较为牢靠地电力资源.( 3)交通运输便利 .建厂区交通运输条件较好,青藏铁路和青藏大路(109国道)柳格大路( 215国道)均通过该区,该区地方大路便利流畅.厂区到火车站台、柳格大路(215国道) 均畅通 .( 4)给排水便利 .格尔木市河水资源丰富,流经察尔汗
7、地河道大小有十几条,能保证建厂所需生产、生活用水 .厂建区无四周无居住区便于厂区生产、生活废水地排放 .( 5)厂址选在青海格尔木市察尔汗地区.1、1、4 工程建设地必要性( 1)该工程符合国家地产业政策国务院批准地国家经贸委、国家计委和外经贸部第 16 号令中西部地区外商投资优势产业目录中,将青海盐湖资源综合利用及产品生产列为优势产业并勉励外商投资且享受有关优惠政策.本工程主要利用湖盐资源作原料,综合利用而形成产品链,资源利用充分,产品为国内短缺产品, 工程建设具有原料优势和成本竞争优势,符合国家进展西部经济、缩小东西部差距地战略方针和产业政策 .( 2)是调整产业结钩,进展特色经济,振兴青
8、海经济地有效途径青海省地经济基础薄弱,改革开放地步伐相对较慢,与东部地区地差距较大 .但青海省是一个资源富集地地区,长期以来向东部地区输送廉价地原材料,自身经济进展缓慢 .因此,充分利用青海丰富地盐湖资源,有效地进行产业结构地调整,规划和布局具有市场竟争力地产业和产品,逐步形成特色经济,构筑青海经济进展地支柱产业及相关产业链,变资源优势为经济优势,走连续进展地道路,是富强青海省经济地必由之路,也是落实国家西部大开发战略思想地具体表达 .( 3)对巩固国防、进展安定团结地大好局面非常必要青海省格尔木地区是我国西部地区地一个具有重要战略位置地新兴城市,是支援西藏、爱护西藏稳固地重要支撑点,是巩固西
9、南边防地战略要地,也是青海经济进展地重要增长点.格尔木地区资源富集,交通便利,基础条件较好,具有很强地经济吸引力和辐射力.因此,开发利用柴达木地优欢迎下载精品学习资源势资源,富强青海经济,对于爱护祖国地领土完整、巩固国防、进展安定团结地大好局面具有非常重要地作用 .( 4)是吸引人才建设青海地重要举措长期以来,西部人才外流,形成了“孔雀东南飞 ”地态势,究其缘由,有主存环境艰苦地因素,也有历史地因素,但仍有一个重要地因素,就是如何配置生产要素、通过产业布局及工程地实施吸引人才 .因此,该工程地实施有利于吸引人才、培育人才、留住人才.1、1、5 工程讨论地范畴工艺流程主要有以下几个工序组成:1-
10、 由自然气燃烧产生氧化物CO2 供应原料气体 .2- 流体床反应器系统3- 排气、回收单元、洗尘器系统4- 筛分和排除尺寸不合格颗粒系统5- 冷却到可销售地产品6- 可销售地产品中间储存器和包装系统.2 、产品需求猜测2、1 碳酸钾需求猜测2、1、1 产品用途碳酸钾是重要地基本无机原料之一,主要用于显像管玻壳、化肥合成气脱碳、医药、油墨、陶瓷、电焊、印染,随着应用技术地不断开发,碳酸钾在洗涤助剂和食品等领域地应用也日益扩大 .2、1、 2 国外市场猜测1995 年世界碳酸钾生产才能约为 50 万吨,产量约 30 万吨; 2000 年生产才能约为 72 万吨,产量 56 万吨左右,而全球碳酸钾年
11、需求量约为90 万吨.其中绝大部分采纳离子膜碳化法生产,只有美国Vicksburg 化学公司新近投产地 2.5 万吨/年装置采纳离子交换法生产 .目前世界碳酸钾主要生产国家和地区为美国、西欧、中国、日本和韩国.主要进口国有英国、荷兰、比利时、意大利等;主要出口国有德国、西班牙、韩国、美国等. 美国Armand 产品公司是世界最大地碳酸钾生产公司,1994 年完成扩建后地才能达到 11 万吨/年,其次是日本 Asahi 玻璃公司、法国 Potasse产品化学公司、德国 Huels 和 Kali 公司.欢迎下载精品学习资源1994 年美国碳酸钾产量占世界总产量地25%,日本占 24%,西欧占40%
12、,其它国家和地区占 11%.随着世界范畴内电视机特殊是家用运算机需求地迅猛增加,刺激和推动了碳酸钾生产与市场连续走强,世界各地对碳酸钾地需求量也日益增 大,需大于供也是碳酸钾价格连续增加地缘由.2、1、3 国内市场猜测我国作为世界碳酸钾生产与消费地主要国家之一,随着90 岁月初国产彩电地逐步崛起,彩电显像管数量快速增加,同时我国化肥企业进展很快,特殊是中小型氮肥企业为了应对入世挑战,纷纷扩大规模,再加上我国便利面产量也高速增加等因素,推动了我国碳酸钾工业地快速进展.1995年我国碳酸钾生产才能为7 万吨, 2000 年增加到 15 万吨,年均增长率高达 16.5,成为亚洲最大地碳酸钾生产国 .
13、目前碳酸钾产品国内总生产量约为 16 万吨,主要生产厂家为山东鲁南化肥厂1.3 万吨/年(实际生产才能达到 2.0 万吨/年) ,山西文通钾盐集团 9 万吨/年,鲁南化肥厂( 2 万吨)、成都化工厂( 1.5 万吨)、浙江大洋化工厂( 1 万吨)、济源化工厂( 1 万吨) .随着电视机地日益普及和电子运算机和大屏幕彩电地兴起,对彩管级原料碳酸钾地需求趋紧,目前国内碳酸钾产品年需求总量为约20 万吨,其中彩管级碳酸钾年需求量大于15 万吨,而作为彩电玻壳所用原料彩管级碳酸钾大部分需进口,年进口量约4 万吨.估计今后十年碳酸钾年增长率在 6%以上.碳酸钾消费领域所占比例为:玻壳和特种玻璃占60%,
14、氨厂脱碳剂占 12%,医药、农药占 6%,橡胶助剂占 4%,电焊占 2%,用于生产欢迎下载精品学习资源钾类化合物及其它占 15%,出口占 1%.2、2 产品价格分析国际地 K2CO3 价格近几年来由于需求增加,出现稳中有升地态势,g高纯度碳酸钾( 99.2)在 1981 1996年十五年内最高价为 410吨,最低为 330吨,在 1997年为 322吨 369之间波动,稳中有升 .2000年后受国际金融危机地影响价格下跌,到2002 年底国际经济复苏,价格有所回升,现国际市场价为365吨左右 .目前 , 国内外地彩色显象管、陶瓷工业,釉面砖工业用量不断扩大,对碳酸钾需求量不断增加,目前碳酸钾地
15、价格不断上升,对最近地成都市场明白 ,工业一级碳酸钾已由原先地3900 元/吨上升至 5500元/吨 ,优质品已上升至 6000元/ 吨,医药品已上升至 6500元 /吨.整个国内市场每年约需增 3-4万吨 ,货源紧急 .本工程 K2CO3 价格暂定为 3000元/吨.3 、 产品方案及生产规模生产装置估计产量序号产品名称备注( t/a)( t/a)1碳酸钾72000720003、1 产品方案及生产规模年操作时间:氢氧化钾8000小时工程建设面积:碳酸钾生产车间,建筑面积约4 万 m2.4 、工艺技术生产碳酸钾地方法很多,世界碳酸钾工业化生产工艺依次经受草木灰法、吕布兰法、电解法、有机胺法、离
16、子交换法和离子膜流化床法. 前 4 种因产品质量差、生产成本高先后被剔除. 目前我国主要采纳离子交换法, 而 国 外 发 达 国 家 主 要 采 用 离 子 膜 流 化 床 法 .4、1 离子交换法离子交换法是以碳酸氢铵和氯化钾为原料,利用阳离子交换树脂对钾、铵离子吸附性很近地特点,使碳酸氢铵和氯化钾精制液中地钾铵离子通过阳离子树脂进行离子交换,而分别得到碳酸氢钾溶液和氯化铵溶液,交换反应简洁表示如下;KR NH4HCO3 NH4R KHCO3欢迎下载精品学习资源NH4R KCl KR NH4Cl式中 R 为树脂高分子骨架部分 .该法主要特点是交换完成液碳酸氢钾溶液纯度高,原料碳酸氢铵成本低,
17、工艺方法成熟,可连续性操作,工程投资少;原材料利用率较高,单耗氯化钾(折100)和碳酸氢铵(以实物计)最 好水平分别为 1.22 t 和 1.5 t.该法主要缺点是交换完成液浓度较低,蒸发成本高,单耗原煤34t ; 生产过程产生地氯化铵溶液随废水排放,不仅铺张资源而且污染环境,回收可作为生产氯化铵地原料,经蒸发浓缩等工序可制氯化铵,由于氯化铵生产蒸发能耗较高,设备腐蚀问题难以解决,使氯化铵生产受到限制,从而也制约碳酸钾地进展.山西文通钾盐集团有限公司采纳离子交换法生产, 解决了上述难题,降低了成本,在氯化铵回收上取得重大突破,实现了闭路循环,无水排放,现碳酸钾年生产才能为3 万 t,并正在实施
18、新增年产2 万 t 碳酸钾技术改造工程,是目前国内最大地碳酸钾生产企业 .4、2 离子膜电解一碳化法离子膜电解法是以氯化钾为原料,将精制为超纯盐水地氯化钾溶液泵至电解槽通电电解,分别得到氯气、氢气,在阴极生成32 35地氢氧化钾,流至碱液循环槽,大部分碱液用泵循环并加人无离子水后再进人电解槽阴极室,成品碱液送至蒸发工段浓缩至48,供碳酸钾碳化或出厂销售碱液 .48地氢氧化钾送人流化床碳化,生成碳酸钾,其反应式如下:KCl 十 2H2O KOH+Cl2 +H2(电解) 2KOH CO2 K2CO3 H2O该法主要优点是碳酸钾或氢氧化钾产品质量好,工艺流程短、生产自动化程度高,适于规模化生产,污染
19、少,环境好,爱护检修工作量少,操作条件好等 .主要缺点是投资大,生产成本高,能耗高等,引进国外技术和设备费用较高,经济上难以承担 .这些均制约了离子膜电解碳化法在碳酸钾行业地应用和进展 .我国成都化工厂从美国引进年产 1 万 t 氢氧化钾(可产 1.2 万 t 碳酸钾)地离子膜电解装置,并采纳日本流化床碳化干燥技术,于 1990 年正式投产,标志着我国碳酸钾生产技术达到世界先进水平,是我国碳酸钾进展史上地一个里程碑 .由于离子交换法和离子膜电解一碳化法各自地缺点,限制了碳酸钾地生产规模,为振兴碳酸钾工业,有关企业和科研院所竞相开展攻关讨论,并取得较大进展和突破.4、3 碳酸钾生产工艺开发觉状离
20、子交换法由于生产过程中产生大量地氯化铵废水,因难以处理而始终困扰国内生产企业,规模越大越明显 .该工艺环保压力过大,已不符合现代企业进展地要求.为了查找符合国情、切实可行 地 碳 酸钾 合 成 工 艺 , 国内 科 研机 构 和 生 产 厂家做 了 大量 地 工 作 , 并取得 较 大进 展 和 突 破.改进有机胺法它以氯化钾为原料,以高沸点、低毒性有机胺代替低沸点有机胺作萃取剂.与传欢迎下载精品学习资源统地有机胺法相比,改进后地工艺未反应氯化钾与有机相明显分层,易于分别,氯化钾可循环使用 , 避 免 了 传 统 有 机 胺 法 产 生 大 量 难 以 治 理 地 氯 化 铵 废 水 地 缺
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