第一篇:氯堿工業(yè)逐步實現了綠色化
氯堿工業(yè)逐步實現了綠色化
081060020 蘇燕萍
摘要;21世紀是綠色環(huán)保世紀, 綠色化工是化學工業(yè)的必然趨勢, 氯堿工業(yè)必須朝綠色化方向發(fā)展。采用先進的技術,合理的原料路線,以及綜合利用廢水,廢氣,廢渣,逐步實現綠色化。關鍵詞 :綠色化 先進技術 三廢利用
在當代必須把可持續(xù)發(fā)展放在十分突出的地位,堅持保護環(huán)境和保護資源的基本國策。21世紀是綠色環(huán)保世紀,綠色化工是化學工業(yè)的必然發(fā)展趨勢。
化學工業(yè)的綠色化,主要是指制造過程中的反應要綠色化,即采用綠色化學工藝。1990年美國頒布的污染防治法中,綠色化學被定義為消耗最少的資源和能源,并產生最少廢物的工藝過程;將現有的化學工業(yè)中“先污染后治理”的廢物處理方式改為“從源頭上根除污染”,以實現廢物“零排放”。綠色化學的主要內容包括:原子經濟反應,高選擇性反應,使用無毒無害原料、催化劑和溶劑,生產環(huán)境友好產品。
氯堿工業(yè)經過100多年的發(fā)展,已有多項與環(huán)境友好的生產工藝得到開發(fā)應用,采用與環(huán)境友好的生產中間體或原料生產氯堿產品,做到了不使用或少使用有毒的、污染環(huán)境的物質,使生產過程中無有害環(huán)境物質的排放。我國氯堿企業(yè)在加強末端治理的同時,更要注重開發(fā)和推廣應用清潔生產工藝,使用清潔原料,生產清潔產品,將污染物消滅在生產過程中,這是解決和根治氯堿工業(yè)污染環(huán)境的根本出路和最佳途徑。
一. 用先進的、適用的技術淘汰落后技術,消除污染,保護環(huán)境,節(jié)能降耗,保護資源。
隨著世界氯堿工業(yè)科技的進步,我國從國外引進了先進的離子膜法制燒堿工藝技術,大大提升了我國氯堿工業(yè)的技術水平。
1.用離子膜法制燒堿先進技術于“九五”期間徹底淘汰了我國傳統(tǒng)落后的水銀法制燒堿工藝技術,制得大量高純燒堿,既大量節(jié)能和節(jié)省汞資源,又徹底消除了生產過程中產生的汞對人體的毒害和環(huán)境污染。
2.用先進的離子膜法制燒堿技術淘汰我國傳統(tǒng)落后的石墨陽極隔膜法制燒堿技術,逐步取代固定盒式金屬陽極隔膜法制燒堿技術,既可大大節(jié)能降耗,又徹底消除修槽過程中鉛、瀝青、石棉等有害物質對操作人員的毒害和對環(huán)境的污染。
二. 用先進合理的原料路線轉換我國落后的原料路線,實現堿氯產品生產過程的綠色化,高效利用資源和能源。
氯堿工業(yè)的原料路線正朝著多樣化、合理化、精細化方向發(fā)展。應大力采用先進的原料路線,以減輕和消除污染,保護環(huán)境。
1.用洗滌鹽逐步取代純度低的工業(yè)鹽為原料生產燒堿,以減少鹽泥污染(生產1 t燒堿產生的鹽泥量由40~50 kg降至13 kg),降低原鹽消耗和生產成本。
2.用先進的石油乙烯法(氧氯化法)逐步轉換我國傳統(tǒng)落后的電石乙炔法PVC生產路線,既大大減少生產過程中產生的“三廢”量(生產1 t PVc產生大量含水質量分數為85%左右的電石泥漿(折合干基為2 t多),20 kg電石粉塵及10 t含硫堿性廢水),又能實現PVC生產原料多樣化。目前國內已有4家企業(yè)引進石油乙烯法生產技術。
3.以天然氣為原料制乙炔既經濟又無污染。在我國有豐富天然氣的地區(qū),可引進部分氧化法天然氣制乙炔的先進生產技術,逐步取代生產PVC、氯丁橡膠、三氯乙烯、四氯乙烯等有機氯產品的傳統(tǒng)落后的電石乙炔法,以加強生態(tài)環(huán)境保護,合理利用資源。
4.用先進的甲醇氫氯化法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的甲烷氯化法生產甲烷氯化物。甲醇原料易得,制得的甲烷氯化物產品質量高,副產氯化氫或鹽酸量少,大大減輕了污染。國內已有6家企業(yè)引進該技術。5.用先進的醋酸丙烯酯-丙烯醇法代替我國傳統(tǒng)落后的丙烯熱氯化法生產環(huán)氧氯丙烷,既可降低氯氣和石灰消耗50%以上,且減少醚化副反應,產品質量高;又可減少副產有機廢液量和廢水量,無副產鹽酸產生,從而可大大減輕污染,保護環(huán)境。國內某企業(yè)現已引進該技術。
6.新建大型環(huán)氧丙烷裝置應采用世界先進的共氧化法原料路線取代我國傳統(tǒng)落后的氯醇法,以減少“三廢”的排放量(1 t產品產生40~80 t廢水,2 tCaCl2廢渣,20~150 kg 1,2-二氯丙烷),既保護了環(huán)境,又大大減輕了對設備的腐蝕。
7.采用國外先進的以醋酐或乙酰氯為催化劑的乙酸氯化法生產氯乙酸,取代我國傳統(tǒng)落后的以硫磺粉為催化劑的乙酸氯化法。醋酐催化法生產的氯乙酸純度高、質量好,反應轉化率高,節(jié)省乙酸原料,且能杜絕硫磺粉等造成的環(huán)境污染
[1]
。目前國內已有3家企業(yè)引進該技術。
8.新建大型氯丁橡膠項目應采用國外先進的丁二烯法,逐步取代我國傳統(tǒng)的電石乙炔法,以消除電石乙炔生產過程中的“三廢”污染,保護環(huán)境,保護資源。
9.大力推廣先進的氯化法鈦白生產工藝,徹底淘汰傳統(tǒng)落后的硫酸法,以減少大量廢水和綠礬(FeS04·7H20)等造成的污染,保護環(huán)境。氯化法生產成本低,生產過程連續(xù),設備體積小,效率高,適合于大規(guī)模生產,且可生產適用于涂料和塑料行業(yè)的產品,尤其是采用富鈦粉為原料,排出廢物較少,“三廢”易于處理,氯氣可循環(huán)使用,不致于對環(huán)境造成污染。目前,我國已掌握萬噸級氯化法鈦白粉生產技術,產品質量達到或超過世界先進水平
[2]
三.綜合利用氯堿工業(yè)中的三廢,減少污染,保護環(huán)境,實現綠色化。
1.燒堿廢水治理措施
廢水排放遵循“清污分流”、“一水多用”、“節(jié)約用水”的原則, 清水盡量重復利用, 可利用的生產污水經裝置內一級治理(如: 沉降、過濾、中和)后, 回用于生產。不能利用的生活廢水和生活污水, 一并送污水處理裝置處理達標后排放。為貫徹一水多用和重復利用的原則, 減少廢水排放量, 盡可能回收多種廢水(液)。建立全廠綜合污水處理站,主要用于處理生產裝置產生的工藝廢水、設備及地面沖洗水和初期污染水以及生活污水。
(1).燒堿裝置的鹽水過濾反洗水中含有一定量的懸浮物, 送到一次鹽水作化鹽的補充水或注井。
(2).氯氣冷卻器、水霧捕集器冷凝水中含有一定量的氯氣, 該水經真空脫氯后返回化鹽綜合利用。
(3).氯乙烯裝置堿洗廢水, 經中和處理后, 送抽觸媒廢水處理工序裝置, 作補充水。(4).聚氯乙烯裝置產生的所有含 VCM的廢水, 均收集于廢水貯槽中, 用泵送入廢水汽提塔進行汽提處理,回收的 VCM返回裝置利用。汽提后的廢水和過濾后的離心母液采用反滲透的方法處理, 可使水質達到循環(huán)水補充水質的要求。
(5).VCM合成工序的抽觸媒廢水(含汞), 采用專門的處理工藝, 密閉循環(huán), 不排放(見圖 1)。
VCM轉化器中的觸媒中毒后需定期更換。由水環(huán)真空泵對觸媒貯罐與轉化器之間造成一定的壓差, 轉化器列管間觸媒進入貯罐, 產生的粉塵在除塵器中以水噴淋流入廢水池中, 此部分廢水含汞。廢水經泵加壓進入鋸末過濾器后匯入清水池, 循環(huán)給除塵器使用。廢水中的汞被鋸末全部吸收,飽和后的含汞鋸末定期送汞礦廠焚燒處理回收汞。水則密閉循環(huán),無外排量,無污染,不會對環(huán)境造成影響。
(6).氯氣干燥塔產生的廢酸為 75%的稀硫酸, 基本不含污染物, 可外售給相關企業(yè)。(7).氯乙烯精餾高沸物廢液中主要是含二氯乙烷, 可裝桶外售或用于制稀釋劑。
(8).對廢水收集、處理、排放、輸送系統(tǒng)、固廢暫存間,生產區(qū)地面等進行防滲處理, 防止污染地下水。
(9).工藝廢水、循環(huán)水站、脫鹽水站產生的清凈下水排放量大, 若按常規(guī)直接排放, 對水資源造成很大的浪費。因此, 設廢水回用處理站, 將清凈下水收集后, 送至廢水回收處理站, 經超濾裝置(UF)過濾。降低蝕度及懸浮物, 再進入反滲透裝置(RO), 去除水中的大部分硬度及鹽份等, 使其達到循環(huán)補充水水質要求后送至循環(huán)水系統(tǒng)回用。濃水返回乙炔發(fā)生裝置, 其余排放至廠外雨水系統(tǒng)。
經過以上治理措施, 不同的污水經過處理后都能被有效消耗掉, 環(huán)保意義非常大。在燒堿和聚氯乙烯生產以及所有的氯堿行業(yè)中, 都要增強發(fā)展經濟與保護環(huán)境并重的理念, 任何工業(yè)發(fā)展都不得以犧牲環(huán)境為代價,保護人類賴以生存的地球生態(tài)環(huán)境, 是造福子孫后代的大工程。
2、苛化法“三廢”的處理(1)、氫氧化鈉與碳酸鈣的分離
苛化液經抽濾后的固相,其主要組成為沉淀碳酸鈣及少量的燒堿,氫氧化鈉的分離將直接影響著燒堿的產量。設想采用板框壓濾機過濾或逆流傾析,逆流傾析的濃溶液與苛化液合并熬制液堿,稀溶液部分可循環(huán)使用用來溶礦。
(2)、氯化鈉中氫氧化鈉的分離
在苛化溶液的熬制過程中,撈出的固體氯化鈉中也含有一定量的氫氧化鈉。采用水洗或飽和氯化鈉液洗,洗出液一部分加入苛化液熬制燒堿,一部分稀的可用來溶礦。經水洗后的氛化鈉可做為工業(yè)用鹽。
(3)、固體碳酸鈣
由于苛化法生產燒堿工藝與輕質碳酸鈣的生產工藝基本一致 ,故苛化法生成的碳酸鈣經處理后可作輕質碳酸鈣的產品出售。就目前來說,國內廠家都做為三廢而白白丟掉 ,造成了巨大浪費。如有可能再加入一定的活性劑 ,可生產出高檔次的活性碳酸鈣的產品。
四.結語 氯堿工業(yè)經過100多年的發(fā)展,已有多項與環(huán)境友好的生產工藝得到開發(fā)應用,采用與環(huán)境友好的生產中間體或原料生產氯堿產品,做到了不使用或少使用有毒的、污染環(huán)境的物質,使生產過程中無有害環(huán)境物質的排放。采用先進的技術,利用合理生產原料,以及在三廢的處理方面都逐步向綠色化發(fā)展。
參考文獻
[1]汪鋒,周克仲,欒賀天,等.氯產品清潔工藝的開發(fā)與推廣[J].氯堿工業(yè),2003,(7):l一6. [2]蔡春艷,高旭東,董紅果,等.1999—2000年國內氯堿工業(yè)綜述[J].氯堿工業(yè),200l,(10):l—14.
第二篇:現代氯堿工業(yè)生產技術
今天由我來代表我們最后一組,為大家介紹現代氯堿工業(yè)生產技術。
首先我們先來了解什么是氯堿工業(yè)。其實氯堿工業(yè)就是指工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2,并以它們?yōu)樵仙a一系列化工產品的工業(yè)。
反應方程式如下:2NaCl+2H2O=2NaOH+ H2 + Cl2 今天給大家講的內容主要分為三個部分
第一部分是氯堿工業(yè)發(fā)展概況,近20年來離子膜法氯堿生產技術得到了快速發(fā)展.……經過近幾年的高速發(fā)展,中國已經成為全球氯堿行業(yè)主要產品最重要的生產國和消費國之一。不僅如此,進出口數據所示,中國同樣正在成為全球燒堿最主要的貨源供應國家之一。
咱們再來看一下氯堿工業(yè)的特點,氯堿工業(yè)主要特點有三個部分,第一個是能源消耗大,第二是氯與堿的平衡,由反應方程式可以看出,氯與堿的物質的量比是1:2,然后分別乘上他們的相對分子質量,得出質量比是1:0.85,第三是腐蝕和污染.那氯堿工業(yè)產品有哪些用途呢?
我們知道氯堿工業(yè)的三大產物分別是燒堿、氯氣和氫氣。氯氣和氫氣可以去制取鹽酸;氫氣可以進行有機合成和金屬的冶煉;氯氣也能參與有機合成、氯化物的合成以及農藥的生產;燒堿可以和氯氣可以制成含氯的漂白劑,也是造紙、玻璃、肥皂生產必不可少的物質。隨著石油化工的發(fā)展用途進一步擴大
接下來咱們看一下第二個部分氯堿工業(yè)的原理及工藝流程圖,這個流程圖主要分為四個工段,第一個是化鹽階段,就是把鹽溶解經澄清槽過濾精制得到飽和食鹽水為電解工段做準備,……
第二是電解工段'電解二次精制的鹽水生產氯氣氫氣和燒堿 第三工段是氯氫處理工段,主要針對電解槽出來的氫氣氯氣進行冷卻干燥處理,為后續(xù)生產做準備,第四就是蒸發(fā)工段也就是固堿工段,我們來看一下燒堿的生產方法,主要分為三個
1、人們最早制取NaOH的方法是苛化法、以純堿和石灰為原料制取NaOH的方法,反應方程式如下: Na2CO3十Ca(OH)2=2NaOH十CaCO3
2、之后人們想到了更好的方法來將產物分開,這種方法就是我們高中就學過的隔膜電解法,原理如下圖所示,它采用多孔性的濾過式隔膜(通常是石棉)將陽極區(qū)和陰極區(qū)分開,防止兩極產物的混合。
水銀法
水銀電解槽電解室中的主要反是:
在石墨陽極或金屬陽極上: 2Cl--2e-= Cl2↑
在水銀陰極上: 2Na++2e-=2Na Na+nHg=NaHgn 在電解室中的總反應為:2NaCl+2nHg=2NaHgn+ Cl2↑
3、離子膜電解法是氯堿工業(yè)在上世紀70年代中期推出的一種新工藝,原理如下圖。
這一工藝的技術關鍵是使用對離子具有選擇透過性的離子交換膜,在氯堿工業(yè)采用的是全氟陽離子交換膜,它只允許鈉離子由陽極區(qū)進入陰極區(qū),卻阻止OH-,Cl-及水分子通過,這樣不僅使兩極產物隔離,避免了導致電流效率下降的各種副反應,而且能從陰極區(qū)直接獲得高純、高濃度的燒堿
了解了離子膜法制堿這種新工藝,我們來對其優(yōu)缺點進行剖析 優(yōu)點有:投資省、出槽NaOH濃度高、能耗低、NaOH質量好、氯氣純度高,氯中含氧、含氫低、氫氣純度高、無污染
缺點有:對鹽水質量要求高,增加了設備的投資;離子膜費用高,易損壞
離子膜法制堿特點與上面兩個方法相比有許多優(yōu)點,所以在介紹一下離子膜制堿工藝流程,固堿工藝流程主要分為三個單元
最后看一下第三部分氯堿工業(yè)的危害及治理 強酸或強堿流入水體會使Ph發(fā)生變化對水體生物產生毒害作用,治理方法酸入堿,氯用蒸汽加熱解析法治理,未來展望
第三篇:清潔生產之氯堿工業(yè)
“綠”堿工業(yè)
--與時代并進
“十一五”期間,中國氯堿工業(yè)通過技術創(chuàng)新和發(fā)展循環(huán)經濟,高能耗、高污染、高資源消耗的發(fā)展瓶頸逐漸得到了改觀,清潔生產模式基本建立。隨著“十二五”節(jié)能環(huán)保工作的深入推進,氯堿工業(yè)在未來的發(fā)展中仍面臨著巨大的挑戰(zhàn),繼續(xù)推進循環(huán)經濟和清潔生產是氯堿工業(yè)健康發(fā)展的必由之路。
1.國內氯堿化工產業(yè)的現狀與發(fā)展趨勢
1.1發(fā)展現狀
氯堿化工是與國民經濟發(fā)展緊密相關的基礎化工行業(yè),其產品廣泛應用于石油化工、紡織、食品加工、建材等領域。中國已成為世界氯堿大國,兩大主營產品燒堿和聚氯乙烯的產能產量已居世界之首,燒堿和聚氯乙烯的產能均占世界總產量的三分之一以上。中國已成為全球最大的氯堿生產國和消費國,裝置能力迅猛擴增,不僅對能源和資源需求快速增長,同時還帶來了嚴重的環(huán)境污染。目前我國氯堿工業(yè)仍處于成長期,未來市場潛力巨大、發(fā)展速度迅猛、前景非常廣闊。如何能夠保證我國氯堿工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展成為氯堿行業(yè)的熱點話題。按照循環(huán)經濟“減量化、再利用、資源化”的原則,強化副產物回收和綜合利用;加快技術進步,開發(fā)與推廣清潔工藝,將污染和副產物消滅在工藝中;拉伸產業(yè)鏈,實現上、中、下游產品和產業(yè)協調發(fā)展,實行整體資的循環(huán)利用,已成為我國氯堿工業(yè)未來發(fā)展的方向和保證。
1.2發(fā)展趨勢
聚氯乙烯是主要的耗氯產品,由于中國“富煤、貧油、少氣”的資源特點,電石法聚氯乙烯已發(fā)展成為我國聚氯乙烯生產的主流工藝,與中國氯堿工業(yè)的發(fā)展休戚相關。在煤炭石灰石和鹽資源豐富的中西部地區(qū),建設大型煤炭-電力-電石-聚氯乙烯-建材一體化裝置是氯堿工業(yè)發(fā)展的主要趨勢,也成為中國氯堿工業(yè)發(fā)展循環(huán)經濟、實現清潔生產的基本模式。電石法聚氯乙烯工藝過程中的乙炔氫氯化反應使用的是氯化汞觸媒,汞消減和汞污染防治已成為電石法聚氯乙烯行業(yè)亟待解決的難題,未來發(fā)展具有一定的不確定性。
我國氯堿工業(yè)未來發(fā)展的關鍵在于實現循環(huán)經濟,其中關鍵又在于合成和后處理技術提升,尤其是大清潔工藝開發(fā)與推廣,突破能源、資源、環(huán)境對行業(yè)的發(fā)展制約;因地制宜,利用本企業(yè)本地區(qū)的源和優(yōu)勢,進行合理規(guī)劃,形成以氯堿為龍頭的資源閉路循環(huán)系統(tǒng),提高整個行業(yè)的經濟效益和可持續(xù)發(fā)展的能力。
不同地區(qū)應根據不同情況來發(fā)展具有特色的循環(huán)經濟,以河南焦作為例,該地區(qū)煤炭資源、鋁土資源豐富,因此氯堿裝置可以實現煤一電一化一體化,生產燒堿用于氧化鋁、氧化鉛的生產;氯氣用于生電石法聚氯乙烯;煤炭制備焦炭,利用煤焦油回收得到萘,生產耗堿、鹽酸的2一萘酚、吐氏酸、J酸等;在利用豐富的鋁土資源生產優(yōu)質水處理劑聚合氯化鋁等;還可以利用氫氣和氯氣資源生產部分農藥間體,滿足當地農業(yè)生產需求。
隨著國內外競爭一體化的加劇,越來越顯現我國氯堿企業(yè)普遍存在規(guī)模偏小、廠點多、布局不合理等缺點。以發(fā)展離子膜制堿技術為契機,通過進一步的資源、市場和資本整合,迅速做大生產規(guī)模延伸氯堿產業(yè)鏈,最大限度地降低產品成本,提高企業(yè)應對市場風險的能力,也是我國氯堿工業(yè)發(fā)展創(chuàng)新的需要。
2.循環(huán)經濟產業(yè)鏈和廢棄物資源化利用網絡的有機結合2.1廢渣處理
電石渣和鹽泥是中國氯堿工業(yè)的主要固體污染物。電石渣制水泥技術在中國取得了成功,為電石法聚氯乙烯大型化發(fā)展創(chuàng)造了條件。尤其是干法乙炔配套電石渣新型干法水泥技術,節(jié)能節(jié)水效果顯著,經濟效益明顯。同時電石渣可作為濕法或者干法脫硫的脫硫劑,脫硫成本低、效率高,中小氯堿企業(yè)可將其作為實現綜合利用的主要方向之一。通過膜法除硝技術,不僅從源頭減少鹽泥的產生量,而且可進一步將鹽泥加工成高品質的芒硝產品,實現了鹽泥的資源化利用。
四川天一科技公司開發(fā)的PSA變壓吸附回收聚氯乙烯聚合尾氣中的氯乙烯單體技術,懸浮法聚氯乙烯離心母液綜合回收利用:樂金大沽公司開發(fā)的接觸氧化和臭氧處理相結合的方法處理和回收PVC離心母液技術已經工業(yè)化運行。南京大學環(huán)境學院采用樹脂吸附法從氯化苯廢水中回收本和氯化苯,不僅回收了化工原料,同時副產鹽酸經吸附后品質提高,樹脂吸附還可以在許多氯堿下游產品廢水回收利用發(fā)揮作用,如硝基氯苯、二氯苯、間苯二酚、2-萘酚等。廣東東方鋯業(yè)利用廢硅渣生產五水偏硅酸鈉和水玻璃。
2.2廢水處理
將源頭減排和過程回收相結合,通過關鍵技術的突破,形成了水資源梯級利用網絡。關鍵技術包括乙炔上清液閉式循環(huán)工藝、聚合母液水回收利用技術和含汞廢水深度處理技術等。通過以上節(jié)水技術的集成,大幅度降低了氯堿行業(yè)的水資源消耗。
2.3廢氣治理
通過變壓吸附技術,將聚氯乙烯尾氣中的氯乙烯、乙炔和氫氣充分回收利用。尤其是將聚氯乙烯尾氣中回收的氫氣回用于氯化氫合成系統(tǒng),優(yōu)化了傳統(tǒng)氯堿平衡,大幅度減少了副產液氯量,為液氯市場缺乏的西部地區(qū)發(fā)展大型氯堿化工裝置奠定了基礎。
3.氯堿生產設備的技術性突破
3.1安邦電化20萬t/a離子膜法燒堿投產
2010年12月25 13,江蘇安邦電化有限公司2O萬t/a離子膜法燒堿工程一次開車成功,填補了該公司一直沒有離子膜法燒堿裝置的空白。該項目于2007年7月開工建設,受國際金融危機的影響,2008年曾一度緩建,2009年11月再次啟動工程建設。整個生產工藝采用DCS控制系統(tǒng)、新型膜極距電解槽、自動點火并副產蒸汽的氯化氫合成爐等目前氯堿生產上較先進的設備和工藝技術,自動化程度高,能源消耗低
3.2北京藍星氧陰極技術亮相綠博會
藍星(北京)化工機械有限公司與北京化工大學通過產學研合作方式,自主開發(fā)的氧陰極技術已實現關鍵性技術突破,在理論上可使氯堿工業(yè)達到節(jié)能40% 的效果。在2010年l2月24日舉行的2010中國綠色產業(yè)和綠色經濟高科技國際博覽會上,該氧陰極技術成為一大亮點。
3.3以海鹽為生產原料的陶瓷膜
2010年11月19日,《陶瓷膜過濾技術在氯堿行業(yè)以海鹽為原料制各精制鹽水中的工業(yè)化應用研究》項目通過驗收。該課題是中國化工科技基金項目。通過課題組的系統(tǒng)研究,解決了海鹽原料中有機物對陶瓷膜的影響問題,優(yōu)化了預過濾工藝,研發(fā)了陶瓷膜反沖的獨特方法。該項成果使陶瓷膜在以海鹽為原料的鹽水精制過濾中,能夠長期穩(wěn)定地在高通量狀
態(tài)下運行,鹽水質量優(yōu)于離子膜制堿一次鹽水的技術指標,并且具有投資省、占地小、操作簡單等優(yōu)點。
3.3電解節(jié)能技術
寧夏西部聚氯乙烯有限公司采用的是強制循環(huán)復極式離子膜電解槽該技術既可生產高純度、高濃度燒堿,又徹底消除了水銀法中汞和隔膜法中鉛、石棉對環(huán)境的污染,其最突出的特點是節(jié)能顯著,比隔膜法節(jié)能30%左右,不經蒸發(fā)直接生產32%燒堿生產1 t燒堿比隔膜法節(jié)省蒸汽4 t以上。生產1 t離子膜法燒堿的直流電耗現已接近2 200 kW ·h(折交流電),綜合能耗為
1.2 t標準煤。
3.4燒堿蒸發(fā)節(jié)能降耗技術
運用新技術、新工藝降低蒸汽消耗。寧夏西部聚氯乙烯有限公司采用的是瑞典阿法拉伐公司開發(fā)的在國內領先的燒堿蒸發(fā)工藝和成套設備,此裝置生產連續(xù)、設備維修方便、操作簡單、單臺處理能力大,占地面積小,堿損幾乎為零,耗汽低、節(jié)能作用顯著。此工序的汽耗約占噸堿汽耗的73%。
4無汞觸媒,重中之重
為《關于加強重金屬污染防治工作的指導意見》的要求。做好行業(yè)應對國家汞公約談判的準備工作,中國石油和化學工業(yè)協會中國氯堿工業(yè)協會、中國化工環(huán)保協會近日召開了“氯堿乙烯行業(yè)汞污染防治工作座談會”
提出了“十二五”期間行業(yè)加強汞污染防治的主要目標和任務:到2015年,全行業(yè)全部使用低汞觸媒,單位產品聚氯乙烯樹脂的氯化汞使用量下降50%,廢低汞觸媒回收率達到100%;高效汞回收普及率達到50%;鹽酸深度膠吸技術普及率達90%以上;全汞廢水全部采用硫氫化鈉進行無害化處理。
資源閉路循環(huán)
節(jié)能降耗———氯堿工業(yè)科學發(fā)展的必然選擇
結構調整與節(jié)能減排并舉
重點做好電石法聚氯乙烯汞污染防治方面的政策研究,參與國際汞公約制定的談判,加大力度推廣低汞觸媒的使用和無汞觸媒的研發(fā)。
綠色化、小型化、集成化是21世紀
氯堿工業(yè)的必由之路
必須把可持續(xù)發(fā)展放在十分突出的地位,堅持保護環(huán)境和保護資源的基本國策。21世紀是綠色環(huán)保世紀,綠色化工是化學工業(yè)的必然發(fā)展趨勢。
(1)用先進的、適用的技術淘汰落后技術,消除污染,保護環(huán)境,節(jié)能降耗,保護資源。隨著世界氯堿工業(yè)科技的進步,我國從國外引進了先進的離子膜法制燒堿工藝技術,大大提升了我國氯堿工業(yè)的技術水平。
①用離子膜法制燒堿先進技術于“九五”期間徹底淘汰了我國傳統(tǒng)落后的水銀法制燒堿工藝技術,制得大量高純燒堿,既大量節(jié)能和節(jié)省汞資源,又徹底消除了生產過程中產生的汞對人體的毒害和環(huán)境污染。
②用先進的離子膜法制燒堿技術淘汰我國傳統(tǒng)落后的石墨陽極隔膜法制燒堿技術,逐步取代固定盒式金屬陽極隔膜法制燒堿技術,既可大大節(jié)能降耗,又徹底消除修槽過程中鉛、瀝青、石棉等有害物質對操作人員的毒害和對環(huán)境的污染。
(2)用先進合理的原料路線轉換我國落后的原料路線,實現堿氯產品生產過程的綠色化,高效利用資源和能源。氯堿工業(yè)的原料路線正朝著多樣化、合理化、精細化方向發(fā)展。應大力采用先進的原料路線,以減輕和消除污染,保護環(huán)境。
①用洗滌鹽逐步取代純度低的工業(yè)鹽為原料生產燒堿,以減少鹽泥污染(生產1 t燒堿產生的鹽泥量由40~50 kg降至13),降低原鹽消耗和生產成本。
②用先進的石油乙烯法(氧氯化法)逐步轉換我國傳統(tǒng)落后的電石乙炔法PVC生產路線,既大大減少生產過程中產生的“三廢”量(生產1 t PVC產生大量含水質量分數為85%左右的電石泥漿(折合干基為2 t多),20 kg電石粉塵及10 t含硫堿性廢水),又能實現PVC生產原料多樣化。目前國內已有4家企業(yè)引進石油乙烯法生產技術。
③以天然氣為原料制乙炔既經濟又無污染。在我國有豐富天然氣的地區(qū),可引進部分氧化法天然氣制乙炔的先進生產技術,逐步取代生產PVC、氯丁橡膠、三氯乙烯、四氯乙烯等有機氯產品的傳統(tǒng)落后的電石乙炔法,以加強生態(tài)環(huán)境保護,合理利用資源。④用先進的甲醇氫氯化法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的甲烷氯化法生產甲烷氯化物。甲醇原料易得,制得的甲烷氯化物產品質量高,副產氯化氫或鹽酸量少,大大減輕了污染。國內已有6家企業(yè)引進該技術。
⑤用先進的醋酸丙烯酯一丙烯醇法代替我國傳統(tǒng)落后的丙烯熱氯化法生產環(huán)氧氯丙烷,既可降低氯氣和石灰消耗50%以上,且減少醚化副反應,產品質量高;又可減少副產有機廢液量和廢水量,無副產鹽酸產生,從而可大大減輕污染,保護環(huán)境。國內某企業(yè)現已引進該技術。
⑥新建大型環(huán)氧丙烷裝置應采用世界先進的共氧化法原料路線取代我國傳統(tǒng)落后的氯醇法,以減少“三廢”的排放量(1 t產品產生40~80 t廢水,2 tCaa2廢渣,20~150 kg 1,2一二氯丙烷),既保護了環(huán)境,又大大減輕了對設備的腐蝕。
⑦采用國外先進的以醋酐或乙酰氯為催化劑的乙酸氯化法生產氯乙酸,取代我國傳統(tǒng)落后的以硫磺粉為催化劑的乙酸氯化法。醋酐催化法生產的氯乙酸純度高頂量好,反應轉
化率高,節(jié)省乙酸原料,且能杜絕硫磺粉等造成的環(huán)境污染 】。目前國內已有3家企業(yè)引進該技術。
⑧新建大型氯丁橡膠項目應采用國外先進的丁二烯法,逐步取代我國傳統(tǒng)的電石乙炔法,以消除電石乙炔生產過程中的“三廢”污染,保護環(huán)境,保護資源。
⑨大力推廣先進的氯化法鈦白生產工藝,徹底淘汰傳統(tǒng)落后的硫酸法,以減少大量廢水和綠礬(FeSO4·7H2O)等造成的污染,保護環(huán)境。氯化法生產成本低,生產過程連續(xù),設備體積小,效率高,適合于大規(guī)模生產,且可生產適用于涂料和塑料行業(yè)的產品,尤其是采用富鈦粉為原料,排出廢物較少,“三廢”易于處理,氯氣可循環(huán)使用,不致于對環(huán)境造成污染。目前,我國已掌握萬噸級氯化法鈦白粉生產技術,產品質量達到或超過世界先進水平口】
浙江巨化股份有限公司電化廠采用靜態(tài)混合器以提高氯氣液化過程中氯氣側的傳熱系 數,使傳熱效率提高了29.41%,在場地受限制的情況下,實現了小設備、大生產能力,提高了液氯產量< 4>
第四篇:高中化學氯堿工業(yè) 知識點
高中化學氯堿工業(yè)
一、電解飽和食鹽水反應原理 陽極
: 2Cl--2e-= Cl2↑ 陰極
: 2H+ + 2e-= H2↑
總反應離子方程式:
2Cl- + 2H2O =2OH- + H2↑ + Cl2↑
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
上述裝置的缺點: 1.H2和Cl2 混合不安全
2.Cl2會和NaOH反應,會使得到的NaOH不純
二、離子交換膜法制燒堿
1、生產設備名稱:離子交換膜電解槽
陽極:金屬鈦網(涂鈦釕氧化物)
陰極:碳鋼網(有鎳涂層)
陽離子交換膜:只允許陽離子(Na+)通過,把電解槽隔成陰極室和陽極室
2、離子交換膜的作用:
(1)將電解槽隔成陰極室和陽極室,它只允許陽離子(Na+)通過,而阻止陰離子(Cl-、OH-)和氣體通過。
(2)防止氯氣和氫氣混合而引起爆炸。
(3)避免氯氣與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉影響氫氧化鈉的產量。
3、生產流程
4、精制食鹽水
①加入稍過量的NaOH溶液
②加入稍過量BaCl2溶液(其中①、②順序可以交換。)③加入稍過量的Na2CO3溶液
④過濾(除去Mg(OH)
2、Fe(OH)
3、BaSO4、CaCO3、BaCO3及泥沙等);
⑤在濾液中加適量鹽酸(除去過量的CO32—,調節(jié)溶液的pH); ⑥通過陽離子交換樹脂(除去殘留的微量Ca2+、Mg2+等 離子)。
第五篇:中國氯堿工業(yè)發(fā)展大事記
中國氯堿工業(yè)發(fā)展大事記
1929年 愛國實業(yè)家吳蘊初先生在上海創(chuàng)建中國第一家氯堿廠——上海天原電化廠。
1935年 山西化學廠建成,并采用西門子水平隔膜電解槽。
1940年 天原電化廠由上海遷至重慶后建立的重慶天原電化廠投產。
1940年 沈陽化工廠、漢沽化學廠、天津大沽化工廠分別建成。
1952年 錦西化工廠建成水銀電解槽,開創(chuàng)了我國生產高純堿的歷史。
1952年 錦西化工廠建成我國第一套氯化苯生產裝置。
1953年 國家決定重點建設的太原化工廠、四川長壽化工廠、湖南株洲化工廠分別于1958、1959年建成。1956年 錦西化工廠建成第一臺水銀整流器。
1956年 上海天原化工廠開發(fā)出漂粉精生產裝置。
1957年 立式吸附隔膜電解槽在上海天原化工廠建成,單槽產量提高10倍,電耗降低23%。
1958年 國家決定在衢州、武漢、福州、廣州、合肥、九江、西安、遵義、常州、南寧、四平、北京、上海建設13個年產0.75~3萬噸/年規(guī)模的氯堿廠,總投資6.45億元,并在1959年建成。
1958年 錦西化工廠3000噸/年懸浮聚合法聚氯乙烯生產裝置建成投產,開創(chuàng)了我國聚氯乙烯工業(yè)化生產的歷史。
1958年 長壽化工廠建成我國第一套氯丁橡膠生產裝置。
1959年 原化工部化工設計院和錦西化工設計研究分院共同完成6000噸/年懸浮聚合法生產定型設計,錦西、北京、天津、上海、福州、株洲等7套6000噸/年聚氯乙烯裝置投產。
1959年 沈陽化工廠建成氯化石蠟-42生產裝置。
1962年 武漢市建漢化工廠和上海天原化工廠分別開展100噸/年乳液聚合法聚氯乙烯中間實驗,后擴建為500噸/年生產裝置。
1963年 我國第一套1000A/600V硅整流器在錦西化工廠誕生。
1965年 石墨三合一鹽酸合成爐在錦西化工廠投產。
1966年 自貢鴻鶴化工廠建成天然氣熱氯化法甲烷氯化物裝置。
1973年 上海天原化工廠、福州化工廠、杭州電化廠、天津化工廠、無錫電化廠等企業(yè)開展了疏松型樹脂的研究,并逐步投入生產運行。
1974年 我國首批40臺、30平方米金屬陽極隔膜電解槽在上海天原化工廠投產。
1974年 錦西化工機械廠設計制造出我國第一臺30m3聚合釜,分別在上海天原化工廠和天津化工廠試用。1976年 北京化工二廠從德國伍德公司引進8萬噸/年乙烯氧氯化法制氯乙烯生產裝置。1978年 我國自行設計、制造了容量最大的C47-I型金屬陽極隔膜電解槽。
1978年 上海天原化工廠和錦西化工研究院合作,研究聚氯乙烯漿料真空汽提技術,建成3000噸/年中間試驗裝置,杭州電化廠“添加特種助劑法生產低殘留VCM的懸浮聚氯乙烯”獲1984年國家發(fā)明二等獎。1978年 齊魯石化公司和上海氯堿化工總廠分別從日本信越化學公司引進20萬噸/年乙烯氧氯化法制聚氯乙烯生產裝置,分別于1988、1990年投產。
1979年 上海天原化工廠與上海化工研究院、錦西化工機械廠共同試制出10萬噸/年氯透平壓縮機。1981年 天津化工廠與錦西化工研究院合作建成第一臺6萬安培金屬陽極水銀電解槽。1981年 8月13日,中國氯堿工業(yè)協會在沈陽成立。
1982年 吉林電石廠首個三效順流部分強制循環(huán)工藝建成。
1983年 國家決定停止六六
六、滴滴涕的生產。
1984年 在國家計委批準下,北京化工機械廠引進離子膜電解槽生產技術。
1984年 武漢市化工研究所和葛店化工廠合作開發(fā)微懸浮聚合法并首次生產出35噸微懸浮法糊樹脂。1986年 我國第一套復極式離子膜電解槽燒堿生產的引進裝置在甘肅鹽鍋峽化工廠建成投產。1986年 錦西化工研究院探索聚氯乙烯球形樹脂。
1987年 北京化工二廠開發(fā)高聚合度聚氯乙烯樹脂P-2500,并于1990年投入批量生產,填補了國內空白。
1988年 國內首套引進20萬噸/年燒堿改性隔膜擴張陽極電解槽和四效逆流蒸發(fā)裝置在齊魯投產運行。1988年 沈陽化工廠引進日本鐘淵公司1萬噸/年微懸浮聚合法糊樹脂生產裝置投產。
1988年 蘇州化工廠首家采用氟利昂制冷機直接液化生產液氯。
1991年 北京化工二廠研制的旋風干燥器通過北京市鑒定,清華大學于1994年研制成功并逆流組合式高效節(jié)能旋風流干燥器。
1992年 宜賓天原化工廠引進法國KREBS公司2萬噸/年本體法聚氯乙烯聚合裝置。
1992年 氯堿行業(yè)第一家上市公司——上海氯堿化工股份有限公司在上海上市發(fā)行A股、B股。
1993年 國產首套復極式離子膜燒堿生產裝置在滄州化工廠投產運行,通過國家級驗收,后獲得國家科技進步二等獎。
1993年 常州化工廠金屬陽極電解槽改性隔膜擴張陽極技術通過化工部和江蘇省石化廳技術鑒定。1995年 沈陽化工廠第一套萬噸PVC糊樹脂國產化工程一次試車成功,并被化工部評為一等獎。
1995年 錦西化工研究院與杭州電化集團公司承擔的國家“八五”攻關項目“PVC摻混樹脂生產工藝”通過化工部鑒定。
1996年 北京化工二廠與浙江大學共同承擔“交聯、易加工PVC樹脂開發(fā)?八五?國家重點科技攻關項目”通過化工部鑒定。
1998年 滄州化工廠引進日本資金和技術建成15萬噸/年聯合法聚氯乙烯生產裝置。
1998年 滄化集團企業(yè)資源計劃系統(tǒng)(ERP)通過化工部鑒定。
2000年 國產首套單極式離子膜燒堿裝置在黃驊氯堿公司成功運行。
2001年 中國氯堿工業(yè)衆(zhòng)-會、北京化二股份有限公司合作組建的中國氯堿網正式開通。
2003年 9月29日,商務部對原產于美國、韓國、日本、俄羅斯和臺灣地區(qū)的進口聚氯乙烯作出反傾銷終裁。
2004年 11月28日,天津大沽化工股份有限公司自行設計的一套20萬噸/年的聚氯乙烯生產裝置,一次性試車成功并迅速投產,標志著我國電石法聚氯乙烯生產工藝及裝備水平邁入大型化時代。
2004年 錦西化工機械(集團)有限責任公司為齊魯石化乙烯二期改造工程制造135m3聚氯乙烯聚合釜,結束我國大型聚合釜依賴進口的局面。
2006年 中國燒堿產量達到1512萬噸,位居世界首位。
2006年 國內第一套干法乙炔生產裝置,通過了山東省科技廳的技術鑒定。
2007年 中國聚氯乙烯產量達972萬噸,超過美國,成為世界第一生產大國。
2007年 中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會公布《氯堿(燒堿、聚氯乙烯)行業(yè)準入條件》,并于2007年12月1日開始實施。
2007年 國家標準化管理委員會公布《燒堿單位產品能耗限額》,并于2008年6月1日開始實施。
2008年 藍星(北京)化工機械有限公司生產的 NBZ-2.7膜極距離子膜電解槽在河北冀衡化學和寧波東港電化開始工業(yè)化應用,新型膜極距離子膜電解槽開始在我國投運。
2009年 中華人民共和國環(huán)境保護部公布《清潔生產標準 氯堿工業(yè)(燒堿)》、《清潔生產標準 氯堿工業(yè)(聚氯乙烯)》,并于2009年10月1日開始實施。
2009年 商務部發(fā)布公告,自2009年9月29日起,繼續(xù)按照2003年第48號、第53號公告,對原產于美國、韓國、日本、俄羅斯和臺灣地區(qū)的進口聚氯乙烯實施反
傾銷措施。