一、技術(shù)名稱：新型高效節(jié)能膜極距離子膜電解技術(shù)
二、技術(shù)所屬領域及適用范圍：化工行業(yè)氯堿生產(chǎn)
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
2008年我國燒堿產(chǎn)量（折100％，下同）為1852萬t，居世界第一位。我國燒堿消費以輕工、化工、紡織行業(yè)為主，預計今后幾年，我國燒堿市場需求將保持繼續(xù)增長的態(tài)勢。目前我國燒堿生產(chǎn)工藝主要有兩類：離子膜法工藝和隔膜法工藝。其中，單位產(chǎn)品隔膜法燒堿的電和蒸汽消耗量要高于離子膜法燒堿。目前該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量45萬tce/a，CO2減排約119萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
離子交換膜法制氫氧化鈉和氯氣、氫氣的電解原理：電解反應方程式：
2NaCl+2H2O→2NaOH+Cl2↑+H2↑
2.關(guān)鍵技術(shù)
離子膜法制燒堿技術(shù)經(jīng)歷了從普通強制循環(huán)到高電流密度自然循環(huán)兩個階段。為了進一步降低電耗，目前國內(nèi)外均已研發(fā)出的膜極距離子膜電解槽技術(shù)，通過減小極間距達到降低電耗的目的。關(guān)鍵技術(shù)為電解槽設計制造技術(shù)、電極制造技術(shù)。
3.工藝流程
離子交換膜法制燒堿的工藝流程主要包括3個工序：（1）二次鹽水精制工序（2）電解工序(電解和電解液循環(huán))（3）淡鹽水脫氯工序。
五、主要技術(shù)指標
設計電流密度（kA/㎡）：6.0；
運行電流密度（kA/㎡）：5.5；
單元槽電壓（V）2.98；
直流電耗（DC-kWh/MT）：2080；
燒堿濃度（Wt％）：32。
六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應用現(xiàn)狀
2008年，該技術(shù)通過中國石油和化學工業(yè)協(xié)會組織的行業(yè)專家評定。引進的膜極距離子膜電解裝置在國內(nèi)部分氯堿企業(yè)已投入運行，利用國內(nèi)自主開發(fā)技術(shù)新建或改造現(xiàn)有裝置的一些企業(yè)正在開展項目前期工作。江蘇安邦電化有限公司20萬t/a新型膜極距離子膜法替代原隔膜法燒堿節(jié)能改造項目已獲中國化工集團批準立項。巴陵石油化工有限責任公司、上海天原華勝化工有限、浙江善高化工有限公司、河南焦作宇航化工公司均在開展試驗工作。
七、典型應用案例
典型用戶：江蘇安邦電化有限公司、河北冀衡化學股份有限公司、寧波東港電化
有限責任公司、河北黃驊氯堿責任有限公司
技術(shù)提供單位：藍星（北京）化工機械有限公司
建設規(guī)模：20萬t/a新型膜極距離子膜法替代原隔膜法燒堿節(jié)能改造項目。主要改造內(nèi)容：對原有16萬t/a隔膜法燒堿生產(chǎn)裝置改造成膜極距離子膜燒堿裝置，具體改造內(nèi)容包括：整流、鹽水精制及電解、氯氫處理、氯氣液化及包裝、合成鹽酸、蒸發(fā)固堿、鹵水脫硝、變配電及配套公用工程。節(jié)能技改投資額50270萬元，建設期2年。與隔膜法燒堿相比，每年可節(jié)能6.8萬tce，取得節(jié)能經(jīng)濟效益8046萬元，投資回收期5.4年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
目前國內(nèi)隔膜法燒堿產(chǎn)能約為800萬t/a，預計未來5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達到50%，投資總額26億元，節(jié)能能力90萬tce/a，減排能力238萬tCO2/a。
|
