第一篇:氯碱工业逐步实现了绿色化
氯碱工业逐步实现了绿色化
081060020 苏燕萍
摘要;21世纪是绿色环保世纪, 绿色化工是化学工业的必然趋势, 氯碱工业必须朝绿色化方向发展。采用先进的技术,合理的原料路线,以及综合利用废水,废气,废渣,逐步实现绿色化。关键词 :绿色化 先进技术 三废利用
在当代必须把可持续发展放在十分突出的地位,坚持保护环境和保护资源的基本国策。21世纪是绿色环保世纪,绿色化工是化学工业的必然发展趋势。
化学工业的绿色化,主要是指制造过程中的反应要绿色化,即采用绿色化学工艺。1990年美国颁布的污染防治法中,绿色化学被定义为消耗最少的资源和能源,并产生最少废物的工艺过程;将现有的化学工业中“先污染后治理”的废物处理方式改为“从源头上根除污染”,以实现废物“零排放”。绿色化学的主要内容包括:原子经济反应,高选择性反应,使用无毒无害原料、催化剂和溶剂,生产环境友好产品。
氯碱工业经过100多年的发展,已有多项与环境友好的生产工艺得到开发应用,采用与环境友好的生产中间体或原料生产氯碱产品,做到了不使用或少使用有毒的、污染环境的物质,使生产过程中无有害环境物质的排放。我国氯碱企业在加强末端治理的同时,更要注重开发和推广应用清洁生产工艺,使用清洁原料,生产清洁产品,将污染物消灭在生产过程中,这是解决和根治氯碱工业污染环境的根本出路和最佳途径。
一. 用先进的、适用的技术淘汰落后技术,消除污染,保护环境,节能降耗,保护资源。
随着世界氯碱工业科技的进步,我国从国外引进了先进的离子膜法制烧碱工艺技术,大大提升了我国氯碱工业的技术水平。
1.用离子膜法制烧碱先进技术于“九五”期间彻底淘汰了我国传统落后的水银法制烧碱工艺技术,制得大量高纯烧碱,既大量节能和节省汞资源,又彻底消除了生产过程中产生的汞对人体的毒害和环境污染。
2.用先进的离子膜法制烧碱技术淘汰我国传统落后的石墨阳极隔膜法制烧碱技术,逐步取代固定盒式金属阳极隔膜法制烧碱技术,既可大大节能降耗,又彻底消除修槽过程中铅、沥青、石棉等有害物质对操作人员的毒害和对环境的污染。
二. 用先进合理的原料路线转换我国落后的原料路线,实现碱氯产品生产过程的绿色化,高效利用资源和能源。
氯碱工业的原料路线正朝着多样化、合理化、精细化方向发展。应大力采用先进的原料路线,以减轻和消除污染,保护环境。
1.用洗涤盐逐步取代纯度低的工业盐为原料生产烧碱,以减少盐泥污染(生产1 t烧碱产生的盐泥量由40~50 kg降至13 kg),降低原盐消耗和生产成本。
2.用先进的石油乙烯法(氧氯化法)逐步转换我国传统落后的电石乙炔法PVC生产路线,既大大减少生产过程中产生的“三废”量(生产1 t PVc产生大量含水质量分数为85%左右的电石泥浆(折合干基为2 t多),20 kg电石粉尘及10 t含硫碱性废水),又能实现PVC生产原料多样化。目前国内已有4家企业引进石油乙烯法生产技术。
3.以天然气为原料制乙炔既经济又无污染。在我国有丰富天然气的地区,可引进部分氧化法天然气制乙炔的先进生产技术,逐步取代生产PVC、氯丁橡胶、三氯乙烯、四氯乙烯等有机氯产品的传统落后的电石乙炔法,以加强生态环境保护,合理利用资源。
4.用先进的甲醇氢氯化法代替传统的甲烷氯化法生产甲烷氯化物。甲醇原料易得,制得的甲烷氯化物产品质量高,副产氯化氢或盐酸量少,大大减轻了污染。国内已有6家企业引进该技术。5.用先进的醋酸丙烯酯-丙烯醇法代替我国传统落后的丙烯热氯化法生产环氧氯丙烷,既可降低氯气和石灰消耗50%以上,且减少醚化副反应,产品质量高;又可减少副产有机废液量和废水量,无副产盐酸产生,从而可大大减轻污染,保护环境。国内某企业现已引进该技术。
6.新建大型环氧丙烷装置应采用世界先进的共氧化法原料路线取代我国传统落后的氯醇法,以减少“三废”的排放量(1 t产品产生40~80 t废水,2 tCaCl2废渣,20~150 kg 1,2-二氯丙烷),既保护了环境,又大大减轻了对设备的腐蚀。
7.采用国外先进的以醋酐或乙酰氯为催化剂的乙酸氯化法生产氯乙酸,取代我国传统落后的以硫磺粉为催化剂的乙酸氯化法。醋酐催化法生产的氯乙酸纯度高、质量好,反应转化率高,节省乙酸原料,且能杜绝硫磺粉等造成的环境污染
[1]
。目前国内已有3家企业引进该技术。
8.新建大型氯丁橡胶项目应采用国外先进的丁二烯法,逐步取代我国传统的电石乙炔法,以消除电石乙炔生产过程中的“三废”污染,保护环境,保护资源。
9.大力推广先进的氯化法钛白生产工艺,彻底淘汰传统落后的硫酸法,以减少大量废水和绿矾(FeS04·7H20)等造成的污染,保护环境。氯化法生产成本低,生产过程连续,设备体积小,效率高,适合于大规模生产,且可生产适用于涂料和塑料行业的产品,尤其是采用富钛粉为原料,排出废物较少,“三废”易于处理,氯气可循环使用,不致于对环境造成污染。目前,我国已掌握万吨级氯化法钛白粉生产技术,产品质量达到或超过世界先进水平
[2]
三.综合利用氯碱工业中的三废,减少污染,保护环境,实现绿色化。
1.烧碱废水治理措施
废水排放遵循“清污分流”、“一水多用”、“节约用水”的原则, 清水尽量重复利用, 可利用的生产污水经装置内一级治理(如: 沉降、过滤、中和)后, 回用于生产。不能利用的生活废水和生活污水, 一并送污水处理装置处理达标后排放。为贯彻一水多用和重复利用的原则, 减少废水排放量, 尽可能回收多种废水(液)。建立全厂综合污水处理站,主要用于处理生产装置产生的工艺废水、设备及地面冲洗水和初期污染水以及生活污水。
(1).烧碱装置的盐水过滤反洗水中含有一定量的悬浮物, 送到一次盐水作化盐的补充水或注井。
(2).氯气冷却器、水雾捕集器冷凝水中含有一定量的氯气, 该水经真空脱氯后返回化盐综合利用。
(3).氯乙烯装置碱洗废水, 经中和处理后, 送抽触媒废水处理工序装置, 作补充水。(4).聚氯乙烯装置产生的所有含 VCM的废水, 均收集于废水贮槽中, 用泵送入废水汽提塔进行汽提处理,回收的 VCM返回装置利用。汽提后的废水和过滤后的离心母液采用反渗透的方法处理, 可使水质达到循环水补充水质的要求。
(5).VCM合成工序的抽触媒废水(含汞), 采用专门的处理工艺, 密闭循环, 不排放(见图 1)。
VCM转化器中的触媒中毒后需定期更换。由水环真空泵对触媒贮罐与转化器之间造成一定的压差, 转化器列管间触媒进入贮罐, 产生的粉尘在除尘器中以水喷淋流入废水池中, 此部分废水含汞。废水经泵加压进入锯末过滤器后汇入清水池, 循环给除尘器使用。废水中的汞被锯末全部吸收,饱和后的含汞锯末定期送汞矿厂焚烧处理回收汞。水则密闭循环,无外排量,无污染,不会对环境造成影响。
(6).氯气干燥塔产生的废酸为 75%的稀硫酸, 基本不含污染物, 可外售给相关企业。(7).氯乙烯精馏高沸物废液中主要是含二氯乙烷, 可装桶外售或用于制稀释剂。
(8).对废水收集、处理、排放、输送系统、固废暂存间,生产区地面等进行防渗处理, 防止污染地下水。
(9).工艺废水、循环水站、脱盐水站产生的清净下水排放量大, 若按常规直接排放, 对水资源造成很大的浪费。因此, 设废水回用处理站, 将清净下水收集后, 送至废水回收处理站, 经超滤装置(UF)过滤。降低蚀度及悬浮物, 再进入反渗透装置(RO), 去除水中的大部分硬度及盐份等, 使其达到循环补充水水质要求后送至循环水系统回用。浓水返回乙炔发生装置, 其余排放至厂外雨水系统。
经过以上治理措施, 不同的污水经过处理后都能被有效消耗掉, 环保意义非常大。在烧碱和聚氯乙烯生产以及所有的氯碱行业中, 都要增强发展经济与保护环境并重的理念, 任何工业发展都不得以牺牲环境为代价,保护人类赖以生存的地球生态环境, 是造福子孙后代的大工程。
2、苛化法“三废”的处理(1)、氢氧化钠与碳酸钙的分离
苛化液经抽滤后的固相,其主要组成为沉淀碳酸钙及少量的烧碱,氢氧化钠的分离将直接影响着烧碱的产量。设想采用板框压滤机过滤或逆流倾析,逆流倾析的浓溶液与苛化液合并熬制液碱,稀溶液部分可循环使用用来溶矿。
(2)、氯化钠中氢氧化钠的分离
在苛化溶液的熬制过程中,捞出的固体氯化钠中也含有一定量的氢氧化钠。采用水洗或饱和氯化钠液洗,洗出液一部分加入苛化液熬制烧碱,一部分稀的可用来溶矿。经水洗后的氛化钠可做为工业用盐。
(3)、固体碳酸钙
由于苛化法生产烧碱工艺与轻质碳酸钙的生产工艺基本一致 ,故苛化法生成的碳酸钙经处理后可作轻质碳酸钙的产品出售。就目前来说,国内厂家都做为三废而白白丢掉 ,造成了巨大浪费。如有可能再加入一定的活性剂 ,可生产出高档次的活性碳酸钙的产品。
四.结语 氯碱工业经过100多年的发展,已有多项与环境友好的生产工艺得到开发应用,采用与环境友好的生产中间体或原料生产氯碱产品,做到了不使用或少使用有毒的、污染环境的物质,使生产过程中无有害环境物质的排放。采用先进的技术,利用合理生产原料,以及在三废的处理方面都逐步向绿色化发展。
参考文献
[1]汪锋,周克仲,栾贺天,等.氯产品清洁工艺的开发与推广[J].氯碱工业,2003,(7):l一6. [2]蔡春艳,高旭东,董红果,等.1999—2000年国内氯碱工业综述[J].氯碱工业,200l,(10):l—14.
第二篇:现代氯碱工业生产技术
今天由我来代表我们最后一组,为大家介绍现代氯碱工业生产技术。
首先我们先来了解什么是氯碱工业。其实氯碱工业就是指工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业。
反应方程式如下:2NaCl+2H2O=2NaOH+ H2 + Cl2 今天给大家讲的内容主要分为三个部分
第一部分是氯碱工业发展概况,近20年来离子膜法氯碱生产技术得到了快速发展.……经过近几年的高速发展,中国已经成为全球氯碱行业主要产品最重要的生产国和消费国之一。不仅如此,进出口数据所示,中国同样正在成为全球烧碱最主要的货源供应国家之一。
咱们再来看一下氯碱工业的特点,氯碱工业主要特点有三个部分,第一个是能源消耗大,第二是氯与碱的平衡,由反应方程式可以看出,氯与碱的物质的量比是1:2,然后分别乘上他们的相对分子质量,得出质量比是1:0.85,第三是腐蚀和污染.那氯碱工业产品有哪些用途呢?
我们知道氯碱工业的三大产物分别是烧碱、氯气和氢气。氯气和氢气可以去制取盐酸;氢气可以进行有机合成和金属的冶炼;氯气也能参与有机合成、氯化物的合成以及农药的生产;烧碱可以和氯气可以制成含氯的漂白剂,也是造纸、玻璃、肥皂生产必不可少的物质。随着石油化工的发展用途进一步扩大
接下来咱们看一下第二个部分氯碱工业的原理及工艺流程图,这个流程图主要分为四个工段,第一个是化盐阶段,就是把盐溶解经澄清槽过滤精制得到饱和食盐水为电解工段做准备,……
第二是电解工段'电解二次精制的盐水生产氯气氢气和烧碱 第三工段是氯氢处理工段,主要针对电解槽出来的氢气氯气进行冷却干燥处理,为后续生产做准备,第四就是蒸发工段也就是固碱工段,我们来看一下烧碱的生产方法,主要分为三个
1、人们最早制取NaOH的方法是苛化法、以纯碱和石灰为原料制取NaOH的方法,反应方程式如下: Na2CO3十Ca(OH)2=2NaOH十CaCO3
2、之后人们想到了更好的方法来将产物分开,这种方法就是我们高中就学过的隔膜电解法,原理如下图所示,它采用多孔性的滤过式隔膜(通常是石棉)将阳极区和阴极区分开,防止两极产物的混合。
水银法
水银电解槽电解室中的主要反是:
在石墨阳极或金属阳极上: 2Cl--2e-= Cl2↑
在水银阴极上: 2Na++2e-=2Na Na+nHg=NaHgn 在电解室中的总反应为:2NaCl+2nHg=2NaHgn+ Cl2↑
3、离子膜电解法是氯碱工业在上世纪70年代中期推出的一种新工艺,原理如下图。
这一工艺的技术关键是使用对离子具有选择透过性的离子交换膜,在氯碱工业采用的是全氟阳离子交换膜,它只允许钠离子由阳极区进入阴极区,却阻止OH-,Cl-及水分子通过,这样不仅使两极产物隔离,避免了导致电流效率下降的各种副反应,而且能从阴极区直接获得高纯、高浓度的烧碱
了解了离子膜法制碱这种新工艺,我们来对其优缺点进行剖析 优点有:投资省、出槽NaOH浓度高、能耗低、NaOH质量好、氯气纯度高,氯中含氧、含氢低、氢气纯度高、无污染
缺点有:对盐水质量要求高,增加了设备的投资;离子膜费用高,易损坏
离子膜法制碱特点与上面两个方法相比有许多优点,所以在介绍一下离子膜制碱工艺流程,固碱工艺流程主要分为三个单元
最后看一下第三部分氯碱工业的危害及治理 强酸或强碱流入水体会使Ph发生变化对水体生物产生毒害作用,治理方法酸入碱,氯用蒸汽加热解析法治理,未来展望
第三篇:清洁生产之氯碱工业
“绿”碱工业
--与时代并进
“十一五”期间,中国氯碱工业通过技术创新和发展循环经济,高能耗、高污染、高资源消耗的发展瓶颈逐渐得到了改观,清洁生产模式基本建立。随着“十二五”节能环保工作的深入推进,氯碱工业在未来的发展中仍面临着巨大的挑战,继续推进循环经济和清洁生产是氯碱工业健康发展的必由之路。
1.国内氯碱化工产业的现状与发展趋势
1.1发展现状
氯碱化工是与国民经济发展紧密相关的基础化工行业,其产品广泛应用于石油化工、纺织、食品加工、建材等领域。中国已成为世界氯碱大国,两大主营产品烧碱和聚氯乙烯的产能产量已居世界之首,烧碱和聚氯乙烯的产能均占世界总产量的三分之一以上。中国已成为全球最大的氯碱生产国和消费国,装置能力迅猛扩增,不仅对能源和资源需求快速增长,同时还带来了严重的环境污染。目前我国氯碱工业仍处于成长期,未来市场潜力巨大、发展速度迅猛、前景非常广阔。如何能够保证我国氯碱工业的可持续发展成为氯碱行业的热点话题。按照循环经济“减量化、再利用、资源化”的原则,强化副产物回收和综合利用;加快技术进步,开发与推广清洁工艺,将污染和副产物消灭在工艺中;拉伸产业链,实现上、中、下游产品和产业协调发展,实行整体资的循环利用,已成为我国氯碱工业未来发展的方向和保证。
1.2发展趋势
聚氯乙烯是主要的耗氯产品,由于中国“富煤、贫油、少气”的资源特点,电石法聚氯乙烯已发展成为我国聚氯乙烯生产的主流工艺,与中国氯碱工业的发展休戚相关。在煤炭石灰石和盐资源丰富的中西部地区,建设大型煤炭-电力-电石-聚氯乙烯-建材一体化装置是氯碱工业发展的主要趋势,也成为中国氯碱工业发展循环经济、实现清洁生产的基本模式。电石法聚氯乙烯工艺过程中的乙炔氢氯化反应使用的是氯化汞触媒,汞消减和汞污染防治已成为电石法聚氯乙烯行业亟待解决的难题,未来发展具有一定的不确定性。
我国氯碱工业未来发展的关键在于实现循环经济,其中关键又在于合成和后处理技术提升,尤其是大清洁工艺开发与推广,突破能源、资源、环境对行业的发展制约;因地制宜,利用本企业本地区的源和优势,进行合理规划,形成以氯碱为龙头的资源闭路循环系统,提高整个行业的经济效益和可持续发展的能力。
不同地区应根据不同情况来发展具有特色的循环经济,以河南焦作为例,该地区煤炭资源、铝土资源丰富,因此氯碱装置可以实现煤一电一化一体化,生产烧碱用于氧化铝、氧化铅的生产;氯气用于生电石法聚氯乙烯;煤炭制备焦炭,利用煤焦油回收得到萘,生产耗碱、盐酸的2一萘酚、吐氏酸、J酸等;在利用丰富的铝土资源生产优质水处理剂聚合氯化铝等;还可以利用氢气和氯气资源生产部分农药间体,满足当地农业生产需求。
随着国内外竞争一体化的加剧,越来越显现我国氯碱企业普遍存在规模偏小、厂点多、布局不合理等缺点。以发展离子膜制碱技术为契机,通过进一步的资源、市场和资本整合,迅速做大生产规模延伸氯碱产业链,最大限度地降低产品成本,提高企业应对市场风险的能力,也是我国氯碱工业发展创新的需要。
2.循环经济产业链和废弃物资源化利用网络的有机结合2.1废渣处理
电石渣和盐泥是中国氯碱工业的主要固体污染物。电石渣制水泥技术在中国取得了成功,为电石法聚氯乙烯大型化发展创造了条件。尤其是干法乙炔配套电石渣新型干法水泥技术,节能节水效果显著,经济效益明显。同时电石渣可作为湿法或者干法脱硫的脱硫剂,脱硫成本低、效率高,中小氯碱企业可将其作为实现综合利用的主要方向之一。通过膜法除硝技术,不仅从源头减少盐泥的产生量,而且可进一步将盐泥加工成高品质的芒硝产品,实现了盐泥的资源化利用。
四川天一科技公司开发的PSA变压吸附回收聚氯乙烯聚合尾气中的氯乙烯单体技术,悬浮法聚氯乙烯离心母液综合回收利用:乐金大沽公司开发的接触氧化和臭氧处理相结合的方法处理和回收PVC离心母液技术已经工业化运行。南京大学环境学院采用树脂吸附法从氯化苯废水中回收本和氯化苯,不仅回收了化工原料,同时副产盐酸经吸附后品质提高,树脂吸附还可以在许多氯碱下游产品废水回收利用发挥作用,如硝基氯苯、二氯苯、间苯二酚、2-萘酚等。广东东方锆业利用废硅渣生产五水偏硅酸钠和水玻璃。
2.2废水处理
将源头减排和过程回收相结合,通过关键技术的突破,形成了水资源梯级利用网络。关键技术包括乙炔上清液闭式循环工艺、聚合母液水回收利用技术和含汞废水深度处理技术等。通过以上节水技术的集成,大幅度降低了氯碱行业的水资源消耗。
2.3废气治理
通过变压吸附技术,将聚氯乙烯尾气中的氯乙烯、乙炔和氢气充分回收利用。尤其是将聚氯乙烯尾气中回收的氢气回用于氯化氢合成系统,优化了传统氯碱平衡,大幅度减少了副产液氯量,为液氯市场缺乏的西部地区发展大型氯碱化工装置奠定了基础。
3.氯碱生产设备的技术性突破
3.1安邦电化20万t/a离子膜法烧碱投产
2010年12月25 13,江苏安邦电化有限公司2O万t/a离子膜法烧碱工程一次开车成功,填补了该公司一直没有离子膜法烧碱装置的空白。该项目于2007年7月开工建设,受国际金融危机的影响,2008年曾一度缓建,2009年11月再次启动工程建设。整个生产工艺采用DCS控制系统、新型膜极距电解槽、自动点火并副产蒸汽的氯化氢合成炉等目前氯碱生产上较先进的设备和工艺技术,自动化程度高,能源消耗低
3.2北京蓝星氧阴极技术亮相绿博会
蓝星(北京)化工机械有限公司与北京化工大学通过产学研合作方式,自主开发的氧阴极技术已实现关键性技术突破,在理论上可使氯碱工业达到节能40% 的效果。在2010年l2月24日举行的2010中国绿色产业和绿色经济高科技国际博览会上,该氧阴极技术成为一大亮点。
3.3以海盐为生产原料的陶瓷膜
2010年11月19日,《陶瓷膜过滤技术在氯碱行业以海盐为原料制各精制盐水中的工业化应用研究》项目通过验收。该课题是中国化工科技基金项目。通过课题组的系统研究,解决了海盐原料中有机物对陶瓷膜的影响问题,优化了预过滤工艺,研发了陶瓷膜反冲的独特方法。该项成果使陶瓷膜在以海盐为原料的盐水精制过滤中,能够长期稳定地在高通量状
态下运行,盐水质量优于离子膜制碱一次盐水的技术指标,并且具有投资省、占地小、操作简单等优点。
3.3电解节能技术
宁夏西部聚氯乙烯有限公司采用的是强制循环复极式离子膜电解槽该技术既可生产高纯度、高浓度烧碱,又彻底消除了水银法中汞和隔膜法中铅、石棉对环境的污染,其最突出的特点是节能显著,比隔膜法节能30%左右,不经蒸发直接生产32%烧碱生产1 t烧碱比隔膜法节省蒸汽4 t以上。生产1 t离子膜法烧碱的直流电耗现已接近2 200 kW ·h(折交流电),综合能耗为
1.2 t标准煤。
3.4烧碱蒸发节能降耗技术
运用新技术、新工艺降低蒸汽消耗。宁夏西部聚氯乙烯有限公司采用的是瑞典阿法拉伐公司开发的在国内领先的烧碱蒸发工艺和成套设备,此装置生产连续、设备维修方便、操作简单、单台处理能力大,占地面积小,碱损几乎为零,耗汽低、节能作用显著。此工序的汽耗约占吨碱汽耗的73%。
4无汞触媒,重中之重
为《关于加强重金属污染防治工作的指导意见》的要求。做好行业应对国家汞公约谈判的准备工作,中国石油和化学工业协会中国氯碱工业协会、中国化工环保协会近日召开了“氯碱乙烯行业汞污染防治工作座谈会”
提出了“十二五”期间行业加强汞污染防治的主要目标和任务:到2015年,全行业全部使用低汞触媒,单位产品聚氯乙烯树脂的氯化汞使用量下降50%,废低汞触媒回收率达到100%;高效汞回收普及率达到50%;盐酸深度胶吸技术普及率达90%以上;全汞废水全部采用硫氢化钠进行无害化处理。
资源闭路循环
节能降耗———氯碱工业科学发展的必然选择
结构调整与节能减排并举
重点做好电石法聚氯乙烯汞污染防治方面的政策研究,参与国际汞公约制定的谈判,加大力度推广低汞触媒的使用和无汞触媒的研发。
绿色化、小型化、集成化是21世纪
氯碱工业的必由之路
必须把可持续发展放在十分突出的地位,坚持保护环境和保护资源的基本国策。21世纪是绿色环保世纪,绿色化工是化学工业的必然发展趋势。
(1)用先进的、适用的技术淘汰落后技术,消除污染,保护环境,节能降耗,保护资源。随着世界氯碱工业科技的进步,我国从国外引进了先进的离子膜法制烧碱工艺技术,大大提升了我国氯碱工业的技术水平。
①用离子膜法制烧碱先进技术于“九五”期间彻底淘汰了我国传统落后的水银法制烧碱工艺技术,制得大量高纯烧碱,既大量节能和节省汞资源,又彻底消除了生产过程中产生的汞对人体的毒害和环境污染。
②用先进的离子膜法制烧碱技术淘汰我国传统落后的石墨阳极隔膜法制烧碱技术,逐步取代固定盒式金属阳极隔膜法制烧碱技术,既可大大节能降耗,又彻底消除修槽过程中铅、沥青、石棉等有害物质对操作人员的毒害和对环境的污染。
(2)用先进合理的原料路线转换我国落后的原料路线,实现碱氯产品生产过程的绿色化,高效利用资源和能源。氯碱工业的原料路线正朝着多样化、合理化、精细化方向发展。应大力采用先进的原料路线,以减轻和消除污染,保护环境。
①用洗涤盐逐步取代纯度低的工业盐为原料生产烧碱,以减少盐泥污染(生产1 t烧碱产生的盐泥量由40~50 kg降至13),降低原盐消耗和生产成本。
②用先进的石油乙烯法(氧氯化法)逐步转换我国传统落后的电石乙炔法PVC生产路线,既大大减少生产过程中产生的“三废”量(生产1 t PVC产生大量含水质量分数为85%左右的电石泥浆(折合干基为2 t多),20 kg电石粉尘及10 t含硫碱性废水),又能实现PVC生产原料多样化。目前国内已有4家企业引进石油乙烯法生产技术。
③以天然气为原料制乙炔既经济又无污染。在我国有丰富天然气的地区,可引进部分氧化法天然气制乙炔的先进生产技术,逐步取代生产PVC、氯丁橡胶、三氯乙烯、四氯乙烯等有机氯产品的传统落后的电石乙炔法,以加强生态环境保护,合理利用资源。④用先进的甲醇氢氯化法代替传统的甲烷氯化法生产甲烷氯化物。甲醇原料易得,制得的甲烷氯化物产品质量高,副产氯化氢或盐酸量少,大大减轻了污染。国内已有6家企业引进该技术。
⑤用先进的醋酸丙烯酯一丙烯醇法代替我国传统落后的丙烯热氯化法生产环氧氯丙烷,既可降低氯气和石灰消耗50%以上,且减少醚化副反应,产品质量高;又可减少副产有机废液量和废水量,无副产盐酸产生,从而可大大减轻污染,保护环境。国内某企业现已引进该技术。
⑥新建大型环氧丙烷装置应采用世界先进的共氧化法原料路线取代我国传统落后的氯醇法,以减少“三废”的排放量(1 t产品产生40~80 t废水,2 tCaa2废渣,20~150 kg 1,2一二氯丙烷),既保护了环境,又大大减轻了对设备的腐蚀。
⑦采用国外先进的以醋酐或乙酰氯为催化剂的乙酸氯化法生产氯乙酸,取代我国传统落后的以硫磺粉为催化剂的乙酸氯化法。醋酐催化法生产的氯乙酸纯度高顶量好,反应转
化率高,节省乙酸原料,且能杜绝硫磺粉等造成的环境污染 】。目前国内已有3家企业引进该技术。
⑧新建大型氯丁橡胶项目应采用国外先进的丁二烯法,逐步取代我国传统的电石乙炔法,以消除电石乙炔生产过程中的“三废”污染,保护环境,保护资源。
⑨大力推广先进的氯化法钛白生产工艺,彻底淘汰传统落后的硫酸法,以减少大量废水和绿矾(FeSO4·7H2O)等造成的污染,保护环境。氯化法生产成本低,生产过程连续,设备体积小,效率高,适合于大规模生产,且可生产适用于涂料和塑料行业的产品,尤其是采用富钛粉为原料,排出废物较少,“三废”易于处理,氯气可循环使用,不致于对环境造成污染。目前,我国已掌握万吨级氯化法钛白粉生产技术,产品质量达到或超过世界先进水平口】
浙江巨化股份有限公司电化厂采用静态混合器以提高氯气液化过程中氯气侧的传热系 数,使传热效率提高了29.41%,在场地受限制的情况下,实现了小设备、大生产能力,提高了液氯产量< 4>
第四篇:高中化学氯碱工业 知识点
高中化学氯碱工业
一、电解饱和食盐水反应原理 阳极
: 2Cl--2e-= Cl2↑ 阴极
: 2H+ + 2e-= H2↑
总反应离子方程式:
2Cl- + 2H2O =2OH- + H2↑ + Cl2↑
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
上述装置的缺点: 1.H2和Cl2 混合不安全
2.Cl2会和NaOH反应,会使得到的NaOH不纯
二、离子交换膜法制烧碱
1、生产设备名称:离子交换膜电解槽
阳极:金属钛网(涂钛钌氧化物)
阴极:碳钢网(有镍涂层)
阳离子交换膜:只允许阳离子(Na+)通过,把电解槽隔成阴极室和阳极室
2、离子交换膜的作用:
(1)将电解槽隔成阴极室和阳极室,它只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和气体通过。
(2)防止氯气和氢气混合而引起爆炸。
(3)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量。
3、生产流程
4、精制食盐水
①加入稍过量的NaOH溶液
②加入稍过量BaCl2溶液(其中①、②顺序可以交换。)③加入稍过量的Na2CO3溶液
④过滤(除去Mg(OH)
2、Fe(OH)
3、BaSO4、CaCO3、BaCO3及泥沙等);
⑤在滤液中加适量盐酸(除去过量的CO32—,调节溶液的pH); ⑥通过阳离子交换树脂(除去残留的微量Ca2+、Mg2+等 离子)。
第五篇:中国氯碱工业发展大事记
中国氯碱工业发展大事记
1929年 爱国实业家吴蕴初先生在上海创建中国第一家氯碱厂——上海天原电化厂。
1935年 山西化学厂建成,并采用西门子水平隔膜电解槽。
1940年 天原电化厂由上海迁至重庆后建立的重庆天原电化厂投产。
1940年 沈阳化工厂、汉沽化学厂、天津大沽化工厂分别建成。
1952年 锦西化工厂建成水银电解槽,开创了我国生产高纯碱的历史。
1952年 锦西化工厂建成我国第一套氯化苯生产装置。
1953年 国家决定重点建设的太原化工厂、四川长寿化工厂、湖南株洲化工厂分别于1958、1959年建成。1956年 锦西化工厂建成第一台水银整流器。
1956年 上海天原化工厂开发出漂粉精生产装置。
1957年 立式吸附隔膜电解槽在上海天原化工厂建成,单槽产量提高10倍,电耗降低23%。
1958年 国家决定在衢州、武汉、福州、广州、合肥、九江、西安、遵义、常州、南宁、四平、北京、上海建设13个年产0.75~3万吨/年规模的氯碱厂,总投资6.45亿元,并在1959年建成。
1958年 锦西化工厂3000吨/年悬浮聚合法聚氯乙烯生产装置建成投产,开创了我国聚氯乙烯工业化生产的历史。
1958年 长寿化工厂建成我国第一套氯丁橡胶生产装置。
1959年 原化工部化工设计院和锦西化工设计研究分院共同完成6000吨/年悬浮聚合法生产定型设计,锦西、北京、天津、上海、福州、株洲等7套6000吨/年聚氯乙烯装置投产。
1959年 沈阳化工厂建成氯化石蜡-42生产装置。
1962年 武汉市建汉化工厂和上海天原化工厂分别开展100吨/年乳液聚合法聚氯乙烯中间实验,后扩建为500吨/年生产装置。
1963年 我国第一套1000A/600V硅整流器在锦西化工厂诞生。
1965年 石墨三合一盐酸合成炉在锦西化工厂投产。
1966年 自贡鸿鹤化工厂建成天然气热氯化法甲烷氯化物装置。
1973年 上海天原化工厂、福州化工厂、杭州电化厂、天津化工厂、无锡电化厂等企业开展了疏松型树脂的研究,并逐步投入生产运行。
1974年 我国首批40台、30平方米金属阳极隔膜电解槽在上海天原化工厂投产。
1974年 锦西化工机械厂设计制造出我国第一台30m3聚合釜,分别在上海天原化工厂和天津化工厂试用。1976年 北京化工二厂从德国伍德公司引进8万吨/年乙烯氧氯化法制氯乙烯生产装置。1978年 我国自行设计、制造了容量最大的C47-I型金属阳极隔膜电解槽。
1978年 上海天原化工厂和锦西化工研究院合作,研究聚氯乙烯浆料真空汽提技术,建成3000吨/年中间试验装置,杭州电化厂“添加特种助剂法生产低残留VCM的悬浮聚氯乙烯”获1984年国家发明二等奖。1978年 齐鲁石化公司和上海氯碱化工总厂分别从日本信越化学公司引进20万吨/年乙烯氧氯化法制聚氯乙烯生产装置,分别于1988、1990年投产。
1979年 上海天原化工厂与上海化工研究院、锦西化工机械厂共同试制出10万吨/年氯透平压缩机。1981年 天津化工厂与锦西化工研究院合作建成第一台6万安培金属阳极水银电解槽。1981年 8月13日,中国氯碱工业协会在沈阳成立。
1982年 吉林电石厂首个三效顺流部分强制循环工艺建成。
1983年 国家决定停止六六
六、滴滴涕的生产。
1984年 在国家计委批准下,北京化工机械厂引进离子膜电解槽生产技术。
1984年 武汉市化工研究所和葛店化工厂合作开发微悬浮聚合法并首次生产出35吨微悬浮法糊树脂。1986年 我国第一套复极式离子膜电解槽烧碱生产的引进装置在甘肃盐锅峡化工厂建成投产。1986年 锦西化工研究院探索聚氯乙烯球形树脂。
1987年 北京化工二厂开发高聚合度聚氯乙烯树脂P-2500,并于1990年投入批量生产,填补了国内空白。
1988年 国内首套引进20万吨/年烧碱改性隔膜扩张阳极电解槽和四效逆流蒸发装置在齐鲁投产运行。1988年 沈阳化工厂引进日本钟渊公司1万吨/年微悬浮聚合法糊树脂生产装置投产。
1988年 苏州化工厂首家采用氟利昂制冷机直接液化生产液氯。
1991年 北京化工二厂研制的旋风干燥器通过北京市鉴定,清华大学于1994年研制成功并逆流组合式高效节能旋风流干燥器。
1992年 宜宾天原化工厂引进法国KREBS公司2万吨/年本体法聚氯乙烯聚合装置。
1992年 氯碱行业第一家上市公司——上海氯碱化工股份有限公司在上海上市发行A股、B股。
1993年 国产首套复极式离子膜烧碱生产装置在沧州化工厂投产运行,通过国家级验收,后获得国家科技进步二等奖。
1993年 常州化工厂金属阳极电解槽改性隔膜扩张阳极技术通过化工部和江苏省石化厅技术鉴定。1995年 沈阳化工厂第一套万吨PVC糊树脂国产化工程一次试车成功,并被化工部评为一等奖。
1995年 锦西化工研究院与杭州电化集团公司承担的国家“八五”攻关项目“PVC掺混树脂生产工艺”通过化工部鉴定。
1996年 北京化工二厂与浙江大学共同承担“交联、易加工PVC树脂开发„八五‟国家重点科技攻关项目”通过化工部鉴定。
1998年 沧州化工厂引进日本资金和技术建成15万吨/年联合法聚氯乙烯生产装置。
1998年 沧化集团企业资源计划系统(ERP)通过化工部鉴定。
2000年 国产首套单极式离子膜烧碱装置在黄骅氯碱公司成功运行。
2001年 中国氯碱工业衆-会、北京化二股份有限公司合作组建的中国氯碱网正式开通。
2003年 9月29日,商务部对原产于美国、韩国、日本、俄罗斯和台湾地区的进口聚氯乙烯作出反倾销终裁。
2004年 11月28日,天津大沽化工股份有限公司自行设计的一套20万吨/年的聚氯乙烯生产装置,一次性试车成功并迅速投产,标志着我国电石法聚氯乙烯生产工艺及装备水平迈入大型化时代。
2004年 锦西化工机械(集团)有限责任公司为齐鲁石化乙烯二期改造工程制造135m3聚氯乙烯聚合釜,结束我国大型聚合釜依赖进口的局面。
2006年 中国烧碱产量达到1512万吨,位居世界首位。
2006年 国内第一套干法乙炔生产装置,通过了山东省科技厅的技术鉴定。
2007年 中国聚氯乙烯产量达972万吨,超过美国,成为世界第一生产大国。
2007年 中华人民共和国国家发展和改革委员会公布《氯碱(烧碱、聚氯乙烯)行业准入条件》,并于2007年12月1日开始实施。
2007年 国家标准化管理委员会公布《烧碱单位产品能耗限额》,并于2008年6月1日开始实施。
2008年 蓝星(北京)化工机械有限公司生产的 NBZ-2.7膜极距离子膜电解槽在河北冀衡化学和宁波东港电化开始工业化应用,新型膜极距离子膜电解槽开始在我国投运。
2009年 中华人民共和国环境保护部公布《清洁生产标准 氯碱工业(烧碱)》、《清洁生产标准 氯碱工业(聚氯乙烯)》,并于2009年10月1日开始实施。
2009年 商务部发布公告,自2009年9月29日起,继续按照2003年第48号、第53号公告,对原产于美国、韩国、日本、俄罗斯和台湾地区的进口聚氯乙烯实施反
倾销措施。