2024年5月24日 星期五
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工程技术
利用焦化厂污水处理提盐与烟道气捕集CO2制纯碱的新工艺技术

目录:

1、项目概况

2、设计基础

3、设计要求

4、工艺流程

5、工艺消耗指标

6、总投资估算    

        1、 项目概况

        为了减少碳排放,加强碳中和,进一步进行废物利用为企业降耗并优化产品链,我公司研发了利用焦化厂污水处理提盐与烟道气捕集CO2制纯碱的新工艺技术。

        项目名称:焦化厂污水处理提盐与烟道气捕集CO2制2万吨/年纯碱项目

        产    能:年产纯碱2万吨。

        年产氯化铵(农用)2万吨。

         2、设计基础

        2.1装置规模

        本套装置为2万吨/年碳酸钠、氯化铵(农用)2万吨/年。

        2.2原料条件(参考其他项目条件)


        3、 设计要求

        3.1 产能及质量标准

        工业级碳酸钠:2万吨/年(视焦化规模而定)

        氯化铵(农用):2万吨/年(视焦化规模而定)

        装置设计使用时间:装置年运行时间 8000小时,生产波幅10%。

        产品符合工业级纯碱GB/T210-2022的质量标准。

        副产品氯化铵符合农用氯化铵标准GB2946-2018

        3.2主要原辅材料来源

        1)原料

        盐来自业主焦化厂污水处理提盐。

        2)氨

        由业主外购无水氨,纯度在99%以上,温度35℃,压力1.6Mpa(G),组成需满足生产要求。

        3)二氧化碳

        二氧化碳由业主所在焦化厂烟道气捕集CO₂回收装置提供,浓度大于98%,温度25℃,压力0.08Mpa(G),组成需满足生产要求,由管道输送到装置区。

        4 工艺流程

        4.1 工艺技术方案的选择

        4.1.1原料路线确定的原则和依据

        2万吨/年纯碱装置需原料氨由业主外购无水氨,二氧化碳由烟道气捕集CO2回收装置提供,同时回收部分联碱装置煅烧炉气中二氧化碳。我国的盐矿按资源结构可分为海盐、井矿盐、湖盐三种,其中约71%来自海盐、21%来自井矿盐;其余为湖盐和化工环保治理副产盐。三种盐均可用于联碱生产。

        本项目纯碱装置需原料盐由业主化工环保治理装置污水处理提盐回收装置提供。

        4.2 流程描述:

        本项目采用的联碱法“浓气”制碱流程,其生产过程包括碳化、煅烧、结晶,是近年来我国联碱生产中成熟可靠的技术。利用焦化厂排放的烟道气捕集CO2、液氨,以及焦化厂污水处理提盐的NaCl为原料生产纯碱和氯化铵产品。其工艺技术特点为:一次碳化,二次吸氨,一次加盐,外冷器液氨满液位蒸发制冷,逆料流程制取氯化铵。盐一次性加入盐析结晶器并溶解于母液中,气氨分两次溶解于含盐母液制成氨盐水,氨盐水与CO2在碳化塔内进行化学反应生成碳酸氢钠悬浮液和溶解于母液中的氯化铵,其形成的混合液经真空水平带式过滤机分离出重碱,自身返碱蒸汽煅烧炉煅烧重碱,凉碱机冷却制成成品纯碱(Na2CO3)。煅烧分解出的炉气经过旋风分离器、静电除尘器、冷凝塔和洗涤塔,回收碱粉和氨气;水蒸气冷凝为冷凝液,降温后部分冷凝液作过滤洗水用,剩余部分与洗涤液,送至贮存生产中产生的各种含氨杂水(淡液)的淡液桶,再用淡液泵进入淡液蒸馏塔蒸馏回收氨,废淡液回系统继续使用。富含氯化铵的重碱滤液,经吸氨、冷析和盐析结晶,逆料流程制取氯化铵晶浆,滤铵机分离湿铵,冷却包装制成成品氯化铵(NH4Cl)。分离湿铵后母液再次循环到生产系统,整个系统母液形成闭路循环,无外排。

        联合制碱法流程:

4.2.2装置组成

压缩、碳化、过滤、煅烧、凉碱、结晶、冷冻(冰机)、蒸吸,配电、控制楼。

4.2.3 产品、副产品及主要的中间产品

产  品:   纯碱

副产品:  氯化铵

中间产品: 碳酸氢钠

        5 工艺消耗指标


        6、总投资估算


估算说明:

        1.不含建设用土地征地费用及地质灾害处理所发生的费用;

        2.不含公用工程:开闭所变配电设施;仪表用空气系统;循环水系统;消防水系统;

        3.生产用蒸汽依托焦化装置副产蒸汽;

        4.因本装置生产规模很小,目前国内没有同类生产厂家及设备生产供货商可询价,本估算仅供参考,到项目实施时,依据可研报告和初步设计进一步做投资概算。






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