離子膜經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究

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1國外離子膜制堿的發(fā)展概況

由于離子膜法制堿技術(shù)具有比較大的優(yōu)勢,因此該項(xiàng)技術(shù)自誕生以來就得到了快速發(fā)展。1987年,離子膜制堿占世界燒堿總產(chǎn)量的10%,1990年上升到18%,1993年達(dá)到23.6%,1997年達(dá)到30%。預(yù)計(jì)到2005年,離子膜法制堿將占世界燒堿總產(chǎn)量的40%。離子膜法制堿在能源費(fèi)用較高的地區(qū)發(fā)展更加迅速。如亞太地區(qū)1995年的離子膜法燒堿已經(jīng)占該地區(qū)全部燒堿總產(chǎn)量的67.5%。在日本,1999年,幾乎全部的燒堿都是離子膜堿。由于國際上離子膜制堿的快速發(fā)展,促使相關(guān)的技術(shù)和設(shè)備公司加緊研究和開發(fā)離子膜法制堿的成套技術(shù)和設(shè)備,并大舉向世界市場擴(kuò)張。至2000年,國外8家擁有離子膜法制堿成套技術(shù)設(shè)備的公司已經(jīng)有7家登陸中國大陸市場。過去因?yàn)閮r(jià)格太高而無法進(jìn)入中國的德國伍德公司,也采取策略,與意大利迪諾拉公司成立合資的伍迪(Uhdle-DeNo-ra)公司,降低技術(shù)和設(shè)備的銷售價(jià)格,于2001年成功登陸中國。這樣,中國的氯堿生產(chǎn)行業(yè)已經(jīng)被國際上的全部8家擁有這項(xiàng)技術(shù)和設(shè)備的公司打開了大門。

2國內(nèi)離子膜制堿的發(fā)展概況

10多年來,我國的氯堿生產(chǎn)技術(shù)得到了快速發(fā)展。1986年6月,我國第一套從日本旭化成公司引進(jìn)的離子膜法制堿裝置在甘肅鹽鍋峽化工廠投產(chǎn)。此后,黑龍江齊齊哈爾化工廠、上海天原化工廠、天津大沽化工廠、北京化工二廠等廠家也陸續(xù)開始引進(jìn)國外成套技術(shù)和設(shè)備,至1988年全國已具備10×104t/a離子膜法燒堿的生產(chǎn)能力。從1999年開始,全國氯堿企業(yè)進(jìn)行了新一輪的燒堿擴(kuò)產(chǎn)潮,到2004年,離子膜法燒堿產(chǎn)量約占全國燒堿總產(chǎn)量的35%,未來5年內(nèi)仍將有不少氯堿企業(yè)擬建離子膜法燒堿生產(chǎn)裝置,預(yù)計(jì)“十一五”末期離子膜法燒堿將占全國燒堿總產(chǎn)量的45%左右。目前,我國通過消化引進(jìn)技術(shù)已經(jīng)具備了制造離子膜法制堿的關(guān)鍵設(shè)備———電解槽的能力,但還沒有形成標(biāo)準(zhǔn)化的成套離子膜制堿生產(chǎn)技術(shù)和裝備。離子膜制堿的另一關(guān)鍵配套產(chǎn)品———離子膜則被美國杜邦、日本旭化成和旭硝子三家公司所壟斷,全部離子膜都需要從國外進(jìn)口。2004年下半年,有關(guān)離子膜的研發(fā)技術(shù)正式列入國家“863計(jì)劃”,預(yù)計(jì)在不久的將來,氯堿企業(yè)就可以用上價(jià)廉物美的國產(chǎn)離子膜了。

3江漢鹽化工燒堿產(chǎn)能擴(kuò)大的可行性分析

3.1市場需求分析

目前湖北省離子膜燒堿生產(chǎn)廠家僅有江漢鹽化和宜化集團(tuán)兩家,年產(chǎn)量合計(jì)只有10×104,t離子膜燒堿在湖北處于供不應(yīng)求狀態(tài)。江漢鹽化工總廠自投產(chǎn)以來,高質(zhì)量的產(chǎn)品在客戶中樹立了良好的形象,已經(jīng)在湖北、湖南、安徽、江西、上海等省市建立了一批需求穩(wěn)定的用戶。尤其是在江漢油田整體加入中國石化集團(tuán)以后,與集團(tuán)內(nèi)部的有關(guān)廠家建立了良好的關(guān)系,出現(xiàn)了供需雙贏的形勢,有關(guān)廠家要求我們提供更多的產(chǎn)品。

3.2配套裝置分析

江漢鹽化工氯堿裝置的上游原料是自產(chǎn)的精制鹽,這一點(diǎn)與國外的許多氯堿企業(yè)相同,卻是國內(nèi)許多氯堿廠所不具備的。用精制鹽制堿可以為電解槽輸送穩(wěn)定和優(yōu)質(zhì)的精制鹽水,有利于延長離子膜的使用周期、降低電解電耗、減少鹽泥排放、提高生產(chǎn)效率。同時(shí)我廠原有的化鹽、鹽水精制、氯氣處理、氫氣處理、冷凍、空壓、氯氣液化等配套裝置中,部分具有富余能力,經(jīng)過適當(dāng)改造就可以滿足擴(kuò)建2×104t/a燒堿的要求。

3.3投資金額分析

通過對配套裝置改造費(fèi)用、電解主體裝置投資額進(jìn)行分析測算,江漢鹽化工擴(kuò)建2×104t/a燒堿的總投資可以控制在3000萬元以內(nèi),每萬噸燒堿的投資不多于1500萬元。此外,多年來江漢鹽化工培養(yǎng)出了一支熟悉技術(shù)、善于管理的干部隊(duì)伍,他們認(rèn)真研究離子膜電解工藝技術(shù),根據(jù)實(shí)際情況精細(xì)測算、嚴(yán)格管理,也可以大大地控制住投資。由此可見,江漢鹽化工擴(kuò)建2×104t燒堿的投資優(yōu)勢非常明顯。

4燒堿擴(kuò)建工程的實(shí)施情況

2×104t離子膜燒堿擴(kuò)建工程于2004年2月6日開始土建施工,2004年3月15日設(shè)備、管線開始安裝,2004年5月28日安裝完成,主體裝置經(jīng)過管線吹掃、試壓、試漏,電器、儀表調(diào)試,清水聯(lián)運(yùn)等步驟,于2004年6月14日投料試運(yùn)一次成功,生產(chǎn)出了質(zhì)量合格的離子膜燒堿。該工程僅用4個(gè)月時(shí)間就完成項(xiàng)目改造,創(chuàng)造了國內(nèi)同類裝置施工的最新、最好記錄,而且投資總額控制在3000萬元以內(nèi),受到了同行專家的好評。目前擴(kuò)產(chǎn)裝置正在進(jìn)行試生產(chǎn)。在項(xiàng)目實(shí)施過程中,主要做了如下工作:

4.1認(rèn)真審核圖紙、確保設(shè)計(jì)最優(yōu)

氯堿擴(kuò)建工程的施工圖包括平面布置圖、工藝流程圖、安裝詳圖三大部分。由于設(shè)計(jì)單位對我廠現(xiàn)場情況不太熟悉,因而給出的圖紙與現(xiàn)場實(shí)際有一定的偏差。為此技術(shù)人員認(rèn)真審核每一份圖紙,多次與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通,確保設(shè)計(jì)方案與我廠實(shí)際情況一致。例如在平面布置圖設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)單位給出的電解廠房內(nèi)行吊軌道頂標(biāo)高為11m,而我廠利用的是原固堿廠房,行吊軌道頂標(biāo)高只能提高到9.6m,如果按照設(shè)計(jì)單位的要求,需要掀掉固堿廠房房頂,這樣就會增加一筆額外的費(fèi)用。為了解決這個(gè)問題,項(xiàng)目組技術(shù)人員通過對吊裝物、吊裝空間進(jìn)行實(shí)際測量,發(fā)現(xiàn)行吊軌道頂標(biāo)高9.6m完全可以滿足吊裝要求,便及時(shí)向設(shè)計(jì)單位通報(bào),更改了設(shè)計(jì),避免了不必要的投資。與此同時(shí),我廠技術(shù)人員根據(jù)多年豐富的離子膜電解生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),將電解槽陰陽極循環(huán)泵由管道泵改為臥式離心泵,將進(jìn)口控制系統(tǒng)改為國產(chǎn)DCS,嚴(yán)格計(jì)算、精心選擇電機(jī)功率,同設(shè)計(jì)單位提供的參數(shù)相比,整個(gè)裝置的電機(jī)功率減少了20kW,僅此幾項(xiàng)即降低投資100萬元,每年節(jié)省電費(fèi)7萬元。

4.2精打細(xì)算、精心組織、盡力節(jié)省工程投資

我廠2×104t燒堿擴(kuò)建工程建設(shè)之時(shí),適逢國內(nèi)鋼材、水泥等原材料價(jià)格普遍上漲,而我們僅有的有利條件是電解廠房不需要新建。面對嚴(yán)峻形勢,項(xiàng)目組通過嚴(yán)格按計(jì)劃使用資金,研究減少投資的途徑,盡量減少施工開支,降低施工成本等有效措施來控制投資,取得了明顯的成效。具體做法有:

4.2.1能利用的舊設(shè)備、舊材料盡量利用

在新建裝置中,精鹽水罐、純水罐利用的是我廠原有的舊罐;樹脂塔后調(diào)節(jié)閥利用的是原3.3×104t裝置的LV-1951閥;變壓器檢修軌道利用的是從固堿廠房拆下來的行吊軌道;廠房內(nèi)管架、支架利用的是從外廠抵債回來的舊鋼材;廠房內(nèi)的主行吊利用的是稍加改進(jìn)的原固堿廠房內(nèi)行吊。這些舊設(shè)備、舊材料的利用,共為該工程節(jié)省投資近50萬元。

4.2.2嚴(yán)格執(zhí)行招投標(biāo)制度,保證投資控制在計(jì)劃之內(nèi)

鹽化工總廠2×104t/a燒堿擴(kuò)建項(xiàng)目計(jì)劃投資3000萬元,其中各類物質(zhì)(主體設(shè)備、備品備件、原輔材料等)采購金額為2500萬元左右。為最大限度地節(jié)約采購資金,總廠專門成立了由相關(guān)部室人員和廠領(lǐng)導(dǎo)組成的招標(biāo)委員會,規(guī)定金額超過5萬元的物質(zhì)采購必須進(jìn)行招標(biāo)。據(jù)工程竣工后統(tǒng)計(jì),此舉共節(jié)約采購資金近200萬元,保證了總投資控制在計(jì)劃之內(nèi)。

4.2.3強(qiáng)化施工監(jiān)督、減少施工開支、降低施工成本

項(xiàng)目組在施工隊(duì)伍中堅(jiān)持先算帳、后干活的原則,并充分發(fā)揮技術(shù)人員的作用,做好施工準(zhǔn)備,編制好施工方案,尋求最佳、費(fèi)用最低的施工作業(yè)途經(jīng),力求技術(shù)降耗,盡量避免重復(fù)施工和返工現(xiàn)象的發(fā)生;在材料的領(lǐng)用過程中,堅(jiān)持誰領(lǐng)用誰登記誰負(fù)責(zé)的原則,而且規(guī)定施工隊(duì)必須每天向項(xiàng)目組相關(guān)負(fù)責(zé)人匯報(bào)材料的使用情況,有效地杜絕了施工單位浪費(fèi)材料的情況發(fā)生,節(jié)約了施工費(fèi)用。

4.3優(yōu)化現(xiàn)場管理、嚴(yán)把施工質(zhì)量安全關(guān)

在2×104t燒堿擴(kuò)建工程施工現(xiàn)場,有時(shí)不同的施工隊(duì)會出現(xiàn)交叉作業(yè)的現(xiàn)象,為保證施工質(zhì)量和安全,項(xiàng)目組進(jìn)行了周密的安排,制定了嚴(yán)密的措施:(1)鋼管、鈦管、塑料管、貯罐、機(jī)泵、儀表、電器等的安裝由專門的技術(shù)人員負(fù)責(zé),保證各安裝現(xiàn)場均有項(xiàng)目組人員監(jiān)督;(2)嚴(yán)格控制進(jìn)場材料、設(shè)備的質(zhì)量,嚴(yán)禁“三無”產(chǎn)品進(jìn)入施工現(xiàn)場,為確保工程質(zhì)量創(chuàng)造了條件;(3)施工過程中,嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制”,施工單位、項(xiàng)目組、監(jiān)理公司的現(xiàn)場監(jiān)督及實(shí)施的質(zhì)量否決制和每周四的質(zhì)量講評會,使工程質(zhì)量時(shí)刻處于受控狀態(tài)之中;(4)〗做好施工隊(duì)伍的安全教育工作,發(fā)現(xiàn)違章操作現(xiàn)象及時(shí)提出批評,甚至不惜停工處理,以確保工程施工安全;(5)堅(jiān)持每天對施工單位進(jìn)行例行安全檢查,發(fā)現(xiàn)隱患,責(zé)令其立即整改;在嚴(yán)格的措施和制度的保證下,整個(gè)工程施工期間沒有發(fā)生一起安全事故,管線試壓、試漏全部合格,為投料試車一次成功提供了充分的質(zhì)量保證。

5經(jīng)濟(jì)效益分析

2×104t燒堿擴(kuò)建項(xiàng)目完成后,每年因此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為:①新增燒堿產(chǎn)量2×104t/a,按1400元/t計(jì),新增銷售收入:2×1400=2800萬元/a②新增氯氣產(chǎn)量1.84×104t/a,按1500元/t計(jì),新增銷售收入:1.84×1500=2760萬元/a③年用鹽3.2×104,t按300元/t計(jì),用鹽成本為:3.2×300=960萬元/a④噸堿電耗2400kw.h,電價(jià)按每度0.412元計(jì),用電成本為:2×2400×0.412=1978萬元/a⑤該工程總投資為3000萬元,折舊按8年提取,則折舊費(fèi)用為:3000÷8=375萬元/a⑥離子膜壽命按3a/批計(jì),每批膜換膜費(fèi)用約為400萬元,則年攤銷為:400÷3=133萬元/a⑦維修費(fèi):80萬元/a⑧人工費(fèi):該工程投產(chǎn)后,新增員工20人,按人均工資及附加2萬元/人年計(jì),人工費(fèi)為:20×2=40萬元/a。以上合計(jì)綜合效益為:①+②-③-④-⑤-⑥-⑦-⑧=2800+2760-960-1978-375-133-80-40=1994萬元/a即不計(jì)貸款利息,本項(xiàng)目的利稅達(dá)到1994萬元/a,效益比較可觀。6結(jié)束語江漢鹽化工總廠在仔細(xì)分析了國內(nèi)外氯堿發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上,結(jié)合本廠自身實(shí)際,以最短的時(shí)間、最少的投資進(jìn)行了2×104t燒堿擴(kuò)建工程,實(shí)現(xiàn)了裝置產(chǎn)能的擴(kuò)大,創(chuàng)造了國內(nèi)同類裝置施工的最新、最好記錄,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)該工程的成功經(jīng)驗(yàn)對國內(nèi)其它類似廠家的改、擴(kuò)建具有很好的借鑒作用。