前言
文要紧从技术层面阐述了建筑年产催化一步法生产20000吨低盐〔低铁〕重质纯碱的初步可行性，要紧用作公司确定改造名目的参考资料，由于编者的知识和经验有限，缺少之处敬请批判和指正。
一、名目建设的目的和意义
2022年5月5日，国务院正式批复?成渝经济区区域 ?，万州、涪陵、长寿将成为经济区东部的化工基地，超级低盐〔低铁〕重质纯碱和氯化铵作为本原化工原料，市场需求巨大，在重庆地区运输本钞票优势明显，如能将超级低盐〔低铁〕重质纯碱打进超白玻璃等高端市场，竞争优势凸显。
二、名目概要
名目名称：年产20000吨优质低盐低铁重质纯碱装置
名目属性：新建
估量资金：1600万元
建设地点：重庆市长寿区
占地面积：60亩
三、技术概要
纯碱作为根基化工原料，被誉为“化工之母〞，是用途十分广泛的根基工业原料，目前我国纯碱的消费构成为：玻璃行业42%、日用化工行业12%、轻工行业12%、民用7%、冶金行业5%、医药行业2%、其他领域20%。要紧的下游企业是玻璃企业、氧化铝企业和合成洗涤企业，随着人民生活水平的提高，日用玻璃和合成洗涤剂的需求和用量将不断增加。
氯化铵要紧用于干电池、蓄电池、铵盐、鞣革、电镀、医药、照相、电极、粘合剂等。氯化铵简称“氯铵〞，又称卤砂，是一种速效氮素化学胖料，含氮量为24%～25%,属生理酸性胖料。它适用于小麦、水稻、玉米、油菜等作物，尤其对棉麻类作物有增强纤维韧性和拉力并提高品质之效能。
〔一〕技术优势
生产优质的低盐低铁重质纯碱是目前纯碱行业开发的方向。催化一步法生产低盐〔低钾〕重质纯碱是与多项专利结合的新技术、新工艺,要紧依靠催化剂来带动整个纯碱工艺的改革。目前该技术在世界上同领域行业中处于领先地位，填补了多项纯碱工业技术的空白。 该技术包括三项国家独创专利：重质纯碱的制备方法及所用的固定分解相应炉〔专利号：ZL94111741.3〕、催化循环法生产碳酸氢钠及所采纳的多相相应塔〔专利号：ZL97107482.8〕、一步法生产低盐低钾重质纯碱的方法〔专利号：ZL00103279.8〕。该工艺具有以下优点：
1．简化工艺流程，减少了大量设备投资。用固定分解相应炉代替旋转分解炉，使纯碱制备
工段的投资金额只有现代工艺纯碱制备工段投资金额的30％左右。而整个工厂建设所需资金只有传统工艺所需资金的1/3左右。
2．无需CO2气体压缩机，大大落低了消耗。相应后的CO2气体自身具有1.5－4kg/cm2〔表压〕的压力，因而不需要CO2压缩设备，节约了采办CO2气体压缩机的费用，每生产一吨重质纯碱节约电能40－80KWh，从而大大落低了消耗。
3．只需低压设备，大大节约了资金。加热相应蒸气压力从22－32kg/cm2-4Kg/cm2〔表压〕，节约30－60％的蒸汽和大量的能耗，对蒸汽煅烧炉材质、压力表和其它附属设备的要求大大落低，从而大大节约设备投资。
4．纯碱质量好，能够用于高档玻璃的生产。生产出的重质纯碱表瞧密度为1.0－/L，纯度高，其杂质平均含量在0.2%以下，氯化物含量〔以干基的NaCl的质量分数计〕在％左右，属于优质低盐低铁重质纯碱〔低盐低铁重质纯碱〕，质量完全抵达了彩电玻壳及汽车玻璃等高档浮法玻璃生产标准。
5．先进的新工艺，简化了操作工序。由于催化剂和蒸汽的作用，在相应过程中能大大减少
固定分解相应炉中物质的NaCl含量，起到自动提纯Na2CO3的作用。即使小苏打中NaCl杂质含量高达12.0%，也可将分解后纯碱中的氯化物含量〔以干基的NaCl的质量分数计〕落低到0.02－0.05％，如此大大的简化了后续操作工序。
6．氨和CO2回收利用率高，进一步减少了消耗。在制碱塔内，物料在催化剂的作用下，氨和CO2的转化率得到特别大的提高，回收率能够抵达90％，使该工段设备总投资只有现在碱厂的40%－50%。由于制碱塔采纳空塔设计的方法，完全颠覆了传统工艺复杂的制碱塔，使设备本钞票大大落低，该设备本钞票仅为传统制碱塔的1/5左右。
总的来讲，该工艺具有投资小、产品质量高、生产本钞票低等优势。目前，用传统方法花费一两千万建氯化铵和纯碱厂是全然不可能的〔这些投资只相当于传统纯碱生产方法的一个设备的投资，目前纯碱投资名目往往根基上上亿元的大名目，纯碱制造商往往根基上上市大公司，如山东海化、三友化工等等〕，四川龙都化工股份〔原自贡市富顺县氮胖厂〕在2002年仅进行了一个制碱塔改造工程就花往了2000万。传统方法盈利靠的是规模、资源、资金，而该工艺盈利要紧靠创新的技术，以简单胜复杂，以小型化胜规模化。从乐山盛丰化工有限责任公司的生产数据来瞧，年产15000吨的纯碱厂月盈利已抵达60万元以上
〔重质纯碱价格以1450元/吨销售〕，这在传统纯碱生产方法是全然不可能的，此工艺生产出来的纯碱与现有方法〔同等规模〕相比每生产一吨低盐低铁重质纯碱本钞票低了200－400元左右。就目前的氯化铵和纯碱行情来讲，传统纯碱厂要是生产规模在10万吨/年以下差不多不具有竞争优势，而采纳此工艺生产规模在5万吨/年左右的纯碱厂能够和生产规模在50万吨/年以上的传统纯碱厂的本钞票相抗衡，甚至更低。
＊目前传统生产重质纯碱的方法有水合法和挤压法两种，仅仅是一个由一般轻质纯碱转化为重质纯碱的生产车间就需要几千万的投资〔除了本工艺外，目前国际上还没有一步生产低盐低铁重质纯碱的工艺〕。由一般轻质纯碱转化为低盐低铁重质纯碱的工业化试验是国家重点攻关名目，四川最大的纯碱生产厂自贡鸿鹤化工集团也在积极进行低盐重质纯碱的工业化试验，其生产出的低盐重质纯碱氯化物含量〔以干基的NaCl的质量分数计〕在0.3％左右。我们翻阅了所有资料，还没有发现任何工业化设备生产出的低盐重质纯碱氯化物含量〔以干基的NaCl的质量分数计〕在0.1％以下，而该方法生产出低盐低铁重质纯碱氯化物〔以干基的NaCl的质量分数计〕含量在0.02％左右，属国际首创，其品质优势显而易见！
国家重质纯碱工业质量技术指标：GB210—92工业纯碱
指标名称 | Ⅱ类指标 |
优等品 | 一等品 | 合格品 |
总碱量〔以干基的Na2CO3质量分数计〕%≥ | | | |
氯化钠〔以干基的NaCl的质量分数计〕含量%≤ | | | |
铁〔Fe〕的质量分数〔干基计〕% ≤ | | | |
硫酸盐〔以干基的SO4的质量分数计〕% ≤ | | | |
水不溶物的质量分数% ≤ | | | |
烧失量% ≤ | | | |
堆积密度〔g/ml〕 ≥ | 0 | | |
粒度，180μm筛余物% ≥ | | | |
| | | |
重庆高盛化工厂生产出的低盐〔低铁〕重质纯碱工业质量技术指标
指标名称 | 指 标 |
总碱量〔以干基的Na2CO3质量分数计〕% ≥ | |
氯化钠〔以干基的NaCl的质量分数计〕含量% ≤ | |
铁〔Fe〕的质量分数〔干基计〕% ≤ | |
硫酸盐〔以干基的SO4的质量分数计〕% ≤ | |
水不溶物的质量分数% ≤ | |
烧失量% ≤ | |
堆积密度〔g/ml〕 ≥ | |
粒度，180μm筛余物% ≥ | |
| |
*红表示远远低于GB210—92工业纯碱优等品的标准
〔二〕创新优势
本工艺在工业化实施应用过程中，与国内外传统纯碱和氯化铵生产技术相对比显示了六个
第一：
第一个不用压缩机输送CO2气体生产碳酸氢钠的工艺，节约了全部压缩设备的投资，减少了电能-4kg/cm2的低压设备代替了22-32kg/cm2的高压设备的工艺；第一个能在小苏打中NaCl和其它杂质含量高达20%的条件下，在分解制取重质纯碱过程中能将产物提纯的工艺，使重质纯碱中氯化物含量〔以NaCl计算〕落至0.01－0.05％，钾含量〔氧化钾为计算标准〕含量落至0.002－0.01％；第一个采纳固定分解相应炉代替旋转分解相应炉生产低盐低铁重质纯碱的工艺；第一个在生成重质碳酸钠相应的后期采纳蒸汽对产品进行枯干的工艺；第一个不用在碳酸氢钠离心过滤过程中用水洗往氯化钠等杂质的工艺。
〔三〕产品优势
采纳本方法生产的低盐〔低钾〕重质纯碱具有比一般重质纯碱更为优良的品质，产品颗粒大、密度高、白度高、不易结块、不易飞扬、不易回潮、流淌性好,有利于提上下游产品的质量和产品附加值。由于该产品氯化物含量〔以干基的NaCl的质量分数计〕含量在0.02％左右，属于超级低盐〔低铁〕重质纯碱，特别适用于生产彩电玻壳、汽车玻璃、太阳能超白玻璃等高档浮法玻璃，而且生产出的玻璃透光率高、强度大，在销售策略上可主攻高端
用户。例如，该纯碱生产玻璃瓶能将破损率由原来的5-10%落低至1-2%。又如用于生产水玻璃，采纳其它厂家生产的轻质纯碱作为原料生产水玻璃废渣多、产量少，而用本方法生产的低盐重质纯碱作为原料生产的水玻璃根基无废渣，每吨低盐重质纯碱在相同的工艺条件下能多生产400－800kg合格的水玻璃。另外，此方法生产的低盐重质纯碱还特别适用于五氧化二钒的提炼。因为其钾含量〔氧化钾为计算标准〕在0.001-0.002%，是一般纯碱钾含量的10-20%。用一般纯碱生产出的五氧化二钒其总碱量大于0.5%，而用本方法生产的低盐重质纯碱提炼生产五氧化二钒其总碱量小于0.5%，比一般纯碱生产出的产品每吨要多卖1-2万元，为下游厂家带来良好的经济效益。
