工信部：烧碱、聚氯乙烯清洁生产技术推行方案征求意见

序号

技术名称

适用范围

技术主要内容

解决的主要问题

技术来源

所处阶段

应用前景分析

1

三相流烧碱蒸发技术

隔膜法烧碱蒸发装置改造

本项技术将三相循环流化床技术与蒸发过程相结合，在蒸发器中形成汽、液、固三相流动体系。其基本原理是，依靠流化床中的流化固体颗粒对流动边界层和传热边界层的破坏，降低热阻、延长结垢的诱导期，实现蒸发器的强化传热和防垢，从而降低了电耗，节约了能源，吨碱降低电耗约25KWH/吨。

1．防垢：由于能防止蒸发器结垢，故可延长清洗周期；

2．节能：由于三相循环流化床蒸发器可以采用自然循环操作，故可去掉传统蒸发器的强制循环泵，从而可以节电；

自主研发

应用阶段

该项技术已在卤水蒸发、氯化钙、氯化镁、中药提取液等物料的蒸发器中成功应用，获得良好的防垢和节能效果。在氯碱行业内也有了应用，效果良好。该技术可在隔膜法烧碱蒸发装置改造中应用。以2008年隔膜法烧碱产量650万吨计算，全行业应用的话可节约1.63亿KWH。

2

超声波防除垢烧碱蒸发节能技术

隔膜法烧碱蒸发装置改造

CMFG超声波防除垢技术是利用超声波在金属介质和与其直接接触介质中传播产生的一系列相关效应来达到防垢、除垢的效果。

蒸发器加热室硫酸钙垢等结垢现象被解决，有效延缓了盐结晶挂壁，同时由于超声波本身对设备的强化传热作用，应用设备传热系数都用明显的提高，节能效率达到10%左右，吨碱节约0.4吨蒸汽。

1.除垢防垢：通过超声波的一系列效应达到除垢与防垢目的

2.节能：减少设备带垢运行带来的10%-50%能源浪费，也减少了蒸发设备清洗次数，达到节能效果。

自主研发

应用阶段

该技术有效解决了盐结晶挂壁现象，节能效果明显，以2008年我国隔膜法烧碱产量650万吨计算，全行业应用，可以节约260万吨蒸汽。

3

国产化离子膜应用

适用于新建离子膜烧碱企业与烧碱生产企业改造

全氟离子膜是电解槽的核心部件，目前，世界烧碱用离子膜生产被杜邦、旭硝子和旭化成三家公司垄断，我国离子膜法烧碱的能力已经超过2000万吨，占世界离子膜法烧碱的50%左右。

 目前，我国由山东东岳集团自主研发的离子膜工业化生产技术已经生产出了工业化产品。

技术标准正在完善中。项目组研发的高强度D988离子膜和低电耗D2801离子膜达到了目前市场使用的美国杜邦公司N966膜和N2030标准。国产商业化离子膜将达到国外先进水平技术。

1.填补国内空白。一直以来，我国的氯碱行业所用离子膜都是国外生产的，国内没有此项技术，国产化离子膜的问世，填补了我国离子膜生产技术的空白。

2.产业安全问题。我国的氯碱行业没有自己的离子膜，烧碱生产的最核心部件掌握在别人手里，行业安全问题得不到保障，国产化离子膜的生产技术使我国有了自己的离子膜。

3.降低成本。国产化离子膜的成功间接的使国外的离子降低价格，同时国产化离子膜的价格也远远低于国外的离子膜，以至于可以降低我国烧碱的生产成本。

自主研发

应用阶段

    我国全氟离子膜的开发成功和产业化，不但能够大大降低国际离子膜技术对我国的烧碱行业本身带来的安全隐患，对烧碱企业来说也能够大大降低使用全氟离子膜的成本，因此加快国产化离子膜的应用是目前我国必须解决得问题，推广国产化离子膜具有重要社会意义，因此我国应加大力度，采取相关政策推广国产化离子膜，其在我国具有极大的应用前景。

序号

技术名称

适用范围

技术主要内容

解决的主要问题

技术来源

所处阶段

应用前景分析

4

烧碱用盐水膜法脱硝技术

烧碱所用盐水

膜法除硝技术是通过膜过滤将硫酸根离子脱除的技术。主要是利用过滤膜将硫酸根阻止在浓缩液中，再通过冷冻技术使浓缩液中的硫酸根以硫酸钠的形式结晶分离出来，达到脱除硫酸根的目的并得到副产物芒硝。该技术应用后每吨烧碱可以减少15～25千克的盐泥（硫酸钡）排放，盐泥排放量下降30%～50%，同时利用膜法脱销技术不再使用有毒性的氯化钡。

膜法脱硝技术是通过膜过滤将硫酸根离子脱除。改变了传统加入氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀的方法，从而大大减少了盐泥的排放量。

自主研发

推广阶段

目前膜法脱硝技术在烧碱行业已有多家企业应用，总能力在200万吨左右，普及率约15%。该技术可以全行业应用。全行业推广以后可实现盐泥减排量在30～45万吨/年。

计划2012年膜法脱销覆盖面积达到40%，盐泥排放量降低20万吨/年。

5

离子膜法烧碱生产技术

适用于离子膜法烧碱新建企业及隔膜法烧碱企业改造。

离子膜法制取烧碱是以离子交换膜为隔膜，采用电解法生产烧碱以及氯气和氢气的生产方法，是20世纪70年代发展起来的新技术，也是目前国际上最先进的烧碱生产技术。烧碱生产应用的离子膜有全氟离子膜、全氟羧酸膜和全氟羧酸膜/磺酸复合膜，这种膜只允许钠离子通过，产生的碱液纯度高、质量好、能耗低、无污染。离子膜法较隔膜法烧碱电耗略低，主要是离子膜法烧碱直接就产出成品碱，不需要蒸发，从而能耗低。

1.解决隔膜法烧碱石棉绒排放。离子膜采用全氟离子膜、全氟羧酸膜或全氟羧酸膜/磺酸复合膜，没有石棉绒的排放。

2.降低能耗。离子膜法烧碱工艺比隔膜法烧碱综合能耗低480KG标煤，更加节能。

1.        3.提高了烧碱产品质量。 离子膜烧碱产碱纯度高，杂质含量低，溶液中含盐量及杂质离子均大大低于隔膜烧碱，可以满足对碱浓度要求较高的用户需要。

自主研发

推广阶段

离子膜法烧碱为清洁生产技术，与隔膜法相比，在降低能耗的同时，可以避免废石棉绒对环境的污染，此外，离子膜具有稳定的化学性能，几乎无污染和毒害。如果用离子膜烧碱工艺全部代替隔膜法烧碱工艺每年可减排石棉绒900吨。

到2012年，离子膜法烧碱所占比例增加至85%，废石棉绒减排620吨/年。

离子膜法较隔膜法综合能耗降低480kg标煤。以2008年烧碱产量1850计算，全部改造为离子膜法烧碱工艺可节约312万吨标煤/年。

到2012年，烧碱产量预计2100万吨，离子膜法烧碱所占比例增加至85%，可节约160万吨标煤/年。

6

金属扩张阳极、改性隔膜技术

适用于采用普通金属阳极及普通隔膜的烧碱企业技术改造

金属扩张阳极与改性隔膜是近年来隔膜电解生产中的一项新工艺。所谓金属扩张阳极，就是在钛铜复合棒上用弹簧片与两边的阳极片相连，使复合棒两边的极片可以张开与收缩。

改性隔膜就是在制膜过程中向石棉浆料中加入一定量的改性剂（目前一般用聚四氟乙烯纤维或乳液作为改性剂）及少量非离子表面活性剂，同时吸附在阴极网袋上，制成的薄而均匀的石棉隔膜。

每吨烧碱可节电100kwh以上。改性隔膜相对于普通隔膜来说，增加了产量，降低了废石棉绒的排放量，减少了废石棉绒的环境危害。

通过改变极距和对隔膜改性技术，达到降低能耗的目的

自主研发

推广阶段

目前已完成200万吨产能的普通隔膜法烧碱改造，完成改造约占隔膜法烧碱总产能的25%。还有近500万吨隔膜法烧碱产能未加以改造。

2012年离子膜法烧碱所占比例增加至85%，剩余的隔膜法烧碱全部完成金属扩张阳极、金属隔膜改造。

7

“零极距”离子膜电解槽

新建项目可采用零极距离子膜电解槽。通过将高电流度复极式离子膜电解装置的单元槽改造更新或直接替换

离子膜法烧碱电解装置中，电解单元的阴阳极间距（极距）是一项非常重要的技术指标，其极距越小，单元槽电解电压越低，相应的生产电耗也越低，当极距达到最小值时，即为“膜极距”，亦称之为“零极距”。

零极距复极式离子膜电解槽是国内自高电密自然循环复极槽以来开发的新一代电槽。

零极距电解槽操作方便、运行平稳，满足生产工艺要求，与普通电槽相比，同等电密下，零极距电槽电压降低约180mv，相应吨碱电耗下降约127KWH，综合技术指标达到国际先进水平。

零极距电解槽通过降低电解槽阴极侧溶液电压降，从而达到节能的效果。

原有电解槽阴阳极之间的极间距为1.8～2.2mm，溶液电压降为200mv左右，零极距电解槽就是改进阴极侧结构，增加弹性构件，使得阴极网贴向阳极网，电极之间的间距为膜的厚度，从而可以减小槽电压180mv，在实际生产中，起到节能降耗的目的。

自主研发

推广阶段

我国目前烧碱年产量为1850万吨，如果全部改造为零极距电解槽，年节约电能约23.5亿KWH，节能减排效果明显。

2012年完成300万吨烧碱产能应用“零极距”离子膜电解槽，年节约电能约3.81亿KWH。

8

三效逆流膜式蒸发技术

本装置应用的条件为离子膜法电解产生的浓度32%（或相近）的烧碱溶液（合格品）进行浓缩，浓缩的浓度可依据生产或实际需要进行设定，一般浓缩后的浓度为45～50%。

三效逆流降膜蒸发工艺主要应用碱液在不同压力下沸点不同的原理，通过设定不同的蒸发器在不同的操作压力下工作，使得本工艺过程中产生的二次汽的热量得以利用；而且，设计当中还利用了成品碱（50%烧碱）的热量，将温度较高的50%烧碱对Ⅱ效、Ⅲ效的出料碱液进行加热，进一步减少了蒸汽的消耗量。

三效逆流离子膜烧碱降膜蒸发装置的考核吨碱汽耗值为0.53t，比普通的单效碱蒸发工艺可减少吨碱汽耗>0.6ton，比一般的双效蒸发工艺可减少吨碱汽耗>0.2ton。降低了蒸汽的消耗量，也就间接的降低了产生蒸汽而必须消耗的煤炭资源，同时也减少了烧锅炉时排放到大气的废气。

1.三效逆流离子膜烧碱降膜蒸发工艺比传统的二效蒸发、单效蒸发的汽耗低，提高热效率，降低能耗。

2. 降低污染：由于二次汽作为下一级蒸发器的加热热源，冷凝后进入冷凝液贮槽，不像隔膜碱蒸发及有的双效蒸发工艺，将二次汽直接排入大气，造成环境污染。

自主研发

推广阶段

三效逆流离子膜烧碱降膜蒸发装置比一般的双效蒸发工艺可减少吨碱汽耗>0.2ton。

以2008年离子膜烧碱产量1200万吨计算，全行业应用可降低蒸汽消耗240万吨。节约31万吨标煤/年。

计划到2012年推广200万吨烧碱产能应用三效逆流膜式蒸发技术，降低蒸汽消耗40万吨/年。

9

氯化氢合成余热利用技术

现有或新建氯碱企业的氯化氢或盐酸合成炉改造。

氯气与氢气反应生成氯化氢时伴随释放出大量反应热，这些热量相当可观，完全可以用来副产蒸汽。副产中压蒸汽合成炉在高温区段，使用钢制水冷壁炉筒；在合成段顶部和底部钢材容易受腐蚀的区段，采用石墨材料制作。采用这种方法既克服了石墨炉筒强度低和使用温度受限制的缺点，又克服了合成段的顶部和底部容易腐蚀的缺点，从而使氯化氢合成的热能利用率提高到70%，副产蒸汽压力可在0.2～1.4MPa间任意调节，可并入中、低压蒸汽网使用，使热能得到充分利用。

以生产160t/d氯化氢合成炉为例，每套装置年副产蒸汽折合标煤为4900吨/年；节电633600千瓦时。

1.解决了氯化氢合成余热利用问题。

2.解决了传统氯化氢合成炉产生的蒸汽压力不足无法充分利用，造成的资源浪费的问题。

自主研发

推广阶段

该项技术具有很好的经济效益和社会效益，全行业氯化氢合成炉生产氯化氢的产能为约600万吨，1吨氯化氢产生650公斤的中压蒸汽，全行业全部应用该项技术，可有390万吨中压蒸汽被合理利用，可节约煤炭资源约50万吨标煤。应用前景广阔。该技术可以全行业应用。

计划到2012年推广300万吨产能氯化氢合成余热利用技术，可有效力利用195万吨中压蒸汽，节约煤炭资源25万吨标煤

序号

技术名称

适用范围

技术主要内容

解决的主要问题

技术来源

所处阶段

应用前景分析

1

乙烯氧氯化生产聚氯乙烯

新建PVC企业及电石法PVC企业改造

乙烯在含铜催化剂存在下经过氯化反应生产出二氯乙烷，纯净的二氯乙烷经过裂解生产氯乙烯和氯化氢，氯化氢再与乙烯氧氯化反应生成二氯乙烷，二氯乙烷裂解生产氯乙烯，氯乙烯经聚合成聚氯乙烯。

乙烯原料路线相对电石乙炔原料路线来说，生产工艺没有电石渣等废物产出，同时不使用汞触媒，排放物少。

自主研发

推广阶段

乙烯氧氯化法原料路线的产量约占PVC总产量14％；采用二氯乙烷主体联合法原料路线的产量约PVC总产量占16％。在东部沿海地区采用这种方法有一定的优势。但我国的乙烯资源短缺，为乙烯氧氯化生产氯乙烯带来了障碍。

2

低汞触媒生产技术配套控氧干馏法回收废触媒中的HgCl2及活性炭的新工艺一体化技术

新建汞触媒生产企业或者高汞触媒生产企业改造、汞触媒回收企业

低汞触媒的氯化汞含量在6%左右（高汞触媒的氯化汞含量为10.5%-12%），是采用多次吸附氯化汞及多元络合助剂技术将氯化汞固定在活性炭有效孔隙中的一种新型催化剂，大大提高了催化剂的活性、降低了汞升华的速度，重金属污染物汞的消耗量和排放量均大幅度下降。

控氧干馏法回收废触媒中的HgCl2及活性炭的新工艺是针对低汞触媒开发的国内最先进的废汞触媒回收技术，这项工艺有效回收废汞触媒中的氯化汞，并使活性炭重复利用。整个生产工艺完全做到了密闭循环，没有废气、废液和废渣的排放，是汞触媒生产与回收的清洁生产技术。

1.降低了汞的消耗及汞的排放量。新型低汞触媒的含量只有6%左右，汞消耗量下降50%。同时减少了氯化汞的升华，因此大大降低了后处理中汞的排放。

2.减少了含汞废活性炭的排放。传统的废汞触媒回收，在回收汞的过程中残渣排放、填埋。控氧干馏法回收废触媒中的HgCl2及活性炭的新工艺回收的是氯化汞，活性炭可以回收利用，因此不会有含汞废活性炭的排放，避免了汞流失到环境中。

3.提高了汞的回收效率。传统的废汞触媒氯化汞回收的是汞，回收效率70%左右，而新的废汞触媒回收技术回收的是氯化汞，效率可以达到99%以上。

4.实现氯化汞循环。由于低汞触媒是由特殊的活性炭生产的，因此可以实现氯化汞的回收循环利用，进一步降低汞的消耗，低汞触媒氯化汞的升华量很小，失活后废汞触媒中的氯化汞含量仍很高，经回收可再利用，从而实现氯化汞的循环，使电石法聚氯乙烯行业汞消耗量下降70%，汞排放量下降90%。

5.回收工艺无“三废”排放。目前产生的废汞触媒用传统的回收方式污染严重，废渣、废气和废液都随便排放，而新型废汞触媒回收技术是在密闭条件下分别回收活性炭和氯化汞，没有三废的排放问题。

自主研发

推广阶段

低汞触媒无论是使用寿命、反应活性及选择性都达到或优于高汞触媒，完全可以代替高汞触媒并使PVC生产成本有所下降。不仅降低了氯化汞的含量还减少了氯化汞的升华量，是一项清洁生产技术，可予全行业推广。

全行业推广需求量1万吨/年左右，目前生产能力只有4000吨，年产量1500吨左右。

全行业推广以后，汞的消耗量下降70%以上，汞的排放量下降90%以上。

该项技术相对原来的废汞触媒回收技术不仅可以高效的回收氯化汞还可以回收活性炭。目前行业内每年产生的废汞触媒和含汞废活性炭有1万吨以上。实现全行业回收后，可实现回收氯化汞600吨/年左右，减少200吨/年汞的排放。

计划到2012年，低汞触媒的普及率达到50%，每吨PVC汞的消耗量将下降25%，汞的排放量下降50%以上。行业内产生的含汞活性炭实现全部回收。

3

干法乙炔发生配套干法水泥技术

新建电石法PVC生产企业及现有电石法PVC生产企业建设改造

干法乙炔发生是用略多于理论量的水以雾态喷在电石粉上产生乙炔气，同时产生的电石渣为含水量1%～15%干粉，不再产生电石渣浆废水。

干法乙炔工艺产生的电石渣可直接用于干法水泥生产，是解决电石渣排放最大、最有效的方法，同时干法乙炔发生产生的电石渣水分含量低，从而省去了压滤和烘干步骤，可以节省大量的能源。

1.解决了电石渣的排放。电石法PVC生产过程中，每吨PVC会产生1.50吨（干基）的电石渣。目前行业内的电石渣产生量超过1000万吨，大多数采用填埋，干法乙炔发生技术配套干法水泥生产技术把原产生的电石渣改变为石灰粉，并用于水泥生产、制砖等，拓宽了应用领域。

3.杜绝了电石渣浆的排放。湿法乙炔发生工艺，电石与水的反应比例为1：17，因此每生产1吨PVC生产出25吨左右的电石渣浆。干法乙炔发生不产生电石渣废水。

3.节水、节能效果明显。采用干法乙炔发生配套干法水泥工艺可以使每吨PVC降低水耗3吨，同时干法乙炔发生产生的电石渣生产水泥更加节能。

4.降低能耗。新型干法水泥装置热耗由湿磨干烧的4600 kJ/kg熟料降低到新型干法水泥的3800 kJ/kg熟料，节煤21%以上，相当于减少0.18吨标煤/吨，该工艺具有较好的节能效果。

自主研发

推广阶段

目前国内已有6-10家左右使用此技术。在行业内的普及率已有20%。该技术可在全行业内应用。

全行业推广以后，减少近2亿吨电石渣浆的产生。同时产生的电石渣将全部用于生产水泥。

到2012年计划完成260万吨产能的干法乙炔工艺配套780万吨的干法水泥生产装置的新建及技术改造。减少6500万吨电石渣浆排放，减排约400万吨的电石渣。

4

低汞触媒应用配套高效汞回收技术

新建电石法PVC生产企业与电石法PVC生产企业技术改造

低汞触媒技术是聚氯乙烯行业减排方面的重大突破，它的汞含量在6%左右，氯化汞固定在活性炭有效孔隙中的一种新型催化剂，提高了催化剂的活性、降低了汞升华的速度，重金属污染物汞的消耗量和排放量均大幅度下降。对我国电石法PVC行业所面临的汞问题的压力可以起到缓解作用。在不改变生产工艺、设备的前提下，完全可以替代传统的高汞触媒。

高效氯化汞回收技术是指通过工艺改造将升华到氯乙烯中的氯化汞回收的技术。PVC生产过程中升华的氯化汞蒸气随着氯乙烯气体进入汞吸附系统（包括冷却器、特殊结构的汞吸附器以及新型汞吸附剂），采用高效吸附工艺及吸附剂，可回收大部分氯化汞，这是有效截止氯化汞进入下道工序的关键。

1.降低行业内汞的使用量与排放量。

2.减少行业内排放的废水、废渣中的汞的含量。

3.降低PVC成本。由于低汞触媒的价格比较低，因此在一定程度上会降低PVC的生产成本。

4.可回收在利用氯化汞。

自主研发

推广阶段

高效汞回收技术是通过工艺改造，使最大效率的回收已升华的氯化汞，有效截止氯化汞进入下道工序，示范成功后，可在全行业内推广，应用前景良好。

全行业内目前使用汞触媒量在8000吨以上/年，计划到2012年，低汞触媒推广率达到50%，每吨PVC使用汞的量下降25%。实现高效汞回收技术的工业化。

5

盐酸脱吸工艺技术

新建电石法PVC生产企业与电石法PVC企业改造

氯乙烯混合气中混有约5%～10%的HCL气体，经过水洗后产生一定量的含汞副产盐酸，目前处理副产盐酸的最好方法即采用盐酸全脱吸技术，将脱除的氯化氢重新回收利用，废水进吸收塔重新回到水洗工序，从而充分的利用了氯化氢资源，且保证了含汞废水的不流失。

1.回收利用氯化氢、废酸达标，降低对环境的污染。

2.降低废酸中的汞对环境的污染。

自主研发

推广阶段

此技术全部推广后，将杜绝通过盐酸出售而将汞带出系统之外。实现氯化氢的综合利用。

目前行业内每年产生的含汞废盐酸在40万吨左右，只有20%废酸通过盐酸脱析技术处理，其余都出售或利用了。计划到2012年该技术推广率达到50%以上。

6

PVC聚合母液处理技术

新建PVC企业和原来PVC企业技术改造

PVC聚合母液是聚氯乙烯行业的主要废水，聚合母液中含有一定量的聚氯乙烯聚合用的助剂， COD在300g/吨左右。

生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜法技术净化的母液废水出水指标满足GB50335 - 2002《污水再生利用工程设计规范》中电厂循环水的回用水标准。

生化处理技术可以使母液中的COD降到30g/吨以下。

双膜法是采用超滤膜和反渗透膜两层主要的过滤膜来处理聚合母液，通过对母液废水的净化达到母液废水回用的效果。

膜处理技术主要是通过纳滤膜+反渗透，母液回收率在70%左右。

1.降低排放污水中的COD含量。

2.使废水综合利用，减少了母液污水的排放。

自主研发

推广阶段

目前以我国PVC产量计算，每年产生的含COD废水在6000万吨以上，如果全部该项技术，可减少COD排放在1.62万吨以上，可回收4200万吨母液废水。

计划到2012年建成3600万吨聚合母液处理装置。可减少0.97万吨/年的COD排放，可回收2500万吨以上的母液废水。