隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)純堿的需求持續(xù)攀升，而傳統(tǒng)生產工藝面臨能耗高、污染大等問題，尋找更高效、環(huán)保的技術迫在眉睫。在此背景下，一種以工業(yè)副產鹽為原料制工業(yè)純堿聯(lián)產氯乙烯的清潔生產新工藝應運而生，為行業(yè)發(fā)展帶來新契機。

  一、工業(yè)純堿行業(yè)現(xiàn)狀與新工藝創(chuàng)意來源

  近年來，工業(yè)純堿市場需求呈現(xiàn)快速增長趨勢。然而，其副產品氯化銨在化肥應用受限，大量過剩成為行業(yè)難題。與此同時，全國工業(yè)副產鹽年產量達 1100 萬 t 以上，因缺乏經濟合理的資源化轉化技術，廢鹽處理成為環(huán)保領域棘手問題。在此形勢下，新的清潔生產工藝創(chuàng)意誕生。該工藝旨在采用簡單高效技術，將氯化銨分解為氨與氯化氫，氨循環(huán)用于聯(lián)合制堿，氯化氫與乙烯結合制氯乙烯。一套年產 100 萬 t 純堿的裝置，可轉化一定量廢鹽與CO2，聯(lián)產 120 萬 t 氯乙烯，同時簡化工藝，降低投資與成本，實現(xiàn)清潔近零排放。

  二、工業(yè)純堿聯(lián)產氯乙烯清潔生產工藝技術方案

  (一)整體工藝流程

  廢鹽制工業(yè)純堿 + 氯化銨分解 + 乙烯氧氯化工藝，是聯(lián)堿工藝與乙烯氧氯化工藝的創(chuàng)新組合?！?a href="http://m.74cssc.cn/report/16970538.html" target="_blank">2025-2030年中國工業(yè)純堿行業(yè)市場調查研究及投資前景分析報告》顯示，此方案通過氯化銨分解單元，為氯乙烯過程提供氯源，為聯(lián)堿過程提供氨源，替代傳統(tǒng)工藝中的合成氨廠與氯堿廠，并去除乙烯直接氯化單元。廢鹽經預處理后作為制堿原料，CO2轉變?yōu)樘紖R吸收外部碳排放。由于氯化氫源于氯化銨分解裝置，省去了投資與耗能巨大的氯堿廠和直接氯化裝置，使得新法氯乙烯成本低于傳統(tǒng)工藝，CO2排放大幅降低，甚至實現(xiàn)近零排放或負碳排放。

  (二)廢鹽雜質去除方法

  我國廢鹽廣泛分布于農藥、醫(yī)藥等多個行業(yè)。工業(yè)副產鹽雖理論上可用于氯堿行業(yè)，但其中含有的少量有機物與雜質，難以提純至電解鹽標準。不過，多數(shù)工業(yè)副產鹽經簡單預處理后，可作為制工業(yè)純堿的原料。在去除雜質方面，采用硫化鈉去除廢鹽中少量重金屬，通過特定的反應流程與時間控制，使重金屬形成沉淀并去除。對于廢鹽制純堿過程中富集在氯化銨中的少量有機雜質，采用氯化銨高溫氣化與化學吸附分離技術。將氯化銨氣化為氨與氯化氫氣體混合物后，用堿性固體氧化鎂在 350℃下吸收酸性氣體 HCl 釋放出NH3，隨后將吸附 HCl 的固體羥基氯化鎂加熱到 570 - 650℃，釋放 HCl 并使氧化鎂再生循環(huán)使用，同時在該過程中去除有機物雜質，從而使工業(yè)副產鹽制工業(yè)純堿成為可行方案。

  (三)氯化銨分解與分離關鍵技術

  氯化銨的分解與產物分離是新工藝的關鍵。以氧化鎂為化學鏈載體是目前最經濟可行的方案，整個過程由釋氨反應和釋氯反應兩個工序構成。氯化銨先與氧化鎂顆?；旌纤腿氲谝粋€加熱爐，加熱到 350℃左右分解成氨和氯化氫，氯化氫被氧化鎂吸附生成羥基氯化鎂，釋放出氨氣;接著將羥基氯化鎂顆粒送入第二個加熱爐，加熱到 570℃，釋放出氯化氫，同時氧化鎂再生循環(huán)使用。兩步反應釋放出的氨與氯化氫分別送入制堿單元與氯乙烯單元，成功省去合成氨廠與氯堿廠這兩個高能耗、高排放單元。

  三、工業(yè)純堿新工藝的經濟與排放指標優(yōu)勢

  CO2資源化利用是實現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略的重要舉措。以往的多種CO2資源化利用方案存在條件限制、成本過高或市場過小等問題。而本項目采用的新工藝，生產 100 萬 t 純堿裝置可轉化 42 萬 tCO2，資源化利用大量工業(yè)副產鹽，聯(lián)產120萬 t 氯乙烯，過程清潔近零排放。從經濟角度看，新工藝采用兩個加熱爐以氧化鎂為循環(huán)載體分離氯化銨，每噸NH4Cl分離能耗僅約 110kg 標準煤，遠低于合成氨制備和電解法制取燒堿 / 氯化氫的能耗水平，還未計入工業(yè)副產鹽資源化利用和CO2減排產生的碳匯效益。在碳排放方面，新工藝淘汰了制堿過程的合成氨工廠與氯乙烯過程的電解廠，顯著減少碳排放。例如，新工藝聯(lián)堿雙噸(噸堿噸銨)較傳統(tǒng)工藝減少排放二氧化碳為0.32×3.8?0.42=0.796。相比傳統(tǒng)的電石法氯乙烯工藝，新工藝每噸氯乙烯的碳排放大幅降低，電石法生產每噸氯乙烯排放CO2約 9.2t，新工藝在環(huán)保和經濟上均展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢。

  綜上所述，以工業(yè)副產鹽為原料制工業(yè)純堿聯(lián)產氯乙烯的清潔生產新工藝，通過創(chuàng)新的技術方案，解決了工業(yè)副產鹽處理難題，實現(xiàn)了CO2資源化利用，大幅降低能耗與碳排放，具有顯著的經濟與社會效益。該工藝為工業(yè)純堿、氯堿、氯乙烯等傳統(tǒng)產業(yè)的清潔化改造和可持續(xù)發(fā)展提供了新方向，對實現(xiàn)碳中和目標具有重大意義，有望在未來工業(yè)生產中得到廣泛應用與推廣。

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