年产4万吨氯酸盐技改项目建设可行性研究报告.doc

湖南新恒光科技有限公司

4万吨氯酸盐技改项目

可 行 性 研 究 报 告

目 录
1、总论
2、市场预测分析
3、生产规模和产品方案
4、工艺技术方案
5、原材料、辅助材料、燃料和动力的供应
6、建厂条件和厂址选择
7、总图运输、储运、土建、界区内外管网
8、公用工程方案和辅助生产设施
9、服务性工程与生活福利设施以及厂外工程
10、节能、节水
11、消防
12、环境保护
13、劳动安全卫生
14、组织机构与人力资源配置
15、项目实施规划
16、投资估算与资金筹措
17、财务分析
18、社会评价与风险分析
19、研究结论

湖南新恒光科技有限公司4万吨氯酸盐技改项目可行性研究报告
1 总 论
.1 概述
.1.1 项目名称、承办单位名称、性质及负责人
.1.1.1 项目名称：湖南新恒光科技有限公司年产4万吨氯酸盐技改项目
.1.1.2 承办单位：湖南新恒光科技有限公司
.1.1.3 企业性质：民营股份制企业
.1.1.4 建设单位负责人：曹立祥（董事长、法人代表）
.1.2 企业概况
湖南新恒光科技有限公司（以下简称“公司”）位于“千年明珠”——洪江古商城下游，地处邵怀高速连接线，是湘西地区集基础化工业、精细化工、矿冶化工为一体的生产企业。公司成立于2008年，注册资本7000万元，资产总额2.4亿元，员工495人，其中各类专业技术人员150多人。
公司因改制上市需要，2009年12月由湖南洪江恒光化工有限公司将所有经营性净资产折股投入公司，同时吸收了湖南省信托有限公司、湘江产业投资有限责任公司等为股东。公司紧紧把握市场脉博，加快推进新型工业化进程，不断进行技改挖潜，形成了较为完整的产品链，现行产品生产能力为：年产5万吨烧碱、2万吨液氯、1万吨盐酸、8万吨硫酸、4万吨铁精粉、4万吨氯酸钠。
公司的销售和售后服务网络非常完善，产品畅销广东、广西、江西、云南、贵州等多个省市，氯酸钠产品远销海内外。
公司董事长曹立祥系“怀化十大杰出青年企业家”、总经理李正蛟为“怀化市政协委员、怀化市劳动模范”。
.1.2.1 目前公司正按照：企业——产业园区——产业集群的发展模式，充分利用“化工工业园区”这一平台，发挥着骨干带动和辐射作用，2010~2015年预计投资5亿元进行年产4万吨氯酸盐技改项目、超细白炭黑、年产30万吨硫酸综合开发项目等项目的建设。项目完成后，公司年销售收入将达10亿元以上，实现利税1亿元以上。成为怀化乃至西南地区环保、节能、循环经济的典范代表。
.1.3 项目提出的背景和必要性
氯酸钠是无机盐工业的重要产品之一，在工业上用途十分广泛，主要用于制造二氧化氯等。二氧化氯是一种优良漂白剂和高效杀菌消毒剂。在发达国家已大量应用于纸浆和纺织纤维的漂白。在水处理、食品杀菌消毒、酚和含酚废水处理等方面也被广泛应用。
我国目前居民用自来水大多采用氯气消毒。用氯气消毒，不可避免地会产生一些有毒的副产物，这些副产物对人体构成潜在的威胁。二氧化氯因其独特的灭菌功能和除臭效果及抑制三氯甲烷等有害物质的产生，已被国际上公认为理想的消毒剂成为替代氯气的换代产品。目前，世界上发达国家均已使用二氧化氯进行自来水杀菌消毒。美国、英国、日本等都已颁布了相关标准，明确了二氧化氯的消毒地位。二氧化氯作为高效杀菌剂、消毒剂，已被世界卫生组织及美、日、德、加等先进工业国公认为水质净化剂和杀菌剂。在我国用二氧化氯替代氯气作为居民自来水的杀菌消毒，这是一种利于国计民生的大事。从人类的健康和环境保护，二氧化氯必将替代氯气作为自来水的杀菌消毒。
目前北美和西欧等先进工业国已基本完成了用二氧化氯替代氯气对纸浆进行漂白。而我国绝大多数造纸厂仍采用氯气对纸张进行漂白。采用氯气漂白纸浆会产生二噁英和呋喃等强致癌物质，易与水中的腐殖质形成氯代烃，与水中酚类形成有怪味的氯酚，与水中的氨形成对鱼和人类均有害的氯胺，污染地下水源，不利于环境保护。到目前为止，还未发现一种在成本以及纸浆白度与强度方面超过二氧化氯的替代品。造纸工业纸浆以二氧化氯代替氯气作为漂白剂是世界发展的趋势。
项目落户于怀化市洪江区工业园区，产品主要为泰格林纸集团如湖南骏泰浆纸有限责任公司、怀化市双阳林化有限公司、沅江纸业有限公司等企业及工业园区内生产企业作配套专业化生产，对地方经济有较强的拉动作用。
项目是典型的资源综合利用项目，将纯化后的副产氢气直供给怀化市双阳林化有限公司作为生产双氧水的原料，将氢气供给人造宝石厂、三氯氢硅厂、锗厂等园区企业作为清洁的燃料。氢气销售收入将年新增利润700多万元。
据此以上，湖南新恒光科技有限公司提出年产4万吨氯酸盐技改工程。本工程的建设，不仅符合国家产业政策及产品的发展方向，而且可发挥企业的优势，增加企业新的经济增长点，提高企业市场抗风险能力。
.1.3.1 可行性研究报告编制的原则
（1）本可行性研究报告编制内容和深度按原[中石化协发（2006）76号文]发布的《化工建设项目可行性研究报告编制办法》进行。
（2）在编制中严格执行有关标准、规范。
（3）采用的工艺技术成熟，选用的设备先进可靠。
（4）充分利用老厂潜力，尽量节约工程用地，节省工程投资，贯彻勤俭办厂的方针。少花钱、多办事，以取得较好的经济效益和社会效益。
.1.3.2 产品市场预测。
.1.3.3 产品方案与建设规模。
.1.3.4 4万吨氯酸钠的生产工艺技术、生产装置。
.1.3.5 厂址的选择、与生产装置相应的总图、水、电等公用工程设施及装置建筑等。
.1.3.6 项目投资估算、装置建成后的社会、经济效益评价。
.1.3.7 项目进度、装置定员、环境保护及劳动保护、安全卫生、消防。
.1.3.8 厂外工程、供热、供水、机、电、仪修及办公、生活福利设施、运输设备等均利用现有设施，本项目不新增加。
.2 研究的简要结论
.2.1 本项目的建设符合国家产业化政策和产品发展方向。
.2.2 我国原盐资源非常丰富，项目建成后，主要原材料原盐的供应有保证。
.2.3 本项目工艺技术成熟，设备运行可靠。
.2.4 氯酸钠在我国有较强的市场生命力，其发展前景很好。
.2.5 本项目建成后，经济效益好，并且抗风险能力强。
综合分析：
本项目具有原材料丰富，基础条件好，交通运输十分方便，产品经济效益高，社会效益好；项目抗风险能力强；工艺技术成熟；设备运行可靠；产品符合国家产业政策，发展前景好等特点。
附主要技术经济指标见表1-1。

表1-1 主要技术经济指标表
序号
项 目 名 称
单 位
数 量
备 注
1
生产规模

氯酸钠
t/a
20000

2
产品方案

氯酸钠
t/a
20000

3
年操作时间
h
8000
以电解计
4
主要原辅材料用量

4.1
氯化钠
t/a
11600

4.2
纯碱
t/a
160

4.3
烧碱
t/a
320
NaOH≥30%
4.4
盐酸
t/a
560

4.6
红矾钠
t/a
2

5
公用动力消耗

5.1
供水

一次用水量
m3/h
21.7
平均用量

循环水用量
m3/h
500

5.2
供电

设备容量
kW
16489.9

需要容量
kW
14919.9

5.3
供汽

平均用汽量
t/h
1.4

6
三废排放量

6.1
氢气
m3/h
2160
处氢纯化后送双氧水厂、宝石厂
6.2
废水
t/d
30

6.3
废渣
t/a
84
以干基计
7
运输量
t/a
32420

7.1
运入量
t/a
12020

7.2
运出量
t/a
24020

8
总定员

40

其中：生产工人
人
32

技术人员
人
6

管理人员
人
2

9
总占地面积
m2
7000

10
全厂建筑面积
m2
1960

11
工程总投资额
万元
3200

11.1
固定资产投资
万元
3000

其中：建设投资
万元
3000

建设期利息
万元
0

11.2
流动资金
万元
200

12
年销售收入
万元
8000
达产年(含税)
13
年总成本
万元
5221.4
年平均
14
年平均利税
万元
2818.6

15
年平均利润
万元
2301.37

16
财务评价指标

16.1
静态指标

投资利税率
%
72
平均年

投资收益率
%
54
平均年

投资回收期(包括建设期)
年
3.0
税前

全员劳动生产率(平均年)
万元
200
按销售收入计
16.2
动态指标

财务内部收益率
%
37
税前

财务净现值
万元
5940.13
税前

财务内部收益率
%
29
税后

财务净现值
万元
4480.71
税后

2 市场预测
2.1氯酸钠国内外概况
2.1.1产品用途
氯酸盐是无机盐工业的重要品种，而氯酸钠是氯酸盐中最重要的产品之一。 氯酸钠在工业上用途十分广泛，主要用于制造二氧化氯、亚氯酸钠及高氯酸盐、氯酸盐，还用于除草剂、氧化剂、造纸、印染、火柴、焰火、炸药、鞣革、医药、铀矿处理及海水提溴等。
2.1.2 产品现状
2.1.2.1 国外情况
目前世界上氯酸盐的总生产能力约400多万吨，主要集中在加拿大、美国、中国、芬兰、法国、瑞典、俄罗斯等国。
国外氯酸盐的生产，第二次世界大战以前主要是氯酸钾，如1946年氯酸盐世界总产量约15万吨，而氯酸钾产量为10万吨。1946年后，氯酸钠产量逐年猛增，现已占氯酸盐的主导地位，约占氯酸盐总产量的90%以上。2006年世界主要国家和地区氯酸钠生产能力见表2-1，世界主要国家和地区氯酸钠的消费构成见表2-2。
表2-1 2006年世界主要国家和地区氯酸钠生产能力表
序 号
国家和地区
生产能力（万t/a）
1
北 美
261

其中：美国
143

加拿大
118
2
南 美
6
3
西 欧
85
4
日 本
10

合 计
362
表2-2 世界主要国家和地区氯酸钠消费构成表
国家和
比例（%） 地区

消费构成
北 美
西 欧
日 本
造纸、纸浆二氧化氯漂白
94.0
84.0
73.0
氯酸盐、亚氯酸盐、高氯酸盐
4.0
7.8
6.0
农用、除草剂
1.0
4.2
5.0
铀
1.0
0.5
0
其它
0
3.5
16.0
合 计
100
100
100
2.1.2.2 国内情况
我国生产氯酸盐的历史已有60余年，1949年全国氯酸钾总产量为171吨，1956年开始生产氯酸钠，1974年开始生产高氯酸钾。1980年全国氯酸盐总产量为1.93万吨，至1995年全国氯酸盐总产量为8.87万吨，1995年全国氯酸盐总产量是1949年总产量的513倍，是1980年的4.55倍。2000全国氯酸盐生产能力为18.68万吨，2009年全国氯酸盐生产能力约50万吨（见表2-3）。2000年至2006年年平均增长13.0%。2009年全国氯酸钠的主要生产厂家及生产能力见表2-4。
表2-3 2006年全国氯酸盐生产能力及产品比例表
产 品
生产能力（万吨）
占氯酸盐比例（%）
氯 酸 钾
15
27.3
氯 酸 钠
32
58.2
高氯酸盐等
8
14.5
合 计
55
100.0
注：本表中氯酸钠生产能力未包括氯酸钾和高氯酸盐的生产中所需氯酸钠的生产能力及纸厂自备氯酸钠的生产能力。
表2-4 2009年全国氯酸钠的生产厂家及生产能力表
序号
生产厂家
生产能力(万吨)
备 注
1
内蒙氯酸盐厂
8

2
青海苏青氯酸盐有限责任公司
5

3
湖南新恒光科技有限公司
4

4
成都正峰盐化工有限责任公司
4

5
福州第一化学品有限公司
3

6
四川长寿化工总厂
2

7
广西贺县化工厂
1

8
湖南芷江氯酸盐厂
1

9
福建泉州氯酸盐厂
1

10
合计
29

注：表中氯酸钠生产能力未包括纸厂自备氯酸钠生产及高氯酸钾及氯酸钾的氯酸钠生产能力。
2.2 二氧化氯概况
2.2.1 二氧化氯的用途
二氧化氯是以氯酸钠为主要原料生产的一种优良漂白剂和高效氧化剂，其漂白效率相当于氯气的2.63倍，是漂粉精的3.29倍。在发达国家已大量应用于纸浆和其它纤维的漂白上，在水处理、食品消毒、酚和含酚废水处理等方面也被广泛采用。近年来，二氧化氯的用途还在不断拓宽。例如，宾馆、医院、餐厅、饭店杀菌消毒，面粉、油脂、食糖精炼、皮革脱毛等，饮料杀菌领域也开始应用。
2.2.2 二氧化氯作纸浆漂白的优点
2.2.2.1 在纸浆漂白时，能彻底去除色素和杂质，可以提高纸浆白度，并长期保存不返黄。
2.2.2.2 缩短纸浆漂白工艺，由原有五段漂白变为三段漂白，大大简化了工艺流程及设备。
2.2.2.3 性能柔和，不损伤纤维。
2.2.2.4 不会在漂白物上留下异味。
2.2.2.5 更重要的一点是大大减少和消除纸浆厂排出废水中的有机氯化合物（致癌物）的含量。
到目前为止，还未发现一种在成本以及纸浆白度与强度方面超过二氧化氯的替代品，因此在发达国家，二氧化氯已成为当前唯一的大规模工业用纸浆漂白剂。
2.2.3 二氧化氯在我国用于纸浆漂白的前景
国外为什么氯酸钠工业发展如此迅速，主要是由于造纸工业纸浆漂白剂——二氧化氯的迅速推广，促进了氯酸钠工业的发展。
国外由于环保部门对造纸、纸浆厂排污中有机氯化物含量要求严格，化学纸浆厂大部分改造以二氧化氯代替氯漂白，因此对氯酸钠需求量增长很快。以美国为例，1955年木浆漂白用氯酸钠含量为1.81万吨，1970年用量增至13万吨，1979年用量22万吨，1987年用量为40.7万吨，1990年用量为59.2万吨，2000年用量达83万吨，2009年用量约160万吨。
轻工部在“六五”期间曾将纸浆二氧化氯漂白工艺列为国家重点攻关科研课题，通过研究确定二氧化氯在纸浆中漂白效果很好，其漂白白度大大高于传统的氯漂，同时纸张长期存放不返黄，采用二氧化氯漂白不破坏纸浆纤维强度，并降低纸浆废水中有机氯化物含量，这些优点都是肯定的，但由于二氧化氯发生装置设备腐蚀的问题没有解决，加上我国环保部门没有明确的规定，造纸厂改造的压力不大，我国造纸厂规模小，且较分散等原因，致使二氧化氯用于纸浆漂白工作纸浆漂白工作进展不大。
“七五”期间我国造纸工业发展较慢，1990年纸和纸板总产量约1372万吨，是1985年产量的1.5倍。1995年纸和纸板总产量约2400万吨，2000年3090万吨，2001年为3280万吨，2005年为5500万吨，2009年为7500万吨，预测2010年将突破8000万吨。
从我国发展的规划情况看，我国将氯酸钠用于造纸行业已成定局。二氧化氯用于纸浆漂白的前景乐观。
2.3 市场预测
2.3.1 国际市场
1990年世界主要地区氯酸钠的总消费量144.4万吨，其中北美氯酸钠消费量为96.5万吨，到1992年北美氯酸钠需要量为134万吨，1993年为147万吨，2000年北美氯酸钠的需要量达183.4万吨，2009年约300万吨。从上述可以看出国际市场上氯酸钠的市场需要量是很大的。
在20世纪八十年代至九十年代，北美氯酸钠消费量每年都以8~12%的高速度增长，2000年至2009年年平均增长5.4%，这说明氯酸钠的市场一直是很好。
2.3.2 国内市场
我国氯酸盐的生产很长一段时间一直以氯酸钾为主。近几年氯酸钠的生产发展较快，1995年我国氯酸钠生产能力约1万吨，占全国氯酸盐的总生产能力的10.21%，到2006年全国氯酸钠生产能力为21.4万吨，占全国氯酸盐的总生产能力的55.01%。1995年至2006年氯酸钠生产能力年平均增长32.11%。从以下几个方面分析我国氯酸钠的市场前景。
2.3.2.1 氯酸钠在造纸工业的市场前景
我国氯酸钠工业的发展，主要取决于造纸工业纸浆漂白工艺。现从以下几个方面分析我国氯酸钠在造纸行业的市场前景。
（1）从我国纸张的进口情况分析氯酸钠的市场前景
我国是造纸的发明国，但是目前我国纸张和纸浆远远不能满足国民经济各部门的需要，国家每年尚需花费大量的外汇进口纸板、纸浆和纸张。近几年全国纸张进口情况见表2-5。
表2-5 1999~2005年间全国纸张进口情况表
年
进口量（万吨）

名 称
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
纸和纸板合计
652.3
597.1
586.7
636.94
634.71
650.48
538.58
纸浆
306.9
334.5
490.4
526.49
603.4
733.48
771.42
废纸
205.6
371.4
641.9
687.26
938.18
1206.27
1550.57
合计
1164.8
1303.0
1719.0
1850.69
2176.29
2590.23
2860.57
从上表可以看出我国纸张进口量还是很大的。如果按照以产顶进口每年生产600万吨高白度纸浆计，年需二氧化氯漂白剂18万多吨，生产18万吨二氧化氯将需要氯酸钠31.5~33万吨。
（2）从我国引进建设的造纸项目分析氯酸钠的市场前景
为了满足我国国民经济各部门标准纸张和纸浆的需要，改变我国造纸行业的落后面貌，改变我国造纸行业的落后面貌，减少进口纸浆量，原轻工部从“八五”期间起把发展高白度纸浆作为主要任务来抓。“八五”至“九五”期间引进建成的纸浆厂见表2-6。“十五”至“十一五”引进建设的纸浆厂见表2-7。
表2-6 “八五”至“九五”期间引进建成的纸浆厂
序号
企业名称
生产能力（万t/a）
备 注
1
吉林石砚造纸厂
6

2
辽宁全城造纸集团有限责任公司
5

3
四川宜宾纸业股份有限公司
10

4
福建青山纸业股份有限公司
15

5
湖北晨鸣汉阳纸业有限公司
3.5

6
广东广宁纸浆厂
10

7
福建龙岩造纸厂
3.5

8
内蒙古扎兰木造纸厂
5

9
福建星光造纸集团公司
7

10
吉林造纸集团有限公司
10

11
黑龙江佳木斯纸业集团有限公司
6

12
广西贺代有限责任公司
5

13
广西柳江造纸厂
5

14
四川雅安浆化厂
5

15
福建越秀邵武制浆造纸有限公司
5

16
广西南宁凤凰纸业有限公司
10

17
湖南岳阳纸业集团有限公司
3.5

18
内蒙古富伦纸业公司
5

19
广州造纸有限公司
5

20
云南保山造纸厂
3.5

21
福建将乐造纸厂
5

22
佳木斯纸业集团有限公司
8.5

23
辽宁鸭绿江造纸厂
5

24
黑龙江齐齐哈尔造纸厂
5

25
云南思茅云景林纸股份有限公司
6

26
日照木浆厂
17

27
丹乐造纸厂
10

28
牡丹江纸厂
10

29
珠海全光造纸厂
30

合计
224.5

表2-7 “十五”至“十一五”期间引进建成的纸浆厂
序号
企业名称
生产能力（万t/a）
备 注
1
湖南岳阳纸业集团有限公司
20

2
湖南沅江纸业集团有限公司
20

3
湖南怀化木浆厂
40

4
海南金海木浆厂
100
于2005年投产
5
海南金海木浆厂
160
批准建设中
6
广东港江木浆厂
70

7
贵州赤天化浆厂
25

8
泰格林纸业集团
30

9
山西宏德纸业
30

10
山东晨鸣纸业集团
25

11
山东博汇纸业集团
20

12
江苏张家港华县纸业
50

13
江苏镇江金东纸业有限公司
500
120万吨化学浆
14
浙江景兴纸业
30

合计
1120

我国引进建设的纸浆厂全部采用二氧化氯漂白，将需要氯酸钠68.9万吨。
2.3.2.2 从我国造纸工业现状分析氯酸钠的市场前景
我国1952年机制纸及纸板总产量为37.2万吨，经过几十年的努力，到2006年为6000万吨，比1952年增长了160.3倍。1952年至2006年54年中年平均递增9.87%。近几年我国纸及纸板总产量见表2-8。
表2-8 1952~2001年全国纸及纸板总产量表(单位：万t)
年 份
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
纸及纸板总产量
3090
3280
3604
4300
4724
5500
6000
目前我国纸及纸板的总消费量虽居世界第二，年人均消费水平也由1952年的1.2kg增至2006年的46.1kg，但与世界人均消费水平还有一定差距，与发达国家相比相差还很大。2005年世界人均消费59.1kg，其中消费量排在前30位的国家人均消费量232.5kg，人均消费量超过300kg的有芬兰336kg、美国335.5kg，其余是比利时271kg、日本257.5kg、加拿大238.8kg、丹麦226kg、瑞士220kg、台湾219.2kg、荷兰214.5kg、香港211.8kg、英国208kg、瑞典207.4kg、德国198.4kg、澳大利亚188.2kg、新加坡182.5kg、挪威179.8kg、卢森堡173.8kg、法国168.1kg、韩国161.8kg、意大利150.2kg。我国要达到世界人均消费水平，其造纸还有很大的空间。要达到世界消费先进水平，其造纸的空间还非常大。
我国造纸工业解放后的几十年中虽取得了高速发展，目前生产能力居世界第二位，但当前行业的整体水平还比较落后，主要是规模小、效率低、环境污染严重，在环境污染方面，仅以水污染为例，按保守的估计，当前造纸工业每年排入各种水体的有机物污染负荷（BOD5计）使一些自净能力低的水体已达到无法利用的程度。国外由于环保部门对造纸、纸浆厂排污中有机氯化物含量要求严格。20世纪八十年代以来，北美和西欧在造纸业中出现了基本无氯漂白法（ECF，即采用氯酸钠衍生的二氧化氯漂白）和完全无氯漂白法（TCF，即采用过氧化氢和臭氧等漂白）。尤其是近10年，造纸业漂白基本上完成了向上述两种方法的转变。目前，西欧纸浆漂白几乎100%使用二氧化氯漂白，只有西班牙和葡萄牙尚有1~2个纸浆厂使用氯气漂白，北美也基本完成了用二氧化氯代替氯作为漂白剂。而我国除引进建设的纸浆厂外，国内造纸业基本上还是采用氯漂白。致使我国造纸工业对水体环境污染非常严重。从人类环境保护的角度，纸浆厂排污中有机氯化物的含量一定会受到限制。2006年我国纸及纸板总产量为6000万吨。若10%采用二氧化氯漂白，则需要氯酸钠约33万吨。采用二氧化氯对6000万吨纸按不同比例漂白，其氯酸钠的用量见表2-9。
表2-9 6000万吨纸按不同比例采用二氧化氯漂白氯酸钠的需用量表
纸浆采用二氧化氯漂白的比例（%）
10
20
30
40
50
氯酸钠的需用量（万t）
33
66
99
132
165
从上表可以看出2006年生产的6000万吨纸及纸板若30%采用二氧化氯漂白，则需用氯酸钠量约99万吨。
综合上述几点，我国氯酸钠在造纸行业的市场前景非常好。由氯漂过渡到二氧化氯漂白纸浆是环境保护的要求，它必将促进我国氯酸钠工业的发展。
2.3.2.3 氯酸钠在水处理方面的市场前景
氯酸钠在水处理方面主要是应用氯酸钠衍生的二氧化氯。在城市饮用水和污水处理中，国际上通常采用3种消毒方式，即液氯消毒、二氧化氯消毒和臭氧消毒。我国基本上是采用液氯消毒。近几年我国有关部门在对饮用水质的调查中发现，各地的饮用水中有各种不同属性的有机物约300多种，其中三氯甲烷（THMs）含量最为突出，在一些地方的饮用水中THMs含量高达310μg/l。另外，氯化天然水除产生三氯甲烷外，还可产生氯代酚和二氯飞腈等有机氯化物，这些有机氯化物均具有致癌或突变作用。为此，美国饮用水质修正案规定水中总三氯甲烷（THMs）的最大浓度不能超过100μg/l。二氧化氯与液氯消毒相比，两者的消毒体系非常相似，但二氧化氯消毒不会与水中的有机物产生三氯甲烷，不会产生氯化胺，却能破坏酚、硫化物、氰化物和其他许多有机物。与臭氧消毒相比，二氧化氯消毒投资少，产率高，在水中的滞留时间长，能够有效地杀除和控制各种细菌，同时也不会与水中的溴化物、次溴酸物反应产生对人体有害的物质。由此可见，二氧化氯不仅是一种比液氯更有效的杀菌剂和杀病毒剂，且其能力仅次于臭氧，消毒过程中几乎不形成三氯甲烷和挥发性有机氯，同时生成总有机氯化物要比液氯少得多，其取代液氯作为饮用水的消毒剂已成为时代的必然。在欧洲国家和美国已得到了普遍应用，而我国则刚刚起步。各科研院所和自来水公司都已纷纷开展研究，并取得了一定的成绩。可见，二氧化氯在水处理方面的开发应用前景广阔。
2.3.2.4 在其他方面的市场前景
氯酸钠与酸作用生成二氧化氯，二氧化氯与稳定剂经特殊加工处理后可制成稳定性二氧化氯。由于稳定性二氧化氯无色、无味、无腐蚀性，性质稳定，便于贮存和运输，使用安全，用途比较广泛，已被世界卫生组织（WHO）列为A级高效安全消毒剂，它具有广谱、高效、无毒、用量少、能力强、药效长等优点，对一些细菌的杀死率为100%，可广泛用作水处理剂，饮食、卫生、防疫方面的消毒杀菌剂，空气净化清新、新型洗涤剂和消毒剂等。由此可见，由氯酸钠衍生的稳定性二氧化氯的广泛应用，将为氯酸钠的市场带来广阔空间。
综合以上分析，氯酸钠在我国有非常广阔的市场前景。目前国内氯酸钠的市场供应较紧张。
2.4 产品价格的分析和确定的原则
目前国内氯酸钠的市场销售价为3500~4400元/吨左右。而目前国内氯酸钠产品市场供应偏紧，一段时期内氯酸钠产品的价格将稳中有升。本报告中氯酸钠产品价格按市场价偏低取值，取值为3600元/吨。
3 产品方案及生产规模
3.1 产品方案及生产规模
3.1.1 产品品种：氯酸钠。
3.1.2 产品规格及质量标准
产品质量符合GB/T1618-1995标准（见表3-1）。
表3-1：GB/T1618-1995标准
指 标 名 称
指 标
一级品
二级品
氯酸钠 % ≥
99.0
98.5
水分 % ≤
0.10
0.20
水不溶物 % ≤
0.01
0.03
氯酸钾 % ≤
0.60
1.0
氯化物（以Cl计） % ≤
0.06
0.20
溴酸盐（以BrO3计） % ≤
0.07
0.09
铬酸盐（以CrO4计） % ≤
0.007
0.01
铁 % ≤
0.03
0.05
3.2 生产规模
3.2.1 生产规模为年产2万吨氯酸钠。
3.2.2 年生产时间
年生产时间按8000小时计。
4 工艺技术方案
4.1 原料路线确定的原则和依据
电解法生产氯酸钠的主要原料是氯化钠。我国盐资源非常丰富，目前是产大于销。本项目拟选择工业用盐作为生产中的原料。
4.2 工艺技术方案的选择
4.2.1 盐水工段
盐水精制原理采用烧碱、纯碱、氯化钡法，过量碱采用盐酸中和。
主要反应式：
2NaOH+Mg2+=Mg（OH）2↓+2Na+
Na2CO3+Ca2+=CaCO3↓+2Na+
BaCl2+SO42-=BaSO4↓+2Cl-
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
NaOH+HCl=NaCl+H2O
盐水精制的方法采用低温蒸发真空结晶回头母液和板框压滤盐水，经化盐桶氯化钠饱和，进入预处理器加入烧碱除去镁，再进入后反应槽加纯碱除钙，再进入种植膜过滤器，过滤后的精制盐水，调节红矾纳浓度送精制盐水贮槽。预处理器的渣和膜过滤器的渣均排入渣池，再用泥浆泵打入板框压滤机压滤，压滤水回化盐，渣干堆。
4.2.2 电解
主要反应式：
NaCl+3H2O+6e=NaClO3+3H2↑
电解工序是氯酸钠生产的重要工序，选用适宜的电解槽是氯酸钠生产的关键。
4.2.2.1 国内氯酸盐电解槽的发展过程
（1）石墨阳极电解槽
石墨阳极电解槽在我国使用的历史最早最长，且石墨价廉易得，故电解槽造价低。但由于该槽阳极承受的电流密度小，电耗高，修槽频繁，工人操作环境不好，劳动强度大等原因，于70年代末期，该槽型在我国逐步被淘汰。
（2）陶基PbO2电解槽
陶瓷基体二氧化铅电解槽在我国于70年代末期应用于氯酸盐电解，在一段时间里，逐步取代石墨阳极电解槽。该电解槽结构简单，阳极价廉，能承受较大的电流密度，但机械强度不够好，槽电压较高，电耗高，目前国内除高氯酸盐还在应用外，氯酸盐电解已经淘汰。
（3）单极挂式金属阳极电解槽
该槽型在我国出现于80年代初期。该槽结构简单，阳极能承受较大电流密度。由于电耗高和环境污染等，该槽于90年代中期被淘汰。
（4）外循环式金属阳极电解槽
A、法国Krebe电解槽
大连氯酸钾厂从法国引进Krebe电解槽于1987年10月正式投入运行。该套设备花了167万美元，生产能力为2500t/a氯酸钠。电解部分由15只单极电槽和5个化学反应器组成。其主要技术经济指标见表4-1。
表4-1 法国Krebe电解槽主要技术经济指标
序 号
项 目
技术经济指标
1
单槽电流 KA
33
2
单槽电压 V
3.0~3.45
3
阳极面积 m2
12
4
电流密度 A/m2
2750
5
电流效率 % 气相
95

% 液相
93
6
电解电耗 kW·h/t·NaClO3 ≤
5070
7
电解液浓度 NaClO3 g/l
550~570

NaCl g/l
100~120

Na2Cr2O7 g/l
4~5

槽温 ℃
80±2

槽液 PH
6.3~6.7
B、芬兰NOKIA电解槽
福州第一化工厂1985年开始与芬兰NOKIA公司谈判，并于1987年与该公司签订了购买1万t/a氯酸钠电解槽的合同，设备于1989年10月中旬到达上海港，于1990年12月正式投入运行。电解槽成套设备总价357万美元。该套设备由22只电解槽、1只化学反应器、1台热交换器组成，其主要技术经济指标见表4-2。

表4-2 芬兰NOKIA电解槽主要技术经济指标
序 号
项 目
技术经济指标
1
单槽电流 KA
90
2
单槽电压 V
2.6~3.1
3
阳极面积 m2
43
4
电流密度 A/m2
2100
5
电流效率 % 气相
95
6
电解电耗 kW·h/t·NaClO3
4650
7
电解液浓度 NaClO3 g/l
500~550

NaCl g/l
100~110

Na2Cr2O7 g/l
2

槽温 ℃
80

槽液 PH
6.3~6.5
C、国产外循环金属阳极电解槽
随着国外氯酸盐先进电解槽的引进消化，推动了国内电解技术的发展，国内相继出现了单极气提外循环式电解槽和外循环式复极氯酸盐电解槽，该类电解槽具有电流效率高，电耗低，单槽产量高，密封好，污染小等优点，其主要经济技术指标见表4-3。
表4-3 国产氯酸盐电解槽主要技术经济指标
序号
项 目
FA-Ⅱ60B
D83-Ⅱ
BE-13
1
槽型
单极
单极
复极
2
电流 A
60000
6000
26000
3
阳极面积 m2
30
3.5
13
4
电流密度 A/m2
2000
1700
2000
5
槽电压 V
2.7~3.1
3.0~3.4
2.9~3.4
6
电流效率 %
>93

90~93
7
直流电耗 kW·h/t·NaClO3≤
4810
5340
5060
8
电解液浓度 NaClO3 g/l
500~550
410
500~550

NaCl g/l
100~110
130
100~110

Na2Cr2O7 g/l
2
2
2
9
槽温 ℃
80
70~80
80
10
槽液 PH
6.3~6.7
6.3~6.7
6.3~6.7
11
单槽产量 NaClO3 t/a
270
25
110
说明：
(1) FA型槽还有FA-Ⅱ40B、FA-Ⅱ20型和FA-Ⅱ26型电解槽。该槽型在1万t/a氯酸钠时仅一个反应器。
(2) BE型槽还有BE-8和BE-10电解槽，该电槽由4个单槽带1个反应器，1万t/a氯酸钠采用BE-13型电解槽需要22个反应器左右。
(3) D83-Ⅱ型槽，3个电解槽带一个反应器。
4.2.2.2 电解工艺选择小结
综合上述，本项目选择FA-Ⅱ60B单极气提外循环电解槽。FA-Ⅱ型电解槽的主要技术经济指标已接近国外先进水平。电槽原理、结构与国外先进槽型相比大同小异，实质上是引进芬兰NOKIA电槽的先进技术，吸收法国Krebe电槽之优点，属国内消化的产物，且该电槽在国内已经生产运行了10多年，具有电耗低，操作简便，易于控制，造价低，彻底消除了氯气污染等