碳达峰碳中和控制指引氯碱行业.docx

高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南（2023年版）附件8：纯碱行业节能降碳改造升级实施指南解读中国纯碱工业协会窦进良2023年2月18日目录010203行业发展现状技术、能耗现状指南解读一、行业发展现状氯碱主要产业链图IK氯碱行业在国民经济中的地位与作用氯碱行业是以盐和电为原料生产烧碱、氯气、氧气的基础原材料产业。行业氯碱产品种类多，关联度大，下游产品达到上千个品种，具有较高的经济延伸价值，广泛应用于农业、石油化工、轻工、纺织、建材、电力、冶金、国防军工等国民经济各个部门，在我国经济发展中具有举足轻重的地位，井与人民生活密切相关。此外，氯碱行业为含氯消毒剂的主要生产来源，氯碱企业所生产的各类含氯消毒用品原料和产品，为疫情防控提供消杀物资保障。据有关部门测算，1万吨氯碱产品所带动的一次性经济产值在10亿元人民币以上。目前氯碱行业直接就业人数达30万，同时与氟碱相关联的产业达30多个，企业上万家，固定资产近1万亿元，涉及就业超百万人。我国大多数氯碱企业为本地区骨干企业，对本地经济发展和就业起到较强的支撑作用。一、行业发展现状2023年，我国烧碱企业新增4家，退出4家，企业数量保持158家，分布于除北京市、海南省、贵州省和西藏f1治区外的省、白治区和直揩市.总产能4507.5万吨,较前一年新增109万吨，退出71.5万吨，产能净增长37.5万吨。2023年，企业平均产能为28.5万吨，行业内第个企业平均规模进一步提升。产能规模在50万吨及以上的企业较前一年增加1家至24家，产能占比升至39%。产能规模低于10万吨的企业降至21家，产能占比3%。2023年我国烧碱产量位于前三位的区域依I11依次为华北、西北及华东三个地区，合计产量占全国总产量近80%,西南、华南及东北地区烧碱产量占比相对较低，分别占比3-5%o产能排名前5名省份依旧为山东、内蒙占、新疆、江苏和沙；I,且产能排名顺序没有变化，前5名省份合计产能占全国总产能50%以上。二、技术、能耗现状工艺技术和奘备水平并肩国际先进水平我国烧碱离子膜电解槽和离子膜全部实现国产化.作为氯碱行业工艺装备核心部分，我国是第三个实现氯碱用离子膜生产制造的国家，国产化离子朦性能稔步提升，应用不断扩大.全部采用离子膜法工艺,能耗达到国际先进水平我国烧碱生产全部采用离子膜法电解工艺，膜极距（零极距）离子膜电解槽在全球应用量最大。行业能耗居于世界先进水平。装备水平和原料电耗相似，用能水平存在差异我国烧碱能效优于标杆水平的生产企业在细化管理和巩固节能降强措施方面精益求精，形成“比学赶超”的良好竞争氛围，发挥了节能减碳引领作用。创新驱动，深挖烧碱节能降磋潜力通过创新与应用,烧碱行业还具有一定的节能降碳空间.首套2MW储氢燃料电池发电站、首套4万吨/年烧碱氧阴极电解装置点亮行业技术创新，自主创新的副产中压蒸汽敏化氢合成炉、固碱加工能量回收技术等为行业节能降碳提供了节靛改造适用技术.三、指南解读IK精准定位，有的放矢现状指南根据国内烧碱行业实际情况、发展预期、技术进展和生产装置整体能效水平等,概括介绍了烧碱行业能效水平总体情况，以及行业节能用能方面存在的问题。细仅细化不同烧取产品能耗要求。从30%烧碱这个基础产品，从液体向固体，细化能耗管控要af1,求。15%产能达到标杆水平，25%产能处于基准水平以下。明确烧碱三种产品能耗标杆水平和基准水平明确。产品规格标杆水平基准水平离子膜法液碱（230%）315千克标准煤/吨350千克标准煤/吨离子膜法液减（245%）420千克标准煤/吨470千克标准煤/吨离子膜法固碱（298%）620千克标准煤/吨685千克标准煤/吨K方向明晰，突出重点嗫加强前沿技术开发应用，培育标杆示范企业加强储氢燃料电池发电集成袋置研发和应用，探索氢减一氢能一绿电自用新模式。加强烧碱蒸发和固碱加工先进技术研发应用。/氢燃料电池发电技术不断成熟，国内配套产业不断完善、进步。，氢能来源是制约发展的关键因素。氯碱副产氧气，品质高，直接适用于氢燃料电池使用。采用氯碱一氢能一绿电自用新模式，可直接节约电解用电量的1/4左右。，在氯碱生产过程中，主要工序包括整流、盐水精制、电解、氯氢处理、蒸发等几大工序，其中电解、蒸发和固麻工序是主要用能工序，合计能耗占比达到90%以上。由于各企业烧碱产品结构不同，蒸发和固碱工序不是必配工序。，加强烧碱蒸发和固碱加工先进技术研发应用对于行业整体节能降碳具有重要意义。三、指南解读K方向明晰，突出重点绿色技术工艺资源优化利用Y余热余压利用公辅设施改造三、指南解读绿色技术工艺。开展膜极距技术改造升级。推动离子膜法烧碱装置进行膜极距离子膜电解槽改造升级。推动以高浓度烧碱和固片碱为主要产品的烧碱企业实施多效蒸发节能改造升级。膜极距（零极距）离子膜电解技术离子膜电解槽节能技术改造是指普通离子膜电解槽通过减小阴阳极间距，降低槽电压，达到节能降耗目的。主要以膜极距（零极距）离子膜电解技术为主，该技术成熟，节能效果明显,已在行业推广运行多年，该电解槽与普通极距离子膜电解槽相比，生产每吨烧碱可节电70-100千瓦时。据不完全统计，目前行业还有近百万吨离子膜电解槽未实施膜极距技术改造，每年还可节约1亿度电，具有较大改造升级潜力。多效蒸发技术三效逆流蒸发技术已成为烧碱蒸发的主流技术，鼓励具备条件的企业实施蒸发技术和装备的升级。四效逆流蒸发技术还可进一步降低蒸汽消耗，开展蒸发和固减加工工艺和装备优化改进、用能替代和能量回收工作，节能优势更加明显。资源优化利用。促进可再生能源与氯碱用能相结合，推动副产氢气高值利用技术改造。在满足氯碱生产过程中碱、氯、氢平衡的基础上，采用先进制氢和氢处理技术，优化副产氢气下游产品类别。烧碱行业 新能源规模化应用光伏、风力、水力、核能、生物质发电，新型电力系统，储能系统，电网调峰调频等. 上下游产业链延伸上游原辅料供应，下游产品多元化，高附加值产品开发. 氢能源应用制氢装备技术，制氢、纯化、储运、加氢站、氢能多联供的完整产业链条.三、指南解读未来产业格局：清洁能源（水能、风光电）+储能（盐穴、化学储能）+化工（氯碱）+氢能+零碳一体化转型发展。二餐化碳捕集消碳工业化工消碳产品余热余压利用。开展氯化氢合成炉升级改造，提高氯化氢合成余热利用水平。开展工艺优化和精细管理，提升水、电、汽管控水平，提高资源利用效率。开展工艺优化和精细管理围绕能新的离子膜更换周期电解槽节能技术机泵节能技术生产过程精益控制智能化，数字化氧化氢合成炉升级改造氯化氢合成是每个氯版企业的史套建设的生产装置，氯气与氢气反应生成氯化氢时伴随释放出大量反应热，完全可以用来副产蒸汽。通过对现有普通氯化氢合成泸升级换代到副产中压蒸汽的氯化氢合成炉，可实现氯化氢合成余热关.用，减少企业外购或自产蒸汽，起到节能降碳效果。目的,全行立氨化氢分成炉生产氯化氢的产能约600万吨，h氯化氢可产生700kg中压蒸汽，若全行业全部应用该项技术，可有29万I中压蒸汽被合理壬.用，节转能力可达35万1cea,目前,该技术在行业内推广普及率为30%,具有较好节能潜力。三、指南解读公辅设施改造。开展针对蒸汽系统、循环水系统、制冷制暖系统、空压系统、电机系统、输配电系统等公用工程系统能效提升改造，提升用能效率。QOcOiQ整体解决方案水轮机取代电机：将换热器势能转移给水轮机做功；高效风机取代传统风机；提高水泵效率在系统工况点运行；泵出口压力与供水压力压差控制最小;合理分配换热器流;攫高换热器换热效率。装置需求与设计匹配优化：泵与管网阻力的不匹配，泵和驱动设备效率偏低，局部阻力偏离、系统水力失衡.烧碱行业节能降碳适用先进技术生产工序节能降碳适用先进技术技术改造点位电解工序膜极距（零极距）离子膜电解槽节能技术改造或电解槽升级换代电解槽离子膜更换周期的节能优化离了膜更换周期氯氢处理工序单塔氯气干燥处理技术二塔或三塔工艺改造为单塔工艺氯气透平压缩机替代液环真空泵F氯气输送压缩装置蒸发工序四效蒸发工艺技术替代三效或一效工艺技术蒸发工艺固碱工序离了脱烧碱熔盐降膜搂发浓缩集成技术液碱浓缩1：艺和装备光热熔盐加热技术氯化氧合成工序副产中压蒸汽氯化氢合成炉技术改造或装备升级换代氯化氢合成炉公辅设施循环水系统节能工艺优化循环水系统通用设备能效提级改造通用设备次,，口，花小，,运三、指南解读K目标明确，有序推进到2025年，烧碱领域能效标杆水平以上产到2025年，能效基准水平以下产能基本清行业节能降碳效果显著.能比例达到4<零.行绿色低碳发展能力大幅增强.