劉源源

（云南加萊希安全檢測有限公司，云南 昆明 650000）

氯堿工業(yè)屬基本化學工業(yè)，電解法氯堿工業(yè)是其重要生產方式，該工藝同時產出氯氣，燒堿和氫氣。產品廣泛用于輕工業(yè)，化學工業(yè)，石油化學工業(yè)，紡織工業(yè)，冶金工業(yè)等。

水合肼（又稱水合聯(lián)氨） 是重要的化工原料，為強還原劑，是醫(yī)藥、農藥、染料、發(fā)泡劑、顯影劑、抗氧化劑的原料，還用于鍋爐水去氧、高純金屬制取、有機化合物合成及還原、稀有元素分離，同時還用作火箭燃料及炸藥的制造。隨著技術的進步，社會的發(fā)展，近年來水合肼的應用領域在不斷拓寬。

酮連氮法生產水合肼是目前世界上生產水合肼的重要方法，該工藝以氨、丙酮、次氯酸鈉為原料，先生成酮連氮，后經水解、分離、精制，生產出優(yōu)質的工業(yè)水合肼。由于成本低，具有較強的市場競爭力[1]。該方法使用大量的氯氣和燒堿（生產次氯酸鈉），而產品水合肼既不含鈉也不含氯，氯和鈉最終變?yōu)閹в须s質的氯化鈉水溶液外排，不僅造成環(huán)境污染也浪費了鹽資源。因此，尋求一條以電解法生產的氯、堿、氫供給酮連氮法生產水合肼，水合肼生產排出的氯化鈉回用于電解法生產氯堿，形成鹽循環(huán)利用的工藝是本文要探討的。

1 電化學法生產氯堿工藝簡介

氯化鈉水溶液電解生產氯氣、燒堿和氫氣的工藝，目前國內外多采用膜技術，其中離子膜技術比重逐漸增大，金屬陽極隔膜法所比例在逐步縮小[2-4]。

1）電解法氯堿生產反應式。

2）離子膜法工藝流程。工藝流程簡圖見圖1。

圖1 離子膜法工藝流程圖

國內電解氯堿生產工藝產生的“三廢”，除少數廠家還有少量鹽泥等廢渣外排外，大多數廠家均能在工藝中綜合處置“三廢”，不外排[3]。電解產燒堿聯(lián)產氯氣、氫氣及計水消耗見表1所示。

2 酮連氮法生產水合肼工藝簡介

2.1 酮連氮法主要生產反應式 [1-5]

次氯酸鈉生產反應式為：

表1 電解產燒堿聯(lián)產氯氣、氫氣及消耗品指標

酮連氮生成反應式為：

酮連氮水解生成水合肼反應式為：

2.2 酮連氮法水合肼工藝流程

酮連氮法水合肼生產工藝流程簡圖見圖2。

圖2 酮連氮法水合肼生產工藝流程簡圖

3 對電解氯堿聯(lián)產酮連氮法水合肼生產工藝的討論

以國內某單位多年的生產實踐為例。

3.1 離子膜法氯堿生產酮連氮法水合肼生產工藝

離子膜法氯堿生產酮連氮法水合肼生產工藝見圖3所示[4-5]。

3.2 電解氯堿生產聯(lián)產酮連氮法水合肼與巖鹽開采結合工藝圖

電解氯堿生產聯(lián)產酮連氮法水合肼與巖鹽開采結合工藝圖見圖4所示。

3.3 電解法氯堿生產聯(lián)產酮連氮法水合肼生產工藝經濟效益計算

以10萬t/a隔膜法電解燒堿產量為基數，聯(lián)產氯氣的90%用于酮連氮法水合肼生產，5%氯氣生產鹽酸，5%氯氣產液氯以滿足自用和生產運行中的氯堿平衡。調控產品年產量安排見表2。

圖3 離子膜法氯堿生產酮連氮法水合肼生產工藝

圖4 電解氯堿聯(lián)產酮連氮法水合肼與巖鹽開采結合工藝圖

表2 控產品年產量

如以聯(lián)產H2的90%蒽醌法生產H2O2，再以過氧化氫法生產水合肼。則可產27.5%H2O286897t用于水合肼生產，可生產40%水合肼66740t，則企業(yè)水合肼總產量為164770t。

按目前市場價估算產品銷售收入見表3。

按目前價格主要原材料消耗費用估算見表4。

表3 產品銷售收入估算表

表4 主要原材料消耗費用估算表

表4中，由于90%堿和氯生成NaCl返回使用，扣出工業(yè)鹽費用12699萬元，包括過氧化氫法水合肼時，大項原材料費用為71916萬元，為項目銷售收入的19.48%；不包括過氧化氫法水合肼時，大項原材料費用為60871萬元，為項目銷售收入的29.65%[2]。

4 電解氯堿生產聯(lián)產水合肼的思考

1）采用離子膜法電解氯堿，沒有回收廢鹽水（處理后用于礦鹽開采），則需在廢鹽水處理工藝中安排，生產的固體鹽返回鹽水工段生產電解用鹽水，形成鹽的循環(huán)利用。該鹽屬氯堿合成鹽，含雜質少，有利用于電解氯堿生產的鹽水生產。

2）充分利用電解氯堿生產的氫氣。采用蒽醌法產生過氧化氫，并采用過氧化氫法生產水合肼，綜合利用了電解產生的氫氣，有利于降低過氧化氫生產成本和水合肼的生產成本。過氧化氫法水合肼，無廢鹽水產生，而且生成的甲乙酮連氮不溶于水，易分離，不需蒸餾，其能耗比酮連氮法低。在電解氯堿生產聯(lián)產酮連氮法水合肼的同時，充分利用聯(lián)產的氫資源生產過氧化氫進一步生產水合肼是一舉多得的項目。

3）肼是用途廣泛的強還原劑，如能加大對肼的用途和含肼產品的開發(fā)力度，提高肼的價值,項目前景將更樂觀。