世界工業(yè)氣體領軍企業(yè)在渝建基地

     世界工業(yè)氣體領域領軍企業(yè)——美國普萊克斯實用氣體有限公司,將在重慶建成其在中國最大的生產基地。5月1日,第十六屆中國(重慶)國際投資暨全球采購會(簡稱“渝洽會”)組委會透露,普萊克斯將參加本屆“渝洽會”,而其基地將在明年下半年投產,屆時每日可為重慶工業(yè)企業(yè)提供5000噸液態(tài)氧氣。
    美國普萊克斯是一家擁有百年歷史的企業(yè),在30多個國家設有氣體生產廠,主要生產、銷售和配送大氣氣體、工藝氣體、特種氣體、高性能表面涂料以及相關服務和技術。在中國,中石化、中海油、巴斯夫、拜爾、杜邦、寶鋼、韶鋼、中芯國際等均是其合作伙伴。
    普萊克斯(中國)投資有限公司副總裁張學濤介紹,普萊克斯已與重慶化醫(yī)集團成立合資公司,總投資11億多元,為長壽化工園區(qū)供應工業(yè)氣體。
    他表示,普萊克斯作為全球最大的工業(yè)氣體供應商之一,將為長壽化工園區(qū)提供兩套最先進、最低耗、最環(huán)保的氣體分離配套裝置。目前該公司在休斯敦的工廠,已經成為全球工業(yè)氣體一體化供應管道系統(tǒng)的典范,下一步,該公司將把設在長壽化工園區(qū)的生產基地,打造成中國的“休斯敦工廠”。同時,他們還將組織專門的銷售、配送和服務團隊,為長壽化工園區(qū)企業(yè)提供服務。
    張學濤稱,普萊克斯不僅將在化工領域與重慶合作,還有意涉足本地電子、鋼鐵、汽車等領域的市場。

“黃金氣體”淺談

廣東省工業(yè)氣體行業(yè)協(xié)會專家委員會 劉晟

【何謂“黃金氣體”】

惰性氣體中的氪氣、氙氣被譽為“黃金氣體”。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一是因為其應用越來越廣（不被廣泛需求的原料是不會被視為珍貴的）。以前主要用于照明領域，如光技術、技術物理、激光技術；隨著近幾年建筑門窗、平板電視、電子芯片、空間衛(wèi)星、核工業(yè)及醫(yī)療領域的大量應用，應用領域越來越廣。目前全球尤其在我國對氪氣和氙氣的需求量持續(xù)增長，市場供應緊張，很多國家已經把它當成一種戰(zhàn)略物資。2010年世界氪需求量超過9500萬升，氙氣需求量1100萬升。中空玻璃窗制造業(yè)是氪氣最大的消費市場，占全球氪產量40—50%；雙層中空玻璃充填氪氣后，節(jié)能效果是空氣的兩倍。

二是價格昂貴，不斷看漲（實際上比黃金更珍貴）。特別是氙氣，廣泛被“人造小太陽”使用。目前市場氪氣每立方米約0.7~0.8萬元，氙氣每立方米從幾萬上升到約15~18萬元。

三是惰性氣體在大氣中的含量微乎其微(約1.4ppmKr，0.88ppmXe)。也就是說，每20萬立方米的空氣，才能分離0.4立方米的氪氙混合氣。

【市場分布情況】

全球80%以上的氪氙產量被法國液化空氣公司、美國普萊克斯、德國林德和烏克蘭Iccbick公司所掌控。

我國鋼鐵、石化和煤化工企業(yè)大都配置大型空分裝置，目前除了武鋼等四家公司的空分裝有冷箱內氪氙塔外，其它空分設備基本上沒有安裝，寶貴的氪氙資源白白“放空”。我國僅有4套大型空分設備采用國外技術能提供氪氙產品，其中武鋼供應量占國內市場70%以上。

【黃金氣體的生產】

由于惰性氣體的物理性質,在低溫分離空氣時,它們將聚集在液氧中。分離氪和氙需采用大型空分設備來實現(xiàn)。此外,制備這些惰性氣體的原料可以是合成氨尾氣分離甲烷餾份。無論是第一種情況還是第二種情況,分離和濃縮惰性氣體的結果都是得到氪氙混合氣。該混合氣中,氪和氙的含量按蘇聯(lián)國家標準ГОСТ10218—77規(guī)定,應不低于99.5％。分離這樣的原料氣,可制備出純的和高純的氪氣和氙氣,以適用于現(xiàn)有的標準和要求。

【空分提取黃金氣體】

據(jù)介紹，大型空分設備提取氪氙有兩條工藝路線，一是在冷箱內設置氪氙塔，對主冷凝蒸發(fā)器中的全部液氧進行氪氙濃縮。另一種在冷箱外設置氪氙塔，對產品液氧中氪氙進行濃縮。

【國內進展情況】

2011年5月，《寧波日報》報道，位于寧波開發(fā)區(qū)的林德氣體有限公司年產一萬立方米生產“黃金氣體”裝置去年年底試運行，是目前世界上最大的稀有氣體分離裝置。據(jù)介紹，目前國內能分離氪、氙等稀有氣體的，只有武鋼和林德兩家，但武鋼產量較少。該裝置今年的產量大概在1萬立方米，是從50億立方米的空氣中提純的。稀有氣體目前全部出口美國，供不應求，明年還將投產一套，產量將增產一倍。寧波廠區(qū)分離提取的氪和氙，其“原料”來自于林德中國4個工廠。也就是說林德集團在中國的四個工廠的“氪氙混合氣”，全部集中到寧波“二次提純”。

2011年11月《中國化工報》報道，杭州杭氧股份有限公司為滿足氪氙提取裝置的技術和安全要求，在設計上大量采用新技術及新工藝，成功研制出國內第一臺擁有自主知識產權的氪氙提取裝置。該裝置屬于湖南湘鋼MESSER氣體公司，設計處理能力為24噸/日原料液氧，氪氙混合液的純度為99.9995％，是目前為止國內建造的氪氙混合液純度最高、處理量最大的氪氙提取裝置之一。

2012年11月武鋼集團消息，武鋼氧氣公司“全精餾提取高純氪氙產品技術的研究與應用”項目科技成果，23日通過省科技廳組織的專家評審：該技術國內首創(chuàng)，達到國際領先水平。2005年，武鋼氧氣公司引進了德國林德公司的世界首套實驗型氪氙提取裝置，在操作中武鋼人進行多項集成創(chuàng)新，在氪氙產品提取技術上取得突破性成果。省科技廳的鑒定認為，武鋼技術可使氪氙產品中氟化物雜質含量降低到百萬分之一以下，純度指標優(yōu)于99.999%的新版國家標準。據(jù)了解，采取武鋼新技術后，武鋼氪氙提取裝置的氙氣產品提取率已超過德國林德公司原設計值，每年可創(chuàng)經濟效益2334萬元。目前，武鋼技術已被林德公司采納，當作標樣在馬鋼、首鋼氧氣廠項目中推廣應用。

2013年8月《鋼聯(lián)資訊》消息，有著"黃金氣體"美譽的氪、氙氣體，在http://baike.sososteel.com/doc/view/28203.html邯鋼氣體廠提取成功，產品純度完全能夠滿足GB/T5829-2006《氪氣》高純氪和GB/T5828-2006《氙氣》高純氙合格品標準，填補河北空白，走在了全國提取氪、氙氣體先進技術行列，同時將成為邯鋼非鋼創(chuàng)效的新亮點。2010年5月，邯鋼"稀有氣體氪氙精制產品開發(fā)"項目立項啟動。三年時間內，該項目歷經主設備進口合同簽訂、廠房土建施工、主體設備安裝等階段。5月，進入氪氙產品調試階段。該廠項目部和崗位職工全程配合外方專家調整生產工藝流程控制，精細安排試車方案，并對外方專家的調試計劃大膽提出了不同意見，大大縮短了調試時間。5月21日，氪氣產品首先被成功分離出來，短短一周后，氙氣產品也被成功分離。

2013年12月5日，中國通用機械工業(yè)協(xié)會與中國機械工業(yè)聯(lián)合會在上海聯(lián)合組織主持了“從液氧中提取高純度氪和高純度氙的分離裝置”鑒定會，鑒定結論：該成套裝置填補國內空白，達國際先進水平。

該裝置由上海啟元空分技術發(fā)展股份有限公司2010年開始率先研發(fā)，經3年的自主攻關，開發(fā)了用于6萬m3/h空分設備1000Nm3/h液氧中直接提取氪氙技術，在山東日照盈德氣體有限公司現(xiàn)場，經雙方共同安裝調試獲得成功。產品純度及提取率均超過設計指標；從調試到達標僅用了2個月，其周期大大低于國外同類設備。經上海市計量測試技術研究所、華東計量測試中心和上海測試中心近日出具的檢測報告稱，其高純氪Kr﹥99.9995×10-2(V/V)、高純氙Xe﹥99.9995×10-2(V/V)，而進口同類設備生產級別是五個9。大于99.9995%的成品價格要比普通的五個9的純氙要高出數(shù)倍。同時，該套設備的氪提取率要比引進設備高6.5%、氙提取率高14.5%。

目前，首套液氧中提取高純氪、高純氙設備已獲11份發(fā)明專利和實用新型專利證書。專家提出，快速增長的中國經濟發(fā)展對氪氙的需求量巨大，中國是全球空分裝備最多的國家之一，而目前大部分空分設備在冷箱內均未設置附加精餾塔，如果直接在空分冷箱外從液氧中直接提取氪氙，其投資要比在主冷箱中增設設備的投資節(jié)省，而且氪氙的提取率高，產品又將上等級，其經濟意義十分重大；中國自主的技術可為在3至6萬m3/h的空分設備，在無需對主塔改造的前提下，產出純氪和純氙已成為可能。

【專家建議】

國內已有的或正在開建的煤化工空分裝置，包括1000Nm3/h以上液氧儲存的企業(yè)，應考慮氪氙回收。專家還建議，目前國內比較普遍的氪氙生產小企業(yè)，采用間隙化手段提取氪氙，而且純度為99.9%，應在國內建立數(shù)個規(guī)模氪氙氣體加工中心，將所產生的低純度的氪氙原料氣集中到幾個基地，采用新技術和裝備實現(xiàn)規(guī)模化精制，以極大提高氪氙產品的附加值。