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。 |