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片碱生产现状及发展对策? 我国片碱生产现状及发展对策 1 、我国片碱生产现状 1.1 概况 烧碱从形态上可分为液体烧碱(简称烧碱)和固体烧碱(简称固碱)两种,而从氢氧化钠质量分数上又可分为30%液碱、32%液碱、42%液碱、45%液碱、50%液碱等和73%固碱、95%固碱、96%固碱、99%固碱、99.5%固碱等系列产品。固碱是烧碱生产中的主要产品,由于具有含碱量高、运输方便、易于贮存等优点,在烧碱市场中是畅销产品。据我国海关统计:1999年我国烧碱出口量为222 128 t,比1998年减少15.26%,其中固碱出口130 373 t,比1998增长19.17%,创汇2 707 .16万美元;液碱出口91 755 t,比1998年减少40.11%,创汇971.21万美元。另据国家统计局报道:2001年1~5月我国出口固碱113 718 t,与2000年同比增长190.1%。今后我国烧碱出口量将会继续增加,并且固碱仍将是烧碱出口创汇的主流。 固碱从其形状上又可分为桶装固碱、片碱和粒碱3种。使用桶装固碱时需要破桶,费力,很不方便,且包装成本很高,不受用户欢迎。因片碱投资小,工艺设备简单,效益也好,近些年来大多数桶装固碱厂转为生产片碱。因用塑料包装袋包装,使用特别方便,片碱在国内市场上很畅销,倍受用户青睐。据不完全统计,“九五”初期,国内已有的片碱生产厂为(注:以下厂名均为各厂当时的名称,下同):天津化工厂、大沽化工厂、锦西化工总厂、上海化工厂、巨化化工厂、太原化工厂、广州化工厂、##天原化工厂、宜宾天原化工厂、云南化工厂、新疆烧碱厂、徐州电化厂、盐城电化厂、苏州化工厂、安徽歙县树脂厂、西昌氯碱电化厂等30余家,总产能超过20万t/a。按生产方法分,其中采用升降膜法浓缩技术的只有6家,其余均采用含镍铸铁大锅熬制技术;按氢氧化钠含量,生产73%片碱的1家,生产99%及99%以上片碱的4家,其余厂家生产95%~96%片碱。 近几年来,又有一些氯碱厂对片碱生产工艺进行研发,取得了新的进展:石嘴山氯碱厂2万t/a液碱装置进行了生产固碱的改造,采取特殊的滤盐技术解决了隔膜法片生产工艺中含盐量高的难题,产品达到纯度95%以上的国家标准;内蒙古三联化工股份公司万吨级离子膜固碱工程竣工,固(片)碱产能达到2.5万t/a,其中片碱生产能力达到1.2万t/a(2条片碱生产线),片碱机采用国内最新的NPJ 14 —5.28机;平顶山神马氯碱化工有限责任公司2000年初开工建设5kt/a片碱项目;湖南株洲化工集团诚信有限公司烧碱厂建设1套1.5万t/a片碱装置;四川泸洲鼎力碱业有限公司对45%隔膜碱生产73%(2万t/a,折100%碱)片碱的升膜蒸发工艺技术进行了开发,并于2001年完成设计。 从市场价格看,2002年6月96%的桶装固碱为1700元t/a,而96%片碱为1975~2180元/t,98%粒碱4000元/t;2003年4月99%片碱为2500元/t,98%粒碱仍为4000元/t。由此可见,片碱、粒碱的经济效益比桶装固碱好的多,更具有市场竞争力。 1.2 片碱生产技术 液碱在高温下进一步浓缩呈熔融状,再经冷却、成型,制成不同形状的固碱,其中包括片碱。1965年,Hch Bertrams AG发表了制片碱专利—西德专利1299619(1965年)。 1.2.1 片碱生产工艺流程 采用间歇法锅式蒸煮工艺制得合格的熔融碱,将该熔融碱送至溶碱高位槽(槽底部可用烧煤、烧油或烧其它可燃气体进行保温,槽内液面可用行程开关或溢流装置控制),再将其自高位槽经调节流量加入片碱机下部的弧形碱槽。采用模式蒸发工艺生产的合格熔融碱通过成品分离器的液封装置自流进入弧形槽。片碱机的冷却滚筒表面开有燕尾槽,滚筒下部浸如入弧形碱槽中深度为20~25mm。弧形碱槽靠提升装置保持在所需的位置上或停车时能倒尽槽内熔融碱。滚筒以1.5~3.0r/min的速度缓慢转动。冷却水由滚筒轴承一端的中心引入,从水管上的喷嘴喷出,喷淋冷却滚筒的内表面,之后从另一端轴承的中心引出。冷却水的出口管与水喷射泵连接,形成一定真空,使冷却水能及时排出,保证充分利用冷却滚筒的换热面积。通过调整滚筒的转速与滚筒浸入弧形槽的深度来调节片碱厚度(通常控制在0.8~1.5mm)。随着滚筒的旋转,滚筒外表面凝结的碱层不断被刮刀铲下,即得到片碱。片碱经成品贮斗进入带冷水夹套的螺旋输送器(或称绞龙)。输送过程中,片碱被进一步冷却、破碎,然后包装送入塑料包装袋,经磅秤进行定量包装。 1.2.2 片碱机 片碱生产所需主要设备为片碱机。 片碱机结构特点为: (1)滚筒外表面开燕尾槽(上宽4.5mm、下宽6mm、深3mm,每隔30~50mm开1个槽),增强冷却效果,利于刮片。 (2)滚筒内采用喷淋式的冷却水供给方式,增大冷却液膜的给热系数,改善冷却效果。 (3)片碱机采用浸入弧形碱槽的下给料方式,滚筒表面均匀粘附薄层碱,易控制。 (4)片碱机外壳密闭,以防止外部湿空气进入,避免结晶的碱片受潮或粘结。 国内使用的国产片碱机的主要规格、型号及生产厂包括: (1)Φ800*1000、Φ800*1200,天津大沽片碱机械厂。 (2)Φ1200,天津大沽化工厂;PJ—1200—I,北京化工机械厂;Φ1200*1000*20,广州化工厂。 (3)Φ1400,天津化工厂、无锡红旗设备厂、盐城化机厂、西昌长安机械厂;Φ1400*1200,上海电化厂;Φ1400*1000,四川化工机械厂。 目前,国内许多片碱生产引进了先进的片碱机,如苏州化工厂进口的片碱机,其滚筒表面开的不是燕尾槽,而是宽3mm、深5mm的矩形槽,槽间距20mm,碱膜粘结非常好,几乎没有粉壮碱,片碱温度60℃以下,形状良好。 1.2.3 原料熔融碱的制备 熔融碱的规格因其原料不同而异。对融膜法碱而言,若采用间歇法大锅蒸煮工艺,其原料45%液碱规格为:w(NaCH)≥45%,(NaCL)≤1.3%,w(Na2CO3)≤0.5%,w(NaCL):w(NaOH)≥1:38.5为宜;若采用连续法膜式蒸发工艺,其原料45%液碱规格为:w(NaOH)≥45%,w(NaCL)≤1.3%,w(Na2CoO3)≤0.5%,而w(NaCL):w(NaOH)≥1:34.6为宜。用这两种45%熔融碱均可制得73%和95%的熔融碱。对于离子膜法碱而言,因其纯度高,可直接将32%电解碱采用间歇法锅式蒸煮工艺或采用连续法膜式蒸发工艺制得99%以上的熔融碱。 2 73% 低质量分数固碱 73% 的烧碱在常温下就能凝结为固体,故称为73%固碱。因与其它种类固碱相比,其NaOH质量分数较低,故又称为低质量分数固碱,主要品种有73%桶装固碱和73%片碱。 2.1 73% 低质量分数固碱的特性及优点 对生产厂家而言,生产73%低质量分数固碱能节省大量能源,降低成本;对于配制液碱的用户,使用低浓度固碱可降低成本,经济效益显著。 73% 低质量分数桶装固碱也采用厚度为0.5mm的薄钢板桶包装,使用时只需加热至70℃(其凝固点为62.4℃)便可熔化倒出,不必破桶取碱,因此可重复使用包装桶,节约包装材料,而且劳动强度低操作安全,使用方便;而73%片碱则是采用塑料袋包装,可大大节省包装费用,使用起来更方便。 2.2 73% 固碱的生产方法 生产73%固碱可采用镍制生膜蒸发器。在真空为9.2*104Pa的情况下,45%液碱的沸点为137℃,先送至浓碱罐,由浓碱高位槽,经 转子流量计 控制流量后进入生膜蒸发器,只经一次生膜蒸发,即可制得73%合格的熔融碱,之后可直接制73%桶装固碱,也可经片碱机制成73%片碱。原料液在升膜蒸发器内停留时间短,成品中混入杂质少,其质量除氢氧化钠含量比其它固碱较低外,不影响制成品的质量。 四川泸洲鼎力碱业有限公司开发设计了用于从45%隔膜碱蒸发生产73%片碱的2万t/a(折100%碱)生产能力的生膜蒸发工艺。该工艺是在0.085MPa的真空度下,以45%的隔膜碱为生膜蒸发的原料制73%碱,整个蒸发过程中并无结晶盐析出。其工艺流程为:冷却澄清后的45%碱经碱液过滤器过滤除去浮盐后,进入碱液贮槽,用加料泵从碱液贮槽中抽出,经2台板式预热器预热后进入液碱高位槽,通过流量计进入生膜蒸发器。碱液蒸发产生的二次蒸汽进入水喷射冷凝器后抽出。完成液进入出料缓冲罐,适当冷却后用出碱泵抽至片碱机制片,定量包装后作为商品碱出售。73%片碱机的冷却水的温度低于20℃,夏天气温高时应加入一定量的冷冻水;出碱质量分数控制在(72—74)%。该装置投资少,两套升膜装置总投资不超过400万元,生产73%片碱汽耗在1.3t以下,故能耗低,经济效益好,其生产成本(折100%碱)在1200元/t以内。 2.3 国内73%片碱现状及市场预测 近年来国内也有厂家用30%烧碱生产 73%片碱,较早的是安徽省歙县树脂厂,用由台商提供的1套 外循环蒸发器 生产。最近,云南红云氯碱有限公司、黑龙江佳木斯黑龙农药化工股份有限公司等都用类似装置生产73%片碱,但均用离子膜液碱作原料。 美国DOW化学公司生产的73%碱很受用户欢迎。近年来,随着市场需求的变化,低质量分数(30%)液碱的销售日趋困难,而高质量分数固碱,特别是片碱、粒碱及73%低质量分数固碱的销售却倍受欢迎。片碱在国际市场上日益兴旺,在国内市场也深受用户的青睐,就连全国各地异军突起的清洗油烟机零散用户,也都是采用片碱清除油污,使用非常方便。 3 我国固碱发展策与建议 3.1 加快烧碱产品结构调整步伐 我国氯碱工业经历了半个世纪的发展,已经取得了举世瞩目的成就,烧碱产量居世界第2位,但与世界发达国家相比仍有一定差距。在近几年来烧碱市场不大景气、销售困难、价位下滑、压价竞争比较激烈、货款回笼比较困难的情况下,我国烧碱产品结构急待和优化,应朝着精细化、适用化多元化、系列化方向发展。对于液碱来说,要减少桶装固碱的产量,增加片碱、粒碱,尤其是片碱的产量,因为它们投资小,技术难度低,使用特别方便,深受用户欢迎,特别值得指出的是73%片碱,更节能,生产成本更低,更值得推广。 3.2 适度多发展一些73%低质量分数固碱 73% 低质量分数固碱可常温凝结为固体,使用时只需加热至70℃便可轻而易举地熔化成液体,劳动强度低,操作安全,使用方便,大大减少能耗,降低生产成本,且产品便于贮运。因此,各氯碱厂可适度多生产一些73%低质量分数固碱,对于物资、技术力量雄厚的大、中型企业,生产73%片碱是较明智的选择;对于目前物资、技术力量较差的中、小型企业,也可直接生产73%桶装固碱,经济效益也会大大提高。发展73%低质量分数固碱不仅有益企业调整产品结构,缓解烧碱疲软的被动局面,增加经济效益,同时深受国内外不同需求的众多用户的欢迎。但目前国内73%低质量分数固碱尚没有国家技术标准,呼吁国家有关部门尽快制定73%碱产品的相关系列标准,以利于企业按标准进行生产和推广应用。 3.3 用高新技术和先进适用技术改造和提高我国传统固碱生产技术 多年来,我国大多数固碱生产厂延用传统的间歇法含镍铸铁大锅熬制的方法,不同之处就是采用的燃料各异,多数厂仍采用煤作燃料,少数厂采用副产氢气、重油或把煤制成煤气作燃料等,但均存在工人劳动强度大、操作环境恶劣、热效率低、能耗高、污染严重的问题。 连续法膜式蒸发是目前世界上最先进的固碱生产技术,其原理为:45%的液碱先在升膜蒸发器内预浓缩,再经降膜蒸发器蒸发浓缩制成制成熔融碱,再以桶装固碱、片壮固碱、颗粒固碱等形式包装即为固碱产品。此工艺给热系数大,传热效率高,物料在传热导管内蒸发速度快,停留时间短,碱液一次通过升膜、降膜管,即能达到要求的浓度。升降膜蒸发器及加热系统便于大型化、生产连续化、控制自动化,故在世界上得到广泛应用。 近些年来,我国一些有胆识、有远见的氯碱厂家从瑞士的Bertrams公司引进连续法膜式蒸发装置:山东齐鲁石化公司氯碱厂引进6万t/a降膜浓缩制造粒碱装置,1989年3月建成投产,产品纯度达98.5%~99.0;上海氯碱化工股份有限公司电化厂引进2套降膜蒸发器生产2万t/a99%以上离子膜片碱;西安化工厂引进2万t/a片碱技术,1997年建成投产;四川自贡鸿鹤化工股份有限公司引进5万t/a离子膜片碱装置,其中EV-1、EV-2降膜蒸发器的换热面积分别为146.5、54.7m2,EV-3降膜蒸发器为14个单元,采用天然气/氢气燃烧炉,2000年6月试车投产,并生产出合格的离子膜片碱;1997年岳阳石油化工总厂环氧树脂厂引进膜法技术,采用2台降膜蒸发器将32%的离子膜碱浓缩成50%碱外销,整个过程采用DCS系统自动控制; 另外,江苏无锡化工集团股份有限公司电化厂的2万t/a片碱生产装置为国内首家引进美国BTC公司生产技术,引进全套设备、技术,包括降膜蒸发器、盐箱(升膜蒸发器)、熔盐炉、结片机、包装机、自控仪表、管线、阀门,采用升膜蒸发工艺,由32% 离子膜法液碱 生产≥99%的片碱,技术先进、可靠,1997年10月建成投产,装置运行良好,产品质量稳定。 ? ? 我国一些科研院所和氯碱厂也曾在设计、研发和采用膜式蒸发装置方面作过努力。较早的国产化升膜蒸发技术是由成达化学工业公司完成的,其为印度尼西亚设计了两套1万t/a升膜蒸发装置;南京化工厂、上海氯碱总厂电化厂、广州化工厂等在20世纪70~80年代也曾研发和采用了降膜浓缩装置生产桶装固碱和片碱。近几年来升膜蒸发技术在国内得到较为广泛的应用:黑龙江器化化工有限责任公司、浙江善高化学有限公司、江汉石油管理局盐化工总厂等均利用升膜蒸发技术,将离子膜碱浓缩至质量分数为50~60%。 所有这些都提升了我国的固碱生产技术,调整了产品结构,增加了新品种,降低了生产能耗,减轻了污染,大大提高了经济效益。故此,连续法膜式蒸发工艺将成为我国液碱浓缩和固碱生产工艺的发展方向。 3.4 鼓励科技创新,努力在液碱浓缩制固碱领域掌握核心技术,拥有自主知识产权 目前,我国的固碱生产技术还较落后,虽然从国外引进了一些高新技术和先进适用技术,如引进多套连续降膜浓缩技术装置、喷淋造粒技术装置、滚筒带矩形槽的先进片碱机等,使我国固碱生产技术提高到了一个薪水平。 我国也自行研制、开发成功了一些高新技术和先进的适用技术,如20世纪70年代末,南京化工厂开发出降膜固碱装置,并成功研制出代替镍管作降膜管的EB302管,延长了降膜管的使用寿命;上海氯碱总厂电化厂曾在化工部科技局直接关心下,开展了降膜浓缩制固碱生产方法的研制,自行设计了1套5000t/a膜式固碱生产装置,用45%液碱作原料,经过升膜和降膜两道蒸发工序制成≥95%的固碱。 目前我国生产粒碱的企业多数采用喷淋式造粒技术,其投资均在千万元以上。而大沽化工厂和天津大**合研制开发了生产粒碱的气流流态化造粒技术,并于1993年有1万t/a生产装置建成投产,产品远销韩国及东南亚地区。该技术是我国专家自行开发的独特技术,国外尚未见报道。该技术是专家们冲破传统造粒技术的观念,大胆设想、敢于探索,在实践中认识,去繁从简、反复实践后总结出来的造粒新工艺,是中国人的专利,其技术先进、设备小、投资低、效益高、风险小,正常投产并形成了规模化生产,为我国生产粒碱开辟了一条简捷可行的新途径。 我国以有多个设备制造厂能生产旋转薄膜蒸发器,并在许多企业得到了应用,尤其是南京化工大学开发的20m2大型旋转薄膜蒸发器,由于采用了挠性结构的转子,因而筒体材料可选用不锈钢—碳钢复合板,这不仅减小了不锈钢板厚度,降低了热阻,提高了传热效率,同时内筒不需加工,降低了生产成本,并提高了其使用性能,1台20m2的这种旋转薄膜蒸发器用于从质量分数为30%的液碱生产质量分数为44%的液碱的能力可达1万t/a,蒸汽单耗为1.22t/(t.碱)。 如此等等,大大改善了我国固碱生产技术。只有依靠科技进步和科技创新,才能彻底改变我国传统固碱生产技术的落后面貌。因此,我们必须在不断引进国外液碱浓缩制固碱的高新技术和先进的适用技术的同时,努力发展国内先进的液碱浓缩制固碱技术,大力鼓励科技创新,逐步将液碱浓缩制固碱领域的关键技术由引进、消化为主,转为以自主开发为主,尽快实现由仿制向创新的战略转移,积极发展自己的先进科技,在高起点上掌握核心技术,开发具有中国知识产权的专利技术,尽快赶上发达国家。 , , - 查看更多 4个回答 . 2人已关注
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简介
职业:空气化工产品(中国)投资有限公司 - 设备维修
学校:福建工程学院 - 文化传播系
地区:浙江省
个人简介:谚语可以体现一个民族的创造力,智慧和精神。查看更多
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