世界工業(yè)氣體領(lǐng)軍企業(yè)在渝建基地

     世界工業(yè)氣體領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)——美國(guó)普萊克斯實(shí)用氣體有限公司,將在重慶建成其在中國(guó)最大的生產(chǎn)基地。5月1日,第十六屆中國(guó)(重慶)國(guó)際投資暨全球采購(gòu)會(huì)(簡(jiǎn)稱(chēng)“渝洽會(huì)”)組委會(huì)透露,普萊克斯將參加本屆“渝洽會(huì)”,而其基地將在明年下半年投產(chǎn),屆時(shí)每日可為重慶工業(yè)企業(yè)提供5000噸液態(tài)氧氣。
    美國(guó)普萊克斯是一家擁有百年歷史的企業(yè),在30多個(gè)國(guó)家設(shè)有氣體生產(chǎn)廠,主要生產(chǎn)、銷(xiāo)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(guān)服務(wù)和技術(shù)。在中國(guó),中石化、中海油、巴斯夫、拜爾、杜邦、寶鋼、韶鋼、中芯國(guó)際等均是其合作伙伴。
    普萊克斯(中國(guó))投資有限公司副總裁張學(xué)濤介紹,普萊克斯已與重慶化醫(yī)集團(tuán)成立合資公司,總投資11億多元,為長(zhǎng)壽化工園區(qū)供應(yīng)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(yīng)商之一,將為長(zhǎng)壽化工園區(qū)提供兩套最先進(jìn)、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(jīng)成為全球工業(yè)氣體一體化供應(yīng)管道系統(tǒng)的典范,下一步,該公司將把設(shè)在長(zhǎng)壽化工園區(qū)的生產(chǎn)基地,打造成中國(guó)的“休斯敦工廠”。同時(shí),他們還將組織專(zhuān)門(mén)的銷(xiāo)售、配送和服務(wù)團(tuán)隊(duì),為長(zhǎng)壽化工園區(qū)企業(yè)提供服務(wù)。
    張學(xué)濤稱(chēng),普萊克斯不僅將在化工領(lǐng)域與重慶合作,還有意涉足本地電子、鋼鐵、汽車(chē)等領(lǐng)域的市場(chǎng)。

“黃金氣體”淺談

廣東省工業(yè)氣體行業(yè)協(xié)會(huì)專(zhuān)家委員會(huì) 劉晟

【何謂“黃金氣體”】

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

一是因?yàn)槠鋺?yīng)用越來(lái)越廣（不被廣泛需求的原料是不會(huì)被視為珍貴的）。以前主要用于照明領(lǐng)域，如光技術(shù)、技術(shù)物理、激光技術(shù)；隨著近幾年建筑門(mén)窗、平板電視、電子芯片、空間衛(wèi)星、核工業(yè)及醫(yī)療領(lǐng)域的大量應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣。目前全球尤其在我國(guó)對(duì)氪氣和氙氣的需求量持續(xù)增長(zhǎng)，市場(chǎng)供應(yīng)緊張，很多國(guó)家已經(jīng)把它當(dāng)成一種戰(zhàn)略物資。2010年世界氪需求量超過(guò)9500萬(wàn)升，氙氣需求量1100萬(wàn)升。中空玻璃窗制造業(yè)是氪氣最大的消費(fèi)市場(chǎng)，占全球氪產(chǎn)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(jià)格昂貴，不斷看漲（實(shí)際上比黃金更珍貴）。特別是氙氣，廣泛被“人造小太陽(yáng)”使用。目前市場(chǎng)氪氣每立方米約0.7~0.8萬(wàn)元，氙氣每立方米從幾萬(wàn)上升到約15~18萬(wàn)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(shuō)，每20萬(wàn)立方米的空氣，才能分離0.4立方米的氪氙混合氣。

【市場(chǎng)分布情況】

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

我國(guó)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(nèi)氪氙塔外，其它空分設(shè)備基本上沒(méi)有安裝，寶貴的氪氙資源白白“放空”。我國(guó)僅有4套大型空分設(shè)備采用國(guó)外技術(shù)能提供氪氙產(chǎn)品，其中武鋼供應(yīng)量占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)70%以上。

【黃金氣體的生產(chǎn)】

由于惰性氣體的物理性質(zhì),在低溫分離空氣時(shí),它們將聚集在液氧中。分離氪和氙需采用大型空分設(shè)備來(lái)實(shí)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(wú)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(jié)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ГОСТ10218—77規(guī)定,應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)和要求。

【空分提取黃金氣體】

據(jù)介紹，大型空分設(shè)備提取氪氙有兩條工藝路線，一是在冷箱內(nèi)設(shè)置氪氙塔，對(duì)主冷凝蒸發(fā)器中的全部液氧進(jìn)行氪氙濃縮。另一種在冷箱外設(shè)置氪氙塔，對(duì)產(chǎn)品液氧中氪氙進(jìn)行濃縮。

【國(guó)內(nèi)進(jìn)展情況】

2011年5月，《寧波日?qǐng)?bào)》報(bào)道，位于寧波開(kāi)發(fā)區(qū)的林德氣體有限公司年產(chǎn)一萬(wàn)立方米生產(chǎn)“黃金氣體”裝置去年年底試運(yùn)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(guó)內(nèi)能分離氪、氙等稀有氣體的，只有武鋼和林德兩家，但武鋼產(chǎn)量較少。該裝置今年的產(chǎn)量大概在1萬(wàn)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(guó)，供不應(yīng)求，明年還將投產(chǎn)一套，產(chǎn)量將增產(chǎn)一倍。寧波廠區(qū)分離提取的氪和氙，其“原料”來(lái)自于林德中國(guó)4個(gè)工廠。也就是說(shuō)林德集團(tuán)在中國(guó)的四個(gè)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(guó)化工報(bào)》報(bào)道，杭州杭氧股份有限公司為滿(mǎn)足氪氙提取裝置的技術(shù)和安全要求，在設(shè)計(jì)上大量采用新技術(shù)及新工藝，成功研制出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氪氙提取裝置。該裝置屬于湖南湘鋼MESSER氣體公司，設(shè)計(jì)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(guó)內(nèi)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(tuán)消息，武鋼氧氣公司“全精餾提取高純氪氙產(chǎn)品技術(shù)的研究與應(yīng)用”項(xiàng)目科技成果，23日通過(guò)省科技廳組織的專(zhuān)家評(píng)審：該技術(shù)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。2005年，武鋼氧氣公司引進(jìn)了德國(guó)林德公司的世界首套實(shí)驗(yàn)型氪氙提取裝置，在操作中武鋼人進(jìn)行多項(xiàng)集成創(chuàng)新，在氪氙產(chǎn)品提取技術(shù)上取得突破性成果。省科技廳的鑒定認(rèn)為，武鋼技術(shù)可使氪氙產(chǎn)品中氟化物雜質(zhì)含量降低到百萬(wàn)分之一以下，純度指標(biāo)優(yōu)于99.999%的新版國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)了解，采取武鋼新技術(shù)后，武鋼氪氙提取裝置的氙氣產(chǎn)品提取率已超過(guò)德國(guó)林德公司原設(shè)計(jì)值，每年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益2334萬(wàn)元。目前，武鋼技術(shù)已被林德公司采納，當(dāng)作標(biāo)樣在馬鋼、首鋼氧氣廠項(xiàng)目中推廣應(yīng)用。

2013年8月《鋼聯(lián)資訊》消息，有著"黃金氣體"美譽(yù)的氪、氙氣體，在http://baike.sososteel.com/doc/view/28203.html邯鋼氣體廠提取成功，產(chǎn)品純度完全能夠滿(mǎn)足GB/T5829-2006《氪氣》高純氪和GB/T5828-2006《氙氣》高純氙合格品標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)河北空白，走在了全國(guó)提取氪、氙氣體先進(jìn)技術(shù)行列，同時(shí)將成為邯鋼非鋼創(chuàng)效的新亮點(diǎn)。2010年5月，邯鋼"稀有氣體氪氙精制產(chǎn)品開(kāi)發(fā)"項(xiàng)目立項(xiàng)啟動(dòng)。三年時(shí)間內(nèi)，該項(xiàng)目歷經(jīng)主設(shè)備進(jìn)口合同簽訂、廠房土建施工、主體設(shè)備安裝等階段。5月，進(jìn)入氪氙產(chǎn)品調(diào)試階段。該廠項(xiàng)目部和崗位職工全程配合外方專(zhuān)家調(diào)整生產(chǎn)工藝流程控制，精細(xì)安排試車(chē)方案，并對(duì)外方專(zhuān)家的調(diào)試計(jì)劃大膽提出了不同意見(jiàn)，大大縮短了調(diào)試時(shí)間。5月21日，氪氣產(chǎn)品首先被成功分離出來(lái)，短短一周后，氙氣產(chǎn)品也被成功分離。

2013年12月5日，中國(guó)通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)與中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)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(huì)，鑒定結(jié)論：該成套裝置填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。

該裝置由上海啟元空分技術(shù)發(fā)展股份有限公司2010年開(kāi)始率先研發(fā)，經(jīng)3年的自主攻關(guān)，開(kāi)發(fā)了用于6萬(wàn)m3/h空分設(shè)備1000Nm3/h液氧中直接提取氪氙技術(shù)，在山東日照盈德氣體有限公司現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)雙方共同安裝調(diào)試獲得成功。產(chǎn)品純度及提取率均超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)；從調(diào)試到達(dá)標(biāo)僅用了2個(gè)月，其周期大大低于國(guó)外同類(lèi)設(shè)備。經(jīng)上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所、華東計(jì)量測(cè)試中心和上海測(cè)試中心近日出具的檢測(cè)報(bào)告稱(chēng)，其高純氪Kr﹥99.9995×10-2(V/V)、高純氙Xe﹥99.9995×10-2(V/V)，而進(jìn)口同類(lèi)設(shè)備生產(chǎn)級(jí)別是五個(gè)9。大于99.9995%的成品價(jià)格要比普通的五個(gè)9的純氙要高出數(shù)倍。同時(shí)，該套設(shè)備的氪提取率要比引進(jìn)設(shè)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(shè)備已獲11份發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利證書(shū)。專(zhuān)家提出，快速增長(zhǎng)的中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)氪氙的需求量巨大，中國(guó)是全球空分裝備最多的國(guó)家之一，而目前大部分空分設(shè)備在冷箱內(nèi)均未設(shè)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(shè)設(shè)備的投資節(jié)省，而且氪氙的提取率高，產(chǎn)品又將上等級(jí)，其經(jīng)濟(jì)意義十分重大；中國(guó)自主的技術(shù)可為在3至6萬(wàn)m3/h的空分設(shè)備，在無(wú)需對(duì)主塔改造的前提下，產(chǎn)出純氪和純氙已成為可能。

【專(zhuān)家建議】

國(guó)內(nèi)已有的或正在開(kāi)建的煤化工空分裝置，包括1000Nm3/h以上液氧儲(chǔ)存的企業(yè)，應(yīng)考慮氪氙回收。專(zhuān)家還建議，目前國(guó)內(nèi)比較普遍的氪氙生產(chǎn)小企業(yè)，采用間隙化手段提取氪氙，而且純度為99.9%，應(yīng)在國(guó)內(nèi)建立數(shù)個(gè)規(guī)模氪氙氣體加工中心，將所產(chǎn)生的低純度的氪氙原料氣集中到幾個(gè)基地，采用新技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?，以極大提高氪氙產(chǎn)品的附加值。