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摘 要 离子膜法氯碱工艺具有产品质量高、工艺简单、能耗低、环境友好等优点,目前已逐渐替代传统工艺。本文介绍了目前中国离子膜法氯碱生产技术的发展概况并展望了中国对该工艺的技术创新。
关键词 离子膜;氯碱;技术创新
中图分类号:TQ114 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041-017-01
20世纪90年代以来,以中国为代表的亚太地区新兴经济体,氯碱工业发展迅速,已成为了21世纪初全球氯碱化工行业的焦点。氯碱工业是我国基础化工产业,其碱、氯、酸等产品广泛应用于建材、化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业。生产工艺主要有:水银法、苛化法、隔膜法、离子膜法。
离子膜氯碱技术是采用电解法、以离子交换膜为隔膜生产烧碱、氯气和氢气的技术,与传统工艺比较,其优点主要有:
1)产品质量高。烧碱含盐量满足纺织、制药等行业对高纯度碱的要求。氢气、氯气纯度高。
2)工艺简单。无须蒸发即可得到商业化烧碱。
3)能耗低。与隔膜法相比,离子膜法氯碱工艺平均降低能耗30%以上。
4)环境友好。该工艺排出的废液、废气能全部回收利用,实现零排放。
截止2010年底,中国烧碱产能共计3021.1万吨/年,受地区经济及科研技术限制,烧碱的产区主要集中在山东、江苏、浙江、天津、山西、河南、内蒙古、新疆、四川等省,这些地区共有烧碱生产企业105家,累计产能2158.5万吨/年,占全国总产能的71.45%。目前由于国家西部开发政策、人力资源及东部环境管理等原因,大型氯碱化工企业逐步西牵。
我国离子膜法氯碱技术日臻成熟,北京化工机械厂于1994年研制成功复极式离子膜电解槽,2000年北京化工机械厂又研制成功单极式离子膜电解槽,2010年自主开发的离子膜(图1)已在生产一线投产应用,这些自主创新技术打破外国对离子膜法氯碱技术的垄断,降低离子膜法氯碱生产的投资,大幅提高氯碱产能,2000年隔膜法产能584万吨,占73%,离子膜法产能208万吨,占26%,2010年隔膜法产能483万吨,占15%,离子膜法产能2538万吨,占84%。2013年我国仍有烧碱扩产项目,新扩建项目全部為离子膜项目。
中国在90年代由原来的进口国转变为出口国,国内液碱的出口地主要有美国、澳大利亚、加拿大、韩国、台湾等国家或地区,而近几年来,由于这些地区受经济危机及其他因素影响,美澳加等需求量有所降低,周边国家地区需求量增加有所缓和;国内固碱的出口地主要有中亚和东南亚周边国家和地区以及非洲,这些地区受金融危机影响小,需求量稳中有升,因此稳定了国内固碱的出口量。
我国离子膜法烧碱的产能和产量均为世界上最大的,但生产技术与世界先进技术相比仍存在着一定的差距,具体的有:
1 国产离子膜应用规模小
自国产离子膜研发以来,成功应用的企业主要有中盐常州化工股份有限公司、上海氯碱化工股份有限公司、江苏苏化集团张家港有限公司、赢创三征(营口)股份有限公司等,应用范围和投产量与国外大型企业比都较小。
2 管理、操作水平不高
2005-2010年产能扩展过快,缺乏有限调控,国内氯碱化工专门人才稀缺,管理、操作水平较之国外先进的管理系统和操作水平都存在一定的距离。
针对这些情况,我国必须增强自主创新的能力,研发大规模生产的核心设备和技术,培养氯碱化工专门技术人才,鼓励能源、资源循环利用,逐步淘汰生产规模小、技术落后、管理混乱的厂家,通过兼并重组提升行业资源集中度,提高资源利用效率,增强行业整体的市场竞争力;增加一些规模大、现代化管理、具有国际竞争力的大型企业,提高资源利用效率,增强行业整体的市场竞争力。从而提升氯碱产业的整体水平,促进我国离子膜法烧碱稳定、快速、持续地发展。
参考文献
[1]方度,杨维驿.全氟离子交换膜制法、性能和应用[M].北京:化学工业出版社,1993:154-194,229-231.
[2]张英民,郎需霞,邵冰然,等.国内外离子膜法烧碱生产技术综述[J].氯碱工业,2008,2(44):1-12.
[3]李风格.段绪琴氧气处理工艺改进及技术要点[J].氯碱工业,2005(12):28-30.
[4]吴楼涛,李永刚.离子膜法氯碱技术的发展及建议[J].化工进展,2003,8(22):876-880.
[5]张术山.双效逆流降膜蒸发装置在离子膜法烧碱蒸发中的应用探讨[J].氯碱工业,2006(1):27-29.
[6]杨振伟,崔晓兵.国产氯碱离子膜最新应用情况[J].中国氯碱,2012(11).
关键词 离子膜;氯碱;技术创新
中图分类号:TQ114 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041-017-01
20世纪90年代以来,以中国为代表的亚太地区新兴经济体,氯碱工业发展迅速,已成为了21世纪初全球氯碱化工行业的焦点。氯碱工业是我国基础化工产业,其碱、氯、酸等产品广泛应用于建材、化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业。生产工艺主要有:水银法、苛化法、隔膜法、离子膜法。
离子膜氯碱技术是采用电解法、以离子交换膜为隔膜生产烧碱、氯气和氢气的技术,与传统工艺比较,其优点主要有:
1)产品质量高。烧碱含盐量满足纺织、制药等行业对高纯度碱的要求。氢气、氯气纯度高。
2)工艺简单。无须蒸发即可得到商业化烧碱。
3)能耗低。与隔膜法相比,离子膜法氯碱工艺平均降低能耗30%以上。
4)环境友好。该工艺排出的废液、废气能全部回收利用,实现零排放。
截止2010年底,中国烧碱产能共计3021.1万吨/年,受地区经济及科研技术限制,烧碱的产区主要集中在山东、江苏、浙江、天津、山西、河南、内蒙古、新疆、四川等省,这些地区共有烧碱生产企业105家,累计产能2158.5万吨/年,占全国总产能的71.45%。目前由于国家西部开发政策、人力资源及东部环境管理等原因,大型氯碱化工企业逐步西牵。
我国离子膜法氯碱技术日臻成熟,北京化工机械厂于1994年研制成功复极式离子膜电解槽,2000年北京化工机械厂又研制成功单极式离子膜电解槽,2010年自主开发的离子膜(图1)已在生产一线投产应用,这些自主创新技术打破外国对离子膜法氯碱技术的垄断,降低离子膜法氯碱生产的投资,大幅提高氯碱产能,2000年隔膜法产能584万吨,占73%,离子膜法产能208万吨,占26%,2010年隔膜法产能483万吨,占15%,离子膜法产能2538万吨,占84%。2013年我国仍有烧碱扩产项目,新扩建项目全部為离子膜项目。
中国在90年代由原来的进口国转变为出口国,国内液碱的出口地主要有美国、澳大利亚、加拿大、韩国、台湾等国家或地区,而近几年来,由于这些地区受经济危机及其他因素影响,美澳加等需求量有所降低,周边国家地区需求量增加有所缓和;国内固碱的出口地主要有中亚和东南亚周边国家和地区以及非洲,这些地区受金融危机影响小,需求量稳中有升,因此稳定了国内固碱的出口量。
我国离子膜法烧碱的产能和产量均为世界上最大的,但生产技术与世界先进技术相比仍存在着一定的差距,具体的有:
1 国产离子膜应用规模小
自国产离子膜研发以来,成功应用的企业主要有中盐常州化工股份有限公司、上海氯碱化工股份有限公司、江苏苏化集团张家港有限公司、赢创三征(营口)股份有限公司等,应用范围和投产量与国外大型企业比都较小。
2 管理、操作水平不高
2005-2010年产能扩展过快,缺乏有限调控,国内氯碱化工专门人才稀缺,管理、操作水平较之国外先进的管理系统和操作水平都存在一定的距离。
针对这些情况,我国必须增强自主创新的能力,研发大规模生产的核心设备和技术,培养氯碱化工专门技术人才,鼓励能源、资源循环利用,逐步淘汰生产规模小、技术落后、管理混乱的厂家,通过兼并重组提升行业资源集中度,提高资源利用效率,增强行业整体的市场竞争力;增加一些规模大、现代化管理、具有国际竞争力的大型企业,提高资源利用效率,增强行业整体的市场竞争力。从而提升氯碱产业的整体水平,促进我国离子膜法烧碱稳定、快速、持续地发展。
参考文献
[1]方度,杨维驿.全氟离子交换膜制法、性能和应用[M].北京:化学工业出版社,1993:154-194,229-231.
[2]张英民,郎需霞,邵冰然,等.国内外离子膜法烧碱生产技术综述[J].氯碱工业,2008,2(44):1-12.
[3]李风格.段绪琴氧气处理工艺改进及技术要点[J].氯碱工业,2005(12):28-30.
[4]吴楼涛,李永刚.离子膜法氯碱技术的发展及建议[J].化工进展,2003,8(22):876-880.
[5]张术山.双效逆流降膜蒸发装置在离子膜法烧碱蒸发中的应用探讨[J].氯碱工业,2006(1):27-29.
[6]杨振伟,崔晓兵.国产氯碱离子膜最新应用情况[J].中国氯碱,2012(11).