我国氟化氢产品生产技术的现状及发展趋势
徐建国 周贞锋 应盛荣
(衢州市鼎盛化工科技有限公司 浙江衢州 324000)
摘要:介绍了我国氟化氢的生产现状及市场需求现状,回顾了我国氟化氢生产的技术进步的历史沿革,对现有的氟化氢生产技术进行总结比较,分析了今后的发展趋势,并对硫酸-萤石法的其它工艺研究进展作了相关介绍;着重介绍了氟硅酸生产氟化氢的几种工艺技术成果,认为把氟硅酸中的氟资源有效开发对我国氟化氢行业发展与技术进步有着重大的战略意义。 关键词:氟化氢 技术工艺 氟硅酸 萤石 硫酸
Abstract: Detailed introduce the current market situation and current production situation for Hydrogen Fluoride in China, look back the history evolution for Hydrogen Fluoride technology development in China. Summarize and compare the current technology process for Hydrogen Fluoride, give a relative introduction about current research process for sulphate acid-fluorite other processes. Put emphasis on introducing several process technology harvests for using Fluosilicate acid to Hydrogen Fluoride, consider that there has a great strategic significance for Hydrogen Fluoride industry and technology developing in China when fluorine resource of fluosilicate acid be utilized efficient.
Key words: Hydrogen Fluoride, Technology Process; Fluosilicate acid, fluorite, vitriol
1、引言
氟化氢(Hydrogen Fluoride),化学分子式为 HF,分子量20.01,易溶于水、乙醇。无水氟化氢(简称AHF)低温或压力下为无色透明液体,沸点 19.4℃,熔点-83.37℃,密度1.008g/cm3(水=1)。 在室温和常温下极易挥发成白色烟雾。它的化学性质极活泼,能与碱、金属、氧化物以及硅酸盐等反应
(1)
。氟化氢的水溶液为氢氟酸,工业氢氟酸为含氟化氢 60%以下
的无色澄清水溶液,无色透明,在敞口容器中易于挥发,有强烈的刺激性气味、具有很强的腐蚀性,能迅速腐蚀玻璃等含硅材料,具有酸的一般通性,剧毒。氟化氢气体对眼、耳、鼻、喉粘膜有强腐蚀作用,对人的牙齿
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及骨骼有严重腐蚀性,并使之钙化。空气中最大允许浓度为1mg/m3。
氟化氢是现代氟化工的基础,是制取元素氟、各种氟致冷剂、含氟新材料、无机氟化盐、各种有机氟化物等的最基本原料。所以探求高效低能耗、绿色环保和可持续发展的氟化氢生产工艺技术对氟化工行业有很重要意义和深远的影响。
2、生产状况
2.1. 市场需求现状和趋势
目前中国氟化氢主要市场消费结构
(2)
:有机氟工业,占氟化氢总消耗量
的63~65 %左右;无机氟化盐,占12%左右;氟化氢出口,占12%;剩余部分用于石油烷烃催化、金属酸洗、军工特种产品等行业。至2009年底,我国的氟化氢需求量约为85万吨。
表1 2002~2009年AHF出口数量及价格统计
年份 出口量,t 单价美元/t 2002 28046 407 2003 45546 505 2004 68781 553 2005 97316 618 2006 2007 2008 2009 124115 1277205 133593 108129 617 804 1470 892 注:由历年《中国化工信息》数据整理
近几年来,随着我国氟化工的发展,氟化盐、氟代芳烃、含氟树脂等系列产品发展迅速,对无水氟化氢的需求量增长较快。另外,随着含氟农药、含氟医药中间体的不断问世,电子级氟产品的应用,对无水氟化氢的需求也在不断增长;加之国外许多商家纷纷来华采购氟化氢及氟化盐等,促进了我国氟化氢生产行业的蓬勃发展,目前中国国内氟化氢的年产能已达到123万吨(详见表2)。
从短期来看,我国氟化氢的生产能力已经过剩;从政策层面来看,氟化氢的出口也不可能有较大幅度的增长。许多行业内专家在十年前就对我
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国的氟化氢出口政策提出异议,认为限制萤石出口,虽然保护了我国的萤石资源,但不限制氟化氢出口,仍然是等同于萤石出口,还把污染留在了国内。从2008年开始,国家已经开始对氟化氢出口征出口关税,并且出口关税的税率每年都按照上一年的出口量作出调整。因此,中国政府实际上已经把氟化氢列入限制出口的名单。
2.2. 生产企业及产能
目前我国有氟化氢生产企业50多家,装置能力为万吨级装置有几十套,超过3万吨的有13家,大型生产装置能力占AHF 总生产能力的主导地位,我国已成为世界第一大氢氟酸生产基地。
表2 国内主要氟化氢生产企业产能情况
地区 企业名称 浙江鹰鹏化工有限公司(永康) 浙江厚鹏化工(金华) 浙江武义三美化工公司 浙江巨化股份氟化厂 浙江 浙江蓝苏化工有限公司 浙江东阳莹光化工公司 浙江中氟瑞星化工有限公司 浙江金利马氟化工有限公司 浙江凯圣氟化学有限公司 小计 福建邵武永飞化工公司 福建 福建海新化工有限公司 福建顺昌富宝腾达化工有限公司 漳平凯达氟制品有限公司 产能 万t/a 5.5 1.5 6.0 1.5 3.0 3.3 2.5 0.6 3.0 (3)
备注 其中1.5万t/a有3条,1万t/a有1条 鹰鹏与韩国合资 0.5、1、1.5万t/a各2条 2条1.5万t/a生产线 2条1.5万t/a生产线 26.9 4.2 4.0 2.0 0.9 其中2万吨可用于生产氟化铝 3
福建建阳金石氟业 福建华瑞化工有限公司(浦城) 福建清流华萤(三美) 小计 江苏常熟ATO 常熟三爱富中昊化工新材料 江苏梅兰化工集团 常熟阿科玛化工有限公司 江苏 常州市滨江化工厂 常熟三爱富化工有限公司 江苏射阳氟都化工 小计 江西中氟化工有限公司 江西全南华星化工有限公司 江西鹰鹏化工有限公司(会昌) 江西巍华化工有限公司(上饶) 江西兴国金莹(三美)化工 江西万年莹光 江西 江西英腾化工有限公司 江西天行(崇仁)化工 江西天行(吉安)化工 江西浔朋化工(九江) 江西莲花山矿业 江西嘉华 小计 山东东岳化工有限公司 山东 山东济南三爱富公司 山东淄博平安富邦 2.3 1.0 1.5 15.9 3.0 4.5 4.5 2.0 0.8 1.5 1.2 17.5 1.5 1.5 2.5 1.0 1.5 4.0 浙江莹光化工投资,未投产。 已于2010年4月把全部4.0 从未生产过,设备出售。 3.0 天行集团投资 1.5 天行集团控股 0.8 1.0 0.4 22.7 6.0 1.5 1.0 4
仅指山东本部 引进美国技术
山东淄博南韩化工 山东海化集团海星化工 小计 河南黄河精细化工有限公司 河南 河南多氟多化工有限公司 小计 安徽亨元化工科技 安徽 安徽锦洋氟化学有限公司 小计 河北雄威三利化工厂 河北 河北承德平泉长城化工 河北围场泰豪氟化 小计 四川 中昊晨光化工二厂 贵州 贵州瓮福蓝天化工有限公司 内蒙赤峰东岳化工 内蒙 内蒙丰镇奥特普 内蒙古化生氢氟酸有限公司 小计 陕西 商洛氟硅化工产业园区 辽宁 原阜新特种化学公司 总计 1.5 0.3 10.3 1.5 1.6 3.1 另有与氟化铝配套的氟化氢6.3万吨 4.0 浙江鹰鹏投资 1.5 5.5 与氟化铝配套 0.8 1.5 3.0 5.3 1.5 2.0 4.0 3.0 3.0 以磷肥副产氟硅酸为原料 还有2万吨/年在建 10.0 4.0 0.5 在建 125.2 以上产能未包含干法氟化铝生产线中配套氟化氢的产能;我国的干法氟化铝生产工艺有两种,一种可产出氟化氢产品,另一种只能直接做成氟化铝;前者的氟化氢产能约为12万吨,后者的氟化氢产能折算约为61万吨。
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