曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分之令狐文艳创作.docx
《曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分之令狐文艳创作.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分之令狐文艳创作.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分之令狐文艳创作
曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分
令狐文艳
第一章市场预测
第一节产品市场需求分析
一、市场供应分析
（一）国外市场供应现状
1、生产现状
硫酸钾是一种重要的基本化工原料，无机化工中用作制造碳酸钾、钾明矾等钾盐的原料，玻璃工业用作澄清剂，医药行业用作缓泻剂，香料生产中用作助剂，食品工业用作添加剂，以及用于生化实验中的血清蛋白检验，在农业上，硫酸钾是主要的无氯钾肥，也是农作物所需硫的重要补充来源。
对于那些只能施用硝酸钾、硫酸钾和磷酸二氢钾等无氯钾肥的忌氯作物来讲，目前应用最多的一种就是硫酸钾。
由于硫元素不仅能提高农产品产量，还能改善其品质，所以硫酸钾中的硫也是植物生长所需的重要营养元素。
但是，近年来由于施用的肥料中硫铵用量的减少，土壤中硫含量也相应的降低，导致部分地区出现缺硫征兆。
另外。
硫酸钾几乎可以和现有的所有肥料品种相混合，用于制造复混肥。
目前，世界硫酸钾的总装置生产能力为7000kt／a左右，而实际产量为6000-6500kt/a。
德国、比利时、美国、意大利是主要生产国，约占世界硫酸钾总产量的7O％-75％。
世界硫酸钾年总消费量在5800kt以上，并以4％～5％的年均递增率上升，主要消费在西欧和亚洲。
全球硫酸钾贸易量已超出5500kt／a．其中进口和出口各占50％。
2、全球主要生产企业（单位：
万吨）
公司名称
生产能力
占有率%
FessenderioHAM
100
14
德国钾盐公司
100
14
美国大盐湖
37
5.3
BeLorussiaSoligors
60
8.6
列海公司
30
4.2
Italkali
50
7
（二）国内市场供应现状
1、生产现状
2005年，我国钾肥消耗量663万吨（折纯），其中硫酸钾消耗量300万吨左右，其中80％都依赖进口。
而据有关部门预测，到2010年，钾肥需求量将增加到929万吨（折纯）。
其中硫酸钾的需求量将高达500万吨左右。
届时，硫酸钾的缺口将更大。
目前，我国的钾肥品种主要是氯化钾、硫酸钾，硝酸钾也有一定产量，但比较少。
氯化钾工业主要分布在青海，硫酸钾工业分布较散，青海、河北、山东、山西、江苏等地都有一些生产厂。
最近新疆罗布泊钾盐科技有限公司规划1200kt/a的硫酸钾项目，榆林也将筹备600kt/a的硫酸钾项目。
2.国内主要生产企业
目前我国硫酸钾主要生产企业装置概况（万吨）
生产企业名称
生产能力
新疆罗布泊钾盐科技有限公司
120（预计2009建成）
榆林
60（规划中）
伊力特化工
40（规划中）
青上
40
云南磷肥厂
20
江苏精细化工
20
山西南风化工集团
10
齐化
6
青海金鑫
5
河北省矾山磷矿
4
二、市场需求分析
（一）国外市场需求现状
1、需求现状
2006年我国进口硫酸钾的主要供货商俄罗斯BPC和加拿大钾肥公司要求中国的合同价格上涨40美元（最终上涨25美元），2007年钾肥合同价格上涨5美元/吨，但是由于2006年俄罗斯的钾矿进水事件，导致今年俄罗斯对安全问题很重视，强制性对钾矿进行安全检测。
再加上2006年钾矿进水停产，导致俄罗斯钾肥的产量大幅下跌，因此，俄罗斯和加拿大钾肥供货商大幅上涨国际氯化钾的价格。
从2007年5月份开始，东南亚部分国家的到岸价已经上涨到260美元/吨，而中国的氯化钾70％主要依靠进口，因此，港口价格也大幅上涨。
目前氯化钾的港口价格已经涨到2030～2050元/吨，国际市场的硫酸钾也随之上涨。
此外，加拿大工人大罢工，直接影响硫磺的进口，导致国内硫磺和硫酸钾的价格大幅上涨，硫酸钾成本进一步增加。
2、国外主要国家消费现状
国外硫酸钾消费基本以农肥为主，2007年年消耗量在580万吨左右。
（二）国内市场需求现状
2005年，我国钾肥消耗量663万吨（折纯），其中硫酸钾消耗量300万吨左右，其中80％都依赖进口。
而据有关部门预测，到2010年，钾肥需求量将增加到929万吨（折纯）。
其中硫酸钾的需求量将高达500万吨左右。
第二节产品贸易
（一）国际贸易
目前，世界硫酸钾的总装置生产能力为7000kt／a左右，而实际产量为6000-6500kt/a。
德国、比利时、美国、意大利是主要生产国，约占世界硫酸钾总产量的7O％-75％。
世界硫酸钾年总消费量在5800kt以上，并以4％～5％的年均递增率上升，主要消费在西欧和亚洲。
全球硫酸钾贸易量已超出5500kt／a．其中进口和出口各占50％。
（二）进出口
目前硫酸钾国内的生产力仅能满足国内20-30%的需求，大部分都需要依靠进口才能满足需求，最近几年随着西部几个大型硫酸钾生产基地的规划，未来几年我国的硫酸钾产量会增加150万吨左右，到时能大大解决国内硫酸钾紧张的局面，缓和市场的供需，预计到2010年，国内的硫酸钾缺口在300万吨左右，还有50%左右靠进口解决。
第三节价格现状与预测
近期硫酸钾市场呈现出一定的强势特征，硫酸钾价格随着氯化钾价格的上涨略有上涨，市场成交量也有所增加。
目前硫酸钾（50%K2O）的出厂报价大多为2500—2700元/吨,粒状硫酸钾（50%K2O）的出厂报价大多为2600—2800元/吨。
与前期相比，大部分厂家的出厂报价已经上调。
硫酸钾国内的需求缺口还很大，不存在销售风险。
随着原料氯化钾价格上涨，硫酸钾价格上涨值得期待。
建议财务评价硫酸钾价格取2600元/吨。
第四节价格目标市场分析及营销策略
钾肥是促进农作物生长并提高其产量和质量的重要肥源之一，钾肥的主要品种有氯化钾和硫酸钾。
由于不少农作物（如烟草、土豆、葡萄、柑桔、甘蔗等）有忌氯作用,使得氯化钾的使用大受限制.而我国是一个烟草生产大国，种植面积已达50万化顷，仅此一项每年就需要硫酸钾（70-80）万吨，再加上柑桔、茶叶等农作物以及其他工业生产的需求，年需量高达180多万吨，占全国硫酸钾市场的40%。
第五节市场竞争力分析
一、成本优势
1）原料：
就近取材依托青海丰富的盐湖资源，丰富的钾盐含量。
2）能源：
丰富的煤碳资源和天然气资源。
3）联产优势：
硫酸钾生产与PVC生产相结合，实现了增氯不增碱发展PVC的模式，解决了硫酸钾联产盐酸销路不畅和PVC生产HCL受烧碱销售制约的难题。
二、工艺技术和装备优势
采用先进的曼海姆生产装置，消化，改进了青上，齐化的同装置工艺，生产工艺污染小，钾利用率。
联产PVC解决了HCL销路难的问题，符合国家增氯不增碱的发展方向。
三、市场优势
硫酸钾是无氯优质钾肥，适用于多种经济作物，尤其适用于忌氯作物，如烟草、水果、甜菜、甘薯等。
施此肥料，主要可提高上述作物的产量，并明显改善质量。
这些多是其他钾肥可以取代的，近年来，随着国家忌氯政策的出台，使得氯化钾的使用大受限制。
随着中国农业生产的持续高速发展，经济作物的种植面积不断增加，加之硫酸钾在农业增产中的作用已逐渐为广大农民所认识，国内硫酸钾需求量以每年10%左右的速度增长，致使国内硫酸钾市场一直供不应求，每年尚需从国外大量进口弥补不足。
中国硫酸钾工业已有相当规模，且技术多样化，通过进一步的消化吸收、改造，国内开发的硫酸钾生产技术已达到国际先进水平。
随着国内大型硫酸钾矿资源的发现和许多新上扩产新建项目的投产，国内硫酸钾市场日趋繁荣。
第二章建设规模与产品方案
第一节建设规模
主体项目：
200kt/a曼海姆法硫酸钾
第二节产品方案
硫酸钾产品质量标准
硫酸钾
指标
标准
K2O/%
≥50
ZBG21006—89
CL/%
≤1.5
H2SO4/%
≤0.5
H2O/%
≤1.0
着眼于世界范围内硫酸钾供需矛盾的状况及我国现状，选择硫酸钾的生产工艺时应考虑以下几点：
（1）应采取因地制宜的生产工艺，利用易得的生产原料制取硫酸钾以提高经济效益；
（2）应采用环境污染小，无“三废”排出的生产工艺；
（3）同时还应该致力于在成熟工艺基础上开发能够易于工业化的新技术、新工艺，适应市场经济的要求，增强产品在市场上的竞争力，提高我国硫酸钾的产量；
（4）符合国家提倡增氯不增碱发展PVC的理念，解决了硫酸钾联产盐酸销路不畅和PVC生产HCL来源不足制约两大行业发展的难题。
第三章技术方案、设备方案和工程方案
第一节技术方案
一、生产工艺选取
（一）国内外生产工艺及技术进展
目前国际市场上采用的主要生产方法为曼海姆法和硫酸镁复分解法，主要集中在美国、德国、比利时、意大利、芬兰、西班牙。
产量约占世界总产量的3/4。
曼海姆法是最古老的硫酸盐生产方法，l9世纪末由德国MannheimVereim首创，故称曼海姆法。
这种方法技术成熟，钾的收率高，但是物料的腐蚀性和磨蚀力很强。
同时单台设备生产能力低，维修工作量大，投资费用高。
目前国外最大的是比利时的FessenderioHAM公司，年产量为100万吨。
目前国内大多数企业都是采用改进方法。
硫酸镁复分解法在国际上也比较流行，工艺设备比较简单，可建成规模很大的装置，投资相对较低，主要缺点是钾的收率低，一步法收率57%，二步法收率78%，只有在氯化钾来源充分且价格低廉的条件下才有竞争性。
且硫酸钾的优级品率低，副产氯化镁的排放和污染问题未能很好解决。
其中以德国钾盐公司（K+S），美国大盐湖（GSL）为代表，年产量分别为100万吨，37万吨。
其他复分解方法以硫酸钠制取硫酸钾的生产路线是最适宜的。
副产氯化钠可以作为工业用盐或食盐。
该工艺的特点是投资省、能耗低、无污染、原料的选择余地大，但生产过程中复盐不能充分分解，消耗还欠佳，很多单位在形成能力后产品质量有待提高。
而且这种方法的钾利用率小于60%，以俄罗斯BeLorussiaSoligors为代表。
年产量为60万吨。
综合比较，曼海姆法原料最普遍，硫酸市场货源充足，且很多厂本身就有硫酸装置，而且曼海姆法本身技术成熟。
（二）生产方法概述
曼海姆法工艺原理简单地讲就是利用非挥发性的硫酸同氯化钾反应，生成固体硫酸钾和气体氯化氢，氯化氢用水吸收，制得工业级盐酸。
通常化学反应是分二步进行的，第一步是生成硫酸氢钾，第二步是硫酸氢钾继续同氯化钾反应，生成硫酸钾和氯化氢。
第一步反应在常温下就可进行，并放出热量；第二步为吸热反应，通常500-600℃下才能完成。
KCL+H2SO4→KHSO4+HCL
KCL+KHSO4→K2SO4+HCL
反应所需热量由天然气在反应炉燃烧室内燃烧提供，燃烧室温度为1000～1100℃，反应室温度在500～600℃。
曼海姆硫酸钾联产氯化氢气体的组成为：
w（HC1）：
70%，w（空气）28.3%，w（H2SO4）=1.5%，w（KC1）：
0.2%。
曼海姆炉联产氯化氢气体中的主要杂质有两类：
一类是易溶于水的无机盐和无机酸；另一类是不溶于水的空气。
对前一类杂质一般可用洗涤的方法除去，一般选择浓硫酸和浓盐酸作为洗涤剂；对于除去氯化氢气体中的空气，一般采用水吸收制得浓盐酸，再由浓盐酸中解吸出氯化氢气体的方法。
由于氯化氢和水形成共沸物，浓盐酸在蒸馏时只能部分获得氯化氢气体，同时产生大量恒沸组成的稀盐酸。
因此，本工艺采用解吸塔底恒沸组成的稀盐酸作为氯化氢气体的吸收液。
吸收获得的浓盐酸一部分作为氯化氢气体的洗涤液，一部分用作解吸塔的原料。
洗涤产生的混酸作为商品出售。
具体工艺流程如下
原料氯化钾破碎到l00％小于2毫米后，经计量后加进曼海姆炉中，同时浓硫酸（98％）也经计量后加进曼海姆炉中。
反应在曼海姆炉中进行。
曼海姆炉是一种外加热式机械炉，用各种特殊的耐火材料砖砌成，炉膛内温度500-600℃左右，燃烧室温度为1000~1100℃。
炉膛内设有一个底部传动的耙子，反应物料不断被传动的耙子由中央推向边缘，最后由出料口排出炉外。
温度
升级会员 