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1、-曼海姆法生产硫酸钾产生的气体成分第一章 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根本化工原料，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
2、硫铵用量的减少，土壤中硫含量也相应的降低，导致局部地区出现缺硫征兆。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7000kta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45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5500 kta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%Fessenderio HAM10014德国钾盐公司10014美国大盐湖375.3Be Lor
3、ussia Soligors608.6列海公司304.2Italkali507二国市场供应现状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，硫酸钾工业分布较散，、等地都有一些生产厂。最近*罗布泊钾盐科技规划1200kt/a的硫酸钾工程，也将筹备600kt/a的硫酸钾工程。2.国主要生产企业目前我国硫酸钾主
4、要生产企业装置概况万吨生产企业名称生产能力*罗布泊钾盐科技120预计2009建成60规划中伊力特化工40规划中青上40磷肥厂20精细化工20南风化工集团10齐化6金鑫5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，导致今年俄罗斯对平安问题很重视，强制性对钾矿进展平安检测。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200
5、7年5月份开场，东南亚局部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20302050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，导致国硫磺和硫酸钾的价格大幅上涨，硫酸钾本钱进一步增加。2、国外主要国家消费现状 国外硫酸钾消费根本以农肥为主，2007年年消耗量在580万吨左右。二国市场需求现状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
6、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7000kta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45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5500 kta其中进口和出口各占50。二进出口目前硫酸钾国的生产力仅能满足国20-30%的需求，大局部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，到时能大大解决国硫酸钾紧的局面，缓和市场的供需，
7、预计到2010年，国的硫酸钾缺口在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25002700元/吨,粒状硫酸钾50%K2O的出厂报价大多为26002800元/吨。与前期相比，大局部厂家的出厂报价已经上调。硫酸钾国的需求缺口还很大，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
8、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、本钱优势1原料：就近取材依托丰富的盐湖资源，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，实现了增氯不增碱开展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
9、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开展方向。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开展，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阔农民所认识，国硫酸钾需求量以每年10% 左右的速度增长，致使国硫酸钾市场一直供不应求，每年尚需从国外大量进口弥补缺乏。中国硫
10、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，国开发的硫酸钾生产技术已到达国际先进水平。随着国大型硫酸钾矿资源的发现和许多新上扩产新建工程的投产，国硫酸钾市场日趋繁荣。第二章 建立规模与产品方案第一节 建立规模主体工程：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/%50ZBG21 00689CL/%1.5H2SO4/%0.5H2O/%1.0着眼于世界围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
11、工艺；(3)同时还应该致力于在成熟工艺根底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开展PVC的理念，解决了硫酸钾联产盐酸销路不畅和PVC生产HCL来源缺乏制约两大行业开展的难题。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Mannheim Vereim首创，故称曼海姆法。
12、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Fessenderio HAM公司，年产量为100万吨。目前国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
13、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Be Lorussia Soligors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响，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。通常化学反响是分二步进展的，第一步是生成硫酸氢钾，第二步是硫
14、酸氢钾继续同氯化钾反响，生成硫酸钾和氯化氢。第一步反响在常温下就可进展，并放出热量；第二步为吸热反响，通常500-600下才能完成。KCL + H2SO4 KHSO4+ HCLKCL+ KHSO4K2SO4+ HCL反响所需热量由天然气在反响炉燃烧室燃烧提供，燃烧室温度为1000 1100，反响室温度在500600。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
15、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局部获得氯化氢气体，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局部作为氯化氢气体的洗涤液，一局部用作解吸塔的原料。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。反响在曼海姆炉中进展。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，炉膛温度500-600左右，燃烧室温度为10001100。炉膛设有一个底部传动的耙子，反响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。温度约400的硫酸钾经冷却到100150后送去筛分、破碎。筛下成品硫酸钾用中和剂中和后送成品仓库。筛上硫酸钾经破碎后即可做为返料返回曼海姆炉，也可做为另一种规格产品包装出售。从曼
