氟化工范文

时间:2023-11-19 17:19:38

氟化工

氟化工篇1

关键词:含氟工业废水 两级化学沉淀 吸附工艺 处理技术研究

前言

基于含氟工业废水的两级化学沉淀――吸附工艺的理论研究与实践应用,能够为现代工业企业提供良好的工作指导,使其能够处理好企业经营管理与环境治理之间的关系,让工业废水不再影响生态环境,而是运用一定的处理方法使其合理利用起来。现阶段,我国企业工业生产过程中所执行的工业废水两级化学沉淀――吸附工艺需要进一步优化。

一、两级化学沉淀―吸附工艺概述

1.含氟工业废水中的有害物质分析

含氟工业废水中含有大量对人体有害的化学物质。从实际工业生产中观察,由于氟化工、磷酸磷肥工业与集成电路板生产等行业都会产生含氟废水,如果不经处理排放水体,将会使水体中氟化物浓度大大升高,危害环境和人体健康。一般情况下,当我们日常饮用的水源中氟化物浓度超过1mg/L时,就会对引起氟斑牙,如若长期摄入高剂量的氟物质可导致人体骨骼变形或疼痛等[2]。可见,含氟工业废水的误排放会对人体乃至整个生态环境造成极大的迫害。

2.分析两级化学沉淀―吸附工艺的基本情况

基于含氟工业废水处理的两级化学沉淀――吸附工艺可从两部分内容来呈现,即“沉淀工艺”与“吸附工艺”两个具体步骤。

2.1沉淀工艺

目前企业在处理废水时,主要采取絮凝沉淀法。铝盐是采用该方法处理的常见物质。一般情况下,在工业废水中加入铝盐后,废水中的活性离子就会重新组合,直至形成化学沉淀物质,操作人员就可以对其进行处理,从而完成絮凝沉淀的过程。

2.2吸附工艺

活性氧化镁与氧化铝等物质都是在执行含氟工业废水处理时所需要用到的常见吸附剂,也有的单位使用沸石等吸附剂,都能够起到一定的吸附效果,使得工业废水中的氟含量符合居民日常饮用水标准。无论采用何种吸附剂,在采用吸附方法时的操作步骤是一致的,即在填充柱内放置适量的吸附剂(一般采取动态吸附的方式),然后将填充柱放置被处理废水中。采用该项吸附工艺,不仅能够有效除去含氟废水中的有害物质――氟离子,而且处理工艺环节较为简单,处理能效极佳,同时也便于工作人员执行操作。

二、基于含氟工业废水的两级化学沉淀――吸附工艺的优化研究

对于现代工业企业而言,利用两级化学沉淀――吸附工艺进行废水处理具备一定的可行性,但其过程仍可以进一步实现优化处理,并能够明显提升该项废水处理工艺的实际能效。通过相关实验案例呈现出优化治理工业废水的处理结果,该项研究成果能为实际工作提供有益的帮助。

1.沉淀――吸附工艺研究

在以往对含氟工业废水处理的两级化学沉淀――吸附工艺的执行情况中观察而知,预想获得较为显著的处理结果,就要加强各项处理环节的管理工作,并精确化学处理制剂的使用数值,从而改善含氟工业废水处理过程中的两级化学沉淀――吸附工艺。化学混凝沉淀――吸附法处理含氟废水的效果与化学物质含量有着极大的关联,在处理过程中要削弱不同类型的影响因素,才能达到最佳的沉淀――吸附效果。

2.优化处理实验的处理结果呈现

笔者在前人经验的基础上,也做出了类似的处理实验,该项实验结果表明,单独投放CaCl2沉淀除氟其出水残氟浓度实际大于15mg/L,而CaCl2分别与混凝剂聚合氯化铝(PAC)、FeSO4、Al2(SO4)3联合起来使用时,则CaCl2+PAC两者结合的除氟效果比单独投放CaCl2有了显著的提高,其出水残氟浓度为4.9mg/L、去除率达95.75%[4]。当CaCl2沉淀剂分别与上述三种混凝剂联用时,然后再分别加入助凝剂PAM2mg/L左右,其处理效果比不加聚丙烯酸胺(PAM)时都分别有明显的提高,其出水残氟浓度均小于9 mg/L[5]。纵观实验的整个过程,效果最好的处理方式为三者结合的组合,其出水残氟浓度仅为3.5mg/L。除此之外,羟基磷灰石的吸附容量、吸附速率和除氟效果都优于活性氧化铝,其除氟效率极高。可见,优化处理含氟工业废水极为重要,能够有效提升该项工作的实际能效,从而提高企业工业废水治理的整体效率。

结束语:

通过研究含氟工业废水的两级化学沉淀――吸附工艺的各项环节与执行状况,进一步了解到我国现阶段处理工业废水的有效方法。在实际处理含氟工业废水的过程中,该领域的工作人员不仅要能够准确判断水质环境的客观情形,并制定出合理的含氟工业废水处理方案,从而满足该项处理工作的执行要求。可见,研究含氟工业废水的两级化学沉淀――吸附工艺的实施状况极其有必要,在含氟废水的处理过程中要本着合理利用资源及保护生态环境的原则,将广大人民群众的利益放在首位,在此基础上,获取更高的社会效益。

参考文献:

[1]徐丹.浅析工业含氟废水处理方法的研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2012,12(12):136-137.

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[5]陈威,龚松.光伏太阳能产业含氟废水处理工程应用研究[J].工业安全与环保,2013,9(09):104-106.

氟化工篇2

****化学有限公司是**巨化股份有限公司的子公司(以下简称“氟化公司”),是巨化集团创新、创效的龙头企业。全球金融危机给实体经济带来了严重冲击,也给氟化公司的生存发展带来严峻挑战,在这种环境下,公司按照集团公司“氟拉动,氯平衡,电降本,稳锦纶”和“实业保平,管理降本、经贸创效、政策增效、科技创新”的工作方针,坚持深入实践科学发展观,通过技术创新和管理创新,努力构建创新型企业,使公司在拥有自主知识产权的核心技术和知名品牌的培育,以及生产技术水平等方面均处于同行领先地位。主要事迹如下:

一、成功实现以柔性生产为主的生产方式创新

氟化工产业中的初级产品已从十多年的成长成熟期步入衰退期,整个行业竞争白热化,产品严重供过于求,氟化公司原有的规模、技术、成本优势不断弱化,如何提升企业的竞争力,保持持续创新能力,氟化公司大胆尝试在化工企业推行柔性化生产,通过技术手段,实现生产装置生产产品柔性、工艺柔性、能力柔性和运行柔性。实践证明在化工企业推行柔性化生产是完全可行的,大大提高了企业应变市场的能力,仅**年,通过柔性化生产就抓住了二千多万元的机遇效益,在当前金融危机下,实现了快者生存、优者生存。具体成效:一是实现了在同一套装置生产出不同的产品。CFC装置成功转产HCFC-22,累计生产HCFC-22:5141吨,增加效益280万元。R134a装置联产出R143a新产品;二是实现了同一套装置灵活调节产品比例的工艺柔性。**年,根据市场变化,建立甲烷氯化物装置的赢利模型,通过技改,实现调节适销产品的比例,8月份抓住一氯甲烷货紧价扬的机遇,实现日产量近100吨,2个月共销售4156吨,产生效益482万元。5月份,抓住二氯甲烷市场机遇,提高该产品比例至47%,增加产量2264吨,增加效益474万元。三是实现了装置非均衡化生产的生产能力柔性,HCFC-22产品日产可达270吨,同比增加120吨。同时在产品淡季时,利用装置管线互联优势,停运部分冰机、水碱洗、精馏系统设备,降低装置运行成本。四是实现了同一装置能够生产不同等级产品的运行柔性。通过对AHF装置的不断改造和工艺调优,使装置在吃“粗粮”的情况下,生产出高品质AHF,而且做到高产低耗。

二、大力开展挖潜降本,走出“小投入、大产出”的内涵式发展创新

成本是决定竞争力的最重要因素之一。比竞争对手更低的成本优势,才能在有限的市场需求中,占据更多的市场份额。产能提升是降本最有效的途径,公司提出对现有产业实行低成本扩张战略,充分发挥公司人才、技术的优势,立足现有装置,以较小的投入,解决制约装置高负荷生产的“瓶颈”问题,优化整合资源,实现产能显著的提升。一是优化R134a装置引进技术,实施装置提能技改。R134a装置作为引进技术,我们不仅在较短的时间内消化吸收,实现装置化工投料试车一次成功,得到日本专家的高度评价。2007年通过增加两个系统的互联管线和工艺调优,使装置运行能力在原有基**础上提高至120%。**年通过对关键设备的技改,实现装置产能达1.7万吨/年。目前正在对装置进行进一步的创新,目标产能为20000吨∕年以上。二是整合HCFC-22装置资源,实现HCFC-22产能翻番。充分利用公司现有4套HCFC-22装置互串互联的优势,着力解决制约装置产能提升的“瓶颈”,通过对反应系统扩能、多组冰机冷量整合,后系统能力挖潜等举措,投资仅250万元,就增加近1.5万吨的产能,相当于再建一套HCFC-22装置,新建一套万吨级的HCFC-22装置,至少要两千万元以上。三是开展甲烷氯化物装置综合攻关,首次突破30吨∕小时投氯量。**年,开展了甲烷氯化物装置产能20万吨∕年技改项目。全年共生产甲烷氯化物21万吨,大幅降低了生产成本,在同行惨淡经营,被迫停车的情况下,我公司4套甲烷氯化物装置仍保持长周期高负荷运行,实现9370万元的效益。今年继续开展甲烷氯化物装置产能22万吨∕年,新增2.4万吨∕年一氯甲烷技改,目前已取得阶段性成果。4套甲烷氯化物装置每小时投氯量首次达到每小时30吨,每天可吃“氯”720吨,为巨化‘氟拉动、氯平衡’做出了积极贡献。

三、大力开展以延伸ODS替代品产业链为主线的发展方式创新

为切实加快由单纯模仿和引进国外先进技术到拥有自主知识产权的发展方式转变,我公司改变以往规模化的发展方式,着力加快关键核心技术的研发和新产品的开发,使之拥有自己的专利,以消除对外国技术的依赖性。在发展过程始终坚持:一是新品开发以ODS替代品和自主研发催化剂为主;二是新品开发坚持柔性生产理念,改变规模化的发展模式,凭借现有的生产装置和中试、小试装备,开展研发工作,降低投资风险;三是新品开发坚持以高技术高附加值为方向。

经过努力,已经取得实质性成果。一是成功实现R134a催化剂国产化。催化剂是引进技术的关键点,也是影响生产成本的关键因素之一,只有解决了催化剂国产化,才能不受制于外商,大幅降低生产成本,提高产品市场竞争力。通过开展催化剂工业化制备,通过验证催化剂性能,其性能已达到进口催化剂的水平,个别性能甚至优于进口催化剂。“气相法生产HFC新型催化剂研制”项目被列入**省科技计划项目,已通过专家验收。使用自制催化剂后,每年可降低运行费用1000万元以上。二是自主研发ODS替代项目。R236项目是巨化首套自主研发技术进行工业化生产项目,是从中试技术转化成工业化生产,本身有很大的风险,公司投入大量精力,解决了该项目在物耗、设备腐蚀、“三废”处理的“瓶颈”问题,确保R236中试技术能够成功实现工业化生产,各项技术指标达到国内先进水平。三是“ODS替代品及柔性化生产技术的研发和应用”项目。通过**省科技厅专家现场考察。具体有:①在现有装置上完成R32工业化验证。②利用R134a装置完成2只新品开发,联产出R143a和R133a新品;R22装置联产出R21新品。③开展HCFC-142b中试。④完成了四氯丙烯氟化生成三氟丙烯中试工作。⑤开展了四氟甲烷小试。⑥探索HFC-152a多种原料及试验路线。⑦开发了CFC-115转化为HFC-125小试技术。⑧开展了HCFC-133a液相生产工艺研究。

四、大力开展以节能减排为主的技术创新。

节能减排是是建设资源节约型、环境友好型企业的必然选择,是推进经济结构调整、转变增长方式的必由之路。氟化公司一直致力于清洁生产和发展循环经济,实现了产能大幅度提升,排污总量反而下降的显著成效,有力地提高企业的经济效益和综合竞争力。主要有:

1.科学营运CDM项目,通过国际组织核查。

CDM项目具有良好的社会效益和经济效益,氟化公司一方面精心运行好2套CDM装置,确保各项工作符合核查要求,另一方面密切关注国际政策变化,全力确保通过每一次阶段核查,成为国内CDM项目运营最好的企业。**年上半年,第一套CDM装置上交国家CDM基金管理中心1461.85万美元,企业收益787.15万美元;第二套CDM装置上交国家CDM基金管理中心1661.43万欧元,企业收益894.61万欧元。

2.自主设计、新增4T-803二氯甲烷塔,节能降耗成效显著。

**年12月25日投运以来,节能降耗成效显著,每年可节省运行费用402万元。该系统的主要创新点有:①自主开发,一塔多用。把柔性化生产的理念融入到设计理念中,最大发挥塔的能力;使新增的4T-803系统具有能采出CH2CL2和CHCL3的多种功能。②优化流程,预热除酸,节能降耗。将上一单元物料直接引进4T-803,减少原装置水洗、碱洗和共沸脱水的化工单元,而产品中的酸份通过预热脱酸的形式,使其产品中的酸份进行脱除,此革新完全打破了从日本引进技术的设计理念,将原先需要用碱洗、水洗和共沸脱水三个操作单元除酸的方式,用一个单元在最后的产品中用预热脱酸的方式解决。

3.自主设计、成功投运甲醇回收系统,提高甲醇利用率。

甲烷氯化物装置的废酸回收系统是一套重要的环保装置,也是制约甲醇利用率提高的关键“瓶颈”。为攻克这一难关,公司组织组织工程技术人员在第三套甲烷氯化物装置上自主研发甲醇回收工艺。该系统于**年12月31日投运,单套装置回收后废酸中甲醇含量为0.02%之间,一氯甲烷含量未检出。每年可产生283万元效益。

4.实施AHF装置的节能技改。

主要实施了AHF装置的热烟气的回收利用,稀酸和废碱的综合利用,每年可节省费用117万元。**年,该装置又实施了增设内置螺旋、石膏返渣系统技改,以提高萤石利用率,基本实现在现有生产负荷下控制石膏中的氟化钙在2-3%,最终萤石消耗在2.175t/t、总酸耗在2.61t/t,处于国内同行先进水平。

今年上半年,我公司在已实现1737万元的节能减排效益(与去年同比)。在外部经济低迷,经济增长减速的情况下,公司的生产经营依然取得了优异成绩,超额完成上级公司下达的各项经营指标。

五、创新管理理念,推进企业管理水平不断上台阶。

氟化工篇3

一、氟硅化学品产业发展背景分析

(一)氟硅化学品的特性及在国民经济中的地位

氟硅化学品是化学工业中重要的一部分。由于氟和硅原子的特性,使氟和硅材料拥有一些独特的优异性能,自工业化生产以来,随着品种不断扩大,广泛地用于军事工业、航天航空、冶金、轻工、汽车、石油化工、医药和农林等领域,应用范围从早期的军工需求全面扩展到民用产品。尽管氟硅化学品产值在国民经济总量中占有的比例较小,但是它与国民经济各领域关联度很大,有巨大的影响。国家有关部委先后将氟硅化学品列入《当前国家重点发展的产业、产品和技术目录》、《国家高新技术产品目录》,作为重点发展的高新技术领域之一,它们的产品应用面广,市场前景广阔。

(二)世界氟硅化学品发展格局

1、世界氟化学工业发展概况

氟化学品自二十世纪三十年代实现产业化以来,经八十年发展,全球氟化工行业正处于发展成熟后期。在近十年中,国际上从事氟化工行业的跨国公司通过多年来的垄断经营和收购重组形成了以杜邦公司为首的氟化工跨国公司集团。主要集中在美、日和两欧。它们是:DuPont美国杜邦、Solvay苏威苏来克斯公司(含原奥斯蒙特业务)、Daikin日本大金公司、美国3M公司、AsahiGlass日本旭硝子公司、Arkema阿柯玛公司(原Atofina阿托菲纳公司氟化工业务部分)、IneosFluor易诺斯公司和Honeywell霍尼韦尔公司。杜邦公司在氟化学品和氟聚合物专利、技术和市场占有率方面均领先于其主要对手;苏威公司收购奥斯蒙特后成立的苏威苏来克斯公司已经成为氟化工销售额相当大金的国际氟化工巨头;3M公司在氟橡胶和精细化工产品市场拥有无可替代的优势;旭销子公司的ETFE新型树脂产量和阿柯玛公司的PVDF、HCFC替代品产量分别为全球第一;易诺斯公司HFC-134a产量全球第一,是制冷剂替代品的主要生产商;霍尼韦尔公司氟化工的主要业务是氟化氢、氟制冷剂及其替代品的生产和销售。上述八家氟化工企业占有世界氟材料产量的80%,气体氟化学品的70%。多年来世界氟化工的市场和技术主要由发达国家把握和垄断,在西方国家市场已经处于饱和基本停滞不前的状态,尽管不断有新型氟化工产品问世开拓出新的市场,但高度成熟的市场销售量进展缓慢。目前全球氟化工行业的发展由于亚洲(特别是中国)市场的飞速发展为世界氟化工行业注入了新的动力,亚洲氟化工产品的需求正在成为新的氟化工发展的引擎。全球氟化物销售额已近200亿美元,近五年平均增长率3.5%。

2、世界有机硅产业发展概况

有机硅材料自二十世纪四十年代实现工业化生产以来,一直保持着较高的发展速度,成为新型合成材料中最能适应时代要求和发展最快的品种之一。目前世界有机硅单体年总生产能力240万吨。全球有机硅产品的年销售额约100亿美元,美洲、欧洲和亚洲各占1/3。

全球有机硅产品的品种牌号多达万余种,常用的有4000余种。世界有机硅单体生产高度集中,美国道康宁(DowCorning)公司、通用电气(GE)公司、德国威凯(Wacker)公司、日本信越(Shin-Etsu)和法国罗地亚(Rhodia)公司这五大有机硅生产商的单体生产能力已占世界有机硅单体总生产能力的近90%。

经过多年的发展,发达国家的有机硅行业已经渡过了高速发展时期,而近几年来,随着中国经济的高速发展,我国有机硅市场持续保持高增长态势。国际有机硅厂商纷纷把目光投向中国市场,除了通过出口方式大量进入中国市场外,还通过设立贸易机构和投资建厂来降低产品的经营成本,同时依靠其较高的管理水平,灵活的经营手段和品牌信誉,将与国内有机硅生产企业展开竞争。

由上可见,由于氟硅化学品的技术难度大,两个产业均形成少数跨国大公司垄断的局面,它们既有产量、销售市场优势,又各具有特色产品的领先优势,有很大的市场占有率和产品的竞争力。

(三)我国氟硅化学品发展格局

1、我国氟化学工业发展概况

我国氟化工产业始于二十世纪五十年代,经半个世纪的发展已形成从基础原料到制品加工应用比较完整体系。我国的无水氟化氢、无机氟盐、氯氟烃等大宗氟化工初级产品的产量在世界氟化工领域占有一定的地位。但由于技术等方面原因,我国在高档的含氟材料、氟精细化工产品、氟电解产品等重要领域与国外知名氟化工公司存着极大的差距。目前中国氟产品销售额只占世界总销售额的3%,产能占世界总产能的4%,消费量占世界总消费量的5%,不少产品还主要依赖进口。值得欣喜的是国内氟化工行业通过“十五”的发展,正在兴起新的良好发展势头。

我国的氟化学工业生产主要在浙江、江苏、山东和上海四省市,它们占了全国氟化工产品的80%。国内主要的氟化工企业巨化集团、山东东岳氟化学有限公司、江苏梅兰集团、上海三爱富新材料有限公司、浙江鹰鹏化工有限公司和浙江化工科技集团公司等知名企业都有了较大的变化和发展。同时国外公司也纷至沓来,阿托菲纳(现为阿柯玛)是在华设立氟化学品生产基地的第一家跨国公司,接着是中国杜邦(上海)研发中心、日本大金江苏常熟的氟化工基地等。可以说中国的氟化工行业正在由“量”的发展转向“量”和“质”并举的多元化发展,中国的氟化工行业正在飞速溶入世界氟化工行业。

2、我国有机硅产业发展概况

我国有机硅工业的发展始于二十世纪五十年代,有机硅产品多为军工配套,单体生产规模均为百吨级,消耗高、综合利用差,进入八十年代,有机硅工业开始转向民用,经国家有关部委组织多次科技攻关,技术水平得到提高,万吨级生产装置建立,由此进入了大发展时期。近年来我国的有机硅市场保持了较高的增长态势,正处于高速发展的初期,我国初级形式聚硅氧烷的消费量增长率连续几年超过20%,2004年增长率更是达到了34.72%。2004年我国国内硅氧烷表观消费量达到19.4万吨,专家分析我国硅氧烷的表观消费量仍将保持较高的增长态势,预计到2010年硅氧烷的市场需求有望突破50万吨。

国内有机硅单体的生产相对比较集中,主要在江西星火化工厂、新安化工集团、吉林吉化公司电石厂。有机硅单体总生产能力在20万吨左右,无法满足国内市场的需求,目前国内消费的有机硅单体主要依靠进口。有机硅下游产品的生产相对比较分散,品种相对比较少,国内有机硅产品品种牌号仅有1000种左右,应用前景广阔,市场容量很大。中国市场也是国外大公司的目标,道康宁、罗地亚、GE和威凯等公司先后在上海、江苏、江西等地投资建厂,将进一步加剧我国有机硅产业的市场竞争。

综上所述,我国的氟硅化学品经半个世纪的发展,出现了一些大型氟硅化学品生产企业,如江苏梅兰、山东东岳、浙江巨化和新安、上海三爱富、江西兰星、吉林吉化等,正向大型化集聚发展,行业处于成长初期,产品的应用面广,市场前景广阔。

二、浙江省氟硅化学品产业发展的现实基础

(一)浙江省氟化学工业的发展现状

1965年浙江省第一套无水氟化氢(AHF)生产装置建成投产,标志着浙江省迈开了氟化工生产步伐。经四十年努力,借助于浙江省萤石生产的优势,氟化工产业有很大的发展,已成为我国最大的氟化工生产基地。2004年我省氟化工产值约50亿元(包括氟医药),约占全国销售值的35%。主要产品AHF、HCFC-22、氟农药及中间体、氟医药及中间体、ODS替代品等产品均位居全国前列。从我省氟化工产业分布看,主要集中在衢州和金华二地区,它们的产值占了全省的70%,巨化集团、鹰鹏化工公司、浙江化工科技集团公司、萤光化工公司和三美化工公司五家骨干企业占了全省氟化工产值的三分子二以上。

同时,我省拥全国唯有的两个国家氟化工工程技术中心(依托于巨化集团的国家氟材料工程技术中心和依托于浙江化工科技集团的国家ODS替代品工程技术中心),并建有浙江省氟化工工程技术中心、浙江三环氟材料研究中心,在氟材料、ODS替代品,含氟精细化学品的研究、开发和生产发挥巨大作用。

(二)浙江省有机硅产业的发展现状

浙江省有机硅产业起步于二十世纪六十年代,经四十余年的发展,尤其是九十年代改革开放的快速发展,已形成从有机硅单体到硅树脂、硅橡胶、硅油和硅烷偶联剂等下游产品生产的较完整的体系,有机硅产业已初具规模,2004年浙江省有机硅产业年销售额近20亿元。约占我国销售值的20%左右,已成为我国主要有机硅材料的生产基地。浙江省有机硅产业的龙头企业——新安化工的单体年生产规模达6万吨,准备新建10万吨/年单体新装置,是全国三大有机硅生产厂家之一。目前,浙江省有机硅生产基本形成几大区域企业群:杭州、衢州形成了以生产单体及中间体、建筑密封胶和硅油为主的企业群;温州、宁波形成了以生产硅橡胶制造为主的企业群;嘉兴、绍兴形成了以生产印染助剂用有机硅乳油为主企业群。浙江省有机硅单体产量约合全国总产量的1/3,其下游产品的开发和应用也在全国位居前列,有机硅产业已成为浙江省的优势产业之一。

(三)浙江省氟硅化学品产业发展的优势

1、资源和原料配套优势

我国是世界萤石资源大国,约占世界储量的20%,年开采量的50%,适宜用于氟化工产业的单生型萤石矿储量浙江曾经居全国之首,周边省份如福建、江西、安徽也有较丰富的此类资源,我省的一些企业已在邻省购置了萤石矿开采权,这对浙江省氟化工产业的发展提供了原料保障。

有机硅单体是生产有机硅下游产品的基础原料,其生产的主要原料的氯甲烷和硅粉。我国硅资源相当丰富,硅粉的开发利用也有很长的历史,市场供应充足,生产厂家较多,我省开化县工业硅粉的产、销居国内第一;氯甲烷受氯资源的限制以及不方便贮运,供应厂家较少,因而有机硅生产厂家均配套建设氯甲烷生产装置,投资大,氯甲烷成本较高。新安化工是国内最大的草甘膦生产企业,通过对草甘膦及配套的亚磷酸二甲酯产品废气的综合治理,成功地回收了质量合格的氯甲烷,并大规模地用于有机硅单体的生产,该回收技术已申请了国家发明专利。它的应用大幅度地降低了有机硅单体的生产成本,加强了有机硅产品的市场竞争力,同时新安化工近年来利用四川丰富的能源和硅资源,在四川建设了硅粉加工基地,充分保证了硅粉原料的优质低价供应,正是借助这两种主要原料的配套供应,新安化工的有机硅产业在近年内飞速发展,成为国内第二大有机硅单体生产企业。

2、技术和人才优势

浙江省已有一批科研院校致力于氟硅化学品生产技术的研究和开发。浙江大学、浙江工业大学、杭州师范学院、浙江化工科技集团公司(浙江省化工研究院)、巨化集团、新安化工集团公司等单位开展产学研结合,开展了富有成效的研究工作,部分成果已产业化。同时还积极开展国内外技术合作,聘请国内外专家从事氟硅化学品的研究开发,加快了我省氟硅化学品产业的发展。

我省建有全国氟化工专业唯有的两个国家工程技术中心,同时还有教育部国家有机硅实验室和绿色化学品合成实验室、浙江省氟化工工程技术中心、浙江省有机硅工程技术中心以及长三角有机硅研究开发中心等国家、部、省工程技术中心,聚集人才,发展氟硅化学品产业。

3、市场优势

长三角和珠三角是我国经济发达地区,氟硅化学品主要市场集中在江、浙、沪、鲁、粤一带,尤其是这些地区的轻纺、家电、建筑业汽车等行业相对较为发达,这些相关行业的发展为我省氟硅化学品产业的发展提供了良好的机遇,而氟硅化学品的快速发展反过来也促进了这些行业的发展,这种良性的互动效应将大大提升浙江省工业经济的竞争优势。

4、化工产业基础和政策扶持

浙江省化工基础较好,具有多年的经营发展史,目前总体运行状况良好,具有较好的经济效益。加之石油化工历来为浙江省委、省政府着力加以培育发展的四大主导产业之一,2004年浙江省政府制订了《浙江省先进制造业基地建设重点领域、关键技术及产品导向目录》,为突出重点择优扶强,浙江省经贸委在调查研究的基础上,从中选择了18项重中之重项目,氟硅化学品也列于其中,这将为我省氟硅化学品的发展提供有利的条件。

(四)浙江省发展氟硅化学品产业存在问题

1、资源的充分利用与保护

萤石是氟化工的主要原料,是不可再生的资源。萤石经化学加工处理后,可几倍、几十倍地增值,甚至可达几百倍。因此,加强萤石资源的保护,提高资源利用效率和层次,在现有的氟化工产业的规模、基础上,开发高科技、高附加值的氟化工产品,对促进氟化工业的发展、发挥资源优势有重要意义。

我省曾拥有萤石资源优势,但由于近十年来粗放式的无节制开采和大量出口,单生型萤石矿的储量优势不复存在,产量迅速下降。浙江氟化工的发展面临着严峻的资源问题。全面加强资源的调查、规划、利用和管理。不断提供资源的开采利用效率和层次。加强控制和限制各级萤石资源的出口。限制萤石资源的初级产品无水氟化氢的出口,鼓励和引导出口高档次的氟硅产品,促使实现有限资源利用收益最大化。

同时加强资源利用意识,提高对低品位矿石有效的选矿技术水平。我省浙西地区已探明的低品位萤石资源有储量和潜在的优势,可适度扩大浙西地区的氟化工业的规模。低品位萤石的开采和利用,是今后氟化工行业的发展需要。

我省的有机硅单体的生产技术和规模近年来虽有较大的提高,但同国际先进水平相比还有一定差距,有机硅单体生产的副产物没有得到很好的利用,下游产品链短,产品层次相对偏低,不利于资源的充分利用。

2、总体技术落后,装备水平低,研发投入不足

当前,世界氟硅化学品中高端产品的技术主要为被美、日、西欧大跨国公司垄断,生产装备技术的封锁十分严密,一般不转让高档次技术。与国际先进水平相比,我省氟硅化学品的生产规模、技术、质量与品种档次、研发水平等方面均有较大差距,总体水平仅相当国外上世纪80-90年代水平。

对这类高技术的氟硅化学品开发,必须要有高的科研投入,国外著名的大跨国公司年研发费用均超过其销售收入的5%,如美国3M公司以勇于创新、品种繁多著称于世,每年均要开发500个以上的新产品,销售收入中的30%来自于新产品收入。美国道康宁公司的研发费用占了销售收入的10%,每年25%的销售额来自新产品。而我省销售收入超亿元的氟硅化学品企业虽然也有的达到3%左右的科技创新投入,但投入不足的矛盾十分突出。

同时专业人才缺乏,尤其是懂专业技术、善经营的复合型高级人才更为缺乏。

3、产业结构不合理、企业总体规模偏小

从我省氟硅化学品的产品结构看,尚是初级产品占主要地位,且同质化居多,未形成专业化、差别化特色。在氟化工产品中无水氟化氢、HCFC-22、无机氟盐类初级产品占了50%以上的产值,而高附加值的氟电解氟产品、含氟表面活性剂、电子和光学用的无机氟化物等在我省还是空白。在有机硅产业中,国外已有近10000个下游产品品种,而我国仅有1000个品种,而且产品档次较低。

从企业规模比,与国外大跨国公司相比差距更大,象有机硅生产,道康宁公司的规模和产值可超过整个中国的总和,杜邦公司的氟化工销售额比全国氟化工销售额还大。同时我国还存在低水平产品的重复建设严重,企业规模小,市场竞争力低,常处于低价恶性竞争状态。

三、浙江省氟硅化学品发展思路、目标和重点

(一)浙江省氟硅化学品发展思路

坚持科学发展观,按照建立资源节约型主和环境友好型社会理念,以市场为导向,企业为主体,技术创新为根本,注重资源的保护和合理利用,积极开展对外合作,引导企业向园区集聚,着力提升氟硅化学品企业的自主创新能力,以及氟硅化学品产业的技术和装备水平,实现基础氟硅化学品的规模化和氟硅材料、氟硅精细化学品、ODS替代品的多品种、深度发展,形成中国氟硅化学品技术研发和制造中心。

(二)浙江省氟硅化学品产业发展目标

到2010年,全省氟硅化学品的总产值达到280亿元。其中氟化工产值200亿元,占全国的45%;有机硅产值80亿元,占全国的25%;形成国内氟硅化学品技术研发和制造中心。

(三)浙江省氟硅化学品产业发展重点

1、浙江省氟化工发展重点

浙江省氟化工行业要面对国内外发展趋势,在现有基础氟化工产品产量优势基础上,加快产品结构调整,向高端氟化工产品转型,重点发展氟精细化学品和高端氟聚合物。

(1)氟精细化学品

浙江省的氟精细化学品的品种、产量在国内处领先地位,如高效低毒氟农药和中间体、氟医药和中间体、氟表面活性剂、电子级氟化学品等,这类产品附加值高,与许多产业领域的关联度大。要加强氟化新方法研究,如定向氟化技术、元素氟化和表面氟化技术、电化氟化技术、手性氟化物合成与分离技术和绿色合成技术等,着重开发三氟甲基系列芳香族化合物、氟代苯酚、氟代脂肪醇、高纯氢氟酸、氟醚、氟化石墨、三氟化氮等氟精细化学品。

(2)含氟聚合物

针对我省氟聚合物品种少、品级低等情况,在稳定现有氟聚合物质量的基础上,着重开发可熔融性氟树脂、高压缩比PTFE分散树脂、氟橡胶、水性氟涂料树脂,重点发展聚四氟乙烯及其改性产品、制品级聚偏氟乙烯、薄膜级聚氟乙烯、氟橡胶、氟硅橡胶、氟硅涂料等。开展TFE调聚研究,制备含氟织物整理剂。同时,积极加强氟制品加工应用技术开发,扩大氟聚合物的应用。

(3)ODS替代品

我省的ODS替代品无论在品种和规模均居国内领先地位,随着2007年7月1日起,ODS产品(CFC、哈龙灭火剂)在我国停止使用,我省在扩大现有ODS替代品产量外,还要着重开发ODP值为零、GWP值尽可能低的R-502、HCFC-22、HCFC-141b的替代品,重点发展.HFC-245fa、HFC-365mfc、HFC-161、氢氟醚等产品。同时,要加强有自主知识产权混合工质制冷剂和其应用技术的研发。

2、浙江省有机硅行业发展重点

(1)有机硅单体

有机硅单体是有机硅产业的发展基础,要进一步扩大有机硅单体的生产规模和品种。我省在“十一五”期间有机硅单体生产能力将达到20万吨/年,单台单体生产装置规模达5万吨/年以上,苯基硅烷和乙烯基单体规模在1000吨/年以上。同时,要提高主产品二甲基二氯硅烷的收率,做好副产物的综合利用,使有机硅单体生产在技术、规模、环境保护和劳动安全等方面达到国际同行的先进水平。

(2)硅油

浙江省的硅油在产品生产和应用上居国内前茅。要积极开发硅油新品种,开发功能性有机硅助剂、有机硅表面活性剂,含氟有机硅整理剂等精细化工产品,形成牌号众多门类比较齐全的硅油及其二次加工产品。应用范围在现有织物整理剂基础上,扩大到皮革整理、日用化工、涂料和塑料等领域。

(3)硅橡胶

硅橡胶是有机硅材料中应用广、牌号多的一类新型材料,浙江省的发展要根据市场情况有所侧重,重点鼓励技术含量高、产业基础好的高温硫化橡胶(生胶、混炼胶)的发展;大力发展室温硫化硅橡胶和加成型液体硅橡胶。要加强硅橡胶在汽车工业、电子行业、电力行业、建筑行业上的应用,开发改性硅酮密封胶、氟硅橡胶等新品种,进一步扩大硅橡胶制品的应用领域。

(4)硅烷偶联剂

积极开展硅烷偶联剂的新品种开发,提高产品质量和稳定性,扩大硅烷偶联剂的生产规模。

(四)关于浙江省氟硅化学品区域布局

根据我省氟硅化学品的发展现状,”十一五”期间,我省氟化工产业发展布局的重点在衢州、金华和绍兴地区,有机硅产业发展布局的重点在杭州和衢州地区。

其中,衢州地区应充分利用巨化集团较为完善的公用工程设施和基础化工原材料配套条件,以衢州地区现有的氟化工产业为基础,尤其应重视发挥巨化集团所拥有的四氟乙烯、六氟丙稀、偏氟乙烯、氯乙烯、偏氯乙烯等单体的综合优势,积极开展对外合作,发展氟材料、氟精细化学品等下游氟化工产业。有机硅产业的发展要加快浙西有机硅产业基地的建设,充分发挥开化合成材料厂、江山富士特公司等企业的骨干作用,重视有机硅单体生产的副产的综合利用,实现有机硅产品的集聚发展。

金华地区可充分发挥鹰鹏公司、三美公司、莹光公司和三环公司等骨干企业的作用,做好区域规划,向集聚化方向发展。

杭州市的有机硅产业要进一步发挥新安化工、传化集团、之江有机硅公司和凌志精细化工公司等骨干企业作用,使有机硅单体生产实现规模化,有机硅下游产品特色化。支持蓝天环保公司等氟化工骨干企业通过搬迁和技改向杭州湾精细化工园区集聚。

四、主要对策和措施

“十一五”时期,浙江将进入经济与社会协调发展为特征的新阶段。在这一新时期,我省化工行业要按照科学发展观的要求,具体落实浙江经济“三个转型”目标。着重落实经济增长方式转型、经济体制转型;加强污染控制和生态环境保护;进一步优化氟硅行业空间布局等具体措施,需要充分发挥政府在产业布局、协调、服务及资源配置等作用,为氟硅产业发展创造优越的环境和条件。

1、加强资源保护

资源是氟硅化学品产业发展的基础,浙江省氟硅化学品产业的发展与资源的优势是分不开的。尤其是萤石,浙江省的酸级萤石粉(用于氟化工原料)资源和产量居全国第一,但近二十年来,无规划的开采和大量出口,已使我省萤石资源将面临枯竭的严峻局面,我省氟化工发展已需从外省购入部分萤石粉,同时邻省江西、福建的总储量也在下降。国家前几年采取了萤石出口许可证和配额措施,逐年减少了萤石出口数量,但近三年中基础原料氢氟酸(包括AHF)的出口猛增,这表明国外从中国直接进口萤石转变为部分进口氢氟酸类初级产品。为此建议政府有关部门加速削减萤石出口配额,同时对氢氟酸(包括AHF)等初级产品出口也实行配额制,以保障我国氟化工可持续发展。

2、加强氟硅化学品产业的规划和布局,加快产业结构调整

“十一五”时期,浙江氟硅化学品行业要进一步优化空间布局,搞好产业带规划是协调发展和可持续发展需要。在产业布局中,要更大程度地发挥市场在资源配置中的基础性作用。政府部门要运用好规划、产业指导目录、产业政策等调节手段,有效配置公共资源,注重要素支撑保障条件和环境承载能力的研究,把经济管理职能转到主要为市场主体服务和创造良好发展环境上。注意通盘考虑和紧密衔接好产业调整、土地利用、城市发展、生态环境建设和保护、基础设施建设等内容。

中国氟硅化学品发展到今天,已经面临低层次产品供过于求,高层次产品供不应求的局面,而且不断有新的应用领域出现。针对浙江省现阶段的氟硅化学品产业发展特点,需要加强氟硅化学品产业的规划。通过加快技术开发、引进等方式,尽快促使浙江氟硅化学品产业整体“升级”,由单一的产品结构层次和低层次的产业结构向多层次的产品结构和高中低氟硅化学品并举的多元化方向发展。

3、加强技术创新和企业的技术改造,提高整体水平

浙江的氟硅化学品产业的发展将面临很大的资源和环境压力,还会遇到周边地区和国外的价格竞争。为了取得更大的收益,必须努力增强企业的自主创新能力,要有自主知识产权的研发和技术创新。我省有国家、部、省的氟硅化学品工程中心和重点实验室,也有浙江大学、浙江工业大学、杭州师范学院等一些从事氟硅化学品研究的高等院校,它们与企业进一步加强产学研合作,加快氟硅化学品自主技术创新和技术改造,提高氟硅化学品的技术含量和产品档次。同时,加大改革开放力度,开展国内、国际间技术合作,引进先进技术,提高整体技术水平。政府对鼓励发展的重点产品、关键技术开发、重点技改项目、公共实验室平台建设和氟硅化学品专项设立等方面优先给予一定的财政支持。

4、积极培育和发展大企业集团,增强竞争能力

从长远看,要有力地开展国际竞争,必须形成一批有国际竞争力的大型企业集团和跨国公司。我省氟硅化学品产业发展水平与国外发达国家相比,差距还很大,单打独斗、散兵游勇式的经营方式,只会被日益国际化的市场浪潮所吞没。可依托大企业集团来整合我省氟硅化学品产业。要以氟硅化学品优势企业为龙头,鼓励企业间以资产为纽带,实行多种方式兼并和联合,本着优势互补、效益最大化原则,相互取长补短,合理配置资源,组建跨行业、跨地区、跨国界的大型氟硅化学品生产集团,增强国际竞争力。

5、推行清洁生产,提高资源利用率,加强环境保护

要坚持可持续发展的方针,全面落实浙江省委、省政府提出的“平安浙江”的重大决策和部署,加强氟硅化学品产业的三废治理和管理,现有的生产装置必须达到“一控双达标”要求,新扩建装置要严格执行环境影响评价制度和“三同时”制度,确保“三废”达标排放。严格安全生产责任制,整治安全隐患,确保安全生产,全面实现人、社会和自然协调发展。对任何企业、项目都要一视同仁,坚决抑制以牺牲环境、资源为代价的掠夺性生产和恶性竞争,对不具备环保和安全生产条件、经整治无效的企业、政府部门要严执法予以关停,促进氟硅化学品

产业的健康发展。

6、加强知识产权和品牌的保护

氟硅化学品的技术含量高,开发投入大,要加强知识产权的保护,鼓励自主知识产权的氟硅化学品发展。同时,要加强品牌建设,鼓励企业创名牌,依法打击非法侵犯知识产权和品牌的行为,使我国氟硅化学品产业能健康和稳步地发展。

7、政府政策支持

浙江省政府在2004年9月公布了《浙江省先进制造业基地建设重点领域,关键技术及产品导向目录》,2005年氟硅化学品又列为《导向目录》中的重中之重领域。由于氟硅化学品技术难度大,在研究开发和应用技术研究上都需要大量投入,为加快我省氟硅化学品产业发展,需要政府在政策上给予支持,包括立项、财政专项支持、产品标准、市场准入等方面的政策支持,为氟硅化学品的开发、生产和推广使用上提供优惠政策。同时,要加强政府宏观调控力度,防止氟硅化学品产业的低水平重复建设。

8、国际合作

氟化工篇4

关键词农村饮用水;除氟;对策;安徽毫州

氟是人体维持正常生理活动不可缺少的微量元素之一,在人体的骨骼、肌肉、血液和脏器中都有存在,约占体重的0.000 35%。氟是组成人类和其他动物牙齿和骨骼的主要成分之一,对动物的骨组织和牙釉质的形成有重要作用,其通过激活或抑制多种酶的活性参与新陈代谢过程。但是人体摄取氟在有利和有害之间的变化范围极窄,人体缺少氟或摄入过多氟都不利于身体健康。适量氟可防止血管钙化、佝偻病、骨质松脆和龋齿病,但是当摄入氟量过高时,它将抑制体内酶化过程,破坏人体正常的钙、磷代谢,使钙从正常组织中沉淀和造成血钙减少,造成氟中毒症。此外,氟中毒还可以造成贫血、白血球减少,氟贮藏于骨头中会引起斑釉齿、骨头硬化等。国外文献报道人体中过量的氟还将导致癌症、妇女不孕症、脑损伤、alzheimer综合症和甲状腺紊乱。进入人体的氟来源很多,但由于水中的氟化物具有易溶性,吸收率往往在90%以上,因此饮用水是体内氟化物的主要来源。为防止和减少氟病发生率,控制饮用水中的氟含量是十分必要的。

1亳州市高氟水形成的原因分析

(1)亳州市位于安徽省西北部,属黄淮冲积平原。该地区地势平坦,地下水径流滞缓、水交替条件较差、水位埋藏较浅,同时该区气候干旱,降雨量小,蒸发作用强烈,f-与其他化学元素一同在浅层地下水中浓缩富集,造成f-浓度增大。

(2)亳州市属于淮北平原水文地质区,该区大部分属矿化度大于1 g/l的重碳酸型淡水,矿化度总体北高南低,由hco3-—ca2+ 向hco3-—na+型水变化。氟的钠盐和钙盐在水中溶解度差别极大。氟化钠在水中易溶解,氟在地下水中呈离子状态存在;氟化钙在水中溶解度很低,为白色沉淀,大部分氟存在矿物中而未游离出来,形成地下水中高钙低氟、高钠高氟的现象。当水中钙离子为主要阳离子时,氟化钙溶解度减小,地下水中氟含量减小;当水中钠离子或者镁离子为主要离子时,氟化钙的溶解度增加。当水中钙离子含量增加时,氟的络合物遭到破坏,钙与氟结合成难溶的氟化钙,减少了地下水中氟含量。另外,由于碳酸根及碳酸氢根会促进氟化钙的溶解,使地下水中的氟含量增加[1]。

(3)亳州市为农业大市,在传统灌溉条件下使用肥料及使用农药量越来越大,导致cl-、so42-、no3-和f-进入地下水中,使水中的f-富集,f-含量在农灌区地下水中含量高于其他土地类型地区。由于受地质、浅层土壤条件及人为因素的影响,亳州市浅层地下水中含氟量一般在1~3 mg/l,最高达到8 mg/l以上,而我国饮用水标准中含氟量不能超过1 mg/l。

2亳州市高氟水的分布及影响

根据2004年农村饮水安全现状调查,按照《农村饮用水安全评价指标体系标准》,全市农村饮水安全和基本安全人口328.9万人,占全市农村总人口的68.85%;饮水不安全人口148.83万人,占全市农村人口31.15%,其中:水质不安全人口147.34万人,占不安全人口的99.0 %,其中饮用高氟水的有129.95万人,饮用苦咸水的有6.03万人,饮用严重污染未经处理的地下水的有11.36万人。经调查,在饮用水高氟区氟斑牙患病率达50%,居住在涡河、西淝河等河间地区的居民氟斑牙患病率超过76%。

3亳州市饮用水除氟现状调查

3.1饮用水除氟方法

对于饮水型氟中毒的防治策略是改水降氟,根本预防措施在于降低饮水中的含氟量,使其达到饮用水卫生标准要求。其途径有2个:一是当深层地下水含氟量不高时,可改用打深井水,或收集雨水、雪水作必要的处理后专供饮用;二是采取饮用水除氟方法使水中氟的浓度降到适宜于饮水卫生标准的范围内。目前国内外降氟方法多种多样,但主要分为3类,即混凝沉淀法(投药法)、滤层吸附法和电化学法。前2类方法主要针对单纯氟离子含量较高,而其他指标相对较低或符合饮用水标准的高氟水地区;第3类方法主要针对氟离子含量较高,而其他指标相对也较高,不符合饮用水标准的高氟—苦咸水地区[2]。

针对农村饮用水存在含氟高,口感苦咸、水质受污染等不安全问题,亳州市水务局接连编制了《亳州市“十一五”农村饮水安全规划》《亳州市到2020年农村饮水安全总体规划》和《亳州市2007—2011年农村饮水安全项目可行性研究报告》,并且分年度制订了实施方案,逐年实施。

从2007年起,亳州市将农村饮水安全工程列为全市的重点工程和民生工程加以实施,截至目前,该市共建设供水工程196处,工程总投资达22 264万元,解决了107个乡镇285个行政村56.3万人的饮水安全问题。

亳州市现有饮用水除氟采用的措施为:①当个别地区深层地下水含氟量不高时,采用打深井水集中供应给居民;②家庭饮用水除氟多采用混凝沉淀法(投药法)或购买家庭净水器;③集中供水除氟采用的是除氟效率高、工艺简单的滤层吸附法,吸附剂为活性炭、硅藻土、活性氧化铝和羟基磷酸钙等。

3.2现有饮用水除氟存在的问题

通过对已建的供水工程实地调查和查阅资料,目前亳州饮用水除氟主要存在以下问题[3]:

(1)饮用深层地下水的问题。调查结果显示,选择氟浓度较低的深井水集中供应给居民,整体运行状况不容乐观,深井技术虽然简单,且不需维护技术,但由于地下水层的流动和混合,易造成地表水和深井水沟通,依旧能出现氟超标问题,所以打低氟深井并不是稳定长久解决高氟水的根本途径。

(2)家庭饮用水除氟净水器的问题。铝盐混凝法是家庭饮用水除氟的常用方法之一。铝盐混凝法除氟的主要缺点是处理后产生大量的沉淀污泥以及除氟后水中的氯离子和硫酸根有增加趋势。此外,以铝盐为混凝剂,处理后水中含有大量溶解铝引起人们对健康的担心。亳州经济相对落后,农村使用家庭净水器相对较少。而对于使用净水器的家庭,随着使用时间的增长,内芯截留的污物越来越多,很快就达到“收支平衡”,从而失去净化效果,但使用者却误把出水作净化水使用,以致损害健康。另外,内芯的更换既麻烦成本又高,频繁更换内芯也会让一般的农村家庭无法接受。

(3)集中供水除氟存在的问题。①除氟设施问题。一是除氟剂吸附容量低。亳州市现有的饮用水集中供水除氟工程多数采用的是活性氧化铝吸附法,现有活性氧化铝普遍采用的颗粒粒径比较大,第1周期吸附容量比较低,数周后吸附容量更低。运行一段时间后,滤料容易出现板结现象,造成布水或者集水的不均匀,严重影响使用寿命和吸附容量。二是除氟设施再生时间长,用药量大。活性氧化铝吸附剂的再生,用2%硫酸铝溶液浸泡再生,再生液可重复使用,完成再生过程需要2 d的时间,再生剂用量比较高,花费较大。有些除氟罐罐体太高、内径太小,反冲洗时难以使滤料充分膨胀,不能够很好的排除悬浮物。再生问题大大限制了除氟装置的运行,应加以改进解决。三是除氟设施设计问题。多数钢材除氟罐内壁防腐涂层或滤料易剥落,大片铁锈污染氧化铝,产生的铁离子导致活性氧化铝中毒,失去活性,大大影响了活性氧化铝除氟的效果,滤料也易板结,使用寿命短,而且此法的铝溶出较高,处理水中不可避免残留铝离子,有引起大脑疾病的风险。有些除氟设施出水检测方法繁琐,原水与过滤设备接触时间缺乏自动控制设备,这些方面都会影响除氟设施的正常运行。②除氟设施运行管理问题。由于除氟设施运行于农村,这些地区大多经济比较落后,因此除氟设施的管理运行也存在多方面的问题。一是由于资金限制,除氟装置维护、维修困难。农村经济比较落后,而除氟设施的运行需要许多的资金。除氟设施损坏后由于没有足够的资金修理,往往是报废不用。二是维护管理人员知识水平问题。设备维护人员专业知识水平参差不齐,有的甚至不知道滤料再生。还有的管水员装填新活性氧化铝后,只用水冲去粉粒,不经硫酸铝“活化”处理就运行。三是除氟设施管理混乱。重建设、轻管理是各个地方除氟设施存在的通病。除氟设施因各种原因停用。除氟设施的出水水质不能够定期检测。

4亳州市饮用水除氟对策

4.1健全规章制度,使饮水降氟纳入科学化、制度化和规范化管理轨道

针对亳州市农村饮用水安全状况,应大力发展村镇集中供水系统,建立高氟饮用水除氟设施,使用快速简便、经济有效的饮用水除氟设施为农村住户进行供水。从经济角度、安全角度、长期服务角度、成熟工艺应用角度等,对集中供水工程进行改造,不但要保证供水指标,还要保证供水卫生、环境等。

村镇供水系统的建立首先要加强领导,建立健全规章制度,明确责任,对岗位责任、使用规范、供水时间、设备维修、水费收取、水源保护、水氟检测和管水人员的报酬,都要做出明文的规定。其次要对管理人员进行技术及业务培训,加强技术方面的指导。编写村镇供水工程的操作指导手册,使其熟练掌握工程设施的使用常识,做到会除氟操作、会除氟运转、会水质检测,确切做好供水的安全保证工作。最后对村镇供水系统实行不定期检查并作评比工作,在检查中发现不足,并及时改进。

4.2研究开发适合农村家庭饮用水除氟的设备

亳州市广大农村经济相对落后,广大农民对饮用水高氟的危害性了解较少,因此各级政府、水利及科协应加强宣传,让人们认识到氟的危害性,提高对饮用水中氟的防范意识,对于不能进行集中供水的偏远地区或分散住户,有能力购买净水除氟设备的家庭应积极购买。

鼓励有关科研院所开发简单易行、经济有效的小型家用除氟设备。目前解决农村及偏远地区高氟饮用水的问题,除了继续对活性氧化铝、骨炭等常规净水方法继续改进研究外,还应加强研制除氟效果好、性能稳定和应用范围广的材料以及新的除氟技术。设计时最好能够考虑反冲洗以及再生系统的要求,能够做到动态再生,能够保证除氟装置的安全运行。设备除氟和反洗采用合适的自控设备,以便于管理操作[4-5]。

农村饮用水除氟是亳州市一项长期而艰苦的任务。应在充分调查的基础上,从当地实际情况出发,积极探索适合亳州市农村饮用水除氟的途径,才能从根本上解决饮用水高氟的问题。

5参考资料

[1] 李运奇,孙爱芹,刘仲海,等.毫州市农村饮水安全问题分析与对策[j].江淮水利科技,2007(3):30-31.

[2] 施锦,王萍,严子春.饮用水除氟技术的现状及进展[j].山西建筑,2007,33(35):17-19.

[3]曾建军,李金冰,夏小林,等.安徽省农村饮水安全工程规划应注意的问题[j].江淮水利科技,2006(5):5-7.

[4]查春花.农村改水示范工程——吸附交换法饮用水除氟研究[d].南京:东南大学,2006.

氟化工篇5

某些特定行业在生产中会产生含氟废水,对含氟废水需降氟处理达到国家控制标准后方可排放,对氟含量高的废水单一处理方式难以满足控制要求,采用加入钙盐、絮凝等多种处理工艺联合使用可在较低成本下达标排放。本文对废水除氟常用方法进行阐述,并重点就高含氟废水处理工艺路线选择进行分析,以供实际使用时参考。

关键词:

废水处理;含氟废水;沉淀

1引言

涉及含氟原料的化工生产中产生废水会含有一定量的氟离子,如核燃料化工、化肥农药生产、电镀、含硅制品(铝合金、半导体)的蚀刻化学抛光等。依据国家污水排放要求,氟离子浓度应控制在不高于10mg/L方可直接排放,因此必须采用相关除氟工艺进行处理。含氟废水的处理方式主要有化学沉淀、吸附处理、离子交换、蒸发浓缩、膜分离等方法,由于吸附处理和离子交换处理氟离子能力有限仅适用于低氟含量的废水处理,蒸发浓缩处理废水量不大且耗能严重,膜分离法设备投入成本大且难以一次处理即可达标,因此含氟量高的废水处理工业应用主要通过沉淀处理及其他工艺方法辅助来实现。

2高浓度含氟废水的处理

处理含氟废水工业应用的主要方法是化学沉淀法,工艺采用向废水中加入沉淀剂与氟离子生成氟化沉淀物,再经过滤去降低氟含量,此方法处理能力大、消耗费用小尤其适用于高浓度的含氟废水的处理。由于沉淀物的颗粒性质、溶解度高等原因,仅仅通过沉淀法时常造成处理后的废水氟含量大于10mg/L需要再次处理,为实现控制标准的要求,处理过程需要涉及以下几个方面。

2.1化学沉淀处理

控制适宜温度,在充分搅拌下向含氟废水中加入沉淀剂,主要是含钙试剂如熟石灰,利用钙离子与氟离子生成氟化钙沉淀使氟含量去除。在熟石灰除氟通过控制熟石灰过剩量、沉淀pH值、补加钙离子等方式控制可有效地将氟含量进行降低。石灰价廉易得过量使用对环境影响不大,因此得到广泛地应用。由于氢氧化钙溶解度低钙离子在溶液中溶解量不大,与氟离子生成的氟化钙包覆于氢氧化钙表面阻碍反应的继续进行,再加上氟化钙的溶度积限制,单纯采用熟石灰方法即使过量许多也难以一次处理达标。考虑氯化钙的溶解度大,可在使用熟石灰的同时补加一定量的氯化钙或加入盐酸溶解氢氧化钙产生钙离子的方式提高去除氟离子的能力。使用其他的沉淀剂如电石渣、镁盐、磷酸盐也有相关实验研究。电石渣主要成分也是氢氧化钙,它是乙炔等生产时的废渣,处理时生成的氟化钙晶体较好,沉降快。氟化镁、钙的磷酸盐与氟产生的沉淀物的溶解度都比氟化钙更低,因此去除氟离子的能力更强一些。

2.2絮凝沉淀处理

絮凝沉淀使用的絮凝剂分为无机絮凝剂(铝盐、铁盐)和有机絮凝剂(聚丙烯酰胺)。氯化铁、氯化铝、硫酸铁、硫酸铝是早期工业生产中的经常应用的絮凝剂,其后开发出了相似的聚合化合物和有机高分子絮凝剂。在使用时生成相关金属的氢氧化物絮体,比表面积大与氟离子可发生物理吸附和化学吸附,能够大幅度的降低氟离子含量。絮凝剂可在使用熟石灰后加入,对氟化钙细小颗粒进行凝聚改善沉淀物的沉降效果,有利于过滤。聚丙烯酰胺(PAM)是有机高分子絮凝剂,在水溶液中溶解度好,无腐蚀作用,并且不会在处理过程中增加金属离子污染物。其在投入化学试剂沉淀后加入或与无机絮凝剂一起联合使用,起到的主要作用有:(1)絮凝作用,溶液中颗粒表面的带电电荷是造成颗粒难以凝聚完全的原因,加入表面电荷相反的PAM使带电颗粒中和凝聚;(2)吸附架桥,PAM分子链长可固定在不同的颗粒表面上使颗粒之间架桥聚集沉降;(3)表面吸附,PAM分子上各种极性基团对临近的颗粒进行吸附;(4)增强作用,PAM分子链通过机械、物理、化学等作用与颗粒物牵连形成网状。PAM有多种类型,依据离解基团的特性分为阴离子型(如-COOH)阳离子型(如-NH3OH,-NH2OH)和非离子型等,在使用时根据环境需要进行选择。无机絮凝剂在使用过程中耗量较大,合成的高分子絮凝剂用量少、絮凝速度快,其他的絮凝剂有天然生物高分子絮凝剂,如壳聚糖、淀粉衍生物、明胶等,是从自然物质中提取并稍经化学改性处理的物质,絮凝活性低,用于絮凝净化效果不理想一般无在含氟废水处理应用。

3不同类型废水可采用的处理工艺

化工生产中的高含氟废水根据酸碱度的不同分为:酸性废水、碱性废水和中性废水。某化工厂就含有此类废水,其中酸性废水主要成分是氢氟酸和盐酸或硝酸,碱性废水主要成分氟化铵和氨水,对其可采用的处理方法分类讨论如下。

3.1酸性废水

酸性废水含氟量高,主要以氢氟酸形式存在,此类废水直接加入熟石灰进行中和反应,当废水中含有盐酸时可生成氯化钙,因此钙离子含量高除氟比较彻底,但氟化钙晶体颗粒度不好需加入PAM絮凝,絮凝沉淀后通过压滤机压滤或离心机过滤,分离后固体氟化钙干燥后收集存储,废水达标排放。

3.2碱性废水

碱性废水主要成分为氟化铵,其中含部分氨水,加入熟石灰也可生成氟化钙,但由于碱度大钙离子含量低难以将氟离子降低至排放标准。可在加入熟石灰的同时加入氯化钙或部分盐酸酸化产生氯化钙,盐酸酸化有利于最终废水调至中性后排放,直接加氯化钙有利于保持溶液碱度进行蒸氨处理,可根据需要具体选定。为保证除氟效果,在增加钙离子的同时加入少量铝盐,铝盐在碱性下沉淀通过交换吸附、络合等作用使氟离子含量进一步降低,再加入PAM充分絮凝,过滤分离氟化钙后排放废水。

4结论

含氟废水可通过加入钙盐沉淀剂、铝盐辅助、PAM絮凝等方式进行处理,对不同类型废水根据情况可适当调整处理工艺,能够将废水氟含量降低至满足国家标准要求。在实际生产处理中需要在保证氟含量的同时考虑处理成本和控制氟化钙晶体颗粒以满足分离需要,采取多种处理工艺联合使用可有效满足控制需要。

参考文献:

[1]朱顺根.含氟废水处理[J].化学世界,1990,31(07):293-296.

[2]张玲,薛学佳,周钰明.含氟废水处理的最新研究进展[J].化工时刊,2004,18(12):16-18.

[3]王宝泉,鲁春峰,周龙宝.氟化盐厂含氟废水治理的试验研究[J].西安建筑科技大学报,1998,30(04):321-327.

[4]谢祖芳,陈孟林,何星存.氟化铝生产废水处理工艺研究[J].工业水处理,2002,22(02):25-27

氟化工篇6

关键词:烟气 氟 形态 固化 水玻璃 玻璃纤维 石英石

一、前言

我国的金属硫化矿普遍含氟,其含量一般在0.02%~1%之间。氟在硫化矿中主要以CaF2的形式存在,在焙烧的过程中发生热分解,最终的产物为HF和SiF4。这些氟化物在烟气的传输进入制酸系统后,将对制酸系统的设备造成危害(其中主要危害因素为HF)。

氟化物对制酸系统设备的危害首先体现在其对硅质材料的腐蚀上。制酸系统净化、干吸工序采用的塔设备大量采用瓷砖衬里和瓷环填料。近几年来,由于新型的耐氟、耐氯玻璃钢(CFRP)的广泛应用,使得净化设备得以保护。然而,人们却忽视了对干燥、吸收塔中的瓷环填料及衬里的保护。在没有采取除氟措施的情况下,氟化物大量进入干燥、吸收工序,迅速地腐蚀其中的瓷环,造成瓷环的粉化,进而严重影响制酸系统的正常生产和设备寿命。氟化物对制酸系统的危害还体现在其对泵体、铸铁管道、硅质合金材料及触媒的腐蚀上。除此以外,氟化物一旦进入制酸后续工段还将对成品酸质量造成影响。

近几年来,国外含氟量较高的硫化矿的引入,更是对我国的制酸业带来了挑战。因此,对烟气中氟化物进行研究和控制成为烟气制酸企业面对的重要课题。

二、冶炼烟气中氟化物的形态分析和除氟的突破口

烟气中氟化物在传输过程中究竟以什么形态存在,对我们研究氟化物去除方法非常重要。只有在明确了其形态之后,才可能找到行之有效的除氟方法。资料显示,国内冶炼烟气中的氟化物在高温条件下,以气态形式存在。但由于铜合成炉使用的为进口原料,不能确定其冶炼烟气中氟化物的形态,因此有必要对此进行研究。

从冶炼系统排出的烟气中的氟化物可能存在以下3种状态:

1.呈固态存在。对于这种情况,可利用冶炼后续的收尘系统将其去除。

2.以气态形式存在,且烟气中存在能固氟的粉尘。这样一来,被固化的氟化物在进入制酸系统时,能很容易地被洗涤除去。

3.以气态形式存在,且烟气中不存在能将氟化物固化的粉尘。对于这种情况,氟化物的固化去除,只能在制酸系统的净化工段进行。

通过对转炉烟气在余热锅炉、旋风分离器和袋式收尘器3个点的粉尘成分的XRF分析和XPS分析,发现烟气中的粉尘中不含氟元素,而其中能固氟的Ca、Mg粉尘的量极少。由此可见氟化物在烟气中是以气态存在,很难通过干法工艺去除,只能借助湿法洗涤工艺,因此除氟点选择制酸系统净化工序最为合理。

气态的氟化物在经过净化系统时,其中的一部分被洗涤酸吸收,从而进入液相,另一部分仍存在于气相。氟的溶解度随洗涤酸的酸度的升高而降低。因此采用水洗将会使更多的氟化物进入液相,从而从气相中分离,然而采用水洗是不符合环保要求的,因此实际过程中只能采用稀酸洗涤。对于烟气中氟含量较低的情况,烟气在净化稀酸洗涤之后一般就能达到标准(3mg/Nm3)。然而目前冶炼烟气中氟化物含量最高达到了64mg/Nm3,仅依靠现有的稀酸洗涤无法实现氟化物含量的有效控制。因此,必须外加除氟物质,降低烟气中氟化物含量。

一般情况下,净化设备的洗涤酸都是从后一个设备依次往前一个设备串酸。制酸系统净化工序的串酸采取由稀向浓、由后向前的方式。第一个洗涤设备为湍冲塔,循环酸的浓度一般为2~6%;中间设备是洗涤塔;最后一个洗涤设备为冷却塔。在这种情况下,湍冲塔循环酸的氟化物含量是净化中最高的,因此将湍冲塔选为液相氟化物的开路点及氟化物去除点是最合适的,具有最高的效率。除此之外,为了达到更高的除氟效果,在洗涤塔和冷却塔也加入除氟物质,进一步提高除氟效率。

三、氟化物在制酸系统净化工序固化去除的方案

上文已经说明在净化工段加入除氟物质的必要性,但并非所有能和氟化物反应的物质都能用来除氟,所添加的物质不能够和烟气中SO2反应,且不能对制酸系统的设备造成损害。在众多的物质之中,通过理论分析并结合实际,选择水玻璃、石英石和玻璃纤维作为除氟物质。这几种物质中,水玻璃具有流动性,可加入循环酸中降低水相中的HF含量,以间接降低气相中的含氟量;玻璃纤维具有比较面积大的优点,适合于气相中HF直接反应;石英石价格低廉,比重、粒度大,适合在在循环酸中之制作成固定床。

1.氟化物在湍冲塔中的固化

前已述及,湍冲塔是液相氟化物的开路点及氟化物去除的最佳点,而水玻璃更适合此种环境下氟化物的去除,因此在湍冲塔选择水玻璃为除氟药剂。

1.1 水玻璃除氟的原理

(5)

1.2水玻璃成分及投料量计算

水玻璃可根据碱金属的种类分为钠水玻璃和钾水玻璃,其分子式分别为(Na2O.nSiO2)和(K2O.nSiO2),式中的系数n称为水玻璃模数,是水玻璃中的氧化硅和碱金属氧化物的分子比(或摩尔比)。水玻璃模数是水玻璃的重要参数,一般在1.5~3.5之间。水玻璃模数越大,固体水玻璃越难溶于水,n为1时常温水即能溶解,n加大时需热水才能溶解, n大于3时需4个大气压以上的蒸汽才能溶解。水玻璃模数越大,氧化硅含量越多,水玻璃粘度增大,易于分解硬化,粘结力增大。

按照53万吨硫酸系统入口烟气中氟化物含量64mg/Nm3、烟气量20万Nm3/h,理论计算得出的水玻璃加入量为220.3kg/d(模数为2.4)。但是实际反应中,氟含量降至一定水平时,反应的可逆性逐渐凸显,更多水玻璃加入系统后作用甚微。另一方面,实际过程中净化循环酸有一定的排放量,能起到氟化物开路的作用,因此将水玻璃加入量选为100kg/d。

1.3 水玻璃的加入方式

水玻璃本身的黏度太大,不能直接添加。因此首先在水玻璃稀释罐中将水玻璃用水稀释溶解,再通过泵打入高位槽,由高位槽自流入塔。在水玻璃稀释过程中,水玻璃和水的加入按照一定的比例进行的。很明显,水和水玻璃的配比越小,水玻璃溶液越稠,流动性越差;配比越大,水玻璃溶液越稀,流动性越好。水玻璃溶液越稀越有利于操作,但是实际过程中不可能将其配的无限稀。经过正交试验,认为1:40的稀释比例具有较好的效果。

为实现水玻璃溶液的均匀性,在输送泵出口可考虑回流装置。另外,为了达到均匀下料,可利用先进的DCS控制系统对水玻璃贮槽液体进行监控。

1.4 湍冲塔中氟化物去除的效果

53万吨硫酸系统采用水玻璃除氟以后,塔出口烟气中氟化物含量正常情况下能控制在2mg/Nm3以下,除氟效率在89-96%。

2.氟化物在冷却塔的固化去除

湍冲塔中加入水玻璃后,实现了大部分氟化物的固化。冷却塔除氟的目的是针对湍冲塔中水玻璃加入量达到一定量后除氟效率难以提高的问题,在后续进一步降低氟化物含量,使其控制在0.5mg/Nm3以下,保证制酸系统的良好运行。

2.1冷却塔中除氟的原理

石英石与HF反应的速率比玻璃纤维低,但由于其重量大,能长期固定于塔低,进入降低冷却塔循环酸中氟的含量,进而间接降低塔出口烟气中氟含量。前已述及,玻璃纤维适合于气相氟直接反应,因此将玻璃纤维置于塔内填料上部的气体通道中。

2.2 石英石的加入方式

结合53万吨硫酸系统冷却塔的实际情况,将将石英石的堆放形状设计为高1米,直径5米的圆台,塔底周围留有1米宽的环形走道,方便进行塔内检查。选用的石英石粒度为80~500mm。冷却塔塔底人孔直径为800mm,因此所有石英石都能方便加入。由于塔内的稀酸在系统运行时湍动很大,细小的石英石在稀酸中很容易被冲走,对塔身造成磨损,过小的石英石和HF反应后容易粉化,经泵上塔喷淋时容易堵塞喷头。为解决上述问题,摆放石英石的过程中,将圆台的四周及上底面全采用大粒度石英石,小粒度石英石摆放其中(见图2),这样可将小粒度石英石固定住,避免了石英石在塔内的移动。

除此之外,由于石英石在塔底长期地与HF接触,石英石粒度可能会变小,若被塔内的湍流卷入稀酸泵的入口将损坏叶轮,因此在稀酸泵的入口处加装了过滤器。

2.3 玻璃纤维的加入方式

玻璃纤维不能直接放置于填料上部,需要加以固定。现有一种玻璃纤维除氟装置,它以玻璃纤维为介质、玻璃钢骨架板作为载体,骨架板两侧涂有树脂以固定玻璃纤维。若干个这样缠绕有玻璃纤维的板片再固定于一带有插槽的玻璃钢板上就组成了一个除氟装置的元件。玻璃纤维板片之间有30mm的空隙,为烟气的通道。

玻棉纤维除氟装置布设于冷却塔填料层上部。根据冷却塔的直径,将玻棉瓦的摆放区域设计为一个直径5米的圆,周边留有1米的环形走道。这样的设计尽管没有将玻璃纤维布满,但对整体的除氟效率影响不大。安放时将两个装置按照板片相反的方向叠放,这样烟气从下层板片间隙进入后再从上层板片间隙出来,过程中烟气的路径形成约90°的拐弯(见图4),使得烟气中气体分子和玻璃纤维产生碰撞,加之玻璃纤维本身具有很大的比表面积,因此可以在一定的烟气停留时间内获得较高的反应转化率,提高了除氟效率。

四、冶炼烟气氟化物固化去除的效果

53万吨硫酸系统湍冲塔、洗涤塔、冷却塔除氟装置的使用,有效的降低了净化出口的烟气氟含量,表1为53万吨系统采用除氟措施以来系统除氟效率统计。

从表1可以看出,净化系统出口氟含量都在1mg/Nm3以下,低于国家标准(3mg/Nm3),而除氟效率基本上也都在95%以上,整体使用效果良好。

五、结束语

本文通过对金川冶炼烟气中氟化物的来源、形态的分析研究,确定了最佳除氟点;针对烟气中氟化物的特性选择水玻璃、玻璃纤维和石英石为除氟药剂;结合烟气制酸系统的实际情况,设计了除氟的工艺及装置。烟气制酸系统采用以上除氟措施后,阻止了氟化物在制酸系统后续工段的迁移,保证了干燥、吸收设备以及转化系统的正常运转,提高了系统作业率。

参考文献

[1] 硫酸工业.北京:硫酸工业编辑部.1959-1989, 451-477.

[2] 韩宏彬等.氟固定技术应用于硫酸封闭净化工艺的实验探讨,1979.8.

氟化工篇7

Abstract: Qingdao is an important national industry base of fluoride materials,for better promotion of Qingdao City fluoride materials industry,the paper studied unique value chain of Qingdao fluoride materials industry in order to provide recommendations for the relevant government departments.

关键词:青岛市;氟材料;产业链

Key words: Qingdao;fluoride materials;industry chain

中图分类号:TQ42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)33-0001-01

0引言

近年来,青岛市氟材料产业在国家良好政策的支持下,展现出了良好的发展势头。青岛市已形成了以青岛宏丰氟硅科技有限公司(以下简称青岛宏丰)为龙头的氟材料产业链。

本文按照青岛市氟材料产业独有的价值产业链对该产业的关联性和产业化进行详细分析。

1萤石

中国的萤石资源居世界首位,萤石的年开采量为260万吨左右,是世界上最大的萤石出口国。

2HF

HF是生产无机氟和有机氟材料的根本和命门。氟化氢(或氢氟酸)在近年来得到快速发展。目前国内氟化氢总生产能力超过80万吨/年。国内生产技术已成熟,产品质量达到国际先进水平。

3无机氟化盐

无机氟化盐主要产品为氟化铝、氟铝酸钠、氟化氢铵、氟化钾、氟化钠、氟硅酸盐等。氟化铝和氟铝酸钠是电解铝的重要原料之一,氟化氢铵用于化工、冶金、食品等行业,氟化钾主要用在有机氟化物生产中作氟化剂,我国无机氟盐总产能超过60万吨。

4CFC-113

CFC-113由无水氢氟酸与四氯乙烯在一定的条件下制备得到的。其主要应用:是一种高效干洗剂、萃取剂、致冷剂、发泡剂;现在国内经国家环保总局特许的有权限生产CFC-113的企业仅有两家:上海三爱富和青岛宏丰。

5CFC-113a

CFC-113a是经过CFC-113在一定的条件下异构化得到的,主要用于制备含氟农药和医药或其它产品的中间体,也可用于制备氟利昂HFC-134a。国内三爱富股份有限公司年产5000吨CFC-113a而且正在扩产过程中。

6含氟医药、农药和中间体及精细化学品

20世纪90年代以来,我国含氟精细化工品研究异常活跃。已开发出百余种含氟有机中间体及多种精细化学品,尤其是含氟中间体发展迅速,生产能力快速增加。我国目前开发的含氟有机中间体根据起始原料或化学结构大致分为四大系列,即苯系列化合物、甲苯系列化合物、脂肪族氟化物、杂环化合物。

7CTFE

CTFE是氟化工产业中必不可少的氟单体之一,CTFE主要是通过锌粉还原法由CFC-113制备得到,主要应用于氟涂料、氟氯油、氟醚、畜用麻醉剂和医药中间体等相关领域。目前,三爱富具备年产600吨的生产能力,由于CTFE资源的稀缺性,青岛宏丰生产CTFE单体主要以满足自需为主。

8 PCTFE

PCTFE分子链中数量众多的氟原子使聚合物呈现良好的化学稳定性、一定的耐温性、不吸湿、难燃、耐辐照等优异性能。国内对聚三氟氯乙烯的需求主要有:耐低温材料、航空航天和制备氟氯油以及防腐涂层和管道、板材等。

9 ECTFE

ECTFE对绝大多数的无机、有机化学品以及有机溶剂,有非凡的抗腐蚀能力。ECTFE具有优良的耐腐蚀性能,极低的渗透率,优良的电性能与表面的极端光滑,国外ECTFE已经商品化,推出的商品名为“HALAR”的氟塑料,国内还没有规模化生产的厂家。

10 1#氟橡胶

1#氟橡胶由VDF与CTFE共聚而形成的弹性体,具有无毒、难燃、自熄和良好的储存稳定性,能溶于低分子酮类和脂类等溶剂。硫化胶具有良好的物理机械性能,耐热性、耐溶剂、耐燃性及电绝缘性。主要用来制造耐腐蚀的密封制品,如O形圈,V形圈,皮碗、隔膜等。国内仅四川晨光具备批量生产1#氟橡胶的能力。

11 PFEVE

PFEVE是由CTFE与其他改性单体共聚制备得到,主要用于氟碳涂料的制备。氟碳涂料可以喷涂、辊涂、刷涂,具有优异的附着力和硬度。 PFEVE国内外的生产厂家主要有日本大金和旭硝子、大连振邦、常熟三爱富以及青岛宏丰。

12 氟碳乳液

水性氟碳乳液是由CTFE和多种单体采用乳液聚合的方法制备得到的。水性氟碳乳液广泛应用于涂料和织物整理剂等方面,特别是作为织物三防整理剂使用。美国3M、日本旭硝子、大金等公司已开发、生产出多种牌号的含氟织物整理剂产品,控制了大部分市场。

13 氟氯油

氟氯油通过PCTFE高温裂解或者CTFE调聚得到的,具有极佳的化学稳定性、不燃烧、比重大、绝缘性及介电性良好等特性,主要用做真空泵油、氧压机油、导航陀螺仪油等。对于用应于机械陀螺、航天航空仪表、及腐蚀性气体的压缩机中效果优异。国内仅有长城油生产和销售相关类型的氟氯油产品,国外生产的氟氯油主要是高粘度的产品。

青岛市氟化工行业应尽快建立研究、开发和应用体系,培育足够的研发能力和创新能力;将同类企业园区化、基地化以提高产业集中度,建设产业技术中心或工程中心解决单个企业研发力量不足的问题;同时,推进氟材料技术产权交易,构筑创新环境,围绕氟化工企业技术产权融资,加快产品配套、人才配套,进行高效益的规模扩张,促进产业结构调整,推动青岛市氟化工产业创新,为产业转型和高增值的经济增长提供新的发展动力。

参考文献:

[1]张方.我国萤石资源与氟化工产业发展形势分析[J].化学工业,2008,(10).

[2]李黎晓,白瑞明.加快发展青岛市技术产权交易市场之我见[C].青岛:青岛市第二届学术年会论文集,2003.

氟化工篇8

当天,由自贡市环保局、经信委、财政局、国土资源局、科技局、商务局等单位相关负责人组成的检查验收组,深入绿树掩映、鸟语花香的中吴晨光化工研究院有限公司,对以该公司为依托的中国化工吴华氟化工科技产业园创建“生态工业园区”工作进行现场验收。

验收组通过听取工作汇报、观看创建工作影像资料、查阅档案资料、实地察看等方式对生态产业园创建工作进行了全面审查。

检查组认为,中国化工吴华氟化工科技产业园科技含量高、经济效益好、资源能耗少、污染排放小、废物综合利用高,考核总得分为91分,评定等次为优秀,同意通过验收,并当场授予中国化工吴华氟化工科技产业园为自贡市“生态工业园区”。

至此,中昊晨光公司在着力打造中国化工昊华氟化工科技产业园科技的同时,成功地把该园建设成为自贡市首家“生态工业园区”

高起点、高标准:打造氟化工科技产业园

进入“十二五”时期,迎来新的战略机遇期,也面临新的困难和挑战。

2011年1月,根据“新科学、新未来”新的战略定位和“十二五”发展规划,中国化工集团公司任建新总经理在年度工作报告中提出“重点发展材料科学和生命科学,积极培育环境科学业务”,“材料科学和生命科学是中国化工的核心业务,也是‘十二五’期间发展的重点”,“建立若干个拥有世界级规模的大型生产基地”。

2011年1月,中国昊华化工(集团)总公司胡冬晨总经理在年度工作报告中提出“依托晨光院大力发展氟化工产业,力争使氟化工产业成为吴华的盈利亮点和支柱产业”。他在2012年吴华总公司年度工作报告进一步强调“在产业发展方向上,突出发展氟化工”,“加快发展氯碱化工和氯化工两大核心产业”。

作为中国有机氟材料的发源地之一、我国西部最大的化工新材料基地的中吴晨光化工研究院有限公司,担负起中国化工集团和昊华总公司发展“材料科学”、“氟化工产业”的重任责无旁贷。

中昊晨光以李嘉为院长的领导班子,以高度的责任感和使命感,按照上级公司的部署,把打造“中国化工吴华氟化工科技产业园”作为本公司“十二五”规划的核心内容,按照高起点、高标准的要求,组织科学规划、周密部署、稳健推进。

高起点、高标准不仅体现在战略上定位于“世界一流”,发展思路上“走集约式、精细化、高端化发展的道路”,发展目标是成为经济价值和社会价值持续创造,资源节约、环境友好和本质安全型的国际一流氟化工企业,而且体现在把环保产业的发展与布局同时加以规划,同时确立了“科技立园、绿色崛起,着力打造生态工业园”的发展方向。

两年来,中吴晨光上下同心协力,负重自强,不负厚望。如今,中国化工吴华氟化工科技产业园已初具规模。2012年,成为自贡市第一家“生态工业园区”。

科技兴企 科技立园

中吴晨光何以担当建设“中国化工吴华氟化工科技产业园”的重任呢?

中昊晨光化工研究院有限公司始建于1965年,由全国24家科研单位和院所内迁四川自贡组建而成,1999年转制为企业,隶属于中国昊华化工(集团)总公司。2012年6月30日,名称变更为“中吴晨光化工研究院有限公司”。

该公司主要从事氟橡胶、聚四氟乙烯树脂等有机氟化工新材料的研制、生产和经营,含氟聚合物总生产能力达到2万吨/年,是专业从事含氟聚合物研究开发和生产的龙头企业,拥有聚四氟乙烯树脂、氟橡胶、含氟精细化学品等600多种规格牌号的产品。有机氟系统形成了一条完整的产业链,具有从原料萤石到无水氢氟酸、R22,再到中间体四氟乙烯单体、六氟丙烯单体、偏氟单体等,最后合成氟橡胶、聚四氟乙烯树脂以及含氟精细化学品四氟丙醇的完整的产业化装置。

拥有完善的研发平台和创新体系。先后投入资金数亿元,不断建立和完备了各项研究开发及实验基础设施,为科技创新战略实施提供了有力支撑。目前,技术中心建成了“特种单体及精细化学品研发”、“新型氟聚合物研发和产业化”、“成果转化设计”、“清洁生产技术开发”、“有机氟材料应用及分析测试”等五个研发平台,形成了开发、中试、工程放大、工程设计紧密结合的创新体系。

产学研合作整合创新资源。依托部级企业技术中心与中科院上海有机所、中国物理工程院化工材料研究所、北京航空航天大学、四川大学等科研院校建立了长期合作关系,组建了“四川有机氟材料重点实验室”、“四川省博士后创新实践基地”。良好的产学研合作及交流平台,吸引了国内著名大学和科研院所及知名学者、教授、博士、行业专家参与到企业的技术创新活动中,有效地聚集和整合了技术创新的社会资源。

近年来,承担了国家、部省级重大有机氟科技项目共9项,实现产业化转化项目6项,获授权发明专利6项。在有机氟工程设计领域申报并受理专利30项,取得了大量国内领先、达到或接近国际先进水平的具有自主知识产权的专有技术和专利技术。“十五”以来,利用多项专利技术,在有机氟行业中率先实施氟橡胶、聚四氟乙烯树脂产业化,先后实施了3000吨/年六氟丙烯、20000吨/年二氟一氯甲烷、千吨级氟橡胶产业化技术开发和5000吨/年四氟乳液等多项产业化项目,成为了中国有机氟行业重要的技术创新和产业化基地。目前,在国内七家含氟聚合物生产企业中,现在晨光院氟橡胶产能位居国内第一、世界第二,国内市场占有率达到37%;聚四氟乙烯树脂乳液产能位居国内第一,国内市场占有率达到60%;聚四氟乙烯分散树脂产能位居国内第二,国内市场占有率达到32%。这三类产品都位居行业前列。

该公司坚持“科技兴院,产业报国”的发展方针,努力打造规范、环保、领先的世界级氟化工企业。先后被认定为“国家高新技术企业”、“国家创新型企业”、“全国企事业知识产权示范单位”、“自贡市环境友好企业”、“自贡国家新材料产业化基地”和“自贡国家科技兴贸创新基地(新材料)”核心企业、“国家认定企业技术中心”,首届全国“自主创新能力行业十强”、“中国化工行业技术创新示范企业”。

科技支撑 打造氟化工生态工业园区

中昊晨光公司在实现经济高速增长的同时,坚持走“科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少”的发展道路,始终不渝坚持科技创新、科学治污、科技节能,积极探索“循环利用、清洁生产”之路,突破了多项氟硅行业在环保、安全方面的关键工艺技术,为国内氟硅产业实现清洁生产提供了技术保障。近年来,晨光院投入近亿元,建成包括全氟辛酸回收装置、等离子焚烧装置、生化处理装置等20多套环保装置,取得了良好的经济效益和社会效益。

水蒸气稀释裂解技术:在四氟乙烯单体生产中,通过降低水蒸气用量,实现低稀释比;通过外部电加热直接向反器补充热量达到高转化率和高选择性,从而最大限度地节能降耗,提高单体产量。新技术的应用,使转化率大大提高,减少了原料循环,提高了产量;高沸副产物大大减少,降低了“三废”排放;单体的选择率从原来的85%提高到95%;综合能耗降低30%;新装置长周期、满负荷运行每年可节约F22近300吨,节约价值近450万元。

全氟辛酸(PFOA)替代技术:2008年晨光院研究成功环境友好的新一代表面活性剂替代PFOA,在国内首次生产出环保型氟橡胶,成功解决了中国全氟辛酸及其盐的信用危机,实现了使用产品过程中的绿色安全,填补了中国PFOA替代技术的空白。

等离子焚烧技术:晨光院通过与清华大学、中科院合作,开发出具有自主知识产权的等离子体焚烧技术,该技术为国内第一套采用了国内最先进的等离子体焚烧工艺,填补了国内在有机氟行业的空白;该技术采用DCS控制,自动化程度高,废弃物去除率可达到99.9%以上,不产生二噁英,排放烟气稳定达标排放,并能回收副产物,不仅有显著的环保效益,还有明显的经济效益。

同时,晨光院将等离子体焚烧技术成功应用于CDM项目,成为国内唯一一家未采用进口设备处理F23尾气的企业,每年削减排放F23气体216吨,相当于减少排放二氧化碳230万吨/年。该技术的应用得到国家环保部的高度评价,为中国履行联合国各项环境保护公约做出了应有的贡献。

在突破“三废”治理难题的基础上,办公区、生产区按适宜环境、归类种植、整齐划一的要求,建设园林式工厂,为职工提供良好的工作环境。2011年全公司绿化面积达15万平方米,与2004年相比增加3万平方米,增长了25%;现有各种乔灌木、滕蔓植物、地被植物、竹类及珍稀植物200余种。园区陆地植被覆盖率达30%,从2004年被授予“园林式单位”以来,连年保持了这一称号。如今园区环境整洁优美,到处鸟语花香,大大改善了员工的工作环境,提高了员工的工作效率,为企业的生产发展创造出更好更优的环境,使企业步入了清洁生产、经济可持续发展的良性发展道路。

强化社会责任意识 推动科学发展

我院努力践行科学发展、清洁发展和安全发展。2011年,提出了“零伤害、零事故、零排放、零职业病”的安全环保工作目标,通过实施清洁生产工艺技术改造,采用先进工艺,节约资源,降低消耗,实现了环境事故为零、三废排放全部达标,为富顺的青山、绿水和蓝天做出自己的贡献。

企业发展的同时,不忘社会责任意识,为社会全面进步贡献力量。2003年在抗击“非典”的斗争中,仅用7天时间研制出生产抗“非典”药物关键设备,为我国在历史的非常时刻,战胜人类自然灾害做出了重要贡献。2006年接到自贡市委、市政府下达的自贡市釜江化工厂含氟化合物排危的任务后,我院积极组织人员、设备设施、经费等,经过一个月的艰苦战斗,圆满完成了自贡市委、市政府下达的任务,受到了自贡市委、市政府的高度赞扬和评价,被评为自贡市排危先进集体。2008年“5.12汶川大地震”发生后,晨光人心系灾区,在最短的时间内筹措爱心款190万元,并及时送往灾区,为灾区人民奉献了一片爱心。

而今,步入中国化工吴华氟化工科技产业园,首先映入眼帘的是宽阔的园区干道、两旁郁郁葱葱的树木及绿茵如织的草坪,让人有置身于园林之感。据悉,2012年,整个产业园全年完成工业总产值220532.03万元,实现利润30093.8万元,取得经济效益和社会效益双丰收。

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