超高純氙氣的制備和供應(yīng)
氙氣的制備對(duì)設(shè)備和工藝要求極高,特別是純度在99.999%以上的超高純氙氣,國內(nèi)具有生產(chǎn)能力的企業(yè)極少,同其它超純工業(yè)氣體一樣,大部依賴進(jìn)口。
工業(yè)氣體己成為廣義化學(xué)工業(yè)中少數(shù)幾個(gè)為投資者提供長期增長趨勢及產(chǎn)生自由現(xiàn)金流的行業(yè)之一,特別是高純、超高純氙氣,氖氣,氪氣等稀有氣體產(chǎn)品。工業(yè)氣體企業(yè)是把自己的產(chǎn)品作為實(shí)用品而非商品出售給基礎(chǔ)客戶。作為特殊的化學(xué)品,工業(yè)氣體商業(yè)模式緩和了化學(xué)工業(yè)內(nèi)在的周期性及易變性,提供了收益及回報(bào)方面的穩(wěn)定增長趨勢。
我國工業(yè)氣體發(fā)展經(jīng)過80年代初期,80年代后,2000后三個(gè)階段,目前制備能力初具市場規(guī)格和競爭力。
80年代初期,中國工業(yè)氣體市場真正意義上的專業(yè)氣體公司可為是“鳳毛麟角”,本地的企業(yè)多是為其他行業(yè)配套空分,基本自產(chǎn)自用為主,氣體排空現(xiàn)象較多,缺乏市場性和盈利性。而發(fā)達(dá)到國家制造業(yè)發(fā)展迅猛,且工業(yè)氣體項(xiàng)目多外包給國際巨頭氣體公司(法國液化空氣、美國空氣化工、普萊克斯,梅塞爾、比歐西、林德等專業(yè)氣體公司)。
80年代后,隨著發(fā)達(dá)國家制造業(yè)市場發(fā)展速度放緩,而中國制造業(yè)的迅猛崛起為氣體市場帶來了大的商機(jī),這些外資企業(yè)大舉進(jìn)駐中國,在中國建立合資、獨(dú)資氣體企業(yè)達(dá)90多家。外國氣體公司的進(jìn)入,使工業(yè)氣體產(chǎn)業(yè)被作為一種具有增值服務(wù)的產(chǎn)品,并形成了一個(gè)亦銷售工業(yè)氣體(而不是空分設(shè)備)產(chǎn)品的市場。外資氣體公司的的進(jìn)入雖然沖擊了中國氣體市場,但同時(shí)也推動(dòng)了中國氣體工業(yè)的發(fā)展。原隸屬于國營大型企業(yè)的氣體生產(chǎn)車間紛紛獨(dú)立成立體公司例如武鋼氧氣廠、首鋼氧氣廠、唐鋼氧氣廠等,而杭氧、陜鼓等設(shè)備工業(yè)也紛紛涉足工業(yè)氣體產(chǎn)品市場。專業(yè)氣體公司也在國內(nèi)逐漸形成氣候,也逐步形成了“中國國內(nèi)的工業(yè)氣體市場”。
進(jìn)入 2000年后空分行業(yè)強(qiáng)勁崛起,迎來了中國空分的黃金時(shí)期,鋼鐵工業(yè)的迅猛發(fā)展,加上國產(chǎn)大型空分競爭力的適時(shí)增加,造就了我國空分行業(yè)的黃金時(shí)期。自2000年以來,尤其是2000-2008年,年均增長率高達(dá)23%以上。2009年后由于全球經(jīng)濟(jì)疲軟,制造業(yè)低迷,工業(yè)氣增速放緩,年均增速在15%左右。
超高純氙氣提取工藝復(fù)雜,技術(shù)難度大,生產(chǎn)操作程序要求極為嚴(yán)格。要經(jīng)受高壓、低溫考驗(yàn),并要使用特殊設(shè)備與材料,而且安全、防爆和防漏也至關(guān)重要。
超高純氙氣制備一般分為兩個(gè)階段:第一階段俗稱粗制系統(tǒng),大型、特大型空分設(shè)備低溫精餾提取貧氪氙混合物,在空分設(shè)備冷箱內(nèi)完成,大氣要經(jīng)過壓縮、冷卻、吸附、膨脹制冷、精餾、凈化和換熱等多道工序;第二階段俗稱精制系統(tǒng),將貧氪氙混合物精制到高純產(chǎn)品,要經(jīng)過加壓、催化、吸附、換熱、精餾和凈化等多道工序。
產(chǎn)品純度達(dá)到99.999%超高純氙氣氣體,,總雜質(zhì)含量小于10@10-6 ,單項(xiàng)雜質(zhì)含量有的小于1@10-6 ,其檢驗(yàn)儀表精度必須達(dá)到10-6 級(jí)或10-9 級(jí),必須采用/高、精、尖0的進(jìn)口儀器、儀表,如脈沖放電氣相色譜儀、氫火焰氣相色譜儀、光電檢測儀、質(zhì)譜儀、紅外分析儀和熱導(dǎo)氣相色譜儀等。這些儀器昂貴,投資巨大,但必不可少。除了產(chǎn)品分析外,在生產(chǎn)過程中,由于工藝流程控制和安全生產(chǎn)需要,也要用到許多特殊的在線和離線儀表。因此,檢驗(yàn)和分析儀表是氙氣制備的關(guān)鍵之一。
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