国内外氢氧化钾生产概况

1国内外氢氧化钾生产概况1概述氢氧化钾又名苛性钾，分子量56.11，白色斜方结晶，工业品分固、液体两种，固态为白色或浅灰色片、块棒状桶状等。比重2.044（20℃）熔点360.4℃,沸点1320-1324℃；属强碱，腐蚀性强，易溶于水，且放出大量溶解热。吸水性极强。吸收CO2逐渐变为K2CO3，是基础化工原料之一。广泛应用于高锰酸钾、碳酸钾等钾盐和钾碱的生产、在医药工业中，用于生产钾硼氢、安体舒通、沙肝醇、黄体酮、丙酸睾丸素等。在轻工业中用于生产钾肥皂、碱性电池、化妆品。在染料工业中，用于生产还原染料，如还原蓝RSN等。在电化工业中，用于电镀、雕刻等。在纺织工业中，用作印染、漂白和丝光，并大量用作制造人造纤维，是聚酯纤维的主要原料，此外，还在合成橡胶，食品添加剂、发酵、纸张分量剂、冶金加热剂，皮革脱脂等方面应用。由于氯化钾价格较贵，因此氢氧化钾的用途也受到一定限制。该产品的用途有待进一步开发。生产氢氧化钾主要原料是氯化钾和电力，国内产氯化钾产量很少（主要产于我国青海省，总产量还不足一百万吨/年），我国是钾资源贫乏国家之一，所以每年需从俄罗斯、加拿大、以色列、约旦、西班牙、德国等国进口大量氯化钾用于钾肥生产。从上世纪90年代每年进口总量200多万吨，逐年递增到2002年的664.8万吨。其中30%以上是从俄罗斯进口，主要产地在俄罗斯乌拉尔产区（协会曾组织企业到该产地进行实地考察，该地产氯化钾质量基本能满足氢氧化钾生产需要，且价格较低），离岸口岸，水、陆路均有，在进口氯化钾中，国内氢氧化钾生产占用量约25~302万吨，占全部进口量约二十分之一，受种种因素约束，氢氧化钾生产厂所购的氯化钾大都是转二~三次手的货源，所以到厂价较高，从有关部门获悉，2003年1月份，氯化钾进口到岸价约920元/吨，然而企业所购得氯化钾到厂价高达1150~1300元/t，扣除运费，较由企业自己组织进口高出100多元。从而造成国内氢氧化钾产品成本较高，影响到该产品在国际市场上竞争力，企业不能直接进口氯化钾，不符合市场经济规律，应进一步深化改革。进口及国产氯化钾质量情况见表如下：进口及国产氯化钾质量情况表单位%种类氯化钾钙、镁量硫酸根氯化钠水份其它备注1＞99＜0.01＜0.1＜0.08进口2＞96-970.10.1-0.2＜1.0＜0.5＜0.025进口3≥90≤0.4＜1.5≤34国产从上表可见，国产氯化钾品质低，杂质高，若用于氢氧化钾生产，将严重影响下游产品质量，（如碳酸钾）故企业很少全部采用国产氯化钾生产氢氧化钾，如将国产氯化钾进行再精制，其售价将大大高于进口氯化钾价格，相对下游产品成本将会提高很多，所以，只有少数企业在无奈的情况下用少量国产氯化钾参入原料中作生产之用。2生产工艺及质量比较国内氢氧化钾采用两种工艺流程，一是隔膜法（金属阳极），二是离子膜法，从整体上看氢氧化钾生产与氢氧化钠生产工艺基本相同（工序流程然同）。区别仅在于原、辅材料与操作控制有一定差异。（1）隔膜法（金属阳极）电解制取氢氧化钾工艺流程简叙如下：将精制后符合电解需要的水溶液氯化钾不断地注入金属阳极电解槽中，通以3直流电进行电解，生成氢氧化钾阴极室流出，通过蒸发器蒸发浓缩得到液体氢氧化钾产品，如继续浓缩、经脱色、制片，得固体氢氧化钾产品。其反应式如下：（2）离子膜法电解制取氢氧化钾工艺流程示意见图2。4用氯化钾为原料，从离子膜电解槽流出的淡盐水经过脱氯塔脱去氯气，进入盐水饱和槽制成饱和盐水，而后再加入氢氧化钾、碳酸钾等化学品，盐水进入澄清槽澄清，但是从澄清槽出来的一次精制盐水还有一些是悬浮物，对盐水精制的螯合树脂塔将产生不良影响，一般要求盐水中的悬浮物小于1PPm，因此需要经过盐水过滤器过滤。而后经过二次精制，即盐水进入螯合树脂塔除去其中的钙、镁，就可以加到离子膜电解槽的阳极室；与此同时，纯水和液碱一同进到阴极室。通入直流电后，在阳极室产生氯气和流出淡盐水经分离器分离，氯气输送到氯气总管，淡盐水一般含KCl200-220g/l，经脱氯气去饱和槽。在电解槽的阴极室产生氢气和30-32%液碱同样也经过分离器，氢气输送到氢氧总管。30-32%的液碱可以作为商品出售，也可以送到蒸发装置蒸浓到48%的液碱，作商品出售，再浓缩即可制成片、固体氢氧化钾产品。（3）由于生产工艺差别，产品质量也有一定差异，离子膜法产出的产品较隔膜法产品杂质相对少、品质高，成本价稍高，售价略高。表2、表3分别为离子膜法及隔膜法的产品质量标准。表2离子膜法氢氧化钾质量标准HG/T3688-2000项目指标，质量分数%优等品一等品氢氧化钾（KOH）含量≥95.090.0碳酸钾（K2CO3）含量≤0.50.5氯化物（以CL）计量≤0.0050.005铁（Fe）含量≤0.00050.0005硫酸盐（以SO4计）含量≤0.0050.005硝酸盐及亚硝酸盐（以N计）含量0.00050.0005钠（Na）含量0.80.8磷酸盐（以PO4计）含量0.0050.005硅酸盐（以SiO3计）含量0.010.015铝（Al）含量0.0020.002钙（Ca）含量0.0050.005镍（Ni）含量0.00050.0005重金属（以pb计）含量0.0020.002注：用户对钠（Na）指标无要求时，可不控制；高品质片状氢氧化钾应为白色。表3隔膜法氢氧化钾质量标准GB/T1919-2000质量分数%品种品级主含量K2CO3ClFeNa包装片碱一等品≥90.0≤2.5≤1.0≤0.05≤2.0软包装固碱一等品≥90.0≤2.5≤1.0≤0.05≤2.0铁桶装固碱合格品≥88.0≤3.0≤1.4≤0.07≤2.0液碱一等品≥48.0≤1.2≤0.5≤1.5槽车液碱合格品≥45.0≤1.5≤0.7≤1.5槽车国内产氢氧化钾品种规格大约为片碱占40%，固碱(桶碱)占30%，液体碱30%。3产品消耗定额3.1离子膜法氯化钾1350kg/t（折百）；蒸汽2t/t；电耗2000kW·/t；综合能耗1300kg（标准）/t。3.2隔膜法（金属阳极）氯化钾1350kg/t（折百）；蒸汽7.5t/t；电耗2150kW·/t；综合能耗2000kg标准/t。4国内生产厂家生产能力情况两种工艺流程的能力约各占总能力50%，即各为15万吨左右（其中部分装置正在建设之中，不久即将投产）现阶段产、能严重失衡，产量仅占总能力50%，这种状况，成为行业内极为关注的问题。盲目扩建，装置不能有效的发挥作用，产品价格下滑，企业效益差，已引起企业重视，决6不能掉以轻心。现将国内氢氧化钾生产厂家分布、生产工艺、产量、能力情况见表5。表4国内KOH生产情况一览表省、市、自治区厂数生产工艺2002年产量（吨）生产能力（吨）备注辽宁省2隔法22000030000宁夏自治区1离法1700020000河北省3隔法2离法12200050000山东省2隔法22000028000江西省1隔法2733010000重庆市1隔法11300020000四川省4隔法4离法23200080000其中一家2法都有江苏省4离法3隔法23200090000其中一家2法都有湖南省1隔法120005000浙江省1隔法110002000合计20156330335000注：为了便于统计产量及能力都按百位数前整数计5国外生产概况国外用于非肥料的钾化学品中氢氧化钾是最大的，其生产能力总量约130万吨/年，上世纪，九十年代每年增长2-3%。目前产量近100万吨/年。美国产量最大，生产能力55万吨/年左右。日本总生产能力25万吨/年。西欧总生产能力为40万吨/年，主要集中在法国、意大利和德国。由于国外消费要高纯度，氢氧化钾故装置大多为离子膜法。西欧主要用水银法生产。产品以液体碱（45%）为主，片状和粒状较少。而过去以固体为主。液体产品成本低，宜蒸发，且节省包装，用户容易处理使用、卫生安全环境好。固体主要供出口远距较远的国家和地区。7美国德克萨斯州达拉斯的阿克西化学公司（Oxychem）是世界最大的生产氢氧化钾的厂商。其产量占美国总产量的75%。近期将其氢氧化钾生产能力扩大了10万吨/年，其能力达到55万吨/年，其方式是将原生产氢氧化钾的部分装置转产氢氧化钾。同时增加装置扩大生产容量，该公司声称重点是发展氢和其旁系产品碳酸钾等。加拿大ICI公司将一年产15000吨氢氧化钾的工厂停产。但仍进行氢氧化钾的进出口业务。日本氢氧化钾产量一直呈上升趋势。过去几年时间增长率达4.5%左右，主要有三家公司生产，最大装置能力9万吨/年。西欧最大生产装置在法国和意大利。法国拥有西欧最大的装置7.5万吨/年。意大利有两家公司生产、最大装置7.5万吨/年左右。依次是德国、比利时、英国、西班牙、瑞典。绝大部分公司采用水银法生产。英国是采用隔膜法生产的西欧主要国家，生产能力4万吨/年。国外主要国家氢氧化钾的需要量大约80万吨/年，估计美国30万吨/年。日本15万吨/年、西欧25万吨，主要消费领域是制钾化学品。消费量一直稳步增长。预计到2000年年增长率为3%左右。而液体产量增长2-3%。固体为0.5%左右。美国和日本是需求量上升较高的国家，日本是氢氧化钾的最大进口国。美国氢氧化钾最大的用量是生产碳酸钾，由于液体自动洗盘机用洗涤剂和肥料市场的增长，引起了对碳酸钾的需求增加。相应氢氧化钾用量也随着增加。高锰酸钾在石磨水洗布中作漂白剂和取代氯作消毒剂的用量的增加，促进了氢氧化钾的使用。另外还用于杀虫剂、抗氧剂、合成橡胶、催化剂、电镀、氧化剂、医药、照相等行业中。日本同样主要消费是用来生产碳酸钾。也用来生产特种肥料的原料。8在新型浓缩洗衣粉作为重垢洗衣粉后用氢氧化钾取代硫酸钠从而增加了氢氧化钾的用量。其作用大约为化学品35%；碳酸钾25%；液体肥料12%；肥皂12%；、磷酸钾7%；其他9%；国际市场氢氧化钾需求增长，主要原因是宽屏电视屏及计算机显示屏等特种玻璃需求增长，代动碳酸钾生产用量增加，导致氢氧化钾的需求增长。此外在清洗剂和肥料中用作微量营养素，也促进氢氧化钾需要量上升。使用乙酸钾比使用盐对环境有利。用于机场跑道除冰正在加大。6几点看法（1）氢氧化钾的发展与国民生产总值增长率密切相关。氢氧化钾价高，是未能实现更高增长率的一个原因。氢氧化钾市场属于化工专用性质，最终应用的数量可能有局限性。氢氧化钾市场将随着钾碱和钾盐需要量的增长而发展。随着碳酸钾生产容量的扩大，将为氢氧化钾提供更多发展机会，我国在2002年进口氢氧化钾18876t，2003年1-6月国内共进口8305吨，平均价格为657美元/吨，折人民币（1：8.2）为5387元/吨。目前国产高纯氢氧化钾的售价较进口的价格上有一定的优势，替代进口氢氧化钾大有文章可做。（2）国内生产KOH企业多达20家，但是规模小，平均产量约1万t/a，最大的企业现在年产量还不到5万吨，在过去不到十年里，已有数家小企业关闭，如天津两家、江苏两家、上海一家先后关了五家小厂，经不住市场波动冲击。（3）隔膜法设备虽经不断改进，但相对而言，装置还处于较落后状态。有待进一步吸收先进技术，加强管理，降低技经指标。9（4）国内原料资源少、质量差，几乎全部依靠进口原料，如原料市场价格上涨，企业很难维持正常生产，这也是欲上氢氧化钾产品应该全面考虑的主要问题。（5）国内市场应用领域尚未很好开发，与国外相比应用范围较窄。企业应加大开发力度，同时应将该产品努力推向国际市场。2003、10