甲烷气体



赛美特 SUMMIT CHEMICALS & GASES LTD
特种气体、稀有气体的专业企业
甲烷气体


全国大约有10余家生产一氧化二氮的生产厂,由于国家安全监管政策的的趋严,硝酸铵作为其中一种主流工艺的原料,存放条件变得更为苛刻,因此北方某大城市的工厂计划停产,另在内蒙古地区建厂。另外,原计划按照己二酸回收气体工艺路线的一家计划建厂单位,前期已经购置了土地并通过了安评环评等前期手续,但由于有了新的投资方向,有意转让该项目。
GB/T 4844-2011 国家氦气标准
| 项目 | 指标 | |||
| 纯氦 | 高纯氦 | 超纯氦 | ||
| 氦气(He)体积 % ≥ | 99.99 | 99.995 | 99.999 | 99.9999 |
| 氖气(Ne)体积10-6 < | 40 | 15 | 4 | 1 |
| 氢气(H2)体积10-6 < | 7 | 3 | 1 | 0.1 |
| 氧气(O2)+氩气(Ar) 体积10-6 < | 5 | 3 | 1 | 0.1 |
| 氮气(N2) 体积10-6 < | 25 | 10 | 2 | 0.1 |
| 一氧化碳(CO) 体积10-6 < | 1 | 1 | 0.5 | 0.1 |
| 二氧化碳(CO2) 体积10-6 < | 1 | 1 | 0.5 | 0.1 |
| 甲烷(CH4) 体积10-6 < | 1 | 1 | 0.5 | 0.1 |
| 水分(H2O) 体积10-6 < | 20 | 10 | 3 | 0.2 |
| 总杂质体积10-6 < | 100 | 50 | 10 | 1 |
氦气(HE)的大用户行业
医院里的核磁共振成像仪(简称MRI), 它可绘制出人体的三维图像供医生诊断病情。
液氦在其中的作用: 1)制造过程中, 用液氦把内部磁铁冷却下来, 直到接近绝对零度进行产品测试, 尔后作为成品再送到医院; 2)维持磁铁的温度来保持MRI连续运作, 要加满液氦才能满足这个要求。老式的设备一年需要2000L 液氦充填, 新的磁铁也要每年充填500L 液氦。MRI制造厂正不断改善核磁共振成像技术, 期待在高一点温度下运行( -196 ℃) ;另外改用循环冷冻机,使其保持低温状态, 这也需要一个时间周期来替代。
MRI占了全球氦气用量的20 %, 是最大的终端使用行业。虽然在发达国家核磁共振成像仪的需求量正在减少, 但是多数国家的需求量仍增长, 保持了液氦的需求旺盛。氦气的其他主要用户:焊接( 17 %) 、气球( 8 %) 、光纤生产( 6 %) ,检漏( 5 %) 和科研( 4 %) 等方向。
氦气钢瓶


氦气的提纯方式
| 提氦方法 | 优点 | 缺点 |
| 深冷-膜分离法 | 流程简单,占地面积小 | 氦回收率不高 |
| 天然气冷凝(LNG)联产法 | 能耗低,经济效益好 | 流程复杂 |
| 脱氮单元(NRU)联合法 | 冷能利用率高,资源利用率高 | 对进料组成和市场的依赖性大 |
| 天然气冷凝及脱氮单元(LNG-NRU)联合法 | 单个产品回收率高,投资小 | 流程复杂 |
| APCL及linde公司的闪蒸法 | 提氦成本低,效率高 | 产品浓度低 |
| 变温吸附和真空变压吸附(TSA+VPSA)法 | 流程简单,效率高 | 对吸附剂要求高 |
截止2022-4-20的内蒙古BOG天然气提取氦气项目(含正在施工建设中的)统计:
①内蒙古雅海能源BOG提氦年产50万立方米项目开工;②蜀道装备公司内蒙古氦气项目,③内蒙古万瑞天然气BOG提氦40万立方米项目,④鄂尔多斯水发BOG提氦项目,⑤内蒙古中能天然气有限公司,⑥内蒙古兴圣天然气有限责任公司,⑦世储集团(科思)年产氦气25万m³,⑧天利丰一期项目氦气20万m³
名词解释:什么是BOG气体?
BOG: boil off gas ,一般称作闪蒸气体,
闪蒸气是液化天然气LNG气化后的产物,在一定的时间内一般温度很低可以对人造成低温灼伤 ,天然气本身是常温气体。某些来源的BOG气体中氦气的成分相对较高,可能达到5%。
一氧化二氮
氧化亚氮(笑气)工业级指标
industrial grade of nitrous oxide
| 指标名称(items) | 指标数值(indices) |
| 产品纯度N2O> | 99.0% (均为百分含量 %) |
| O2+N2 | 0.4 |
| H2O | 0.1 |
| THC | 0.2 |
| CO2 | 0.1 |
| OTHERS | 0.2 |
氧化亚氮(笑气)高纯电子级指标
electronic grade of nitrous oxide
| 指标名称(items) | 指标数值(indices) |
| 产品纯度N2O> | 99.998% (以下含量 PPM) |
| O2 | 2 |
| N2 | 10 |
| THC | 1 |
| CO2 | 2 |
| CO | 1 |
| H2O | 3 |
| NH3 | 5 |
| NO+NO2 | 2 |
昭和电工上海新厂,增产电子级气体一氧化二氮,八氟环丁烷
昭和电工公司在上海的生产基地- 上海昭和电子化学材料有限公司的旁边取得第二工厂建设用地,建设高纯一氧化二氮和八氟环丁烷的生产设施和危险品仓库,2021 年下半年投产。一氧化二氮(氧化亚氮)的年生产能力1000吨t,八氟环丁烷年生产能力600 吨。
高纯一氧化二氮主要是半导体及显示屏制造时的氧化膜的氧来源的特种气体,高纯八氟环丁烷主要是这种氧化膜的微细加工( 蚀刻) 时的特种气体。由于5G 等信息通信领域的发展,以及政府的产业政策,中国的半导体及显示屏市场( 有机EL 电视机等) 将会扩大。目前昭和电工在川崎事业所和韩国基地生产高纯一氧化二氮,并在川崎事业所和上海基地生产高纯八氟环丁烷。
参考:国外某公司四氟化锗规格
| 项目 | 数值 |
| 四氟化硅 GeF4 | 99.99% |
| 氩+氧 | 50 ppm,下同 |
| 二氧化碳 | 25 |
| 一氧化碳 | 25 |
| 氮 | 25 |
| 二氧化硫 | 25 |
| 保质期 | 2年 |
四氟化硫的规格
| 名称Items | 成分Indices(%) |
| 四氟化硫(SF4) | 94 |
| 六氟化硫(SF6) | 0.30 |
| 二氟二硫(S2F2) | 2.30 |
| 空气(air) | 3.20 |
| 其它不明杂质 (others undetected) | 0.20 |
一氧化氮的人工来源和制法
电弧法
空气中存在的 N2 和 O2 直接反应可生成 NO,这两种原料都可以从空气中直接得到,但从反应式可以看到,用 N2 和 O2 一步就可以生成 NO,而且没有副产物,但是在实际中,生产1 t NO 约消耗 105.8 GJ 电量,空气中 N2 的转化率约为 3.2 %,平衡混合物中 NO 体积分数为 5 %。由于用能成本很高,NO 产率又低,不适合工业上应用。 1.2 NaNO2 和醇类在酸性条件下生产 NO,从反应方程式可以看到,用 N2 和 O2 一步就可以生成 NO,而且没有副产物,但是在实际中,生产1 t NO 约消耗 105.8 GJ 电量,空气中 N2 的转化率约为 3.2 %,平衡混合物中 NO 体积分数为 5 %。由于用能成本很高,NO 产率又低,不适合工业上应用。 1.2 NaNO2 和醇类在酸性条件下生产 NO 法来作为 NO 气源的补充。该方法在工业化生产中应用需要着重解决间歇工艺的问题。
经典的氨氧化法
在硝酸工业中,氨用空气进行氧化生成 NO, NO 再被过量氧氧化为 NO2,再用水吸收成为 HNO3, NO 为中间产品,采用氧气过量使 NH3 大部分转化为 NO,残余NH3 按(4)反应,过量 O2 按以下反应 :2NO + O2 = 2NO2;
此工艺是成熟的工业技术看,国内某些合成气制乙二醇装置就是采用常规氨氧化法,但由于该工艺得到的 NO 体积分数约 3.5 %,因此要解决大量高浓度氮氧化物尾气排放的问题。
湿法氨氧化法生产一氧化氮
硝酸工业中,氨的氧化率和铂催化剂消耗是衡量工艺是否先进,及计算生产成本的重要指标。以下主要就影响氨的氧化率的因素进行分析。
原料气组成
氨和氧反应生成一氧化氮理论摩尔配比是1∶1 . 2 5,按照理论摩尔配比反应,氨的氧化率很低,只有约78 %,为了提高氨氧化率,需增加氧的量。随着氧含量的增加,氨氧化率开始增加很快,但当氧和氨摩尔比达到1.67后,氧化率可达到95 %以上,这时再增加氧含量,氧化率也变化不大了。
湿法氨氧化用水蒸气部分替代氮气后,由于水蒸气热容量较大,铂催化剂温度较常规氨氧化低,同时为了抑制 NO 氧化成 NO2,需降低氧含量,因此优化氧氨比至 1.6 ~ 1.7,保证了氨氧化成一氧化氮的氧化率高于 95 %,同时减少了 NO2 的生成,从而最大限度地提高 NO 的收率。
高纯二氧化碳指标2021版
| 二氧化碳(CO2)纯度(摩尔分数)/10-2 | ≥99.99 | ≥99.995 | ≥99.999 |
| 氢气(H2)含量(摩尔分数)/10-6 | <5 | <2 | <0.5 |
| 氧气(O2)含量(摩尔分数)/10-6 | <10 | <5 | <1 |
| 氮气(N2)含量(摩尔分数)/10-6 | <60 | <30 | <3 |
| 一氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10-6 | <5 | <2 | <0.5 |
| 总烃(THC)含量(以甲烷计,摩尔分数)/10-6 | <5 | <3 | <2 |
| 水分(H2O)含量(摩尔分数)/10-6 | <15 | <8 | <3 |
| 总硫含量(以硫计,摩尔分数)/10-6 | 供需双方商定 | 供需双方商定 | 供需双方商定 |
二氧化碳的用途和它的来源
二氧化碳的用途广泛,用于化工、机械、食品、农业、医药、烟草等行业。
特别是二氧化碳在食品方面的应用。每吨碳酸饮料对食品级二氧化碳的需求量约为15公斤到20公斤。
二氧化碳的初始气源可以分为四个渠道:
二氧化碳制成品的纯度分成五个等级:
下表是国际饮料公司对二氧化碳的要求,标准稍显久远,在此只做参考。

下表是二氧化碳的安全技术数据单(msds-carbon dioxide)
msds-carbon-dioxide-summit-corp下表是最新版(2021)的高纯二氧化碳国家标准。
GBT23938-2021一氧化氮是一种协调与控制人体许多生理机能的生化物质,它几乎参与了人体所有的生化反应。它在人体内无所不在,无事不能,重要的细胞反应和生化反应几乎都必须在一氧化氮的参与下才能发生。
它参与控制血液循环,增强免疫力,调节脑部活动及肺、心、肝、肾、胃、肠及其它内脏活动,一氧化氮的发现荣获1998诺贝尔生理/医学奖,随后1999、2000年的诺贝尔医学奖也它有关。
维持血管张力的恒定和调节血压,增加局部血流量。除能近控制一般的高血压外,还能控制妊娠高血压。
调节心肌供血量,增加心肌营养,预防心绞痛。增加阴茎供血量,有助于提高健康的性功能。抑制血小板聚集和解聚已聚集的血小板,有对抗血栓形成的作用。
舒张肺血管、松驰支气管平滑肌。中枢神经系统中,充当信息分子的作用, 参与包括学习、记忆在内的多种生理过程。使神经细胞之间进行有效的沟通和交流,增强记忆力,改善大脑功能。
帮助胰脏调节胰岛素的分泌,预防和控制糖尿病。一氧化氮具有很强的抗炎作用,对于各种炎症与疼痛有缓解作用。
作用于下丘脑——垂体系统,调节内分泌,减轻压力并缓解低落情绪,改善睡眠。在外周神经系统中,调控肠、胃等器官功能,有助于促进正常的消化过程,帮助营养物质的吸收以及协助排除体内有毒物质。
增强人体的免疫功能,是对付细菌、病毒、肿瘤细胞等病原体的有效武器,可以阻止癌细胞的繁殖,对多种类型的肿瘤具有杀灭作用。