资源描述
氙气的供应氙气在空气中的含量是87 ppbv,氙气不能化工合成,确切的说是从空气中收集的。虽 然空气中的含量只有87ppbv (或者390ppbm),但是空气中的总含量还是非常可观的。考 虑到空气的重量约5X1018 kKG,氙气含量390ppbm,地球大气中氙气的含量则有2X10i2kg。 假设我们每年消耗20吨氙气用于太空推进剂(氙气不返回地球),则地球氙气可以持续供 应1百万年,氙气的供应量仅仅取决于我们从空气中的收集量。氙气的生产和储存。氙气是通过深冷空分中作为副产品被收集的,空分设备利用空气组分的不同沸点,通过 深冷精馏对他们进行分离,这是工艺常用于生产氧气,氮气,氩气,同时也生产氖气,氪 气。Coiripo sit ion of AirConcentratiftn (%)Ni78.06620.95Ar0.93gNe0.00 IKH?0,000524LH0.0002Kr0,00011H30.00005NjO000005XcO.OOOOOR750.000007D 5750% RH & 25rC)据查阅,2013年的全球Xe总产能大概是53000kg (约9654立方米),这些被收集 的氙气绝大部分都最终返回空气中去,空气中不存在氙气短缺。(大型空分 Taiyo Nippon Sanso)全球有许多空分厂,但是不是所有的空分厂都可以分离氙气,因为它需要除收集氧气, 氮气所需的设备之外的其他设备,是否追加设备取决于空分厂前期设计和建造时的氙气价 格。当前,全球范围内大概130套空分厂有能力收集氙气。国外设计氙气提取装置的典型 代表有俄罗斯深冷,林德,液空,国内最近几年也涌现一批优先企业,如上海启元,浙江新 锐,衢州杭氧,四川川空等。大型的空分厂更加适合收集氙气,因为生产每升的氙气的成本 更低。通常氙气收集工厂有每天生产不少于2000吨液氧的能力。在分离空气组分的时候, 氙气首先富集在液氧中。与此同时,富集氙气的时候,空气中的另外一个组分-氪气,它 在空气中的含量比氙气更高,也会被富集在液氧中,氪氙大概是10:1的比例。大概1000 吨液氧中可以生产1.2kg氙气。据此推算,一个每天生产2000吨液氧的工厂可以每年生产 800-1000kg 氙气。氪氙被富集在液氧后,需要被运输到另外一个深冷精馏塔做进一步的精制,这个深冷 精制塔通常会接收来自很多空分厂的被富集后的液氧,通常空分厂建在氧气客户的周边,通 过管道输送给钢厂或者石化企业,但是高价值的氙气则可以长距离运输。通常用50L钢瓶 包装,充装量约10立方米/瓶,适合海运也适合空运。(氙气,50L 10M3/瓶)和大部分产品一样,氙气的价格取决于市场的供需平衡。在任何特定的时间点,氙气的 供应则取决于装机容量和开机负荷, 而开机负荷主要取决于市场(主要是钢厂)对液氧的 需求。氙气有很多市场应用,如电光源,医疗显影,麻醉,等离子蚀刻 ,离子推进器,暗 物质研究等。自从1975开始,氙气的供应增加了10 倍以上,从以前战略物资变为一个商 业产品。截止2019 年年底,中国有10个公司共有17套粗氪氙提取能力,2019 年中国氙气 产能约3000 立方米。目前氙气市场前景被普遍看好,国内有很多新增项目,如神华,杭氧, 广钢林德等,在不久的将来,中国将会成为全球第一大氙气生产大国。
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