对国外引进干法氟化铝生产线的技术创新.docx

对国外引进干法氟化铝生产线的技术创新周贞锋 刘昌文中国的干法氟化铝是从引进技术起步的1991年湘乡铝厂引进瑞士1.5 万吨粗酸干法氟化铝技术；从这一年 算起到 2010年底，也走过了20年的历程从2004年开始，甘肃白银氟 化盐有限责任公司引进瑞士 BUSS粗酸干法生产技术；浙江汉盛氟化学 有限公司、河南多氟多股份有限公司、福建邵武华新化工有限公司、河 南洛阳丰瑞氟业有限公司等引进德国CHENCO公司精酸干法氟化铝生产 技术不管是引进瑞士BUSS技术还是引进德国CHENCO技术，在引进 过程中，有许多经验和教训值得我们去体会这里特别要提出“重复引 进”的问题，尤其应该引起国人的关注以引进德国2HENCO的干法氟 化铝技术为例：浙江汉盛、河南多氟多、福建华新、河南丰瑞，四家企 业先后从德国CHENCO公司引进了同样的技术，耗资巨大;对方用同一 套图纸就赚了四次的钱（据说江西华星也是引进德国CHENCO技术，那 就是赚第 5 次钱了）但第一家引进（2004 年）到最后一家引进（2010 年）的时间，前后相差6 年；在生产实践中，中国企业不仅搞清楚了引 进技术所存在的问题，并且还作了许多重大创新，解决了那些问题；但 后面引进的厂家还是外方的原有技术，还是老图纸，问题依然存在。

如 果后来上氟化铝项目的企业能考虑采用中国企业创新后的技术，既省钱 又省事在大家的概念里，可能一直以为德国的技术水平高于中国，引进德 国的技术肯定就是先进的技术其实这个想法并不完全正确从整体国 情来看，德国的技术水平高于中国，因为在许多传统产业（例如汽车、 机床、机械设备等）、电子产品、化学医药等领域，中国的技术是落后德 国的，但在某些尖端科技（如运载火箭），中国的许多技术是与德国处于 同等水平甚至是超越德国的更重要的是从个体的项目来看，西方国家 卖给中国的技术，从来不可能是最先进的：对于需要不断创新的行业， 它们第 4代技术开发成功的时候，才会把第1 代技术卖给中国人；而对 于一些传统产业，由于新兴经济体国家的兴起，迫使它们在这些产业不 断收缩，以至有些产品已经几十年没建新厂了，他们的技术水平实际上 就停留在那个年代的水平，这样的技术就可能比不上中国技术例如欧 洲的最后一家氟化铝厂是1984年建成的，至今没有再建新的生产线从 2003 年起，中国新建的电解铝项目开始采用预焙槽技术，需要干 法氟化铝产品，但国内只能提供湿法氟化铝，而且供不应求；全国范围 干法氟化铝只有湖南湘乡铝厂生产，年产能仅有 1.5万吨，刚刚开始达产。

根据当时的市场分析，中国国内对干法氟化铝的需求很快就会达到20万 吨在此情况下，中国的企业向欧洲寻求生产技术当时，德国的技术 由于采用精制氟化氢生产氟化铝，产品质量比瑞士技术要更好些，为此 几家国内企业都采用了德国技术考察中国企业引进德国技术的整个过程，以及德国技术在中国所建 的生产线现状来看，德国CHENCO公司和它的氟化铝技术确实存在较大 的问题我们通过自己的能力解决了这些问题，实现了技术上的重大创 新以下我们粗略分析德国技术存在的问题以及我们技术创新的要点， 抛砖引玉，以求共同探讨1、 CHENCO 不能提供正确的质能平衡图，所提供的质能计算错误百 出我们甚至怀疑，他们的许多设计数据不是计算出来，而是估计 出来的例如：热能的需求量，给汉盛的数据是错的，给多氟多的 数据也是错的国内公司在核对CHENCO提供的数据时就发现不 对，但CHENCO公司坚持自己的数据，不愿进行更改；无奈之下, 汉盛公司把该数据增大2 倍后进行详细设计，但生产实践证明热能 依然不够用，只得采取其它办法补救；多氟多是更换了供气和燃烧 装置后，才把产能提上去的 没有正确的质能计算，怎么可能有正确的设计呢？2、 CHENCO公司自誉其技术比瑞士BUSS技术先进的一个重要方面，是利用流化床的反应热来烘干湿氢氧化铝，可起到节能效果；而瑞 士技术是需要把氢氧化铝烘干后才进入流化床的。

当汉盛公司要求 CHENCO 讲解节能原理时，他们不能自圆其说；甚至还把物料流 向也搞错了理论分析发现，按照CHENCO的设计并不能节能， 它只是把烘干氢氧化铝所用去的热能移到流化床供热系统而已，因 此生产过程CHENCO工艺需要一直向流化床供热，而BUSS只要 在启动时供热就可以了；从流化床系统的输入和输出热能来分析， CHENCO 技术和 BUSS 技术的尾气离开流化床时的温度基本上一 样（390°C〜420°C）,尾气带走的热能也就基本上是一样多的；理 论计算CHENCO工艺并没有节能，生产过程也证明了这一点说到这里，顺便也澄清一个问题：双层流化床好还是单层流化床 好？因为瑞士技术是双层床，而德国技术是单层床我们的看法是，从引进的两个技术来看，单层床要比双层床好！理 由是：a）在同等生产规模的情况下，单层床的结构更小，设备投资 会节省较多；b）单层床除了氟化铝出料，没有其它高温粉体输送螺 旋，而双层床周围有6台高温粉体输送螺旋；c）单层床直接使用湿 氢铝，不需要另设烘干装置单层床存在的最大问题是：由于氢铝 进入流化床系统时是与高温（600°C左右）尾气接触，与高温尾气 并流而行；表面水和结晶水都在瞬间蒸发，导致氢铝颗粒热膨胀过 快而爆裂，产生更多的细小粉尘进入到尾气吸收系统。

我们解决这个问题的方法是：改进氢氧化铝进料系统和物料流向， 改进流化床尾气出口和气体流向；使得氢铝在低温（400C左右） 段脱除表面水，在高温（600C左右）段脱除结晶水；并且先脱除 表面水再脱除结晶水，颗粒热膨胀过快而导致爆裂的现象可大大降 低；同时，湿氢铝进入流化床系统是先与400C左右的气流接触， 脱除表面水的过程，可使离开流化床系统时的尾气温度降至180C 左右，从而真正实现系统节能；顺便带来一个好处是大大降低了吸 收罐和吸收装置被“烧坏”的可能，吸收液所需的冷却能耗也大大 降低3、 CHENCO 技术的 AHF 蒸发器结构复杂，工作效率低，能耗大；而 且采用特材制作，造价高达200万元一台；当氟化氢中的水分含量 较高（例如100ppm ）时，一旦操作不当，蒸发器下段就产生严重 腐蚀，使用寿命短，使用成本很高我们重新设计了蒸发器，非常 好地解决了这个问题；设备投资只有20多万元（大约是CHENCO 技术的八分之一），使用寿命更长，维护更方便4、 CHENCO 技术的流化床风帽排列、风帽固定的设计很不合理风 帽排列的不合理主要表现为单个风帽直径太大以及风帽之间间距 太大，使得气流在分布板上分布不均，在流化床内形成的流化态也 不均衡，死角位置较多，影响了流化反应的效果。

风帽固定设计不 合理指的是，如果按照CHENCO的设计，在生产过程中，一些风 帽会被吹走；而没有风帽的进风管，其热风在分布板上形不成反射 流，使得流化床的功效大大减低当然，这些倒不是大问题；依据现代流化反应理论，我们已经做出 了更好的设计，完全解决了这些问题在同样大小的流化床上，可 使反应效率提高 20%左右5、 CHENCO 技术的氟化铝冷却器采用回转设备，水喷淋冷却；这种 设计是上世纪七十年代的技术，由于设备庞大，结构复杂，造价高， 已经很落后了；虽然冷却效果能达到要求，但循环水量大，动力消 耗大，综合能耗高我们更改后的技术是：采用新型冷却器，不需 要回转动力，设备体积小，投资省；生产过程的水循环量只有回转 冷却器的12%,综合能耗只有CHENCO技术的5%左右，节能效果 非常明显6、 CHENCO 技术的尾气循环吸收洗涤系统的设备结构设计存在严重 缺陷：一是容易造成烧罐（汉盛和多氟多都发生过）,损坏设备； 这是因为 CHENCO 技术的尾气温度较高,吸收装置设计不合理, 导致吸收罐内衬材料不能抵挡高温而烧毁二是吸收下来的固体物 料不能及时清理，极易造成系统堵塞；因为CHENCO技术根本没 有考虑到如何清理这些固料。

我们通过改变湿氢氧化铝的物料流向和高温尾气通道,大大降低了 尾气温度,使得烧罐事故不容易发生；同时还在尾气循环吸收洗涤 系统上设计了“固料清理”装置,把固料及时清走,避免了系 统堵塞7、 CHENCO 技术对于吸收废水中氟的回收利用没有采取任何技术措施尾气吸收液中含有一定数量的固料量（约占产量的0.5~ 1.5%, 与原材料氢氧化铝细度有关）和氢氟酸水溶液（HF含量约为0.5~ 2.5%）, CHENCO 技术是直接排去污水处理站以一条年产3万吨 干法氟化铝生产线为例：每年的尾气吸收液排出量约为86400吨（每 小时12〜15吨），以含氟浓度1.0%计，废水中的HF含量相当于 100%氟化氢的重量约为 909吨，价值至少700万元而这些废水 排入污水处理站后，要用石灰、氯化钙等原料进行中和处理，每吨 废水的处理成本高达25元，每年的处理费用将达到216万元我们的技术是先把这部分含氟废水生产为氟化盐，提取大约90%的 氟资源，剩下约 10%的氟送去污水处理站这样不仅充分利用了氟 资源，还大大节约了污水处理成本与CHENCO技术相比，一条 年产 3 万吨干法氟化铝的生产线，单此一项，每年可多出约800万 元的经济效益。

8、 CHENCO 公司不提供含氟污水处理技术，需要业主方自行解决据说汉盛公司当时要求CHENCO提供污水处理技术，CHENCO公 司提出的指标是污水外排时的含氟量为20ppm；考虑到国内的排放 指标是10ppm,汉盛公司自行解决了此问题9、 CHENCO公司不提供DCS控制技术2004年浙江汉盛从德国引进 氟化铝技术时，提出生产线控制要采用DCS；德国专家居然不知道 DCS是什么样的，汉盛带他们到某集团公司生产线参观了DCS控 制后，他们明确表示“这个我们做不了他能提供的是“通过按 钮或控制键操作的”最后也是汉盛自己解决了DCS技术从德国引进技术存在这么多问题,很重要的原因可能与CHENCO公 司缺乏工程技术人员有很大的关系；CHENCO公司只有4名技术工作人 员，其中：负责全面技术管理1 人，负责化工工艺1 人，负责绘图1 人， 负责技术商务1人；当接到技术转让项目后，CHENCO公司会临时聘请 2〜3人，协助一起工作由于人员配备不全面，很多技术图纸和资料的 提供不全面，需要业主方有很好的技术团队去完成CHENCO公司未能完 成的工作特别是装置建成后的员工培训和现场试车，基本上需要业主 方自行完成。

实际上，白银氟化盐厂引进的瑞士技术也不太成功，存在的问题也 很多，白银的技术人员花费了很大的精力，依然不能解决根本问题因此，我们认为，对于从国外引进的技术，必须进行全面的消化吸 收，然后结合我国的国情进行再创新，在如何节省投资、节能降耗、提 高效率、废水综合利用等方面进行技术突破，才能成为实用、先进的技 术就干法氟化铝而言，不管是德国技术还是瑞士技术，如果只是使用 引进的原技术，必然是死路一条以CHENCO技术为例，我们至少要做 以下工作：1、 全面改进 AHF 蒸发系统；2、 重新设计流化床系统；3、 全面改进湿氢氧化铝进料和干燥方式；4、 全面改进氟化铝产品冷却系统；5、 全面改进尾气喷淋吸收系统，及时清理固料；6、 增加“吸收物料的综合利用”和“含氟污水处理达标排放”技术完成了以上这些设计的技术和工艺，就可以成为世界先进水平的技术和工艺，这是今后氟化铝生产技术的发展方向当然，这样的技术与引进技术已经没有关系啦，这是我们中国人自己的创新技术！。