20xx年-20xx年中国硝酸产业发展形势及市场前景预测分析报告(117页)-销售管理(编辑修改稿)

20xx年-20xx年中国硝酸产业发展形势及市场前景预测分析报告(117页)-销售管理(编辑修改稿)内容摘要：

29 图表 硝酸 20202020 全国产能规模分析 .................................................................. 31 图表 硝酸主要消费区域格局 ................................................................................... 31 图表 20202020年硝酸产品价格调查 ...................................................................... 38 图表 20202020年硝酸产品价格走势 ...................................................................... 39 图表 20202020年我国硝酸产品价格走势预测 ........................................................ 39 图表 20202020年中国硝 酸行情走势预测 ............................................................... 40 图表 国内区域供给结构 .......................................................................................... 42 图表 民爆相关常识 ................................................................................................. 60 图表 硝酸类项目主要企业竞争力分析 ..................................................................... 70 第一章 硝酸产业概述 第一节 性能与用途 硝酸 （ nitric acid）分子式 HNO₃，是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸，酸酐为五氧化二氮。 硝酸的酸性较硫酸和盐酸小（ PKa=），易溶于水，在水中完全电离，常温下其稀溶液无色透明，浓溶液显棕色。 硝酸不稳定，易见光分解，应在棕色瓶中于阴暗处避光保存，严禁与还原剂接触。 硝酸在工业上主要以氨氧化法生产，用以制造化肥、炸药、硝酸盐等，在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。 一、性质 纯净的硝酸是无色透明液体，工业品浓硝酸和发烟硝酸因溶有二氧化氮而显棕色。 硝酸易溶于水， kPa 下，当其质量分数达到 68%（约 15mol/L）时形成共沸混合物（沸点℃），此后硝酸质量分数不增加，制取更浓的硝酸需要对硝酸脱水生成超共沸混合物并进行蒸馏 图表 硝酸的 参数 CAS 号 7697372 RTECS 号 QU5775000 化学式 HNO₃ 摩尔质量 g mol 密度 g/cm3 熔点（ ℃ ） 42 沸点（ ℃ ） 纯酸： 83 68%溶液 ： 溶解度 易溶 偶极矩 177。 EU 分类 氧化性 (O) 腐蚀性 (C) 警示性质标准词 R8, R35 安全建议标准词 S1/2, S23, S26, S36, S45 酯化反应（ esterification） 硝酸可以与醇发生酯化反应生成对应的硝酸酯，在机理上，硝酸参与的酯化反应过去被认为生成了碳正离子中间体，但现在许多文献将机理描述为费歇尔酯化反应（ Fischer esterification），即“酸脱羟基醇脱氢”与羧酸的酯化机理相同。 [4] 硝酸的酯化反应被用来生产硝化纤维，方程式见下 3nHNO₃+ [C6H7O2(OH)3]n —— → [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O 硝化反应（ nitration） 浓硝酸或发烟硝酸与脱水剂（浓硫酸、五氧化二磷）混合可作为硝化试剂对一些化合物引发硝化反应，硝化反应属于亲电取代反应（ electrophilic substitution），反应中的亲电试剂为硝鎓离子，脱水剂有利于硝鎓离子的产生。 [4] 最为常见的硝化反应是苯的硝化： PhH + HONO₂ —— → PhNO₂ + H2O 氧化还原反应（ reductionoxidation reaction） 硝酸分子中氮元素为最高价态（ +5）因此硝酸具有强氧化性，其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化，从总体上说，硝酸浓度越高，平均每分子硝酸得到的电子数越少，浓 硝酸的还原产物主要为二氧化氮，稀硝酸主要为一氧化氮，更稀的硝酸可以被还原为一氧化二氮、氮气、硝酸铵等，需要指出，上述只是优势产物，实际上随着反应的进行，硝酸浓度逐渐降低，所有还原产物都可能出现。 [3] 硝酸有关电势图见下（标况 E/V） [3] HNO₃ — → NO₂ — → HNO₂ — → NO — → N2O — → N₂ — → NH+₄ HNO₃— → NO HNO₃— → N2O HNO₃— → N₂ 以下提供一些典型反应 浓硝酸： Cu（ s） + 4HNO₃（ aq） —— → Cu(NO3)₂（ aq） + 2NO₂（ g） + 2H2O（ l） P（ s） + 5HNO₃（ aq） —— → H3PO₄（ aq） + 5NO₂（ g） + H2O（ l） 环己酮 + 浓硝酸 —— → 1,6己二酸 （ 60%） 稀硝酸： 3Cu（ s） + 8HNO₃（ aq） —— → 3Cu(NO3)₂（ aq） + 2NO（ g） + 4H2O（ l） 3Fe（ s） + 8HNO₃（ aq） —— → 3Fe(NO3)₂（ aq） + 2NO（ g） + 4H2O（ l） 3Zn（ s） + 8HNO₃（ aq） —— → 3Zn(NO3)₂（ aq） + 2NO（ g） + 4H2O（ l） 4Zn（ s） + 10HNO₃（ aq） —— → 4Zn(NO3)₂（ aq） + N2O（ g） + 5H2O（ l） 4Zn（ s） + 10HNO₃（ aq） —— → 4Zn(NO3)₂（ aq） + NH4NO₃（ aq） + 3H2O（ l） 6KI（ aq） + 8HNO₃（ aq） —— → 6KNO₃（ aq） + 3I₂（ s） + 2NO（ g） + 4H2O（ l） 二、应用 作为硝酸盐和硝酸酯的必需原料，硝酸被用来制取一系列硝酸盐类氮肥，如硝酸铵、硝酸钾等；也用来制取硝酸酯类或含硝基的炸药。 由于硝酸同时具有氧化性和酸性，硝酸也被用来精炼金属：即先把不纯的金属氧化成硝酸盐，排除杂质后再还原。 硝酸能使铁钝化而不致继续被腐蚀。 还可供制氮肥、王水、硝酸盐、硝化甘油、硝化纤维素、硝基苯、苦味酸等 . 将甘油放和浓硝酸、浓硫酸中，会生成硝化甘油。 这是一种无色或黄色的透明油状液体，是一种很不稳定的物质，受到撞击会发生分解，产生高温，同时生成大量气体。 气体体积骤 然膨胀，产生猛烈爆炸。 所以硝化甘油是一种烈性炸药。 硝化炸药军事上用得比较多的是 2,4,6三硝基甲苯（ TNT）。 它是由甲苯与浓硝酸和浓硫酸反应制得的，是一种黄色片状物，具有爆炸威力大、药性稳定、吸湿性小等优点，常用做炮弹、手榴弹、地雷和鱼雷等的炸药，也可用于采矿等爆破作业。 第二节 生产工艺 一、 中压法 制稀硝酸工艺流程 硝化法制硫酸的一种方法，硫酸工业发展史上最古老的工业生产方法，因以铅制的方形空室为主要设备而得名。 铅室法曾作为硫酸的唯一制造法盛行于世，历时 100 多年。 20 世纪起 ,逐渐被塔式法和接触法 (见硫酸 )取代。 铅室法的基本原理与塔式法相同，实质上是利用高级氮氧化物（主要是三氧化二氮）使二氧化硫氧化并生成硫酸： SO+NO+HO─→ HSO+2NO 生成的一氧化氮又迅速氧化成高级氮氧化物： 2NO+O─→ 2NO NO+NO─→ NO 因此，在理论上，氮氧化物仅起着传递氧的作用，本身并无消耗。 英国人 1746 年创建了世界上第一个铅室法制造硫酸的工厂。 至 19 世纪 50年代，铅室法生产工艺才臻于完善。 典型的铅室法的生产流程（图 2[ 铅室法生产硫酸工艺流程 ]），是使 300～ 500℃的含二氧化硫气体（见硫酸原料气）进入充有填料的脱硝塔，与淋洒的含硝硫酸逆流接触。 由于酸温升高，含硝硫酸中的氮氧化物得以充分脱除。 塔顶引出的含二氧化硫、氮氧化物、氧和水蒸气的混合气体，依次通过若干个铅室。 在铅室中，二氧化硫充分氧化而成硫酸。 最终通过两座串联的 填料式吸硝塔，塔内淋洒经过冷却的脱硝硫酸，以吸收氮氧化物，所得的含硝硫酸送往脱硝塔。 由于部分氮氧化物会随废气和产品带出，需不断补充。 早期是将硝石加入焚硫炉内使受热分解，取得二氧化硫和氮氧化物的混合气体。 后来，都是将氨氧化成氮的氧化物，再将后者引入第一个铅室，或将硝酸直接补加在含硝硫酸中，用以淋洒脱硝塔。 潮湿的二氧化硫氮氧化物的混合气体和浓度在 70%以下的稀硫酸具有很强的腐蚀性，设备需用铅制。 在铅室中，二氧化硫的氧化与成酸反应大部分是在气相中进行，因而不可避 免地会形成大量的硫酸雾。 这种气溶胶状态的细微颗粒 需经较长进间才能凝聚成液滴，坠落至铅室底部。 为此必须拥有很大的反应空间，才能保持较高的生产效率。 再者，生产过程中释放的大量反应热也须经铅室表面及时散去。 因此，铅室法工厂往往采用多个串联的铅室，耗铅量大，这是历史上人们力求革新铅室法的主要原因。 大部分硫酸从铅室制得 (浓度为 65％ HSO)。 适量的铅室产品可注入脱硝塔，因多余的水分被蒸发以及塔内也进行部分成酸反应 ,从而可由脱硝塔取得浓度达 76%HSO 产品铅室法的硫酸浓度低而且往往含有很多杂质，用途受到限制，这也是铅室法被淘汰的重要因素。 二、 双加压法制稀硝酸流 程 1. 氨的氧化和热能回收 氨和空气分别进入过滤器 ,以除去气体中夹带的固体粉尘和油雾等对氨氧化催化剂有害的杂质 ,净化后的气体经混合器混合 (混合气中氨含量约 %(v))后进入氨氧化器 ,经与铂铑网接触 ,96%～ 97%(v)的氨被氧化为一氧化氮 ,气体的温度也上升至～ 860℃ ,此气体经氨氧化器下部的蒸气过热器和废热锅炉回收热量后出氨氧化反应器的温度约为 400℃ . 2. NO 的氧化及吸收 一氧化氮气体离开废热锅炉并经省煤器回收热量后 ,被冷却至约 156℃ .当温度下降时 ,气体中的 NO被氧化成 NO2,然后进入水 冷却器 (Ⅰ ),进一步冷却至 40℃ .在这里 ,氧化氮 (NOx)气体与冷凝水反应生成浓度约 34%的稀硝酸 .酸 ,稀硝酸送入吸收塔 .由水冷器 (Ⅰ )来的氧化氮气体 ,与来自漂白塔的二次空气相混合后进入氧化氮压缩机 ,被压缩至 (表 ).气体经换热器被冷却至 126℃ ,又经水冷却器 (Ⅱ )进一步冷却至 40℃后 ,氧化氮气体和冷凝酸一并送入吸收塔底部的氧化器继续氧化 ,在塔中氧化氮气体被水吸收生成硝酸 ,吸收塔的塔板上设有冷却盘管用以移走吸收热和氧化热 ,当塔内液体逐板流下时和氧化氮气体充分接触 ,酸浓度不断提 高 ,在塔底部收集的酸浓度为 65%～ 67%. 3. 漂白 自吸收塔来的 65%～ 67%的硝酸里溶入很多 NOx气体 ,被送至漂白塔顶部 ,用二次空气将NOx气体从硝酸中吹出 ,引出的成品酸浓度为 60%,含 HNO2%,温度为 62℃ ,经冷却至约50℃后 ,送往成品酸贮槽 .由吸收塔顶出来的尾气 ,经尾气预热器 ,被加热至约 360℃ ,热气体进入尾气透平 ,可回收约 60%的总压缩功 ,最后经排气筒排入大气 .排入大气的尾气中 NOx含量约为 180 ppm. 图表 双加压法硝酸生产流程 三、 直接法制浓硝酸流程 1. 氨的接触反应和一氧化氮的初步氧化 氨在铂催化剂上被氧化成氧化氮 (主要为 NO)进入氧化塔 ,与剩余的空气中的氧气氧化 ,生成二氧化氮 ,氧化率达 90%以上 .氧化时发生的热量 ,用由发烟硝酸吸收塔上段 (洗涤段 )来的浓度约为 65%的硝酸带走 ,硝酸被稀释至 55%,送往混合罐 . 2. 一氧化氮的再氧化和二氧化 氮的吸收 发烟硝酸吸收塔共分三段 .下段为重氧化段 ,气体中的一氧化氮在此被浓度为 98%的硝酸几乎全部氧化成二氧化氮 ,同时硝酸被稀释至 75%,中段为发烟硝酸吸收段 ,用被冷却到 10℃的 98%浓硝酸作吸收剂 ,浓硝酸吸收二氧化氮后成为含 30%游离 NO2 的发烟硝酸 .发烟硝酸由中段底部送至漂白塔 ,反应热用筛板上盘管中的冷冻盐水带走 .上段为洗涤段 ,以冷凝水洗涤尾气中的硝酸雾沫后成为 65%稀硝酸 ,此酸送氧化塔 .尾气中还含有 %(2020 ppm)的氧化氮 ,送至稀硝酸生产系统回收能量 ,并经治理后由烟囱排入大气 . 3. 二氧化氮的解吸。