甲酸钾资料

甲酸钾概况摘要：综述了国内外甲酸钾的性质，应用领域，市场情况及几种生产工艺。分析了近年来国内外甲酸钾的主要消费领域、市场容量，主要生产企业产能情况。展望了今后行业的发展方向，对甲酸钾行业普遍存在的包括技术、生产、市场等问题进行了讨论。关键词：甲酸钾；性质；应用领域；市场；生产工艺1、甲酸钾的性质甲酸钾，分子式为CHKO2，结构简式：HCOOK，分子量：84．11，密度1．91，稍有甲酸气味。易溶于水和甘油，微溶于乙醇。25℃时溶解度为310g／100g水，熔点253℃(无水物)，有毒，半数致死量(小鼠，静脉)95mg／kg，强热时分解出氢气。目前产品的主要规格：74.0%MIN，96.0%MIN。包装：74%液体产品：200L塑料桶包装，净重320KG或1000LIBC桶包装，净重1600KG；96.0%固体产品：包装为内塑外编袋包装，净重25KG。储运：本品为普通化工品，易吸潮，应储存在干燥的库房中。因轻拿轻放，避免包装受损，导致产品受潮。泄露处理:可以用碱液中和,大量水冲洗稀释。2、甲酸钾的用途1.作为性能卓越的钻井液、完井液、修井液广泛应用于油田行业。国外九十年代末开始把甲酸钾应用于钻井完井液，特别是应用在高密度钻井完井液体系中，取得了很好效果。用甲酸钾配制钻井液体系，具有强抑制、配伍性好、环境保护、油层保护等突出优点。现场应用结果表明，甲酸钾抑制粘土水化分散膨胀能力强，返出的钻屑呈小圆粒状，内部呈干性，钻井液不糊振动筛，不跑浆，具有抑制性强、失水造壁性好、润滑性好、机械钻速快、成本低、经济效益显著等特点。使用甲酸钾泥浆，有利于提高聚合物稳定性，稳定页岩，降低对岩层的破坏，保证钻井、完井、油井维修处于最佳的工作状态。主要用于配制含水油井加注液，它能够实现高密度，并保持低粘度，提高钻井速度，延长钻头使用寿命，是石油开采技术领域的一种优质材料。因此随着石油开采能力的不断扩大，对甲酸钾的需求也越来越大，每口钻井甲酸钾用量约60t，全球的需求量很是可观。2.溶雪剂行业中，因添加剂醋酸盐融雪后空气中醋酸气味太浓且对地面等造成一定程度的腐蚀而遭到淘汰，而甲酸钾不仅具有良好的融雪性能同时又克服了醋酸盐的所有弊端而受到好评。液体甲酸钾除冰、融雪剂主要适用于机场跑道、滑行道、停机坪的除冰融雪，以最大限度保持路面摩擦系数，确保飞机安全正常滑行、起飞和降落，因此在保障飞行安全上起到极大的作用。液体甲酸钾除冰、融雪剂为非氮盐类低氯产品，既无危险成分也不具有造成任何侵害及污染因素的特征，并且对人体和水生动物均无毒害，在水体中可完全被生物降解，并且不会造成生物耗氧，因此该除冰剂为非常环保的除冰溶雪剂。该除冰、融雪剂的作用机理是消除松动路面和冰雪之间的粘合，使冰冻或积雪更便于扫雪车或清雪除冰作业机械清除。该除冰、融雪剂使用方便，在对机场跑道进行除冰、融雪处理时，完全可以借助机场的一般喷洒设备即可。3.印染行业中，用作还原剂。4.还可用做水泥浆的早强剂，以及用于矿山开采、电镀及农作物的叶面肥等行业中。5.大量生产饲料用二甲酸钾。3、甲酸钾的市场（1）国内外生产概况目前，甲酸钾的生产公司主要集中在捷克、芬兰、得国、英国、印度、日本、俄罗斯、西班牙、美国和中国等少数国家，2010年全球总产能为37．7万t。美国是最早生产甲酸钾的国家，已经有了几十年的生产历史，目前年产能在3．55万t左右。在全球范围，甲酸钾在各应用领域的消费比例依次是油田行业93％、溶雪剂行业2．5％、皮革丁业1．5％、印染行业1．5％、其它1．5％。甲酸钾各应用领域年均增长率依次是油田行业7．9％、溶雪剂行业6．4％、皮革工业5．6％、印染行业5．3％、其它7．4％。我国甲酸钾的开发研究比较晚，但发展迅速，已经成为了全球主要生产国家，国内产能达到了10万t以上，主要生产公司有绵阳启明星磷化工有限公司、山东顺通集团、杭州福世化工有限公司、寿光市恒通化工有限公司、重庆川东化工集团有限公司化学试剂厂等。目前，我省生产甲酸钾的企业有东营顺通化工（集团）有限公司、寿光恒通化工（年产两万吨）、济南金泉化工有限公司等。（2）主要需求公司下面为甲酸钾的国内其他需求公司，部分为经营公司，也是销售甲酸钾的对象。(1)克拉玛依油田：地处新疆克拉玛依市。40年来在准噶尔盆地和塔里术盆地找到19个油气田，以克拉玛依为主，开发了15个油气田，建成792万t原油配套生产能力(稀油603．1万t，稠油188．9万t)，3．93亿立方米天然气生产能力。从1990年起，陆上原油产量居全围第4位。(2)塔里木油田：位于新疆南部的塔里木盆地。东西长1400km，南北最宽处520km，总面积56万km2，是我国最大的内陆盆地。中部是号称“死亡之海”的塔克拉玛干大沙漠。1988年轮南2井喷出高产油气流后，经过7年的勘探，已探明9个大中型油气田、26个含油气构造，累计探明油气地质储量3．78亿t，具备年产500万t原油；100万t凝折油、25亿m3天然气的资源保证。(3)吐哈油田：位于新疆吐鲁番、哈密盆地境内，负责吐鲁番、哈密盆地的石油勘探。盆地东西长600km、南北宽130km，面积约5．3万km2。于1991年2月全面展开吐哈石油勘探开发会战。截止1995年底，共发现鄯善、温吉桑等14个油气田和6个含油气构造，探明含油气面积178．1km2，累计探明石油地质储量2．08亿t、天然气储量731亿m3。(4)玉门油田：位于甘肃玉门市境内，总面积114．37平方公里。油田于1939年投入开发．1959年生产原油曾达到140．29万t，占当年全国原油产量的50．9％。创造了70年代60万t稳产10年和80年代50万t稳产lO年的优异成绩，誉为中国石油工业的摇篮。3、甲酸钾的生产工艺简述甲酸钾二艺生产因原料路线不同，主要有以下种。(1)甲酸法以甲酸与氢氧化钾为原料反应生成甲酸钾和水。KOH+HCOOH——HCOOK+H20以甲酸与碳酸钾为原料反应生成甲酸钾和水。K2CO3+2HCOO2——HCOOK+CO2+H20以甲酸和氢氧化钾或碳酸钾在一定条件下直接反应制取甲酸钾，其工艺过程是将甲醇和氢氧化钾或碳酸钾加入反应器中，进行搅拌，并控制发英文读，便可制取甲酸钾，再将制取的甲酸钾送入蒸发器，蒸发甲酸钾中反应生成的水，并使甲酸钾呈容融状，制成产品，便可供用户使用，因此具有工艺简单，易操作，可规范模化生产，成本低，无“三废”排放等特点，但想得到较高纯度的甲酸钾还需要相对复杂的提纯工艺，成本高，质量偏低。(CN02110175.2)(2)C0和KOH高压合成法以CO和氢氧化钾为原料，反应生成甲酸钾，没有副产物。CO+KOH——HC00K目前国内主要采用的是CO法生产甲酸钾。该方法能够利用含有CO的废气，减少环境污染，但氢氧化钾成本较高，且为了产生反应所需要的温度和压力条件需要消耗大量的能源，属于高耗能方法。其工艺过程包括合成气变压吸附、合成反应、蒸发浓缩、结晶、离心分离、干燥包装等工艺步骤。（CN00112814.0和CN03130711.1）(3)酸碱中合法该中和法包含氢氧化钾和甲酸中合法、碳酸钾与甲酸中合法及碳酸氢钾与甲酸中和法，这三种方法具有工艺简单易操作的优点，但上述方法均要用到具有挥发性腐蚀性的甲酸作为原料，造成其生产成本高、污染严重、设备造价高且工人易受到伤害的缺点。（4）阴阳离子交换树脂法这种方法解决了现有技术中存在的制备甲酸钾的工艺总体上存在着成本高能耗高的问题。其步骤包括，以阳离子交换树脂为反应载体，将浓度为15%-30%的KCL溶液与阳离子交换树脂进行交换反应，反应时间为2-12小时；然后洗净阳离子交换树脂，再用20-60%的甲酸钠溶液继续和阳离子交换树脂经行反应，最后得到甲酸钾溶液，经过浓缩沉降处理后结晶得到合格产品。能耗大大降低，间接使产品成本下降。反应后没有有害物质产生，没有环境污染。由于产生的甲酸钾溶液几乎没有有害杂质，所以结晶后纯度高，质量优良。但所用原料为15%-30%的KCL溶液，原料价格较高，导致产品的成本增加。（CN200610012740）（5）甲醛、氢氧化钾和异丁醛水中反应法这种方法使用摩尔比为1:1:1至3:2:1的甲醛、氢氧化钾和异丁醛在0-100℃、优选30-70℃的温度下在水中反应。中和所得到的反应溶液到PH值为4-6并且在第一步中蒸发，由此得到两相，一个有机相和一个水相，后者包括主要部分的甲酸钾，随后将所述有机相和水相分开，在水相0-0.1巴的压力下且在160-250℃的温度下发生最终蒸发之后，得到甲酸钾的熔体，加入水然后过滤，得到甲酸钾含量大于99WT%的溶液，该WT%基于无水基础计算。这种方法得到的产品纯度高，但由于使用了有机溶剂甲醛和异丁醛，容易造成环境污染。（CN200780050021.1和欧洲专利EP0769000B1）（佩什托普特殊化学股份公司）（6）海水吸附法这种方法以海水、苦卤或其他含钾卤水为原料，用天然斜发沸石作为无机离子吸附剂实现钾富集，用水将吸附饱和后的吸附剂中的原料顶出进而以甲酸钠溶液洗脱吸附剂，制得富钾液，再将富钾液经两次蒸发浓缩离心分离制得工业用75%液体甲酸钾成品，或将液体甲酸钾再经蒸发浓缩、冷却结离心分离得到固体甲酸钾产品。天然斜发沸石经洗脱再生后可循环利用，反应过程中所产生的废水和湿甲酸钠均可循环使用。与现有技术相比，本方法来源广泛、成本低廉、环保，但适于沿海及内陆卤水资源丰富地区。(CN201110234307.4)（7）制备季戊四醇产生的废液生产季戊四醇联产甲酸钾和硫化钠将制备季戊四醇产生的废液进行减压蒸馏，得到季戊四醇晶体和甲酸钠，然后再将甲酸钠和硫酸钾反应后，进一步深加工分别得到甲酸钾和硫化钠产品。这种方法技能消化废液，减轻废渣对环境的污染；又能制得有价值的甲酸钾和硫酸钠产品，具有限制的社会效益和经意效益，生产工艺与设备简单，是一种比较实际的处理和利用方法。但这种方法生产甲酸钾是一种副产品，在鲁西化工工业园区实用意义不大。（CN201010611542.4）4、结语随着钻井技术的日益丰富和复杂，更需要开发一种性能优良，能够具有高抗污染，高抗温性、高抗压性等优良特性的钻井液体系；同时由于环境保护的日益加强，开发环境友好型钻井液体系势在必行，而甲酸盐正是这样一种体系，甲酸钾是该体系中应用较好的一种产品，主要用于石油钻井、油田钻井液，完井液，碳黑表面改性剂，溶雪剂，矿山开采等。随着世界石化行业不断发展，石油开采能力的不断扩大，甲酸钾的需求量不断上升，市场前景良好。