鈉離子電池行業(yè)前景

目前，儲能市場多種技術路線并存，不過電化學儲能占比近年來快速攀升。鋰電依舊是業(yè)內主流路線，但隨著寧德時代、中科海鈉等多家企業(yè)入局，鈉離子電池也在快速崛起，成為儲能市場中的焦點。

鈉電池近年來研究逐漸走向成熟，由于鈉離子儲量為鋰儲量420倍，存量豐富、價格低廉，理論bom成本較鋰電池可減低30%-40%，且鈉電池安全性、高低溫、快充性能更優(yōu)異，因此在儲能、兩輪車等市場具備廣闊應用空間。目前，鋰資源的短缺限制了下游發(fā)展，市場開始重視元素豐度更高的鈉電池。

正極材料普魯士藍制備技術

普魯士藍是目前研究比較廣泛的一種鈉離子電池正極材料，通?？刹捎萌芤汗渤恋矸ㄖ苽?。將沉淀劑Na4Fe(CN)6（黃血鹽鈉）加入一定濃度的FeCl3和NiCl2混合溶液中，生成含有Fe、Ni陽離子的沉淀，經過濾、洗滌后，最后得到了摻雜了Ni的普魯士藍。

普魯士藍及上游原材料合成鏈路

制備普魯士藍所用的沉淀劑Na4Fe(CN)6（黃血鹽鈉）也稱“亞鐵氰hua鈉”，從原料天然氣到Na4Fe(CN)6的生產工藝原理為：

氫qing酸合成反應：CH4 + NH3 + 3/2O2 → HCN + 3H2O

氰hua鈉合成反應：HCN+NaOH→NaCN+H2O

黃血鹽鈉合成反應：6NaCN + Fe+ 12H2O → Na4Fe(CN)6·10H2O + 2NaOH+ 2H2

東庚化工在氫qing酸及其衍生物工藝技術方面擁有國內外的設計經驗和國內多套裝置實踐的經驗，已與上市公司山東新和成控股有限公司合作了10萬噸/年液體氰hua鈉項目，開車運營成功，產品達到優(yōu)秀水平。

從天然氣到液體NaCN的反應過程

東庚成套工藝解決方案

東庚結合山東新和成生產需求及自身豐富的工程技術經驗，提供10萬噸/年液體氰hua鈉生產工藝包、成套設備的設計，并副產硫酸銨和硫酸鈉。整套工藝系統(tǒng)涉及上十套單元，系統(tǒng)成熟可靠、安全性高，全自動化控制。

氰hua鈉合成系統(tǒng)

• 氫qing酸合成系統(tǒng)

HCN合成系統(tǒng)主要分為HCN合成和HCN脫氨兩部分，脫氨工藝采用東庚專有DSV吸收反應器，脫氨效率高，硫銨采出控制水平佳，連續(xù)自動化采出；同時采出硫銨進行蒸發(fā)脫氰，脫氰指標及工藝達到國際優(yōu)秀脫氰工藝水平。脫氰硫銨液通氨中和，打入三效蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮，再結晶、離心、干燥、包裝得到副產品硫酸銨。

接進行吸收反應合成液體NaCN，同樣采用東庚DSV反應器進行吸收反應。DSV反應器反應效率高，停留時間短，可有效減少因CO2氣體產生的碳酸鈉雜質和氰hua鈉水解產生的甲酸鈉雜質。操作彈性大，下限可以在50%的負荷下穩(wěn)定運行，副反應產生的碳酸鈉雜質少，原料氫氧化鈉消耗低。

東庚DSV吸收反應器

東庚DSV吸收反應器內剖圖

• 氰hua鈉合成系統(tǒng)

脫氨后的HCN和液堿直接進行吸收反應合成液體NaCN，同樣采用東庚DSV反應器進行吸收反應。DSV反應器反應效率高，停留時間短，可有效減少因CO2氣體產生的碳酸鈉雜質和氰hua鈉水解產生的甲酸鈉雜質。操作彈性大，下限可以在50%的負荷下穩(wěn)定運行，副反應產生的碳酸鈉雜質少，原料氫氧化鈉消耗低。

項目中，東庚提供的高效氣液分離器、規(guī)整填料等在NaCN單元對于提高產品純度起到了關鍵作用。

規(guī)整填料與氣液分離器

• 黃血鹽鈉合成系統(tǒng)

對于黃血鹽鈉合成反應過程：

6NaCN + Fe+ 12H2O → Na4Fe(CN)6·10H2O + 2NaOH+ 2H2

東庚提供相應的工藝技術解決方案及裝置，工藝流程如下：

東庚-黃血鹽鈉合成工藝設計

隨著鈉離子電池逐步走向產業(yè)化，近三十家企業(yè)開始布局鈉離子電池，儲能、電動車應用多點開花。黃血鹽鈉作為鈉離子電池正極材料普魯士藍制備的關鍵原料，其產業(yè)布局也不再遙遠。東庚在新能源儲能材料領域不斷深耕，在氰hua物(腈類/普魯士藍/普魯士白)、氟化物(LIFSI/氟醚)、硫化物、聚丙烯酸/丙烯腈、硅烷等領域擁有大量的反應與分離技術，同時不斷進行技術迭代以應對市場的變化，滿足我們的客戶需求并創(chuàng)造價值。