氯堿 技術進步產業升級
離子膜燒堿比例達到76%
氯堿是以鹽和電為原材料生產燒堿、氯氣的基礎原料工業。氯堿產品品種多、關聯度大,其下游產品達上千個品種。“十一五”時期,我國氯堿行業發展迅速,燒堿 和PVC產量都已居世界首位,有力地推動了相關產業的發展。
——產能產量大幅增長,企業規模明顯擴大 “十一五”時期,氯堿工業發展速度快,產量增幅大。2006年中國燒堿產量達到1512萬噸,位居世界首位。2007年中國聚氯乙烯產量達972萬噸,超過美國,成為世界第一生產大國,成為名副其實的氯堿大國。2010年我國燒堿產能2884萬噸,產量2106萬噸;PVC產能1923萬噸,產量1128萬噸。
經過產業政策調控,市場引導,原料路線、工藝技術改造和企業整合,使我國燒堿生產企業規模得到進一步提高,2005年平均規模為6.3萬噸,前十家企業平均產能30萬噸,2009年全行業平均產能超過9.6萬噸,前十家企業平均產能達到 44萬噸, 40萬噸以上燒堿企業增至13家,40萬噸以上PVC企業增至12家。在向集團化的同時,園區化發展也取得進展,誕生了上海化工區氯的多次循環利用模式和新疆天業上下游綜合利用模式。
——產業結構得到升級,西部崛起比重增加 燒堿方面,工藝先進、清潔、能耗低的離子膜法技術得到廣泛應用,離子膜燒堿迅速增加。2005年離子膜法燒堿的比例僅為26%,2010年增加到76%。PVC方面,乙炔法PVC成為主導,乙炔法PVC的比重從2005年的57%增加至2010年的80%。
“十一五”時期,中西部地區氯堿工業迅速崛起,氯堿工業生產重心向中西部轉移的趨勢日益 明顯,中西部氯堿企業發展過程中呈現出了顯著的資源導向特征。2005年中西部地區PVC產能僅288萬噸,占全國的31%;2010年中西部PVC產能預計819萬噸,占全國的比重提升到43%。
——技術進步實現突破,裝備水平不斷提高 “十一五”時期,一批先進生產工藝得到開發和利用。一次鹽水精制技術相繼開發了陶瓷膜過濾器和CN過濾器,效果良好,保證了離子膜法燒堿裝置的安全穩定運行。壽光新龍電化集團實驗成功的干法乙炔發生工藝,產生的電石渣為含水量4%~10%干石灰粉,電石水解率大于99%,節水可達到90%左右,克服了以往濕法制乙炔耗水量較大,并產生大量電石渣的缺陷。石家莊市科創助劑有限公司研制成功的粉狀復合氯化低汞觸媒,可重復使用5次以上,它可使氯乙烯反應更加平穩易控,其反應活性、選擇性和使用壽命均優于普通高汞觸媒。
“十一五”時期,我國氯堿裝備自主創新能力不斷提高,進一步提升了我國氯堿的競爭力。2008年藍星北京化工機械有限公司已經研制開發自然循環膜極距離子膜電解槽,并在河北冀衡化工有限公司運行,指標達到設計要求。聚合釜向大型化的發展,135立方米大型聚氯乙烯聚合釜投入運行,自動控制系統(DCS)也得到普及。特別值得一提的是離子膜國產化技術的突破,2010年山東東岳掌握了離子膜從原料樹脂到離子膜交換膜工業品的全套配制技術。
——市場實現全球化,國際話語權增強 隨著氯堿工業快速發展,我國燒堿和PVC在世界總產能的占比不斷上升。2005年我國燒堿和PVC在世界的占比分別為23%和25%。到2010年則提高到38%和40%,均增加15個百分點,在國際市場的話語權大大增強。
“十一五”時期,參與國際市場競爭能力大大提高,燒堿、PVC市場遍布全球。PVC由進口國變成出口國,出口量不斷增加。“十五”期間,我國PVC年均純進口36.3萬噸。而“十一五”時期,年均純出口40.3萬噸。燒堿出口大增,“十五”時期,年均出口僅50.5萬噸,而“十一五”時期,年均出口量提升至157萬噸,平均每年增加100萬噸。
無機鹽平穩發展實力增強
稀土螢石資源得到有效保護
無機鹽行業是重要的基礎原材料工業,有22個系列1300多種產品。“十一五”時期,無機鹽工業取得了長足的進步。目前我國無機鹽行業已經具備相當的規模和基礎,門類齊全,品種配套,成為世界上最大的無機鹽生產國、出口國和消費國。2009年我國總產量已經超過5000萬噸,出口量達到1205萬噸。
——結構調整取得進展 “十一五”時期,我國無機鹽產品規格增加,檔次提高,產能和產量普遍增長。鉀鹽實現大發展,建成青海察爾汗和新疆羅布泊兩大基地,生產技術和單套生產裝置達到或者接近國際先進水平。納米、晶須、高純、表面處理改性無機鹽產品發展突出,納米碳酸鈣年產量達到數十萬噸。阻燃滅火劑、催化劑 、醫藥級高純試劑等無機產品發展形勢良好,而黃磷、重鉻酸納、鉻酸酐、氰化鈉、硫化堿等高污染高環境風險的產品隨著落后產品的加快淘汰,增速回落,一些產品出現負增長。無機鹽產業規模提高較大。行業集中度有了明顯提高,行業生產布局得到調整,資源配套趨于合理。重鉻酸鈉企業平均產能超過2.6萬噸;飼料磷酸鹽產能進一步向優勢地區和優勢企業集中,四川、云南兩省產能占全國的70%以上,而龍蟒、川恒、新龍3家又占據其產能的60%;鋇鹽生產逐步從遠離原料產地的山東、河北轉移到貴州、陜西。
——技術進步明顯加快 “十一五”時期,鉻鹽行業開發了無鈣焙燒法、液相氧化法重鉻酸鈉生產技術。濕法磷酸凈化生產工業級及食品級磷酸已經實現大規模工業化生產。二硫化碳開發出連續流化床焦炭法新工藝,能耗與傳統的焦炭法相比降低一半以上,成為世界上最先進的二硫化碳生產技術。產業結構調整進展加快,硅酸鹽、磷化工、無機氟化物、鉀肥及鉀鹽、氯酸鹽、氰化物、過氧化物與上下游偶聯,拉長了產業鏈,實現了資源有效利用,減少了污染物排放,提高了產業水平。無機鹽企業還與科研院所相結合,研發了超凈高純級產品,如電子級H2O2、H3PO4、HF、PH3、磷酸鹽等,半導體、集成電路支撐材料實現本地化的條件基本成熟。
——綜合利用水平提高 “十一五”時期,無機鹽行業積極推廣清潔生產工藝,加強資源綜合利用,淘汰能耗高、效率低、污染重的工藝技術和設備,對重污染產品如鉻鹽、氰化物等強化生產許可證管理,提高準入門檻。窯爐尾氣余熱利用、凈化除塵及其綜合利用方面技術發展快,推廣力度大,節能減排效果顯著。鉻鹽行業開發了鉻渣替代消石灰作熔劑用于燒結煉鐵,用作水泥添加劑和礦化劑,制低鉻鑄造鐵,高溫熔融制水泥聯產鉻鑄造鐵及鉀肥等十多種綜合利用技術,有多家鉻鹽企業用這些技術解決了歷史遺留的鉻渣問題。
——資源保護成效顯著 “十一五”期間,通過實施了嚴格的開采總量控制和出口政策措施,有效地保護我國稀有且國際上占優勢地位的稀土、螢石等化工礦產資源。稀土方面,國家相繼出臺了一系列措施,稀土產品價格過低的局面已得到了扭轉,爭得了國際“話語權”。2007年起,國家對稀土礦產品實行指令性計劃,稀土主產區內蒙古、江西、四川、廣東、福建等省區,加大了開采秩序整頓和資源整合力度。2008~2010年,國家在原有的稀土生產指令性計劃控制產量、減少稀土出口配額等緊縮政策基礎上,又逐步開始實施政府和企業集中收儲制度,并擬定出臺行業準入制度、環保新標準等多項政策調控。隨著礦產資源秩序整頓和產業結構調整的深入,稀土產品價格也連年回升,稀土這一戰略性資源得到了有效地保護。螢石方面,國家不斷加強對螢石出口的控制,多次整頓采礦秩序,將螢石出口納入配額管理,對出口配額招標制度進行改革,并將螢石列入加工貿易禁止類商品目錄,同時逐步提高了螢石出口的關稅稅率,使我國螢石出口量逐年遞減約10%。
基本有機原料 發展登上新臺階
主要化纖原料產能產量增幅超過100%
基本有機化工原料主要包括烴類及衍生物、醇類、酮類、酚類。我國石化產業正處于快速成長期,對有機化工原料需求巨大。有機化工原料是基本化學品中缺口最大的,要大量進口來滿足國內需要。“十一五”時期,基本有機化工原料保持快速發展勢頭。
——自給水平不斷提高 “十一五”期間,基本有機原料行業抓住石油化工特別是乙烯工業加快發展的有利時機,加快了發展步伐,成為發展速度最快的5年。主要有機化工原料乙二醇、對苯二甲酸、丙烯腈、己內酰胺、丁辛醇、丙烯酸及酯、MIBK、環氧丙烷、環氧氯丙烷、雙酚A、己二酸、己二腈、MEK、TDI、MDI等產品的產能、產量都有較大的增長,自給率也有不同程度的提高。部分品種如醋酸、1,4-丁二醇、醋酸乙酯等產品2010年國內產能也已經能夠滿足市場需要。
——科技進步成效顯著 “十一五”時期,有機化工原料行業研發出一批具有國際水平的先進技術。煙臺萬華聚氨酯股份有限公司“20萬噸/年大規模MDI生產技術及產業化”,解決了原有生產過程中一系列的技術難題和工程放大中的技術瓶頸,形成了世界上單套規模最大的20萬噸/年的連續化MDI生產成套技術,并成功實現了工業化,打破了跨國公司對這一領域長達40年的技術封鎖,整體技術及產品達到國際領先水平,其中高端產品超過國外最高水平。由山西大學與三維集團聯合開發的炔醛法1,4-丁二醇生產用二段加氫催化劑,在相同工藝條件下,與進口催化劑相比,產品收率由原來的91%提高到96%,副產物甲基丁二醇含量由0.25%降至0.15%,使用壽命由6~8個月延長至10個月以上。
——投資主體呈多元化 國內有機化工原料產不足需,市場空間十分巨大,給我國基本有機原料行業發展創造了有利的條件。“十一五”期間,基本有機原料吸引了國外資本和民間資本,投資主體呈現多樣化的趨勢,興建了一大批先進的新型裝置。有的產品,非國有企業已經成為投資主力。如PTA,我國除中國石化揚子和中國石油遼化各新增1套裝置外,其余新增裝置均在民營和合資企業,形成了國企、合資、民營三足鼎立的格局。
——化纖原料迅速崛起 “十一五”時期,為化纖生產配套的有機原料快速發展,為滿足化纖工業發展需要作出了很大貢獻,PX、PTA等化纖原料產量大幅增長,強勢崛起。2005年國內PX生產廠家有8家。2006~2010年國內先后有9 套新增裝置投產,2010年中國PX總產能將達到822.5萬噸,PX產量約為745萬噸,PX自給率由2005年的59.2%上升到2010年的73.4%。2005年我國PTA產能為609.5萬噸,產量為556萬噸。2006~2010年產能擴張迅速,2010年產能為1547萬噸,產量可以達到1397萬噸。生產廠家由2005年的12家上升為19家,PTA自給率由2005年的46.11%上升到2010年的70.80%。
塞拉尼斯公司位于南京化工園區的年產60萬噸年醋酸裝置2007年投產,時為世界第二、國內第一的大型醋酸裝置。 (本報記者 張育 攝)
電石 調整結構淘汰落后
淘汰落后產能四百萬噸
電石是有機合成工業的重要原料,主要用于生產乙炔,進一步生產聚氯乙烯、醋酸乙烯、氯丁橡膠、三氯乙烯等化工產品。我國獨具特色的電石法PVC,不僅為國家節約了大量石油資源,也為廣大消費者使用物美價廉的PVC等電石下游產品提供了前提和保證。但作為傳統的“兩高一資”行業,電石行業存在裝置規模小、能耗高、含塵廢氣排放量大等問題。“十一五”時期,電石生產技術不斷改進,安全生產水平不斷提高,能耗、物耗持續下降,污染物排放量也得到有效控制。電石生產設備已經完全實現國產化,國內科研院所和設備制造企業已經完全掌握大型密閉式電石生產裝置的設計、制造。能耗低、污染排放量少的大型密閉式電石爐在行業內得以迅速推廣,促使電石行業整體水平不斷提高。
——規模擴大,產業集中度提高 2005年,我國擁有電石企業440多家,電石產能1700萬噸,產量894萬噸,平均每家企業年產量僅2萬噸,年產量超過10萬噸的企業僅占電石企業總數的1.4%。2010年,我國電石產能2400萬噸,產量1470萬噸,分別是2005年的1.41倍和1.64倍。符合《電石行業準入條件》的企業共312家,企業平均規模6萬噸/年,年產能10萬噸以上的企業數量超過10%,最大廠家的生產能力已近百萬噸/年。
——淘汰落后產能,提高準入門檻 淘汰落后是電石行業“十一五”時期最大的亮點。據統計,2006年電石行業淘汰落后產能57萬噸,2007年淘汰了79.5萬噸,2008年淘汰了104.8萬噸,2009年淘汰了46.7萬噸。2010年國家要求各地再淘汰落后產能71.8萬噸,加上各省為保自己節能減排任務而自行加碼的電石淘汰量,淘汰總量將超過100萬噸。整個“十一五”實際淘汰電石產能約400萬噸,為“十一五”規劃確定的淘汰電石落后產能200萬噸目標的2倍。目前,6300千伏安以下電石爐全部被淘汰,1.25萬千伏安以下的內燃爐也基本上被淘汰。2007年10月,《電石行業準入條件(2007年修訂)》頒布實施,對電石產業布局、規模、工藝與裝備,以及能源消耗與資源綜合利用指標均做了明確規定,為電石企業技術改造指明了方向,使隨后新建的電石項目,全部實現了大型化、密閉化和廢氣資源利用化。
——產業結構優化,節能減排成效顯著 “十一五”時期,電石行業積極推廣大型密閉式電石爐、中空電極和爐氣綜合利用技術。2005年,我國密閉電石爐產能不足總產能的10%;1萬~5萬噸內燃式礦熱爐產能占65%,1萬噸/年以下的敞開爐產能占30%;電石行業每年排入的含塵煙氣高達700多億立方米。經過5年的發展,2010年電石行業40%以上為大型密閉電石爐;45%以上的電石爐尾氣得以回收利用,單位產品綜合能耗降低15%。按每使用1噸電石爐尾氣節約168千克標煤計算,“十一五”期間,電石行業共節約標煤350萬噸,減排二氧化碳1500萬噸。
——消費結構趨于合理,行業抗風險能力明顯增強 2005年, PVC領域消費的電石超過電石消費量的76%。而今,電石消費領域已經擴大到醋酸乙烯、聚乙烯醇、金屬焊接和切割用乙炔、氰氨化鈣(石灰氮)、氯丁橡膠、1,4-丁二醇、乙炔炭黑、鋼鐵冶煉脫硫劑等十多個領域,PVC電石消費量所占比例降至60%以下,消費結構漸趨合理,行業抗風險能力明顯增強。
內蒙古白雁湖化工股份有限公司于2008年底淘汰了2座6300kVA電石爐,同時興建了2臺3萬kVA全密閉電石爐,新電石爐于2009月上半年投產,目前運行狀況良好,已分別達產達效,年產商品電石12萬噸。圖為3萬kVA大型全密閉環保電石爐生產裝置。 (本報記者 呼躍軍 攝)
純堿由大向強穩步邁進
企業平均產能達到55萬噸
“十一五”時期是純堿工業發展最快的5年,也是向純堿強國穩步邁進的5年,行業整體水平取得實質性提高。“十一五”時期,純堿行業有以下幾個特點:
——產能產量大幅提高 經過5年的快速發展,至2010年純堿產能達到2510萬噸,比2005年的1551萬噸增加959萬噸,年均遞增10%以上。2010年純堿產量預計2000萬噸,比2005年的1410萬噸增加590萬噸,年均遞增8%以上。在三種生產工藝中,聯堿增長幅度最大,5年間共增加650萬噸,增長了98%,接近翻一番;氨堿增加了230萬噸,增長29%;天然堿增加71萬噸,增長80%。在生產發展的同時,出口穩步增長。純堿出口每年都在穩步增長。2009年出口了230萬噸 創歷史最好水平。經過多年的努力,目前我國純堿在國際市場的份額、客戶群基本穩定。
——企業規模明顯壯大 2005年純堿產能超過百萬噸的企業只有山東海化和唐山三友2家,2010年共有9家企業產能超過百萬噸,其中產能最大的山東海化達到 300萬噸。9家企業合計產能達到1410萬噸,占全行業總產能的60%以上,行業集中度明顯提高。2005年10萬噸左右的純堿企業有20家,最小規模只4萬噸,平均產能為36萬噸;至2010年,所有的純堿企業產能都在20萬噸以上,平均產能達到55萬噸,比2005提高了將近20萬噸。
——裝備水平明顯提高 “十一五”時期,純堿行業的工藝技術和裝備經過不斷的創新,正在接近或部分已達到了國際先進水平。包括所有9家的百萬噸級企業在內的十幾家大型企業用上DCS,行業自動化水平得到明顯提高。純堿行業積極淘汰落后設備,裝置設備向大型、節能、高效發展。純堿待業的主要設備如碳化塔、煅燒爐、濾堿機實現大型化、國產化,為純堿行業發展創造了有利的條件。成達工程公司開發的外冷碳化塔,單塔產量大, 操作平穩簡單,節能效果顯著。
——節能環保成效顯著 “十一五”時期,純堿行業能耗降低20%以上。原料消耗也大幅度降低,氨堿法氨耗從2005年的6~8千克降低至4~5千克;聯堿法氨耗從400千克降低至350~360千克。青島堿業開發的干法加灰新工藝,與其他方法相比,每噸堿減排2立方米。聯堿法的廢水排放量從“十五”末的平均8~10立方米降到平均4立方米左右。個別企業甚至接近零排放。純堿行業大力推廣新型變換氣制堿技術。運用該技術,合成氨噸堿電耗可降低100~120千瓦時,聯堿噸堿電耗降低60千瓦時;節汽約70~110千克/噸堿,煅燒工段可提高生產能力10%左右;平均估算節水量為15~25千克/噸堿,生產系統為閉路循環系統,無廢水排放。
——質量水平明顯提升 “十一五”時期,我國純堿質量指標經幾次修訂,不斷提高,純堿質量能夠滿足國內各下游行業及出口的要求。通過加強全面質量管理,提高管理水平,純堿的質量水平除鹽分單項指標外,其他指標均達到國際水平,有些指標甚至達到國際先進水平。通過調整結構,重質堿的比例達到40%以上,干銨的比例達到50%以上。
山東海天生物化工有限公司是2008年6月新投產的大型氨堿企業,年產能達到120萬噸,躋身純堿行業9大企業之列。圖為該公司石灰窯裝置。 (淳建 攝)