气相二氧化硅产业面临危机
□ 沈阳化工股份有限公司 李颖 高凤英
外资挤占国内市场
目前全世界仅有美、德、中、日、乌(乌克兰)5个国家能够实现大规模工业化生产气相二氧化硅,2008年全球
产能达到25万t/a,产量约20万t。近年来自发达国家的环保压力逐步增大,而亚洲市场快速增长,生产成本较
低,因此国外气相二氧化硅生产厂家纷纷将生产装置向中国转移,使我国产能以年均30%以上的增幅高速发展。2008
年产能已达2万t/a,产量为1.54万t。其中外资及含外资生产装置产能1.5万t/a,产量1.2万t(约0.7万t
出口东南亚);国内生产装置产能为0.5万t/a,产量0.34万t。表1为2008年世界气相二氧化硅产能及产量统计,
图1为近年国内气相二氧化硅生产情况,表2为2008年我国主要气相二氧化硅生产企业统计。
目前外资企业在我国仅生产200m2/g及以下的气相二氧化硅产品,而200m2/g以上高端产品均在其本国生产,
以防止技术外流。外资企业所生产的产品一部分在国内销售,一部分出口,出口产品的一部分经过转口再返回国内
市场。国内气相二氧化硅生产技术较为成熟的是沈阳化工股份有限公司,其产品主要以比表面积200m2/g以上的高
端产品为主,销售于国内外,其他企业生产技术成熟性相对差一些,主要生产100~200m2/g相对较低牌号,且产
品不论是比表面积分辨率还是颗粒直径均相对较低。由于国外气相二氧化硅生产装置大规模的进入,国内企业正面
临极大的发展压力与生存考验。
另一方面,国外厂商还在采取压低价格挤占国内市场的策略,例如亲水型气相二氧化硅国际市场价格一般比国
内市场高出1.5倍,但我国进口该品种的价格却与国内产品价格相差不大。而疏水型气相二氧化硅则被发达国家垄
断,所以该品种无论是国际市场还是国内进口价格均处于较高水平(进口产品的平均价格是同型号国产亲水型产品
价格的1.5倍)。
表1 2008年世界气相二氧化硅产能及产量统计 万t/a
国家/公司 产能 产量/万t
美国卡博特 6.00 5.00
德国迪高沙 7.00 6.00
德国瓦克 8.50 7.00
日本德山 1.50 1.00
乌克兰卡路什 0.55 0.30
中国 2.00 1.54
合计 25.05 20.84
表2 2008年我国主要气相二氧化硅生产企业情况 万t/a
企业 产能 产量/万t
九江卡博特 0.50 0.45
张家港瓦克 0.50 0.30
嘉兴丰田 0.50 0.45
沈阳化工 0.15 0.13
吉林化工 0.10 0.07
浙江新安化工 0.10 0.06
浙江衢化 0.10 0.05
上海氯碱 0.05 0.03
合计 2.00 1.54
国内外生产水平差距大
目前企业主要利用多晶硅副产的四氯化硅水解生产气相二氧化硅。近年光电、电子、机电等工业带动多晶硅工
业蓬勃发展,由此副产大量四氯化硅,使我国气相二氧化硅生产成本大幅降低。虽然生产原料得以解决,但我国气
相二氧化硅工业仍存在诸多问题,生产水平尚处于国外上世纪70年代的水平:①装置能力低,国外较为先进的单
套装置能力为2000t/a,而国内除沈阳化工公司单套能力达到1000t/a外,其他生产企业单套装置能力大都在
1000t/a以下;②生产装置设计水平较低,工艺条件、装置容量、材料应用、设备采用、配套装置以及对原料的预
处理等方面,与国外先进水平均有一定差距;③自动化生产技术水平低。
气相二氧化硅分为亲水型和疏水型两种。疏水型比亲水型产品科技含量更高,应用更为广泛,但其生产技术与
市场均被国外厂商高度垄断,我国生产处于空白。2008年沈阳化工股份有限公司成功进行了疏水型产品的技术攻
关,并开始进入中试工业化生产阶段,标志着我国即将进入疏水型产品这一高科技领域,有望打破发达国家的技术
垄断。
对外依存度高
2008年国内气相二氧化硅市场表观消费总量约3万t(见表3),进口1.46万t,占总消费量的48.7%。在总
消费量中,疏水型产品约为1.2万t,全部依赖进口。进口产品总量中,德国约占40%、美国约占30%、日本约占
20%,少量从乌克兰进口。美国、德国进口产品主要为比表面200~380m2/g的中高端产品,日本则主要占据比表面
200m2/g的中端消费市场,乌克兰主要占据比表面100~150m2/g的低端消费市场。
表3 2008年国内气相二氧化硅消费情况 万t
消费领域 数量 比例/%
橡胶与密封材料 1.9 63
电子电力 0.5 16
油漆油墨、感光材料 0.3 10
其他 0.3 10
消费总量 3.0 100
链接:
多晶硅与四氯化硅
四氯化硅是多晶硅生产中最大的副产物,腐蚀性强,属剧毒物质,稍有不慎会对人类与环境造成严重危害。近
年来,四氯化硅处理不当所造成的环境污染及安全问题日益突出。四氯化硅一部分被用于生产气相二氧化硅,大部
分则再还原为三氯氢硅循环利用,发达国家对此核心技术高度垄断。我国目前大部分四氯化硅采取存储方式处置,
利用率较低,这也正是制约我国多晶硅工业健康发展的主要因素。为此,发达国家的气相二氧化硅生产企业将目光
逐渐转移至我国,无偿使用国内的四氯化硅资源。同时购买我国多晶硅后再进一步进行技术加工,而后产品再回流
至国内市场,以此减少发达国家多晶硅生产过程中的环境污染与降低生产成本。多晶硅工业是典型的高投入、高耗
能、高污染产业,1500t/a规模的生产装置需投入15亿元以上,年耗电15万kW·h,生产过程对环境产生较大的
破坏与污染。发达国家生产多晶硅成本在25美元/kg左右,而我国则是其3倍左右。目前我国多晶硅工业发展较
快,但大多数生产装置在经济规模以下,对四氯化硅还原技术也尚未解决,如果一味强调多晶硅工业的发展速度,
则四氯化硅不断积累的后果是相当严重的。为解决四氯化硅有效综合利用问题,建议国家高度重视四氯化硅转化为
三氯氢硅的技术攻关,同时大力发展气相二氧化硅工业,有效平衡四氯化硅。
