盐化工系列报道 (4)
遭遇产能过剩 纯碱工业何以突围
□ 石油和化学工业规划院 孙丰阁
1990～2007年的17年间，世界新增纯碱产能1500万t/a，其中90%来自中国。2000～2008年我国纯碱工业产
能连续8年快速增长，行业效益基本实现了同步提高，由此，也进一步刺激了行业的投资热潮。预计2008～2010
年我国纯碱工业平均每年将新增产能350万t/a左右。即使没有2008年底的全球经济危机，预计纯碱行业在2009～
2010年间也将出现供大于求、效益下滑的局面。
2008年我国纯碱产能已经超过2000万t/a；产量1850万t，约占世界总产量的35%，是名副其实的世界第一
纯碱生产大国。2008年出口纯碱213万t。由于国内产能巨大，国外（主要是美国）已经不再向我国出口纯碱（近
年我国纯碱供需情况见表1）。如果规划拟建的纯碱项目全部实施，预计2010年我国纯碱产能将超过3200万t/a，
超过世界总产能的50%。因此，今后3～5年，我国的纯碱行业必须进行总量控制，转变发展方式，避免投资的浪
费和行业效益的大起大落，实现平稳可持续发展。
表1 近年我国纯碱供需情况 万t
年份 产量 进口量 出口量 表观消费量
2002 1012 30 115 927
2003 1080 30 120 990
2004 1246 20 143 1123
2005 1410 10 170 1250
2006 1540 14 181 1373
2007 1724 4 170 1558
2008 1850 0 213 1637
调整产品结构 解决产能过剩难题
1．增加重质纯碱比例 美国全部是天然碱，而且100%是重质纯碱；欧洲纯碱产量中80%以上是重质纯碱；我
国2008年生产纯碱1850万t，其中重质纯碱约550万t，所占比例仅为30%。这与我们这样一个纯碱生产大国的
身份不相吻合。
重质纯碱有流动性好、不飞扬、易于下游产品自动化生产等优点，且可延长玻璃窑炉的寿命。我国的纯碱出口
和国内玻璃行业消费都需要重质纯碱，合计每年约需1000万t。因此，我国纯碱产品结构需要进一步调整，目标
是增加500万t/a重质纯碱生产能力，使重质纯碱所占比例提高至60%。
2．建设大颗粒氯化铵装置，开拓直接施肥市场 氯化铵是我国联碱工艺特有的副产品，2008年氯化铵产量
约为850万t。我国95%的氯化铵被用作复混肥的原料。过去10年，氯化铵随我国氮肥市场价格的波动多次出现滞
销，对联碱企业的效益和稳定运行产生了很大的影响。
氯化铵的主要出路是增加颗粒氯化铵的比例，扩大直接施肥市场。颗粒肥料物理性能好，长期存放不结块，流
动性好，可实现机械化施肥，同时还可起到缓释作用，大大提高肥料的利用率。此外，它还可以与其他颗粒肥料直
接掺混，得到低成本的混配肥（BB肥），具有和复合肥同样的肥效。现在美国颗粒肥料已占化肥总消费量的60%，
我国近年来BB肥发展很快，颗粒氯化铵有较好的市场潜力。
目前，我国只有大连化工集团有少量的颗粒氯化铵生产，市场反映较好。我国目前有1000万t/a的氯化铵产
能，可以考虑增加300万t/a颗粒氯化铵，使颗粒氯化铵比例达到30%。
3．增加氯化钙产能 我国氨碱规模超过1000万t/a，每年产生含氯化钙1000万t（折固）的废液1亿m3，
而目前我国氯化钙的产能仅有150万t/a左右，大量的废液只能排海（沿海地区）或筑污水库存放（西北地区）。
氯化钙与氯化钠的公路混合液较仅使用氯化钠的腐蚀性更小，目前发达国家氯化钙的主要用途是除冰，占氯化
钙总消费量的22%；道路养护及抑尘，占20%；工业加工，占20%；油气钻井液，占17%；其他占21%。现在美国每
年用于道路除冰（雪）的工业盐用量超过2000万t。北美地区氯化钙产能超过200万t/a，由于这些地区没有氨碱
装置，因此均采用化学合成法生产（精制卤水或用石灰中和盐酸）氯化钙。
我国近年来高速增长的高速公路里程、快速发展的油气井的开采，以及建设工地抑尘给氯化钙带来了巨大的市
场需求空间。而且我国的氯化钙废液副产法比美国的化学合成法更具有成本优势，因此，我国应大力增加氯化钙的
产能，初步估算具有300万t/a的新增空间。
推广新工艺 降低能耗
1．新型变换气制碱技术 该技术采用低温循环制碱理论，提高了重碱结晶质量，降低了洗水当量，延长了
制碱塔作业周期，可以实现联碱系统废液零排放；同时，改传统的三塔一组制碱为单塔制碱，改内换热为外换热，
降低了系统阻力，单位综合能耗在同行业处于领先水平。
主要新型设备和工艺包括自然循环外冷碳化塔、不锈钢波纹管换热器、石墨母液换热器、冰机蒸发式冷凝器、
自身返碱回转蒸汽煅烧炉、盐析结晶器低转速大流量轴流泵、砂滤澄清AII泥、含氨杂水淡液蒸馏技术等。
2．重碱离心机二次过滤重碱技术 纯碱生产中的重碱过滤过程，由于结晶粒子较细，世界上各纯碱厂都采
用真空过滤机，滤过水分18%～20%。为了降低纯碱盐分，我国开发了重碱二次过滤技术，即将真空过滤机出来的
滤饼用离心机二次过滤，使水分从18%～20%降至12%左右，滤饼盐分也随之降低。这样不但可降低纯碱盐分，而且
由于滤饼水分降低，后续的煅烧工序可减少汽耗超过100kg，虽然离心机消耗了一部分电能，但煅烧炉能力提高，
汽耗降低，总能耗下降。
3．原料路线调整或研发联碱母液精制技术，改善联碱质量 我国联碱产量占到40%以上。由于受工艺本身（母
液循环）的限制，原料带入的杂质将在系统内积累，会对最终产品的品质（如白度）产生影响，使产品质量很难达
到优等品。目前我国仍有部分企业采用海盐为原料，海盐的氯化钠含量为93%，必然带入较多的杂质。提高产品质
量的途径之一是采用精料政策，以品质高的真空盐代替杂质含量高的海盐，减少带入系统的杂质量；二是研发母液
精制技术，将循环母液中的杂质过滤出来，但该技术尚未取得实质性的突破。
4．广泛推广使用DCS控制 通过DCS控制，不但实现纯碱制造控制与管理的信息一体化，同时可以提高劳动
生产率。
提高三废综合利用率 实现行业减排
纯碱行业排放的主要废物包括氨碱企业的废液、废渣以及联碱的含NH3-N废水。我国氨碱规模超过1000万t/a，
每生产1t纯碱排放10～11m3废液、300～350kg废渣，废液中CaCl2浓度约10%，排放量十分可观。
我国对碱渣的综合利用已经探索出了很多有效途径，包括将废渣作为工程土、建筑材料、钙镁多元复合肥、土
壤改良剂，以及发电厂或其燃煤锅炉的脱硫剂等。其中青岛碱厂开发的脱硫技术值得重点推广，将纯碱废渣与燃煤
锅炉烟气中的SO2反应成为亚硫酸钙或亚硫酸镁，充氧反应后生成稳定的硫酸钙及硫酸镁，溶于水中达标排放，大
大减少了纯碱废渣的排放量。
值得关注的废液减排技术包括：青岛碱厂采用固体石灰代替石灰乳蒸馏，既减少了排放的废液量，又节省了蒸
馏能耗。既有氨碱又有PVC的企业可用电石渣代替石灰乳。靠近盐田的碱厂，蒸馏废液先排至盐田滩晒，可提高盐
产量，余下的液体由于经过滩晒，CaCl2浓度提高，再用来制造CaCl2时可节省蒸汽消耗。
对于联碱企业的氨氮废水：首先从改进设备结构及提高材料防腐等级入手，杜绝跑、冒、滴、漏的发生（如将
铸铁管改为非金属材料管）；二是通过改进工艺和操作管理，用母液清洗氯化铵外冷器及外冷式碳化塔等，将生产
过程中凡是要析出结晶的换热表面都采用母液清洗，大大减少清洗设备产生的废水，再将清洗设备等产生的含有结
合氨的液体补充到系统内；三是将含游离氨的液体通过淡液蒸馏回收其中的氨，蒸馏后的废淡液回收作为工艺洗涤
水。对于含氨尾气排放，通过改进尾气洗涤塔结构，使排放尾气达标。目前有的联碱厂已经做到了含工艺介质液体
的零排放。
走出国门 国外建厂
近年来，我国新建了数个世界级大型纯碱项目，开发完善了具有自主知识产权的联碱工艺（包括变换气制碱），
靠自己的努力完成了大型天然碱项目的建设。因此，世界上的先进纯碱生产技术我国都已掌握，具备了走出国门的
技术支撑条件和资金实力。
我国两碱的出口市场主要是东南亚一带。南亚经济发展很快, 对两碱以及PVC等氯产品的需求快速增长，其自
身也具备发展盐化工的资源条件。中东的土耳其也在寻求采用我国的天然碱生产工艺开发本国的天然碱资源。
因此，我国两碱大型企业或投资商可以考虑到国外投资建厂，实现国际化经营，这也是我国盐化工行业由行业
大国走向行业强国的重要标志之一。