硫酸工业将进入调整期
□ 中国硫酸工业协会 武雪梅
硫酸工业阔步前进
1.装置趋向大型化
到2009年底,全国规模以上硫酸生产企业共有464家,总产能达到7100万t/a。其中,硫磺制酸约3450万
t/a,最大单系列装置能力100万t/a;冶炼烟气制酸约1900万t/a,最大装置能力70万t/a;硫铁矿制酸约1750
万t/a,最大单装置能力40万t/a,形成了硫磺、硫铁矿、冶炼烟气三大原料制酸的格局。其中具有国际先进水平
的大型装置占总能力的50%以上。另外,还有2家石膏制酸企业,产能为60万t/a,以及十几套小型硫化氢制酸装
置。
2.产量快速增加
2000~2009年是我国硫酸工业发展最快的阶段,产量年均递增10.4%。2009年产量创历史新高,达5969万t。
其中,硫磺制酸发展最快,年均递增18.0%,在总量中的比例由25%提高到46%;随着有色金属工业的发展,冶炼
烟气制酸年均递增11.2%,近5年年均增长率更是达到15.6%,在总量中的比重已占到29%;受低价进口硫磺的替
代和有色金属发展的影响,硫铁矿制酸近年发展较为平缓,10年来矿制酸产量年均递增3%,在总量中的比重由2000
年45.7%下降到25%。
3.产业格局形成
我国硫酸产能主要集中在云南、湖北、贵州、山东、江苏、安徽和四川7省,2009年以上各省产量均超过300
万t,产量之和占全国总量的62%。其中产磷四省(云、贵、鄂、川)的硫酸产量占全国总量的42%;磷复肥加工
量较大、工业发达的华东地区产量占27%;硫铁矿、硫精砂、有色金属冶炼业较集中的华南及重庆地区产量占17%;
华北、东北、西北三大地区占14%。
4.市场需求扩大
磷复肥是硫酸的最大用户,近年化肥用酸量占总消费量的比例一直稳定在70%左右,其中磷肥用酸量占总消
费量66%左右。2009年高浓度磷复肥产量已占磷肥总产量76.6%,耗酸量占硫酸总消费量的53%。
随着国民经济的快速增长,化工、轻工、纺织、钢铁等行业中大多数用酸产品的年增率都在20%左右,2000~
2009年非化肥用酸量年均递增约13%,占硫酸总消费量的30%左右。
5.硫资源对外依存度较大
我国是硫资源短缺国家。国内硫资源主要有三个来源:一是硫铁矿,主要产地集中在广东和安徽,少部分在广
西、湖南、四川等地。二是有色金属烟气制酸和硫精砂。产地主要分布在甘肃、安徽、云南、江西、河南、内蒙古
等地。目前有色金属矿资源远不能满足国内需求,大型冶炼厂,特别是铜冶炼所需铜精矿主要依靠进口,已占需求
量的60%以上。三是石油、天然气在净化过程中回收的硫。因我国进口高硫原油的比例增加,石油、天然气净化过
程提高了硫的回收率;同时,化肥、化工行业也加强了硫的回收,使我国硫磺产量逐年增加。据不完全统计,2007~
2009年全国硫磺产量分别为115万、155万、180万t。
2009年我国总硫消费量2359万t,同比增长7%(已扣除硫磺库存增量210万t)。其中,硫磺消费量1187万t,
同比增长18.6%;硫铁矿制酸折硫495万t,有色金属冶炼烟气制酸折硫583万t,硫酸净进口折硫91万t。进口
硫磺占硫磺总消费量的85%,有色金属矿50%以上依靠进口,加上进口硫酸,2009年我国进口硫资源超过1400万t,
占总硫消费量的59.4%。
6.技术装备水平显著提高
近年,硫酸装置大型化、国产化工作取得突破性进展:硫磺制酸装置单系列规模最大达到100万t/a,江苏双
狮集团有2套装置;国产化硫磺制酸装置单系列规模最大达到80万t/a,已建成7套(云天化4套、开磷3套);
硫铁矿制酸装置单系列达到40万t/a(鹿寨、永平、铜陵等);随着有色金属冶炼装置的大型化,配套的冶炼制酸
装置最大规模已达到70万t/a。
工艺技术方面,冶炼制酸和硫铁矿制酸装置普遍采用了稀酸洗净化工艺,降低了酸性污水排放量,有效控制了
水污染;制酸系统普遍采用两次转化、两次吸收工艺,尾气排放SO2浓度低于国家排放标准;大型铜冶炼基本实现
富氧吹炼,铅冶炼应用炉底吹炼创新技术,提高了SO2浓度;针对低浓度SO2引进推广了WSA湿法转化、非稳态转
化等技术,提高了冶炼制酸的硫利用率。
7.能源综合利用水平提高
硫酸生产过程是放热反应,为提高热能利用率,近年我国引进了美国孟莫克的HRS技术(低温位热能回收技术),
生产低压蒸汽。目前国内已有12套装置应用了HRS技术,同时做CDM项目。粗略估算,这12套项目合计减排约
580万t CO2,减排收益逾5亿元。同时,我国自主创新研究的低温位热能回收技术也有突破性进展,中国宣达集
团与中国石化集团南京工程公司先后将具有自主知识产权的DWHS与DWRHS低温位热回收成套技术成功实现产业化。
多元化的低温位热能回收技术将会有力推进我国硫酸工业节能减排水平的提升。
硫铁矿制酸的矿渣综合利用使制酸成本大大降低,湖北黄麦岭在硫铁矿富集入炉、烧渣制球团用于钢铁工业方
面取得了重大突破,并实现了产业化。
市场需求前景看好
近几年我国磷肥表观消费量进入平台期,稳定在1200万t P2O5左右。根据农业发展的需求,预测到2015年,
磷肥需求约1400万t P2O5,产量约1600万t P2O5,需要硫酸约4500万t;加上硫酸钾、硫酸铵等肥料对硫酸的
需求,预计到2015年化肥对硫酸的需求约4950万t,占总需求量的65%。
随着国民经济的发展,其他工业用酸需求将继续增加。其中,湿法净化磷酸约100万t的P2O5,需要硫酸近
300万t。预计到2015年,非化肥用酸需求约2650万t,在硫酸消费中的比例将提高到35%。
综上所述,2015年我国硫酸总需求量将达到7600万t左右。
发展建议
1.控制新上产能,加快淘汰落后产能
原则上5年内不再建设硫磺制酸、硫铁矿制酸装置,特别是华东、华南、西北等硫酸产能严重过剩地区、冶炼
副产酸供应充足的地区、没有下游用酸产品地区不得再建以硫铁矿和硫磺为原料的硫酸装置。鼓励采用磷石膏制硫
酸技术开发和装置建设,采用节能、环保新技术。鼓励电厂锅炉使用高硫煤回收SO2,并尽量与现有大型硫酸装置
联合,以利用这部分SO2制酸。
根据硫酸清洁生产标准、新的“三废”排放标准、产品综合能耗标准、取水限额标准等法规文件,加快淘汰余
热利用率低、能耗高、污染重的落后产能。①沿江、河、湖、海环保严控地区,淘汰20万t/a以下硫铁矿制酸装
置,其他地区淘汰不符合要求的10万t/a以下硫铁矿制酸及硫磺制酸装置;②在冶炼酸供应充足地区(如华东各
省),各用酸行业要尽量利用冶炼酸;③淘汰铜、锌冶炼金属量小于10万t/a的装置,铅冶炼金属量小于5万t/a
的装置。
2.推行大型制酸装置的低温位热能回收技术
产能在20万t/a以上的硫磺制酸装置,80%以上装置增加低温位热能回收系统,使余热利用率达到90%以上;
在示范项目成功后逐步在大中型矿制酸装置以及大型铜冶炼制醇装置上推广和引进低温位热能回收技术,提高硫酸
行业整体余热回收水平。
3.加快硫铁矿山选矿装置建设,促进烧渣的梯级利用
鼓励现有大型硫铁矿山及有色金属副产硫精砂增加选矿能力,鼓励小型硫铁矿联合建设选矿厂,形成硫铁矿的
梯级利用;促进大型矿制酸走精料路线,以高品位硫铁矿入炉,增加铁资源回收量,其他中小型矿制酸利用一般矿,
烧渣供水泥厂。
4.降低制酸装置尾气SO2排放量
加快研制高品质国产催化剂,同时推进超重力场机替代高塔提高脱吸率等措施,全部装置尾气SO2达标排放。
5.积极寻找硫资源,鼓励各种硫回收
鼓励原油精炼,天然气净化,化肥、化工、焦化脱硫等行业提高硫回收率,增加国内硫资源;加大国内硫铁矿
勘探力度,增加国内硫铁矿资源;探索新技术、新设备回收高硫煤中的硫资源;以高效节能为目标改进磷石膏制硫
酸技术、工艺、设备,从磷石膏中回收硫资源。
6.需要国家政策扶持
①国家对硫酸余热回收减排CO2给予补贴;②对硫酸余热副产蒸汽发电并网给予优惠政策,发电自用,多余电
量储存,或等价采购;③进口硫磺与国产硫磺在税收上同等待遇,增值税即征即退50%;④从装置规模、环保、能
耗等方面提高准入门槛,装置尾气排放指标达不到国家标准要求的、全厂生产废水达不到零排放的、能耗指标达不
到标准要求的,3年内必须退出市场。
