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氟化氢行业:原料多元化 产品高端化
2011年35期 发行日期:2011-09-06
作者:罗亚敏
氟化氢行业:原料多元化 产品高端化
□  中国化工信息中心产业经济研究院  罗亚敏

一、国内产能趋于过剩
  氟化氢的工业生产路线绝大多数是以萤石为原料的硫酸转炉法,用磷酸尾气中氟硅酸作为原料的生产方法现
在只有屈指可数的几套工业装置。2010年全球氟化氢总产能为260万t/a,主要生产企业有霍尼韦尔、杜邦、苏
威及中国的鹰鹏化工、中萤集团等,加拿大和墨西哥等国也有较大产能。2009年全球氟化氢需求衰减,2010年
同比增加15%。
  2005年以来,我国氟化氢行业进入产能扩张时代(2008~2009年在金融危机的冲击下稍有减缓),各地纷纷
上马氟化氢项目。现有氟化氢生产企业(集团)50多家,2010年总产能约139万t/a,占世界总产能54%。2010
年我国氟化氢产量94万t左右,同比增长12%,平均开工率仅67%,产能明显过剩。氟化氢企业主要集中在东南
部萤石品位较高的地区,目前又有向内蒙古的萤石产地转移的趋势。经过数年的资源整合,现以中萤集团产能最
大,其次为鹰鹏化工,这些较大的氟化氢企业大多自有矿山资源,或者位于矿区附近,同时配套制冷剂和氟化盐
下游产品装置。掌握先进技术的企业如东岳、三爱富、梅兰、中昊晨光院等进一步延伸氟产业链,从含氟烃向下
继续生产氟橡胶、氟树脂、含氟精细化学品等高端产品。
  我国的氟化氢主要用于生产氟碳烃和氟化盐,2010年这两大领域对氟化氢的消耗分别占50%和40%,其他用
途约消费10%。在未来5年中,国内氟化氢的消费将保持6%~7%的年均增长率,预计到2015年消费量将达到108
万t,而且仍将有部分产品出口。
  同时,在未来5年里我国氟化氢产能过剩的状况不会有大的改观,平均开工率仍将持续在60%~70%。针对国
内氟化氢产能膨胀过快的现状,2011年2月工信部发布了《氟化氢行业准入条件》,重点提出新建生产企业的氟
化氢总规模不得低于5万t/a,新建氟化氢生产装置单套生产能力不得低于2万t/a。2011年4月底发布的《氟
化工产业调整指导目录(2011)》中,新建氟化氢装置已被列入限制类(电子级及湿法磷酸配套除外),5000t/a
以下工艺技术落后和污染严重的氢氟酸装置被列为淘汰类。

二、进出口量不断增加
  2002~2010年我国氟化氢(含氢氟酸)进出口量均逐年增加,只在2009年出现下降。2010年我国氟化氢进
口0.2万t、出口16.0万t(16万t氟化氢相当于30万t萤石),均比2009年增加48%。
  日本是2010年我国氟化氢最大的出口地,占总出口量的46%,其次为中国台湾(19%)和韩国(14%)。此三
地有很强的高纯氢氟酸生产能力,而且日本和中国台湾因发达的电子制造业,也是高纯氢氟酸较主要的消费地区,
在我国进口的氢氟酸中,从此三地而来的分别占55%、23%、14%。

三、高纯氢氟酸抢占国外市场
  高纯氢氟酸是集成电路和超大规模集成电路制造的关键性基础化工材料之一,可与硝酸、冰醋酸、双氧水及
氢氧化铵等配合使用,主要应用于集成电路和超大规模集成电路芯片的清洗和腐蚀,以及光伏工业和液晶显示器
行业,其纯度和洁净度对集成电路的成品率、电性能及可靠性有着重要影响,产品等级一般分为4个档次。目前
国内能够生产SEMI C1~7级(包括MOS级及BV-Ⅰ~Ⅲ级)高纯氟化氢的企业近10家,而能生产SEMI C8~12级(大
致相当于高于BV-Ⅲ级的产品)的极少。国内第一套较大规模的工业化装置为浙江巨化集团凯恒电子材料公司2009
建成的6000t/a高纯氢氟酸装置,开工以来产品一直热销;2010年邵武市永飞化工有限公司的3000t/a高纯氢氟
酸装置投产,是国内第二家较大规模的企业。2011年1月浙江蓝苏氟化有限公司也投产了5000t/a高纯氢氟酸项
目。
  2005年我国电子工业消费高纯氢氟酸接近3000t,其中进口产品1550t左右;2010年已有超过5000t的消费
量,进口产品接近2300t。2005~2010年国内消费量的年均增长率超过10%。
  截至2011年6月我国高纯电子级氢氟酸的产能约为2.6万t/a,目前在建的电子级氢氟酸还有鹰鹏化工宣城
亨泰化工科技公司、福建顺昌富宝腾达化工公司、邵武华新化工公司金塘分公司、苏州晶瑞化学有限公司等,浙
江凯恒还在继续扩大产能,总在建能力超过5万t/a。如此大而快的产能膨胀,主要旨在抢占国外市场,日本、
美国、欧盟和中国台湾是高纯氢氟酸的主要消费区。

四、氟化工亟待拓宽原料来源
  2010年我国探明萤石保有储量约 2100万t,基础储量约1.1亿t,如果计算白云鄂博铁铌稀土伴生型萤石
1.32亿t在内,萤石总资源量达2.4亿t。以储量除以2010年的开采量粗略计算(未考虑采矿回收率和新增储
量),我国萤石的保有储量仅能供给到2017年,基础储量可供给到2032年。我国不断扩张的氟化氢产能正在加
速萤石这一不可再生战略资源的消耗,此外还有大量氟化氢和氟化盐等低级氟化工出口,实际上氟资源的流出比
想象中要快。
  氟广泛分布于自然界,全球可工业应用的氟资源主要以萤石、磷块岩、磷灰石、冰晶石、氟镁石、氟化钠、
氟碳铈矿等150多种的形式存在。磷矿伴生有2.5%~3.5%的氟,磷矿中伴生的氟占世界氟蕴藏量的90%以上。我
国是世界上主要产磷国之一,湿法磷酸生产过程中产生的大量氟硅酸副产物成为获取氟资源的一个重要途径。一
般来说,每生产1t湿法磷酸,大约要副产出50~60kg氟硅酸,我国每年磷肥工业副产的氟硅酸有数十万吨之多。
  从氟硅酸直接制氟盐已有多家企业实践,但我国数十万吨氟盐产品中,80%的氟是来自萤石,仅20%来自磷
肥副产。而从氟硅酸制取氟化氢,目前只有贵州瓮福蓝天氟化工公司一家具有大规模生产能力,其拥有世界上首
套直接法氟硅酸制氟化氢的工业化装置,规模为2万t/a,于2008年建成投产,采用瑞士BUSS公司的技术。云
天化富瑞分公司和天津化工研究院合作的300t/a间歇法装置已完成数年,产业化研究正在进行。2009年贵州开
磷集团和贵州省化工院的1000t/a无水氟化氢中试装置投入试运行,以氟硅酸和浓硫酸为主要原料,可根据需求
灵活生产氟硅酸铵、氟化铵、无水氟化氢3种产品,预计可放大到2万t/a。铜化集团也有类似的技术,但未见
工业化报道。
  我国需尽快研发、推广从氟硅酸到氟化氢这一过程的工业化技术,作为萤石法有益的补充。对于磷酸工业,
无论是湿法磷酸还是热法磷酸,如何有效地回收利用磷矿石中的氟元素,是一个值得研究的问题。
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