中国热点化工产品市场分析436
氯碱产业 结构优化转型升级驶向快车道
□ 邯郸滏阳化工集团有限公司 刘自珍
氯碱工业是重要的基本化学工业之一,氯碱产业以传统产业为主,高耗能、高排放、落后技术相对较多,高新先进技术相对较少;低档普通型、低附加值化工产品相对较多,高端专用型高附加值、精细化工产品相对较少,产品结构相对单一;加之部分落后产品产能严重过剩,造成不少企业出现亏损。为此,氯碱产业急需转变经济发展方式和优化产业结构。近些年来,我国氯碱企业通过多途径、多举措推进产业结构优化转型升级,旨在提高企业综合竞争力,进而促进氯碱行业节能减排和长期持续发展。
引进国外高新先进技术,提升和改造传统产业
改革开放以来,我国氯碱企业从国外大量引进高新技术和装置,如离子膜法烧碱制造技术和装置的引进,对我国氯碱产业结构调整优化转型升级和节能减排功效卓著。
自上世纪九十年代前后至今,我国已有超过百家氯碱企业,先后从日本德山曹达公司、旭化成公司、旭硝子公司、氯工程公司、美国西方化学公司、英国ICI公司、意大利迪诺拉公司、德国伍德公司等五国世界八大驰名公司引进数十种不同规格、型号的先进离子膜电解槽,从小单元面积到大单元面积,从单极槽到复极槽,从强制循环、半强制循环到自然循环,从低电流密度到高电流密度,从有极距槽到零极距槽等。在我国,离子膜法彻底淘汰了能耗高、汞污染严重的水银法制烧碱,并陆续淘汰能耗较高、石棉污染重的普通隔膜法电解槽。
跨入新世纪以来,我国新上烧碱项目均为离子膜法电解槽。同时大大激发了我国氯碱行业自主创新能力,蓝星北京化工机械有限公司在引进消化吸收基础上再创新,制造成功多种规格型号的离子膜电解槽,尤其高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽和膜极距离子膜电解槽,都达到国际先进水平,实现了离子膜电解槽国产化,并占据了国内氯碱行业半壁江山。到2013年底,我国烧碱产能达到3850万吨,其中离子膜烧碱产能3640万吨,占比接近95%,产品结构进一步优化,大大推进了我国氯碱工业节能减排,促进了产业转型升级。
此外,近年我国氯碱企业还引进不少高新先进技术。如黑龙江齐化集团公司从德国西门子公司引进液环式氯气压缩机组,采用先进的高温高压法工艺制液氯,实现了节能环保;安徽红四方化工集团的糊树脂装置聚合技术引进国际领先的法国阿科玛公司工艺;山东滨化集团引进韩国具有国际领先水平的3万吨钯催化剂流化床、乙基蒽醌法过氧化氢生产工艺;中石化镇海炼化公司引进美国利安德化学公司共氧化法生产环氧丙烷联产苯乙烯工艺技术,以乙烯和丙烯为原料在钼系催化剂作用下反应、精馏分离而成,代替传统常规工艺,减轻了污染,如此等等。引进国外高新先进技术,对促进我国氯碱产业优化转型升级起到了巨大的推动作用。
依靠技术进步,建立健全自主创新机制
近年来氯碱企业强化自主创新机制,涌现出一批优秀的具有自主知识产权的专利技术,促进了企业产业优化转型升级。
如河北唐山三友化工集团以国内独有的“两碱一化”多行业联合创新发展模式,将不同行业的几种产品有机融合,资源不互争,原料能互补,延长各自的产业链。氯碱企业生产过程中产生的次氯酸钠、液碱、废电石渣浆等正是纯碱、化纤企业生产所需的原料;氯碱生产的副产品氯化氢、氯乙烯单体相继被用于有机硅、特种树脂项目建设。三友化工集团拥有纯碱、烧碱、粘胶短纤维三大产业已具备国内国际先进水平,继成功自主开发莫代尔纤维后,又研发成功纯天然的环保型绿色纤维——竹代尔纤维产品。目前三友化工集团已有156项新技术成功申请国家专利,108项获得专利授权,57项技术获省部级科技奖励,极大地改造和提升了集团公司的传统产业综合竞争能力。
新疆天业集团以企业为主体,建立起强大的自主创新团队,围绕电石法PVC主产业进行自主创新,先后研发成功并实现工业化的技术包括:干法乙炔技术;获国家发明专利授权被科技部认定为新产品的低(固)汞触媒和无汞触媒的研发;全废渣低温急剧煅烧高标号水泥技术,获国家发明专利授权;乙炔法PVC生产过程的高效节能减排科学基础研发,将三废转变为生产原料;热等离子体裂解方法直接将煤转化为乙炔,属清洁生产新工艺,未来有望替代石油和电石制造乙炔,该技术被列入2009年国家863计划,并荣获国家科学技术发明奖。
加快淘汰落后产能,压缩过剩产能
用高新先进适用技术淘汰落后产能是氯碱产业节能减排和结构优化转型升级的重要途径。
上海氯碱化工股份有限公司采用先进的国产化膜极距离子膜电解槽淘汰47型隔膜法电解槽和上世纪九十年代初引进的旭硝子公司低密度离子膜法单极槽,节能减排显著。山东新龙集团提出了“改造、调整、转移”的发展思路,将原有的20万吨隔膜法电解槽改造为英国INEOS公司的先进离子膜电解槽,大大降低了产品能耗,提高了产品质量。山东滨化集团拟淘汰原普通离子膜烧碱装置,升级为8万吨氧阴极离子膜装置,采用伍德迪诺拉公司盐水氧阴极电解专利技术,电耗可降低达30%,一期4万吨将于2014年下半年投产。
青岛海晶化工厂借搬迁改造将PVC生产工艺全面升级,引进英利士公司世界最先进的乙烯基专利技术“氧氯化法”,淘汰原有的“电石法”PVC生产装置,一期将建40万吨PVC配套30万吨离子膜烧碱,预计2014年建成投产。山东阳煤恒通化工股份有限公司PVC原料路线改造项目已开工建设,采用美国环球油品有限公司甲醇制烯烃(MTO)技术和惠生工程公司的预切割+油吸收技术,建30万吨甲醇制烯烃,同时采用美国西方化学公司的乙烯氧氯化法氯乙烯生产技术和大型国产化的PVC聚合成套技术建30万吨PVC,淘汰原有电石乙炔法PVC落后产能,年可节约新鲜水100多万吨,减排电石渣54万吨,每吨节能20%,实现了PVC转型升级。
园区化、高度一体化循环经济运行模式
氯碱化工进驻化工园区,在于关键资源的合理配置和循环利用、基础设施的共享和相关服务,氯碱企业从优化的成本、结构和资源配置中受益。据不完全统计,全国已搬迁和正在搬迁改造退城进园的氯碱企业已超过60家,均采用高新先进工艺技术,淘汰落后工艺技术,着力发展高端化、精细化、高附加值的化工产品。通过园区化、一体化,使氯、碱、氢资源得到深度资源化利用,并且极大地促进了相关产业的发展。
上海氯碱化工股份有限公司在“五个一体化”的上海化工园区内建成了72万吨离子膜烧碱装置和72万吨二氯乙烷氧氯化装置,并备有500万吨吞吐能力的危险品专用码头,发挥了产品链中承上启下的核心枢纽作用。向跨国企业巴斯夫公司的MDI、TDI和PC等装置提供氯和烧碱,利用上海赛科乙烯原料实现了二次用氯,消化下游企业副产HCl气体用于生产二氯乙烷,实现“一份氯打多份工”。
沧州临港经济技术开发区内的氯碱企业生产的氯气和烧碱分别用于三聚氯氰和氰化钠的生产,氰化钠又作为三聚氯氰的原料,而三聚氯氰生产过程中的废水经过多效蒸发和去杂质处理,又可回收副产盐作为离子膜烧碱的原料,可实现企业内部产业循环,一年可回收约8万吨盐,年节约原料资金2000万元。开发区内部企业与企业之间实现了产品有效循环利用,如冀中能源集团金牛化工公司生产的氯气供给中国化工集团沧州大化公司TDI使用,TDI生产过程中副产氯化氢则通过管道直接供给金牛化工的PVC作为原料使用,这样TDI免去了氯化氢回收装置,PVC不需再设氯化氢生成装置,年可产生直接经济效益5000万元。
信息化和和工业化深度融合
信息化和和工业化深两化深度融合是推动我国氯碱产业转型升级的强大动力。企业信息化是企业发展战略的关键环节,随着过程控制系统、集散控制系统、管理信息系统等先进信息手段的应用,很多氯碱企业受益匪浅。
江苏安邦电化公司生产执行系统充分利用了现代化通信技术、网络技术、计算机技术和生产系统的DCS信息资源,建立了IP数字广播系统、视频监控系统、调度系统及OPC实时数据库,保证了信息获取的实时性,进一步提高了公司的劳动生产率。浙江巨化集团随着业务转型的深入,正在实践从制度管理走向流程管理,在信息化建设上已经建成并运营了若干业务系统,包括SAP、MES、资金管控及银企互联系统、物流配载信息系统等,目前巨化集团启动H3 BPM项目,进一步强化公司管理与市场竞争力。陕西北元公司与邦德美化工有限公司合作,在污水处理站总排口加装了水质分析数据管理系统,可以对所排放的COD、氨氮、pH流量等数据进行实时监控和记录,并形成曲线和报表,这标志着公司在环保数据规范化、自动化和信息化又迈上了一个新台阶。
利用倒逼机制加快传统产业转型升级
电石法PVC是氯碱行业的“两高”传统产业,每生产1吨电石法PVC耗电高达5500kW·h(包括电石的电耗),同时约产生20kg电石粉尘,排放14吨含水85%左右电石渣浆(湿法乙炔技术);每生产1吨电石法PVC就要消耗氯化汞活性炭触媒1.4kg左右(普通高汞触媒),电石1.5吨左右。当前,氯碱行业电石法PVC面临着国内外若干强制性约束倒逼机制,对电石法PVC产业带来了巨大压力和挑战。例如,目前符合新版《电石行业准入条件(2014年修订)》的电石产能占60%左右,还有40%的产能达不到要求。
利用《大气污染防治计划》、新版《电石行业准入条件(2014年修订)》、国家强制性电石行业能耗限额标准、国际汞公约《水俣公约》与国内严格的汞污染防治等倒逼机制,迫使电石法PVC企业加快调整产业结构转型升级。
电石是电石法PVC的重要原料,目前电石企业纷纷淘汰能耗高、污染重的落后传统内燃电石炉,新建和改扩建成先进的大型密闭电石炉,如新疆天业集团不仅采用大型密闭电石炉,还在国内首套利用密闭电石炉炉气制乙二醇和1,4-丁二醇工艺路线,发展循环经济,减轻大气污染,延长产业链。
电石法PVC企业自主研发成功干法乙炔技术代替湿法乙炔技术,大大节省水资源,减轻水污染,并利用电石渣和工业废渣新型干法制水泥,实现资源化利用;自主研发成功的低汞触媒已逐步在行业内推广应用,大大减轻汞污染。大型优势氯碱企业利用产学研相结合加紧研发无汞触媒,德州实华化工公司自主研发成功乙炔和二氯乙烷无汞催化合成氯乙烯新工艺,开辟了电石法PVC无汞化生产新途径。这些环保型技术成果的推广采用,将会大大促进电石法PVC产业结构优化和转型升级。
结 语
氯碱行业为贯彻落实国务院《工业转型升级规划》(2011年~2015年),最近几年拓宽了多种途径,引进国外高新技术改造和提升传统产业;加强创新驱动发展,提高自主创新能力;淘汰落后技术和落后产能,压缩过剩产能;坚定地走园区化一体化道路;推动信息化和工业化深度融合;倒逼机制加快氯碱产业转型升级。与此同时,金融支持、专利助推、各级政府部门支持与政策引导等都将对氯碱产业结构调整优化升级工作起到支撑作用。新型工业化示范基地坚持发展具有优势特色的主导产业,坚持向创新驱动、内生增长转变,坚持清洁、安全、绿色低碳发展,突出公共服务和环境建设,引领氯碱企业转型升级。