把握新常态 促进磷化工产业跨入高端前列

□ 武汉工程大学化工与制药学院 贡长生

　　尽管全球经济发展速度放缓，产业处于转型时期，但是世界磷化工产业仍然蓬蓬勃勃地加快发展，“国际化、精细化、高端化和绿色化”已成为世界磷化工发展的主旋律。我国是磷资源大国，也是磷化工生产和消费大国，对全球磷化工产业的发展具有重要的影响。今年是全面完成“十二五”规划的收官之作，也是运筹和制定“十三五”规划之年。在新常态下，要把握新机遇，直面新挑战，谋划新蓝图，着力转变发展方式，调整产业结构，加快转型升级，实现磷化工产业的创新求进、稳中有为，又好又快可持续发展，全面跨入世界高端前列。

一、全球磷化工稳健发展

　　磷资源是一种重要的战略资源，是发展磷化学工业的重要基础，世界各国都十分重视磷资源的开发利用。根据美国地质局2013年1月发布的“2013年世界矿产概要”，世界磷矿资源储量约为670亿吨，主要分布在非洲、北美、亚洲、中东、南美等60多个国家和地区，其中75%以上集中分布在摩洛哥和西撒哈拉。按资源储量计，摩洛哥位居首位，中国居第二位，美国居第三位。

　　全世界有31个国家在开发磷矿，全球磷矿石总生产能力约2.38亿吨，2013年磷矿产量达到2.28亿吨。国际肥料工业协会（IFA）预计2015～2017年间世界磷矿石的产量将以年均6%的速率递增。主要生产国家有摩洛哥、南非、沙特和中国等，其中摩洛哥是世界上最大的磷矿石出口国，占世界磷矿市场的35.6%。

　　磷是一种多功能元素，磷矿资源通过物理化学加工可以生产各种磷化学制品。全球磷矿产量的80%以上被用于生产磷肥，近20%用于生产工业磷酸盐和其他磷化合物。我国磷矿产量的80%被用于加工生产磷肥，11%用来生产黄磷，9%用于生产饲料级磷酸钙盐。

　　IFA统计表明，磷酸盐肥料的国际贸易2006年为1050万吨（以P2O5计，下同)，预计到2015年将增长为1340万吨，2018年将达到1430万吨。2014年全球磷酸的产能达到5550万吨，2015～2020年全球磷酸产量年增长率预计达到3.5%。2010～2014年全球磷酸的产量和贸易量见表1。

　　磷酸盐工业品种较多，主要有磷酸钠盐、钙盐、钾盐、铵盐、锌盐、锰盐、铝盐等，生产技术相对比较简单，应用又比较广泛。从目前世界磷酸盐工业市场消费情况看，尽管洗涤助剂和清洁助剂受到禁磷的制约，但仍有较大的应用空间，是工业磷酸盐的重要消费领域。而食品级磷酸盐等专用磷化学制品的应用将日益广泛，大有发展前途。表2为世界磷酸盐工业市场的消费构成。

　　全球工业磷酸盐市场需求主要集中在亚洲，其需求量占全球总需求量的31%；其次是北美，占19%；占第三位的是西欧，占17%。

表1  2010～2014年全球磷酸（盐）供需概况 万吨

年份            2010    2011    2012    2013    2014

磷酸产能        4780    5100    5250    5380    5550

磷酸产量        3960    4150    4350    4550    4710

肥料磷酸盐产量  3130    3250    3420    3550    3660

工业磷酸盐产量  550    560    560    600    620

  表2  世界磷酸盐工业市场消费构成       %

年份                2000   2011     2020

洗涤助剂和清洁助剂  52     34       27

食品和饮料          14     21       25

农用化学品          8      11       9

水处理剂            7       9      10

金属表面处理        5       9       9

牙膏磨擦剂          2       3       3

其他                12      13      17

二、我国现代磷化工产业不断壮大

　　经过60多年的建设和发展，尤其是经过“十五”、“十一五”和“十二五”时期的快速发展，我国磷化学工业已从以磷肥和黄磷为主的初级磷矿加工发展成为以黄磷深加工和磷酸精细化为主导的现代磷化工产业；基本形成了科研、设计、设备制造、生产、贸易和技术服务等完整配套的工业体系，产业布局和产品结构的调整趋于合理，市场竞争力不断增强。目前以磷复肥为基础、以磷酸盐为主体、无机磷化工和有机磷化工相配套的现代磷化工产业正在不断发展壮大，一些企业和产品已进入世界前列。

    从2005年起，我国磷酸盐肥料的产量连续超过美国，成为世界上第一磷肥生产大国。2005年以来，我国磷肥产量平均年增长率为6.1%。2010年实现新的突破，达到1582万吨(以P2O5计)；2011年达到1641万吨，创历史新高；2012年达到1693万吨，同比增长3.2%（详见表3）。磷肥产品结构继续优化，科学施肥更趋合理，磷肥消费量趋于下降，出口比重不断增加。

　　我国是世界上磷化工生产大国，在无机磷化工方面已能生产磷酸盐的绝大部分品种，而且黄磷、磷酸、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和饲料磷酸盐等品种的产能和产量位居世界前列。其中黄磷、磷酸、三聚磷酸钠和饲料磷酸盐等品种的生产能力均在100万吨以上。例如，目前全球饲料磷酸盐的生产能力约1000万吨，年产量700万吨左右；我国饲料磷酸盐的生产能力超过500万吨，产量约364万吨，占全球饲料磷酸盐产能的50%，产量的52%。

  　在精细有机磷化工的开发生产和应用方面，近10年来进展很快，取得了很大的成就。如磷系阻燃剂产品及其应用已形成工业规模，满足了科研和生产的实际应用。磷系能源材料生产技术日趋成熟，产品规模和生产能力不断增大。高效低毒的有机磷农药如草甘膦等占据了全球的60%的产能和55%的市场份额，部分含磷新农药具备了产业化扩大条件。有机磷工业助剂的大量生产和广泛应用，为其他行业提供配套服务，有力地支援了国民经济建设。

  　应该指出，在我国磷化工取得快速发展的同时，与国外发达国家相比，还有一定的差距。尤其是产品结构不尽合理，基础产品和初级产品多，产能过剩，深加工下游产品少，高技术含量的精细磷化工产品规格少、产量低、品质差，满足不了国民经济发展的需要；技术创新能力有待提高，制约磷化工发展的关键技术有待进一步突破；应用研究滞后，产学研的有机结合急需增强。

表3   2004～2014年我国磷肥生产和消费概况（折纯P2O5） 万吨

年份  表观消费量  　 产量     高浓度磷肥产量    高浓度磷肥占比/%

2004    1079       1017.4      549.1              54.0

2005    1167       1124.9      667.8              59.4

2006    1213       1210.5      820.3              67.8

2007    1142       1351.3      992.4              73.4

2008    1151       1285.5      948.4              73.8

2009    1254       1385.7      1061.5              76.6

2010    1316       1582.0      1302.0              82.3

2011    1269       1641.0      1413.0              86.1

2012    1374       1693.0      1462.0              86.4

2013    1413       1649.0      1458.0              88.4

注：磷肥表观消费量=磷肥资源量(国产产量+进口量)?出口量?库存量；

三、“新常态”下切实搞好三个深加工

  　“新常态”要有新思路、新作为。为促进磷化工产业健康快速的发展，应坚持“湿热并举”的发展原则，努力作好“矿-肥-盐相结合”和“矿-磷-电一体化”，切实搞好黄磷、热法磷酸和湿法磷酸的深加工和精细化，稳中求进，创新驱动，切实搞好产业多元化和耦合共生。

  　在黄磷深加工方面，切实搞好黄磷的深加工，尽可能发展黄磷深加工下游精细有机磷化学品，利用黄磷生产磷系高新技术材料，发展高端磷化工产业。黄磷的深加工可按照“精细化、专用化、高端化”的发展原则，采取耦合共生技术，其产业链可沿着“黄磷-热法磷酸及有机磷（膦）酸酯-下游各类专用磷化学品”的主线，形成品种繁多且各有特色的精细磷化工产品集群（见图1）。

　　加大热法磷酸深加工力度，尽可能生产高纯磷酸和高技术磷酸盐，避免与湿法磷酸在低端产品竞争。

  　在湿法磷酸深加工方面，尽可能利用湿法磷酸生产各种精细磷酸盐。湿法磷酸的净化程度取决于磷酸的最终应用价值。湿法磷酸净化的原则是分级净化，分级利用，“肥盐化一体化”，做到不同净化等级的磷酸分类使用，以降低成本。图2为湿法磷酸净化示意图。

四、未来关注重点发展领域

    1．磷复肥的深加工和精细化　　

    目前我国磷肥产能已严重过剩，必须优化产业结构，做好湿法磷酸的深加工和磷复肥的精细化：加强磷复肥多元化、功能化和生态化等系列品种的研究开发（包括缓控释肥等）；适度发展中、低浓度的磷复肥（包括中、微量元素肥料）；适度发展硝酸磷复肥；提高磷复肥的利用率(包括生物有机-无机复合肥)；走“矿-肥-盐一体化”道路，搞好湿法磷酸的深加工和工业磷酸盐的生产（包括磷酸盐饲料添加剂）。

    2． 精细磷酸盐的功能化　　

    重点发展高纯特种功能精细磷酸盐产品，包括湿法磷酸净化浓缩生产高纯磷酸及磷酸盐；食品添加剂用磷酸盐；特种磷酸盐(如磷酸锆盐、铝盐、铜盐等)；阻燃灭火用磷酸盐（尤其是高聚合度的APP）；能源材料磷酸盐等。

    3．有机磷化学品的专用化 

    有机磷化学品广泛用于医药、农药、阻燃剂、抗氧剂、表面活性剂、纺织印染助剂、油品添加剂、水处理剂和催化剂等领域。近年有机磷化学品的精细化发展快，专用化针对性强，附加值高，市场空间广阔。

  　有机磷阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯和膦盐等系列，其典型品种有磷酸三异丙苯酯（TIPP）、磷酸二苯一辛酯（DPOP）和甲基膦酸二甲酯（DMMP）等。在磷系阻燃剂中最有发展前途的是磷-氮系阻燃剂、高分子量的磷酸酯类阻燃剂和复合型磷系阻燃剂。此外，绿色有机磷农药（如草甘膦新剂型、新配方等）、磷系水处理剂（如羟乙基二膦酸、2-膦酸基丁烷-1,2,3,4-三羧酸、多功能水处理剂）、磷系抗氧化剂（如亚磷酸酯、膦酸酯）和磷系表面活性剂等具有良好的发展前景。

    4．磷化工发展的高端化　　

    高端磷化工产业是发展高新技术的重要支撑，代表着世界磷化工的发展方向和潮流，也是我国实现由磷化工大国向磷化工强国转变之必然，例如超高纯黄磷、超高纯磷酸(如电子级磷酸，高技术材料磷酸等)、磷系电子化学品、手性磷配体和磷系催化剂、磷系新型功能材料、含磷药物和中间体等(包括高功能磷酰化合物等)值得关注。

    5．废弃物的再资源化 

    磷化工是一个资源依赖性很强的产业，在生产有用磷化工产品的同时，必然产生一定量的“废弃物”。因此，搞好磷化工的“三废”处理和再资源化利用，不仅是节省资源和节能减排的需要，更是发展循环经济和保护生态环境的必然。这包括黄磷尾气的净化和加工利用；黄磷炉渣的综合利用；磷石膏的堆置处理和再资源化利用等。