老行业如何焕发新活力
■ 中国石油和化学工业联合会副会长 傅向升
传统化工领域、传统石化企业都面临着产品结构调整和新旧动能转换的问题,创新驱动是其关键!但如何创新?如何转换?却是大家一直在探索的问题。笔者以无机化工为例,探讨老行业如何焕发新活力,以期与长期耕耘在传统化工领域的同行们交流,并碰撞出一些创新的火花。
无机化工行业产品种类多、产量大,总产能超过1亿吨,总产量约8000万吨,规模以上企业超过1100家,产品品种1600多个。当前,大宗无机盐产品产能处于过剩状态,总的产能利用率约73%,而有些产品的开工率不足60%;基础产品多、精细产品少,行业的精细化率不到40%;企业数量多,平均规模小,“三废”产生量大、治理难度大。根据国务院去年印发的《关于石化产业调结构促转型增效益的指导意见》,无机盐行业产品结构调整的主要思路应当是:传统产品升级与新兴产品创新并重;严格控制过剩产品新增产能,加大淘汰落后装置;依托现有资源优势和产业基础,在产品精细化、高端化和系列化上狠下功夫,大力发展电子级、食品级、医药级产品,提升有效供给能力;坚持集约化、园区化发展,减少新产能布点;大力发展循环经济和清洁生产工艺,提高资源利用效率,减少”三废“排放。传统行业要焕发新活力,应突出“三个新”:
一是面向新领域。主要是战略新兴领域和国家重点工程,例如高端制造的电子电器领域、新能源领域,重点工程如轨道交通、汽车轻量化等。7月25日笔者在长春客车参观了“复兴号”生产车间,了解到高铁的轴承一直全部依赖进口,全球80%的市场主要由瑞典、德国、法国、日本和美国的8家公司垄断,关键是制造轴承和轴瓦的材料要求高,不仅含有多种特种或稀有元素,而且对耐磨性及其自身的润滑性也有着特殊要求,替代进口仅靠金属材料的研发人员恐怕还需时日,如果无机盐创新的科技人员能一起研发,研发周期可能大大缩短。又如电动汽车,汽车自发明以来的一百多年时间里深刻地改变了世界,也深刻改变了人类生活,而今天内燃机车已时日不多。最近欧洲发达国家接连报道了禁售燃油车的时间表:挪威和荷兰2025年、德国2030年、英国2040年、法国2040年。我国也于近日宣布,将不再新批燃油车规模。可见内燃机车死亡的哀鸣已经在世界各地回响,二十世纪是燃油汽车的世纪,而二十一世纪将是电动汽车的世纪。电动汽车取代燃油车,不仅是电动汽车排放更低(美国资源保护委员会的数据:电动汽车可比燃油汽车降低54%的碳排放)、更环保,还因为电动汽车结构更简单、零件更少,更省人工和更便捷供应链;另一个因素是电动汽车的材料及其锂电池并不会被消耗掉,可以循环使用。多家机构预测:2022年电动汽车将实现大的突破,瑞银预测两年内电动汽车的成本将与燃油车持平,2025年电动汽车将占全球汽车销量的14%(目前仅1%,英国较高是4.4%)。雪佛兰单次充电的行驶里程已达383公里,特斯拉的Model S超过1000公里。其中关键的电池材料及其性能和成本,都与无机盐产品直接相关,近几年也已有大的突破,2010年时电池成本约1000美元/千瓦时,今天已降至130~200美元/千瓦时。围绕新能源汽车发展的大趋势,无机化工产品也有着无穷潜力和无限商机。
二是关注新要求。主要是绿色发展的新要求,绿色发展是国民经济“十三五”期间“五大新发展理念”之一,是中国石化产业“十三五”两大发展战略之一,无机盐行业绿色发展面临的挑战也很艰巨。无机化工产品基本上都是以矿产资源为原料,通过酸解、焙烧、萃取、结晶等工艺过程来获得,生产过程中都会产生大量的废酸、废渣、废水、粉尘、废气等,高耗能、高耗水、高排放的问题十分突出;一些产品的生产过程如铬盐、汞盐、铅盐、氰化物、砷化物等,废弃物的污染更为严重、有的甚至剧毒。行业要按照去年发布的《石化产业绿色发展行动计划》和今年4月份发布的“六大专项行动计划”要求,高度重视废水、废气、废固等的处置和处理,更要重视产品链协同、循环经济和综合利用。因为无机矿产资源一般都是多种元素伴生,像硫铁矿共生、磷矿石含氟,最典型的就是盐湖资源:钾、钠、镁、锂、硼等多种元素共存,要实现资源的综合利用和最佳经济、生态效益,必须做好产品链协同和循环经济。
《环境保护法实施条例》正在征求意见,新的《环境保护法》将于明年1月1日施行,届时环保税将正式开征,大气污染物、水污染物将按当量征税,固体废弃物分不同种类按吨征税,无机化工行业的可持续发展挑战重重。另外,正在开展的环境督察工作,也应引起重视。到今年8月15日,随着第四批环境督察8省区入驻以后,已实现中央环保督察全覆盖,第四批入驻仅10天就完成被督地区查处4869件,其中立案处罚2115家,处罚金额9449.24万元;立案侦查122件,拘留146人,约谈1113人,问责1797人。同时中央还对一些问题突出的地方开展了不定期的专项督查和“回头看”。目前,全国也有24个省份出台了省级环保督察方案,明确了党政领导干部生态环境损害责任追究实施细则。这些都对无机化工产品的生产提出了更加严格的要求。
三是拓展新用途。无机化工行业的创新,与精细化学品和高分子材料行业不同,再开发出某种全新产品的概率不大,但现有产品的性能、功能改进提升以及生产过程的优化和技术进步,仍有很大空间,潜力和机会更大。一方面,应在传统产品生产技术进步和过程优化上作文章。国内企业目前已取得了一些成果,如锌盐中的硼酸锌,现在开发成功的新技术和新工艺,与国内现有硫酸锌-硼砂法生产工艺相比,硼的原子利用率由原来的85.7%提高至99%以上,粒径可调控、产品品质高(重金属含量低≤10ppm、热分解温度高≥340℃),各项指标优于国外进口产品,生产成本降低30%,同时还解决了含硼酸的硫酸钠废盐量大的问题。这套新工艺还应用于氧化锌、硫酸锌、硬脂酸锌的生产过程,制得的氧化锌产品纯度高(≥99.7%),重金属含量低(Pb≤5ppm、Cd≤5ppm),工艺流程简单,生产成本降低10%以上,生产效率提高30%以上,也解决了废盐问题。再如新开发的低钠超细氢氧化铝新工艺,反应条件温和,单程收率由原来的50%提升到≥90%,生产周期由原来的30小时缩短为约10小时,能耗降低约60%,生产成本降低20%左右;产品品质高,Na2O各项指标优于国外进口产品,打破了国外超细氢氧化铝的技术垄断。氧化铬绿和铬酸酐新技术也刚刚通过鉴定,红矾钠及其系列产品,是典型的无机化工产品,长期以来因其废渣量大、污染严重,始终是无机盐行业创新与发展的重点,也是备受社会和环境监管部门关注的重点,如今氧化铬绿和铬酸酐的生产实现了清洁化,以淀粉和葡萄糖为还原剂还原红矾钠,六价铬的转化率接近100%。
另一方面,应开拓现有产品新用途。硝酸钾、硝酸钠是大家熟悉的无机盐中最普通的产品,如果两者按6∶4混配以后,就赋予了新的功能,成为当今新能源储能最理想的材料,是当前太阳能光热发电使用最普遍的一种储热材料,在西班牙和我国都已成功应用,为解决新能源(光伏发电、风电等)电力间歇性、不稳定的问题发挥着重要的作用。目前业界在开发三元(再加亚硝酸钠)、四元(再加硝酸锂)新型储能材料,并进一步开拓在第四代核能反应堆、工业余热利用等储能新领域的应用。毋庸置疑,未来还会有很多无机盐产品被开发出更多新的用途和应用领域。
