谈“笑”风生 需警惕潜在风险
■ 山东华鲁恒升化工股份有限公司 侯淑云
氧化亚氮（N2O）是一种无色有甜味的气体，有麻醉作用，俗称笑气。由于其兼有温室效应和对臭氧破坏作用，减排问题正在引起社会各界的广泛关注。N2O可应用于医疗、食品、液晶显示面板和半导体芯片制造，在一定程度上市场紧俏。目前国内众多企业看好这一经济效益和环境效益双赢的商机，纷纷规划、新上项目。然而，鉴于市场容量有限，N2O市场竞争将日趋激烈，企业需警惕潜在风险。
双重减排任务紧迫
N2O兼有温室效应和对臭氧层破坏作用，和CO2、CH4一样，被列为三种最重要的温室效应气体之一，并且它造成全球变暖的潜在性比CO2高出310倍，是所有已知温室效应气体中在大气中持留期最长的，达150年之久（CO2约100年，CH4约10年）。正是由于N2O这种巨大的危害，大气中N2O不断增高的问题引起了各国的广泛关注，是京都协议书（第六款）中明确规定限排的气体之一。
N2O主要来源有硝酸生产、脂肪酸生产（如己二酸）、流化床燃烧、汽车尾气、农业生产（如肥料的应用）等几个方面，排放情况见表1。由表1可知：
来自汽车尾气、燃煤锅炉和农业生产中的N2O排放不易具体统计，便于统计的主要为来自硝酸和己二酸等生产过程中的N2O排放。相比较而言，硝酸生产中排放的N2O浓度较己二酸生产中排放的N2O浓度低很多，最具商业化提取价值的只有来自己二酸生产中排放的N2O气体。
根据排放条件不同，可采取相适应的技术手段，实现N2O减排，但目前减排只有环境效益，没有经济效益。在没有强制环保控制排放指标出台的前提下，企业履行社会责任的积极性不高。
商业价值可期
很多企业都在规划N2O提取项目，个别企业已实现工业化量产。但限于市场容量有限，在当前诸多企业纷纷热衷的情况下，未来市场或从紧俏变为竞争激烈。
N2O主要应用于医疗、食品、液晶显示面板（TFT_LCD和AMOLED）和半导体芯片制造。其中，在医疗领域主要作为麻醉剂使用，欧美等发达国家也广泛用于孕妇的无痛分娩；在食品行业主要用于咖啡、蛋糕奶油发泡使用。全球N2O生产企业总产能约为2.6万吨，其中国内总产能约1.3万吨，约占全球的一半。预计未来几年，全球N2O的总需求量将达到6万吨左右。
在集成电路（IC）领域，全球以三星、英特尔、台积电为代表的芯片行业用量稳定，随着各自产能的增长，未来几年对电子级N2O的需求量预计达到2.5万吨。在液晶显示器（TFT-LCD，AMOLED）领域，目前全球液晶显示器对于电子级N2O的需求量已经达到1.0万吨，亚太地区，主要是中国，是全球液晶显示面板发展最快的市场，未来几年，全球液晶显示器对于电子级N2O的需求量将达到1.5吨；在医疗食品及娱乐行业、太阳能光伏等其他方面也有广泛的应用。未来几年，在医疗食品及娱乐领域的应用将保持稳定或逐渐缩减，在光伏领域需求量将会逐步增加，在其他领域的需求预计达到1.0万吨。
当前，N2O的工业化生产工艺有硝铵分解和工业尾气提纯两种。硝铵分解工艺生产成本和安全性存在一定不足，工业尾气提纯主要为物理方法，相对安全、可靠，近年来新建装置均倾向于该方法。
1. 硝铵分解工艺特点
由于硝酸铵具有强氧化性，且在外力作用下有可能发生爆炸。因此在生产过程中相对存在很大安全隐患。同时在采买、运输、使用等环节，均受到公安部门的管控，相应增加了管理成本。
2. 工业尾气物理法提纯工艺特点
近年来，相关研究单位以工业尾气（以己二酸为主）回收为原料，采用深冷精馏及吸附工艺对工艺尾气进行回收、洗涤、压缩、干燥、冷凝、换热、精馏等操作把笑气从尾气中分离出来，进行精制，得到需要的高纯N2O产品。整个纯化过程主要都是根据各个杂质的物理性质进行分离纯化，纯化工艺相对简单、安全。
由于工艺尾气成本较低，只考虑回收过程的能耗、人员工资、生产损耗等。生产过程涉及的辅料主要是洗涤过程用到的水或碱液，属于消耗品，需定期更换。因此成本相对低廉。同时，从工业尾气中回收N2O，减少了工业尾气的排放，符合国家节能减排的政策要求。
综合分析，工业尾气物理法提纯工艺更有综合优势。
潜在风险需重视
当前，N2O提取商业开发的市场和技术条件均基本成熟，已有几家企业在尝试商业化模式，且经济性效益很理想；据悉，当前N2O售价在10000元/吨以上，市场比较紧俏。在利益的驱动下，企业纷纷热衷投资建设，目前有几家企业正在规划建设该项目。
考虑未来一些在建和规划项目的投产冲击，预测价格将理性回归，抑或竞争激烈。鉴于市场容量有限，且市场有待于进一步的开拓，未来群雄逐鹿的竞争局面或在所难免，企业之间的竞争或转向市场掌控和成本控制上，缺乏竞争力的企业或面临生存挑战。
综合以上分析：
对于行业内的已经商业化运作的企业来讲，通过工艺技术进步，优化工艺条件，降低综合成本方是未雨绸缪的大略，同时也要积极开拓国内、国际市场，提升市场的掌控力度，提高综合竞争力，方能在未来激烈的竞争中胜出。
对于在建项目的企业来讲，在总结在运装置的经验和教训基础上，高起点、高标准、严要求，优化工艺技术、降低项目投资、加快项目进度，争取早建成投产、早受益，实现赶超。
对于拟进入该领域的企业来讲，更应充分论证、客观分析市场前景，理性评估项目的经济性，对技术的先进性进行充分的调研，科学落实项目建设的必要性和可行性，确保项目的竞争力，切勿盲目跟风，以避免项目“见光死”的尴尬局面。
从长远来看，对整个行业来讲，应研发更绿色的生产工艺，从源头控制，减少减排；同时，履行社会责任，进行综合治理，达标排放，实现绿色、清洁生产。