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统筹兼顾,技术革新,发展精细化工2.0——2018中国精细化工行业发展(邹城)峰会专题报道
2018年22期 发行日期:2018-11-15
作者:■ 朱一帆

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    精细化工是石油和化学工业的深加工业,是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一。精细化工的发展水平历来都是衡量一个国家科技发达程度的重要参考之一。我国在该领域的发展水平与发达国家相比具有较大差距,功能化和高附加值的专用化学品发展还不充分,需要二次创业,发展精细化工2.0。11月8日,中国化工信息中心、山东邹城市人民政府、全国精细化工原料及中间体行业协作组、中国化工情报信息协会在山东邹城联合主办“2018中国精细化工行业发展(邹城)峰会”,并发布“2018中国精细化工百强”榜单。


双管齐下,发展精细化工2.0
   
    中国化工信息中心副主任揭玉斌表示,近年来,随着石油化工行业向深加工方向发展,精细化工行业也得到前所未有的快速发展。进入21世纪以来,我国精细化工业涌现出了一大批规模企业,竞争能力大幅度提高,成为全球精细化工产业最具活力、发展最快的市场。尽管如此,目前我国精细化工发展水平与发达国家相比仍有较大差距,行业发展大致存在以下问题:技术研发后劲不足,生产技术水平普遍不高;集中化程度不高,信息化水平低;环境污染制约行业发展;总量不足,依靠进口;产品结构不合理,主要生产低端产品;多生产通用型产品,缺乏针对细分市场的专用型产品。
    全国精细化工原料及中间体行业协作组秘书长申桂英指出,2007—2017年我国精细化工市场年均增长率为13%,2017年精细化工主营业务收入3.7万亿元。其中,专用化学品、涂料、医药原料药、农药分别占市场份额的59%、18%、14%、9%。十年来,专用化学品是精细化工行业发展最快的领域,到2017年主营业务收入占化工行业的23.8%,但各领域的发展速度不平衡。涂料行业的绿色发展成为共识,原料价格上涨明显(2017年62%的原料价格上涨),行业标准的修订也加快。医药原料药近年来发展迅速,主营业务收入在医药工业中占比17%左右,国际贸易以进口为主。农药的过量使用影响了生态环境安全,农业部要求到2020年农药使用零增长,建立资源节约型、环境友好型病虫害可持续治理技术体系。目前,我国已退出22种高毒农药,另有12种农药将在2022年退出。
    中国科学院院士、大连理工大学精细化工国家重点实验室主任彭孝军指出,我国精细化工存在的主要问题有:新领域用产品功能低、原创性不足,传统产品性能低、制造效率不高。因此,发展精细化工2.0势在必行。彭院士进一步指出,精细化工2.0的含义包括两个层面:一是产品的功能强化,包括实现智能识别与自动执行、多尺度组合与器件化。二是发展洁净、高效工艺,即自动连续多步组合和原子经济与零排放。
    我国煤炭储量丰富,做好煤的精细化利用是建设精细化工2.0的一大组成部分。中国工程院院士、清华大学教授金涌指出,煤为精细化工行业提供原材料、与精细化工融合是煤的一个好出路。煤基甲醇制烯烃、芳烃是煤精细化利用的一种形式,制得的乙烯、丙烯要争取高端化,深度拥抱精细化才有出路。煤化工费托合成油制得的蜡熔点高、低含油、稳定性好、耐磨。煤化工的产品之一二甲醚十六烷值高,可以作为柴油机代替燃料。此外,煤制乙炔技术也成功研发,氢等离子体—煤粉合成乙炔技术减少了35%能耗(与传统电石法相比),减少了严重的废渣、废气、废水排放。金院士同时指出,煤的利用应以高效、清洁、低CO2排放为原则。
  
反应技术革新,为精细化工2.0加速
     
    在精细化工行业面临的压力与日俱增的情况下,革新反应技术以降本增效无疑对行业的发展具有重大意义。康宁反应器技术大中华及远东区商务总监马旭介绍了微通道反应器技术在精细化工行业的应用。他指出,精细化学品具有很高的失控反应风险。与传统的精细化工“体积型产能”相比,微反应精细化工是速度型产能,将反应体积缩小了数千倍,反应时间缩短了数千倍,反应速度增大了数千倍;无需多层结构厂房、大大减少了单元设备和数量,管道短、细,阀门少,操作人员少;具有平推流、无返混、超强耐腐蚀、无放大效应等优点,可以解决传统技术在安全和效率方面的诸多问题。微通道反应器用于30%~50%的化学反应有明显的安全、环保、经济效益优势,为精细化工新时代的到来,实现“安全、环保、亩均效益”标准提供了方向。
    上海化工研究院许保云做了“反应精馏技术在精细化工领域的应用研究”的报告。她指出,反应精馏技术将反应和分离耦合,产生了“1+1>2”的效果,实现了设备集成,促进目标反应的转化率,应用范围广泛,对生产有利。反应精馏技术应用于乙酸乙酯的生产,使乙醇的转化率接近100%,产能提高30%,能耗降低30%,并避免了浓硫酸废水的产生;用于桃醛的制备,可使收率提高30%以上;此外,还可用于乙酸甲酯的水解和香料产品苯甲酸苄酯的制备。
    石油资源的日益减少对可再生资源技术的发展提出迫切要求,生物质转化技术引起人们广泛关注。其中,生物质制有机酸技术近年来发展较快。中国科学院大连化学物理研究所高级工程师孙志强指出,我国有机酸需求量很大,消耗大量石油资源,因此,发展制备有机酸原料新路线具有重要意义。为此,可以合理利用生物质进行选择加氢和选择氧化,缓解对石油的依赖。目前,苹果酸催化氧化制丙二酸酯,乙酰丙酸酯催化裂解制丁二酸酯,5-羟甲基糠醛制备马来酸酐、呋喃二甲醛、2,5-呋喃二甲酸都已获得研发成功。其中,2,5-呋喃二甲酸与醇反应制得的聚合物未来有望成为对苯二甲酸聚酯的替代产品。    
  
迈向精细化工2.0,环保问题不容忽视

   
    当前,环保风暴吹遍全国,建设精细化工2.0,企业最不容忽视的便是环保问题。生态环境部环境规划院环境政策部副主任董战峰介绍了中国环保政策的最新形势。他指出,我国环保正处在历史性转变节点,正处于攻坚期、关键期和窗口期的叠加。当前,经济总量增长与污染物排放总量增加尚未脱钩,老的环境问题未解决,新的问题接踵而来:中国的水污染最突出、最迫切,中国PM2.5污染是全球最严重的地区之一,中国碳排放量超过美国和欧盟的总和,土壤污染治理任重道远。“十三五”期间以全面调整环境质量改善为核心,排污许可证制度不久将完成建设,严格监管时代即将到来。环保政策松紧现阶段存在区域性差异,东部沿海地区进入了产业调整第二阶段,开始行业结构性调整和企业挤出分流。国家将会更多利用市场经济激励政策,通过提供内在激励,实现产能退出和对行业绿色发展的引导。环保因素在新形势下将成为企业竞争力分化的一个重要因素甚至是决定性因素。
    印染企业历来是污水排放大户。中国染料工业协会会长史献平指出,染料工业污染物排放具有如下特点:单位产品废水排放量大,但行业排放总量小;颜色浓艳,视觉冲击大;降解难度大,但毒性小;VOCs排放量少,废渣排放量少,但废水排放量相对较大。近年来,我国染料工业在环保方面所做的工作有:一是实现有毒原料染料(如致癌芳胺)的替代,优化分子结构;二是采用清洁工艺替代污染严重工艺,如催化加氢还原工艺替代铁粉和硫化碱还原工艺,采用原浆工艺进行产品干燥,替代原采取浆料盐析再烘箱烘干的落后工艺;三是加强末端治理,减少排放量,如采用膜分离技术减少废水排放量,加强废水循环套用减少排放量,采用活性炭和大孔径树脂脱色,采用MVR技术处理含盐废水等;四是积极推进企业进入化工园区,目前85%以上的染料颜料企业都进入了化工园区。
    VOCs是造成大气污染的主要污染物,治理措施有多种。蓄热焚烧技术(RTO)是常见的VOCs治理技术之一,但其结构上的不完善导致该技术在实际应用中存在安全隐患。上海市环保产业研究院大气污染防治所刘东场介绍了安全蓄热式焚烧炉(GRTO)技术。他指出,GRTO技术充分考虑了消防、防爆等安全因素,设有安全阻火器、泄爆门(预防设备回火及爆炸);使用快速提升阀,结构稳定,运行可靠,并且使用气封装置实现运行零泄漏;VOCs去除效率满足99.5%,适用于更高的环保排放要求。GRTO技术在农药、医药中间体、复合材料等精细化工企业已经有了应用案例。
  
百强企业,行业标杆当之无愧

 
   “2018中国精细化工百强”榜单由中国化工情报信息协会、全国精细化工原料及中间体行业协作组组织评选,得到中国化工信息中心支持。据全国精细化工原料及中间体行业协作组常务副理事长陆险峰介绍,此次评选共历时半年,评委会依据《关于精细化工产品分类的暂行规定》,对农药、染料、涂料、油漆、油墨、颜料、化学试剂、粘合剂等30个精细化工子行业的领先企业,从绿色发展、经营管理能力、创新能力、企业社会责任等4个方面、19个细项对参评企业进行评价,并从中选出“中国精细化工行业百强”企业。
    上榜的行业百强企业,在2017 年度,化工行业的主营业务收入的平均值为52 亿元,平均毛利润率为29%,平均研发投入(研发经费占主营收入的比例)为3.78%。近3 年以来,工业和信息化部进行绿色工厂、制造业单项冠军企业、制造业单项冠军产品的评定,在上榜百强企业中,获得绿色工厂称号的有6 家,冠军企业称号的有14 家,冠军产品称号的有3 家。上榜企业中有16 家公司的主营业务属于战略新型领域。在中国精细化工百强评价时段,上榜企业大都重视环境保护,仅有2 家受到过环保处罚。
    从榜单来看,中国精细化工百强企业地域分布不均、企业的毛利润率差异大、研发投入的力度不一。就地域而言,江苏、山东和浙江是企业集中的省份,另外17 个省市区的精细化工领先企业数量较少,少数省市区仅有1 家上榜企业。从全国来看,还有11 个省市没有领先的精细化工企业上榜。就毛利润而言,大部分企业的毛利润率在30%以上,最高可达68%,但仍有少部分企业的毛利润率低于10%。就研发投入力度而言,大部分企业的研发投入在3.7%以上,企业研发投入最高达到8.25%,但仍有少部分企业的研发投入低于1%。
    陆险峰建议,行业企业应加强研发投入,加强信息研究,做好提前规划。建议行业内企业借助内外部信息资源和渠道,研究全球专用化学品行业的市场特点、发展规律,特别是全球行业内的最佳实践、发展路径,确定公司的发展战略,按照发展规划进行专业化发展,在各自领域确立自身独特的核心竞争力。

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