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我国无机硅化物行业的高质量发展之路
2019年19期 发行日期:2019-09-25
作者:■中国无机盐工业协会 周法海 孙志斌

  无机硅化物是指以石英砂为主要原料,通过化学合成的、含二氧化硅的化合物,主要分为两大类:一类是可溶性产品,包括硅酸钠、偏硅酸钠、硅酸钾等;另一类是不溶性产品,包括白炭黑、硅胶、硅溶胶、沸石分子筛等。无机硅化物行业是无机盐工业的重要组成部分,也是我国基础化工原料不可或缺的行业,在国民经济中发挥着重要的作用。无机硅化物产品品种规格近千种,是我国重点出口创汇产品之一,广泛应用于轻工、印染、造纸、机械铸造、建材、涂料、橡胶、塑料、牙膏、农药、医药、饲料、食品、石油化工、纺织、催化剂、洗涤剂等行业。


产业发展现状


  我国无机硅化物产业已经有100多年发展历史,目前形成了门类齐全、独立完整的产业体系;目前产能、产量已居世界之最,成为世界无机硅生产大国。其中硅酸钠产能达450万吨以上,白炭黑产能达200万吨以上;技术、设备、加工及应用等方面取得了较大进步,高端化、专用化水平不断提高。截至2018年,我国无机硅化物企业达到360个,设计年生产能力965万吨,年产量765万吨,年产值235亿元,其中前20强企业年销售量为180万吨,占产业总产销量的23.5%。经过多年发展,我国无机硅化物行业涌现出一批具备较强竞争力的大中型企业,规模以上企业主要分布在山东、福建、浙江、上海、湖南、湖北、江苏、广东、吉林、安徽等地区。


产业历史进程


  我国无机硅化物行业发展历史较早,生产发端于19世纪,起步于基础产品硅酸钠。具有重要历史意义的节点是:1883年上海江苏药水厂开始生产硅酸钠;不久之后,天津创办新华工厂,从事硅酸钠的生产,但开创不久旋即停产。这是我国硅酸钠工业的萌芽时期。1937年上海创立大华泡花碱厂;此后,青岛、北京、天津、杭州、广州、南昌、南京、本溪、沈阳、昆明、延安等地相继建起硅酸钠生产厂。
  建国后,硅酸钠生产厂遍布全国各地。50年代初,天津、青岛、广州、北京、沈阳、南京等地相继建厂,初期均以生产硅酸钠为先导,以后逐步发展到硅酸钾、硅酸锂、硅酸季铵、沸石分子筛等系列产品。1956年青岛海洋化工厂开始生产硅胶,实现工业化;1958年广州人民化工厂开始生产沉淀二氧化硅,实现工业化之后,吉林通化、上海沪东、江苏东吴(上海沪东从上海迁至江苏后更名)、安徽马鞍山等厂相继研究和生产沉淀二氧化硅新品种;1959年,上海化工研究院成功合成A型分子筛和X型分子筛,在60年代上海试剂总厂五分厂实现工业化生产。20世纪60年代,我国硅溶胶的研制和生产由中科院兰州化学研究所开始,此后在青岛、成都、北京、广州、温州等地实现了工业化,青岛海洋化工厂、北京红星建筑涂料厂、广州市人民化工厂等生产的硅溶胶在国内占有相当重要的位置。同期,我国开始小规模生产气相二氧化硅,首先在沈阳、上海两地生产。1971年,青岛海洋化工厂实现了规模化生产硅溶胶。
  改革开放40年来,行业企业主动融入全球化市场,逐步奠定了我国无机硅产品生产大国的地位。1979年,青岛海洋化工厂试验成功硅胶空气造粒新技术。1985年5月,化工部规划院邀请瑞典专家来华举办偏硅酸钠技术讲座,邀请上海泡花碱厂、青岛泡花碱厂、天津东方红化工厂和天津化工研究院等下属单位参加,我国开始开发造粒法偏硅酸钠产品。1985年,化工部主导的由江西南昌化工原料厂引进美国PPG公司的万吨级沉淀法二氧化硅装置建成投产,使我国白炭黑进入规模化生产阶段;青岛泡花碱厂提供与白炭黑生产配套的泡花碱生产技术,该沉淀法二氧化硅装置生产工艺为浓酸并流一步法,综合优势突出,促进了我国沉淀二氧化硅技术进步,逐渐发展成为主流工艺。1993年,青岛泡花碱厂与世界500强企业法国罗纳普朗克在青岛签约成立合资公司生产白炭黑。1993年,天津东方红化工厂从瑞典诺贝尔化工公司引进造粒法生产五水偏硅酸钠技术,达2万吨规模,于1996年投产。1996年,青岛泡花碱厂研制成功干法出料技术,块状泡花碱首次走出国门。2000年,青岛泡花碱厂研制成功高纯液体泡花碱,替代进口产品,并在全国推广,从此,我国成为泡花碱产品净出口国。2007年,青岛海湾集团与索尔维公司合资成立青岛海湾索尔维化工有限公司,以生产、销售硅酸钠产品为主营业务,其生产规模、装备水平、产品质量均处于行业领先地位,位居世界单体产能前茅,成为亚洲一流的硅酸钠生产基地;2012年,世界最大的176平方米燃煤马蹄焰玻璃池窑在山东莱州福利泡花碱有限公司建成投产。


绿色发展与智能制造


  无机硅化物行业高质量发展之路主要体现在构建创新驱动、绿色低碳、智能制造的企业新经济机制;把生态建设要求融入到企业生产过程、经营过程和管理过程;在创新引领下实现企业绿色低碳循环的可持续发展。
  随着我国经济发展和产业体量的增大,生产过程中实现对废弃物(下脚料、边角料)资源化、产品生命周期结束后再制造、再利用等,形成了节能环保战略性新兴产业体系。企业生态建设最根本的是要把资源利用效率最大化、污染物产生(排放)量最小化的生态效率目标融入企业的经营目标和生产全过程。无机硅化物行业目前普遍采用自动拌料、DCS控制、链板机成型等先进工艺,行业物耗、能耗、余热利用、产品质量、清洁生产总体上已达到世界先进水平。
  今后,无机硅化物行业企业在产品环节应尽可能考虑材料使用少、对人及环境无害或少害、生产和使用过程低(零)排放、易回收和再资源化等相关问题。在生产环节应尽可能考虑降低资源消耗、实现水和能源的梯次利用、建立以副产品为投入品的产业共生链、使用清洁能源或可再生能源等相关问题。选用原料尽可能考虑具有环境友好、低(无)毒性、可回收和再资源化等性能。生产工艺尽可能考虑采用具有短流程、资源消耗低、废弃物低(零)排放特征的工艺,对工艺环节产生的副产品和废弃物进行合理处理和再利用,以实现废弃减量化。商品包装尽可能考虑满足减量化、可回收再用、可循环再生、可降解处理的无公害绿色包装“3R1D”原则。车间布局尽可能安全、健康、环保和高效,注重围绕内部物流能耗最小化原则展开布局。   
  党的十九大报告提出:“加快建设制造强国,加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济的深度融合,在中高端消费、创新引领、绿色低碳、共享经济、现代供应链、人力资本服务等领域培育新增长点、形成新动能。”智能制造是基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等产业链各环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式。智能制造使产业生产方式呈现出数字化、网络化、智能化等特征;使产业分工方式呈现出制造业服务化、专业化和一体化等特征;使产业组织方式呈现网络化、平台化和扁平化等特征。
  目前,无机硅化物行业智能化改造正有序进行,青岛海湾化学有限公司、青岛海湾精细化工有限公司、福建远翔新材料有限公司、确成硅化学股份有限公司等一批企业已率先实施智能化改造。行业主要产品智能化改造前后劳动生产率发生重大变化,其中泡花碱、白炭黑、硅胶智能化改造后,劳动生产率分别提高了85%、74%、103%。


未来发展与展望


  展望未来,无机硅化物行业将迎来新的发展机遇期。
  首先表现在提高对硅产业发展的认可度。无机硅化物行业具有“两个不可或缺”作用:一是无机硅化物产品广泛应用于石化、纺织、电子信息、军工、食品、制药、橡胶、涂料、农药、饲料等领域,是人们日常生产和生活不可或缺的产品;二是无机硅化物产品中部分高质、高值产品广泛应用于战略性新兴产业,尤其是在军事工业中的应用具有不可或缺性。要唱响高质量发展主旋律,改变公众对无机硅化物企业是资源消耗大户和污染排放大户的传统观念,让其真切感受到无机硅化物产业的广阔市场潜力与绿色发展前景;在国家战略层面和省市发展战略层面,进一步拓宽产业发展的政策和政府管理的空间环境,下大力气主动作为,拓展“一带一路”市场空间。
  其次,实现科技引领硅化物产品高质量、高值化发展:一是要着力推进企业“汇智纳才”新经济机制建设,形成企业高质量发展人才集聚高地。在此基础上,收集有关产品高质高值化、生产过程绿色化、企业管理智能化方面的研发成果和案例;列出需要研究开发的诸如高模数硅酸钠、功能性特种二氧化硅、高端硅溶胶、特殊用途的白炭黑等重点技术清单及企业需求,招贤纳士,组织力量定向开发。二是推进科技创新平台建设,以企业为主体建立产学研平台、技术开发战略合作平台、专家技术咨询平台、检测检验合作平台等,形成研发资源的集成共享和创新信息多渠道、创新合作宽领域、创新成果惠产业的新局面。
  第三,实现绿色体现在:化和智能化,引领产业升级。一是要着力研究解决好政治、经济方面的政策适用性问题,以创新、协调、绿色、开放、共享的新理念为指导,就企业的空间布局定位和企业规模、产品上下游衔接、产品结构和资源消耗、节能环保设施,设想企业绿色智能转型的总体定位和总体目标,明确阶段性任务和转型路径。二是要着力研究解决好技术经济方面的市场适应性问题,研究把握市场发展、技术趋势及其产品供需变化规律,找准产品研发的着眼点、找对绿色发展和智能发展的着力点,开展基于新经济机制的绿色工厂和智慧工厂建设。
  第四,要规避产业政策演进中的风险。我们所处的时代是一个追求发展变革的时代。改革在深入发展中,产业政策也随形势变化不断演进,诸如中美贸易摩擦、产业空间布局优化、产业结构和产品结构的调整、节能环保标准提标从严、国内外能源环境问题政治化趋向、技术进步带来的产业或者产品此消彼长等情况,都会对企业发展带来影响和挑战。要注意研究宏观调控中的政策走向,要在不变的产业政策指向性中求稳和适时调整的产业政策阶段性中求变,不断寻找企业高质量发展机会,全力规避产业政策演进中的风险,促进企业健康持续发展。
  总体来看,无机硅化物产品在我国国民经济中的市场体系和中、低档的配套保障能力已经基本形成。但在全球化市场条件下,用世界眼光审视产业发展,我国无机硅化物行业高质化、高值化产品的研发、生产和竞争能力还在形成过程中,这为无机硅化物产业高质量发展提供了广阔的市场空间,是不可多得的内生性动力源之一。未来,应进一步提高硅酸钠产品质量,生产出高模数硅酸钠、功能性特种二氧化硅、高端硅溶胶、特殊用途的白炭黑等高质量、高精细的高端产品以满足全球市场;要秉承“大庆精神”、“吉化精神”和“严细实快”作风,不忘初心,牢记科学、有序、高质量发展使命,不断提高参与或引领全球化市场竞争能力,为实现伟大中国梦、实现中华民族伟大复兴做出全行业应有的贡献!

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