磷化工是指除磷肥外以磷矿石为原料的磷化工产品制造工业,其产品广泛应用于工农业、国防军工、尖端科技及人民生活中,在国民经济中占有重要地位。
经过多年发展,中国磷化工已从以黄磷为主的初级磷矿加工发展成为以黄磷深加工、磷酸精细加工为主门类较为齐全的产业,建立起较为完善的磷化工生产体系。从资源开采到基础原料生产,从各种大宗磷化工产品生产,到精细的无机、有机磷化工产品的生产,已基本满足国内各行业的需求,并有大量产品出口,在世界贸易中占有重要地位。
业内专家指出,当前全球磷化工产业进入了一个兼并重组、布局调整的阶段,产业发展呈现大型化、精细化和循环绿色化的新趋势,这对国内磷化工产业既是严峻的挑战,也是发展的机遇。在即将到来的“十三五”时期,开发高新产品和扩大传统产品的消费市场是我国磷化工行业的当务之急。
“十二五”时期,磷化工行业加快了黄磷落后产能淘汰步伐。图为四川省一家企业关停淘汰的小型落后黄磷炉。(本报记者 刘方斌 摄)
现状:
我国是世界磷化工生产大国
关键技术处于国际领先水平
我国是世界磷化工生产大国,磷化工生产企业(不含磷肥企业)达700余家,分布于除西藏以外的各个省、市和自治区,能生产的产品品种约110多种,常年规模化生产50多种。目前我国磷化工主要产品——黄磷、磷酸、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和饲料磷酸盐等产能和产量均居世界前列。如我国黄磷年产量达96万吨,占全球产量的90%左右;饲料磷酸盐的年产能超过410万吨,年产量约240万吨,占全球产量的40%。
近10年来,我国加快了对黄磷生产装置的技术改造步伐,淘汰了小型落后的黄磷炉,将单套黄磷装置生产能力提高到万吨级,并在电耗、焦耗及黄磷收率等方面都达到国际领先水平。同时,在黄磷尾气回收、炉渣回收等综合利用方面都取得了好成绩。在由黄磷加工成热法磷酸的生产技术及装备水平方面,也达到国际领先水平,单套装置达10万吨级,产品质量好,在酸雾回收和热能利用上具有创新技术。我国已成为热法磷酸的主要生产国和出口国。
此外,我国湿法磷酸生产装置已实现大型化,单套装置能力达到30万吨规模。目前,我国湿法磷酸产能占全球总产能的36%左右。净化技术是湿法磷酸发展的关键环节,2009年5月,由国内企业和大专院校共同开发的湿法磷酸净化工艺,首套5万吨工业化装置投产成功。该技术通过国家鉴定,具有自主知识产权,流程短,成本和能耗低,有广阔的推广应用前景。随着国内引进以色列技术的10万吨/年湿法磷酸净化装置的投产,通过吸收、转化和创新,目前我国自主开发的湿法磷酸净化装置单套规模已达到15万吨/年。
我国普通磷酸盐产业已形成了成熟的技术和装备大型化,特别是钠盐的生产工艺技术,单套产能达到5万吨级,在全球领先。在磷酸铵盐、钙盐、钾盐及其他金属的磷酸盐产品方面都具有先进的技术装备。
在精细磷化工产品开发生产和应用方面,我国也取得巨大进展。如磷系阻燃剂产品及其应用已形成工业规模,满足了国内市场需求;手性磷配体和磷系催化剂大量应用于高技术领域,高功能磷酰化合物和含磷药物大量上市,磷系功能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60%的产能和55%的市场份额;有机磷工业助剂实现了大量生产和广泛应用,为众多行业提供配套。
趋势:
大公司发展趋于精细化专用化
产业发展趋于多联产循环化
近年来,由于全球市场尚无大吨位的磷化工新产品问世,世界磷化工工业年均增长率仅有1.4%,产业发展处于低速发展期,尤其是目前面临全球经济发展速度放缓的压力,各国均在谋求磷化工产业的转型升级,行业发展出现一些新趋势。
首先,资源大国发展趋于大型化、国际化。由于资源、市场的压力和环境保护政策的调整,近年来磷资源大国利用资源优势,大力开展兼并重组、产业结构调整,以提升技术水平和扩大产品市场,提高核心竞争力。如摩洛哥和沙特利用自身的资源优势,着力打造世界磷化工产业重要基地。其中,摩洛哥OCP公司拟投资115亿欧元在2020年前建成10套百万吨级肥盐一体化生产装置;沙特的阿拉伯矿业公司、美国美盛公司和沙特基础工业公司共同投资70亿美元,在沙特北部沙玛尔建设磷酸盐工业城。罗地亚和Albright&Wilson公司的兼并重组,使罗地亚公司成为全球生产精细磷化学品的领头羊。
其次,磷化工大公司发展趋于精细化、专用化。当今国际上知名的磷化工大公司无一不是走精细化发展道路,通过自己的专利技术,大力发展精细磷化工主导产品,以提高核心技术竞争力。如罗地亚、美国伊诺福化学工业公司等在全球精细磷化工市场中占有很大的份额,在阻燃剂、水处理剂、磷系催化剂、表面活性剂、含磷药品以及中间体等领域加强研究和开发,提高竞争力。美国孟山都公司是全球最大的草甘膦除草剂生产企业,以色列ICL公司是世界最大的磷系阻燃剂生产企业,日本化学工业公司和罗莎公司则是全球最大的高纯电子级磷酸生产企业。
再次,各国磷化工产业的发展趋于多联产、循环化。所谓多联产是指不同产业或企业间进行耦合共生,拓宽产业领域,无机、有机、盐肥联合生产,有利于资源综合利用和延伸产业链。原料、产品上下游一体化,磷矿、磷肥和磷酸盐生产一体化。循环化就是发展绿色低碳循环技术,合理利用资源和能源,搞好综合利用,加强生态环境的保护。
弱点
产业:集中度不高,龙头企业不突出
低端产品产能过剩,高端产品产能不足
尽管我国磷化工产业取得了快速发展,但与发达国家相比还有一定差距。中国无机盐工业协会磷化工分会秘书长问立宁指出,主要表现有以下三点。
一是产业集中度不高,龙头企业不突出。我国磷化工生产企业数量过多,规模偏小,集中度低。如黄磷,近年来虽经整合,但淘汰落后产能的配套政策不能落实,目前全国有黄磷生产企业124家,厂点仍然偏多。黄磷电炉总数255台,平均单台规模1.66万千伏安,装置规模小。三氯化磷有生产许可证企业88家,行业内大于10万吨/年规模的企业仅3家,占全国总产能的27%,而占行业企业总数65%以上的企业装置规模小于0.5万吨/年。
二是产业结构调整有了一定成效,但低端产品产能过剩、高端产品产能不足的总体状况没有根本改变。国内磷化工产业已形成“磷矿石—基础产品—深加工产品”完整产业链,但无论从产品结构还是产能产值来看都还是头大尾小。多数企业只有低技术、低附加值大宗产品,品种规格少,品种单一,单位磷制品的贡献率低。下游磷化工产品装置规模小,多集中于少数几种产品品种上,远未达到专用化、精细化、高纯化标准,不能满足日益发展的国内外用户的需要。高技术、高附加值的精细磷化工产品产量小、质量低,与国外同行比差距较大。目前国内磷化工基础通用型产品普遍产能过剩,而技术含量高、附加值高的高端产品产能却明显不足,有些严重依赖进口。
三是行业“三废”治理和综合利用有待进一步提高。如黄磷尾气利用率仍较低,泥磷利用过程对环境的二次污染依然存在,磷石膏的处理和综合利用还不彻底,一些企业仍未找到合适的利用途径,直接堆放。不少企业水、气污染物排放对环境的影响有待解决,资源综合利用水平有待提高。
方向:
开发高新技术产品
扩大传统产品消费
记者采访中国无机盐工业协会磷化工分会会长李国璋等专家了解到,鉴于全球磷化工产品市场疲软,世界磷化工产业格局发生急剧变化,一些国际知名企业受市场竞争过度、资本收益率越来越低等因素影响,开始退出磷化工领域,这对中国磷化工行业既是严峻挑战,也是发展机遇。中国磷化工在“十三五”时期要实现较快发展,开发高新产品和扩大传统产品的消费市场是当务之急,发展重点有以下六大领域。
一是大力推进传统产品的精深发展。根据绿色循环化原则,传统产业要科学规划,将关联产业集并,实现园区化、规模化和一体化发展,实现效益最大化。磷化工废气、废渣的资源化利用,是“十三五”期间行业发展的一项重大任务。如利用黄磷尾气生产甲酸钠、醋酸、甲酰胺、草酸、碳酸二甲酯、乙二醇等高附加值产品;利用磷渣生产磷渣微粉、磷渣水泥、磷渣砖、微晶玻璃板、凝石、硅钙肥等;利用磷石膏生产水泥缓凝剂、全息石膏砌块、石膏板、石膏砖等建材,磷石膏转化制硫酸钾、磷石膏制硫酸联产水泥等。
此外,还要开发传统产品的新应用、新市场,如利用磷酸盐吸附重金属的特性,将磷酸三钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠进行改性、复配,发展应用于污水处理的终端产品。因环保要求提高而逐渐退出洗涤剂市场的三聚磷酸钠,目前已开始应用于陶具和瓷器的原材料,并有逐渐扩大应用的趋势,行业应顺势转型,开发相应产品。
二是开发应用于高新技术领域的高纯电子级磷化工系列产品。主要包括高纯黄磷、电子级磷酸、六氟磷酸锂、电池级磷酸铁锂等。磷酸铁锂是动力电池的重要原材料,也是国内外争相发展的大吨位磷化工产品。据有关机构预测,在我国电动汽车发展中,每年将需要6万~8万吨磷酸铁锂产品。
三是开发磷系无机阻燃剂系列产品。高聚合度的聚磷酸铵是应用于高分子材料、木材、橡胶、纸张的阻燃剂,将是磷化工产业发展的重要产品。我国聚磷酸铵产能主要集中在西南、华东和中南地区,以西南地区产能最大,华北、东北、西北等地区几乎是空白。目前,国内聚磷酸铵生产装置规模较小,主要的生产企业,如贵州遵义县鑫源磷化有限责任公司和什邡市长丰化工有限公司,装置规模都是3000吨/年。我国已推广的膨胀型阻燃涂料几乎全部使用聚磷酸铵作添加剂,年消费量已达2万吨以上,市场供不应求。随着公众对无机磷系阻燃剂的认知度不断提高,聚磷酸铵市场前景将十分可观。
四是发展偏磷酸、焦磷酸及多磷酸产品。在我国每年进口的磷化工产品中,偏磷酸、焦磷酸及多磷酸产品进口量达数万吨。如2014年我国进口该类产品达2.5万吨之多,总价3000多万美元,是我国进口最大宗的磷化工产品,这也是行业最需要发展的产品。
五是发展有机磷产品。近10年来,有机磷产品是发展最快的磷化工产品。2014年有机磷化工产品消耗黄磷占我国黄磷消耗总量的36.5%,比10年前上升了15个百分点。我国有机磷产品主要为有机磷农药产品,其产量占全球总产量的60%~70%,“十三五”时期需要积极开发新品种,保持这一产业优势。此外,还应积极发展膦酸酯、五膦酸酯等品种,并进一步发展增塑剂、油品添加剂、水处理剂、表面活性剂等深加工产品。
六是发展应用于食品添加剂的磷化工产品。由于我国热法磷酸的独特产业优势,食品级磷酸盐是我国具有发展优势的产品。“十三五”时期,重点要发展深加工,开发食品添加剂的终端产品,提高产品附加值。预计中国食品级磷酸总需求将超过20万吨/年。随着饮料食品行业的持续增长将进一步拉动食品级磷酸的需求,加之出口需求,食品级磷酸在“十三五”时期的需求增速年均可达15%左右,发展空间十分广阔。
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