关于我们 | 联系我们 | 定制服务 | 订购流程 | 网站地图 设为首页 | 加入收藏

热门搜索:汽车 行业研究 市场研究 市场发展 食品 塑料 电力 工业控制 空调 乳制品 橡胶

当前位置: 主页 > 产业观察 > 石油化工 >  关于我国精细磷化工发展的几点建议

关于我国精细磷化工发展的几点建议

Tag:磷化工  

 精细磷化工这里是指除大宗磷肥外,以磷为原料的磷化工产品,大宗磷肥主要包括磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、普通过磷酸钙、钙镁磷肥、氮磷钾复合肥等,而用量较少的叶面肥、花肥等也算在精细磷化工范围之内。通常我们也称精细磷化工产品为磷酸盐。

1 国内外精细磷化工生产状况

目前,全世界磷化工产品品种近200种,加上相同种类、不同规格的产品,总数可能达到上千种。其生产能力约2700t/a(P2O5),产量每年以4%左右的速度递增。国外磷酸盐生产保密性较强,相关资料报道较少。磷酸盐生产主要集中在美国、俄罗斯、西欧、日本和中国。生产公司主要有:罗地亚(Rhodia)集团、美国IMC公司、美国FMC公司、德国Hearst公司、英国A&W化学公司等。近几年国际上资产重组频繁,大公司之间不断进行跨国间的整合,磷酸盐的生产技术和市场向进一步垄断的方向发展。

目前我国磷化工生产企业在500家以上,磷酸盐生产能力约300t/a,产量约200t/a,共有60多个品种、100多个规格,就产量而言,可能是世界上仅次于美国的第二大磷酸盐生产大国。经过几十年的发展,我国已形成一批磷酸盐骨干生产厂家,这些厂家大部分集中在云、贵、川、鄂等磷资源比较丰富的地区,以及江苏、上海等靠近市场而技术力量又相对较强的地区。

我国磷酸盐生产存在的主要问题:一是生产技术落后,消耗大,生产成本高,经济效益差;二是产品结构不够合理,大部分以黄磷、三聚磷酸钠、磷酸为主,基本磷酸盐产品多,精细磷化工产品少;三是产品规格少,低档次产品多,高档次产品少,初级产品多,深加工产品少;四是产品不能适应市场需求,基础产品多,高新产品少;五是生产规模小而散,我国的磷酸盐生产厂家有好几百家,而国外磷酸盐生产一个国家只有一两个或几个公司生产。由于这些问题的存在,造成一方面磷酸盐总量过剩,一方面高新产品、专用品又依靠进口;出口产品竞相压价,拼资源、拼设备,出口数量越来越大,出口单价越来越低,创汇收入越来越少,国外公司还不断地出现“反倾销”的局面。

2 我国磷酸盐市场发展前景

2.1 磷酸盐生产的主要特点

(1) 产品应用范围广

磷酸盐品应用范围之广是很少化工产品能与之相比的,它广泛应用于化工、建材、医药、农药、塑料、电子、食品、饲料、涂料、染料、陶瓷、阻燃、水处理、金属加工、耐火材料、催化剂、石油开发等几十个领域。磷酸盐产品属于应用型产品,其产品的应用范围虽然还在不断地被开发,但它的用量有限,用途大部分为增强产品性能、改善质量、提高产品档次,因此,它被广泛地誉为“工业味精”。

(2) 生产技术水平要求高

除基本磷酸盐产品如三聚磷酸钠、黄磷等需采用通用的技术外,其他大部分精细磷化工产品都需采用专用技术。国外公司这方面比我国开发得早,生产技术先进,但他们信息封锁严,技术壁垒高,很少有资料报道磷酸盐生产技术,也很少有国外公司来华进行技术交流。当然也有一些外商愿意转让技术,但大都是世界二三流技术,或者是市场已经接近饱和的产品。我国企业经过几十年的努力,也摸索出一些实用技术,但在一些高、精、尖技术方面,与国外还有很大差距。

(3) 市场开发难度大

 磷酸盐产品还具备“专、精、特、新”的特点。“专”就是“专业化”。不同的用户对磷酸盐有不同的要求,其中包括对主、副产品含量和产品物理性能等,这就要求生产出不同的产品来满足用户需要。“精”就是“精细化”。磷酸盐产品在各个行业中的应用大部分是扮演“调味剂”的角色,其市场要求磷酸盐产品用量少、性能好,这就要求磷酸盐产品要做到少而精。“特”就是“特殊化”。即使是同样行业同一个产品的不同用户,对产品要求也不尽相同,如牙膏级磷酸氢钙,不同的厂家对含水有不同的要求。“新”就是“新型化”。因为市场在变化,用户的要求也在变化,要求我们不断地开发出新的产品来满足市场需求。正是因为以上这些原因,磷酸盐产品的开发难度比较大。

(4) 产品附加值高

通常一般的基础化工原材料项目,经济效益指标大约为:项目贷款偿还期在510年,内部收益率10%左右;而精细磷化工项目的效益大都高于这些,一般贷款偿还期在5年左右,内部收益率在15%以上,有的甚至还要更好,内部收益率达25%以上。而且,产品加工度愈深,其附加值愈高,有时产值和效益可以成倍增长。

2.2 磷酸盐行业的孟点发展领域

我国要实现全面小康社会,今后的国民生产总值每年要以7%的速度递增,这就为发展磷酸盐提供了非常好的外部环境。借鉴国外发达国家的经验,美国、日本和西方国家的磷酸盐也就是在二十世纪六七十年代发展起来的,尤其是日本。这主要是因为在六七十年代,他们的国民经济发展迅速,各个行业都要求磷酸盐行业快速发展。我国现在正处在上述国家六七十年代的水平,估计磷酸盐快速发展的时期即将来临。最近,笔者也做了一些调查,分析认为,磷酸盐在以下几个领域会有很大的发展。

(1) 阻燃剂

塑料是阻燃剂的最大用户,2002年全国塑料制品产量1400多万吨,居世界第2位。随着经济的发展,塑料愈来愈广泛地应用于生产和生活的各个领域,近几年,尤其是建筑和装饰材料的大量应用,使塑料消费量大幅度增加,每年约以15%的速度递增。据有关资料报道,现在我国是世界上最大的塑料制品消费国,国内的生产远远满足不了市场需求。目前,全国五大树脂每年进口量占消费量的50%左右,2001年进口量为1167万吨,国内产量为 070万吨,今后,五大树脂的市场需求还会大幅度增加,估计至少以10%的速度递增。

发达国家从六七十年代开始就注意使用阻燃塑料,而且每年以6%7%的速度递增,避免了很多事故。目前世界阻燃剂的年用量为120万吨,已成为塑料助剂中的第2位,仅次于增塑剂。美国是世界上阻燃剂最大的生产国和消费国,年消耗量55万吨(其中无机型产品占一半),欧洲35万吨,日本和亚太地区各15万吨。预计今后5年全球阻燃剂增长率可达5%2007年全球总用量可达150万吨。

我国对阻燃剂的研究起步较晚,阻燃剂的用量很少,2002年用量6万~8万吨(估计值),有人预测,今后5年我国阻燃剂将以每年12%的速度递增。现有的塑料生产有的添加了阻燃剂,有的为了降低生产成本并没有添加,有的添加量不够,产品耐燃性能不高,阻燃效果不好。而且我国的阻燃剂档次低,其中约70%为含氯型,10%为含溴型,而发达国家卤族类阻燃剂仅占30%。卤系阻燃剂的阻燃效果不好,在使用过程中容易产生有毒气体和大量烟雾,对人体有害。有统计表明,80%以上的火灾死亡与吸入有毒烟雾有关。

目前,世界阻燃剂的发展方向是开发无卤阻燃剂取代卤素阻燃剂、无机阻燃剂取代有机阻燃剂,开发新型阻燃剂,以提高塑料的难燃性、自熄性和消烟性。磷系阻燃剂是一种性能优良的阻燃剂,国外对此进行了大量研究,含磷无机阻燃剂主要品种有红磷阻燃剂、磷酸铵盐和聚磷酸铵等;有机阻燃剂主要有磷酸三苯酚、甲基磷酸二甲酯和丁苯系磷酸酯等。含磷无机阻燃剂因其热稳定性好、挥发少、毒性低等特点而得到广泛的应用,如ABS树脂的阻燃剂有很多种,而磷系阻燃剂兼有阻燃和增塑的双重效果,是今后ABS树脂阻燃剂开发的方向。磷—氮系列的膨胀阻燃剂(如多元醇磷酸酯三聚氰胺盐),由于在阻燃效果、环保和价格等方面有比较好的综合平衡,今后可能会得到更快发展。

随着社会的发展,不仅塑料和高分子材料要阻燃,其他产品也要阻燃。现在新的理论已经提出,对木材、纸张、布料、粘结剂甚至钢铁也要阻燃。钢铁虽然不能燃烧,但它是热的良导体,在高温下会降低强度并会熔化,会在发生火灾时使建筑物坍塌,美国的“9.11事件就是如此。可以在钢铁上外涂防火涂料或外加防火板,这样至少可以延长人们逃生的间。日常用品阻燃是发展的必然趋势,目前高档饭店的窗帘、救火队员的服装等都要求有阻燃性。

为了避免火灾事故的频繁发生,应呼吁国家尽快制订“阻燃法”。一旦立法,阻燃剂的用量会大幅度增加,磷酸盐的用量也会大量增加。

(2) 水处理剂

我国是水资源严重短缺的国家,我国政府为了满足经济发展和人民生活的需要,采取了很多措施:一方面花巨资解决给水的问题,如南水北调工程;一方面要求各行各业节约用水,提高水的重复利用率。政府在“十五”规划中明确要求,水的重复利用率由2000年的不足50%达到2005年的60%以上;每增加1万元产值的工业用水量从340m3下降到170m3。实现这一节水目标,必须依靠工业水处理行业的技术进步。

目前,我国水处理化学品有100多种,生产厂家有200家左右,年产量约7万~8万吨,年产值7亿~8亿元,各种水处理化学品从数量到质量已基本满足国内的需要,且有部分出口。估计“十五”期间以至更长的一段时间,水处理化学品会有更大的发展。2005年总需求量达到12万吨,产值达12亿元。水处理化学品主要包括缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、絮凝剂等。磷酸盐在水处理化学品配方中占有相当重要的地位,尤其在缓蚀剂和阻垢剂中,磷酸盐是主打产品,PBTC(膦酞基丁烷-1,2,4-三羧酸)HPA(羧基膦酰基乙酸、膦羧酸共聚物)PAPEMP(多氨基多醚基甲叉膦酸)等磷化物是今后重点发展的品种。

(3)纺织助剂

纺织业是我国近年发展很快的行业,每年我国出口的服装和布料占出口额的很大比例。纺织业的生产离不开纺织助剂,纺织助剂在纺织中可起到平滑和抗静电的作用,磷酸盐(如酸性磷酸酯)可以减少纤维之间的摩擦、消除静电、提高纤维表面的成膜强度,使布料和成衣更加美观、挺括。目前,我国很多纺织助剂依靠进口,特别是高档纤维的纺织助剂。涤纶纤维是我国生产量最大的化学纤维之一,其纺织助剂尚需进口,新引进的大型丙纶、腈纶和帘子布装置的纺织助剂也靠进口,这些助剂大部分是复合型的,其中磷酸盐占有很大比例,其市场前景广阔。

(4) 燃料添加剂

燃料添加剂即石油添加剂,主要应用于汽油、柴油、煤油和燃料油。按作用分,主要有抗爆剂、抗氧剂、金属钝化剂、抗静电剂、抗磨防锈剂、流动改进剂等,磷酸盐或磷酸盐衍生物也是燃料添加剂的主要成分,既可以起到抗磨防锈作用,又可以起到抗氧化、抗老化的作用。我国是燃油消费大国,2002年三大成品油消费量大约为1.7亿吨,近几年以年均10%以上的速度递增,随着最近个人小轿车和旅游交通业迅猛发展,尤其是汽车工业每年以30%以上的速度增长,这给燃油添加剂提供了非常广阔的市场。

(5) 食品添加剂

食品磷酸盐品种繁多,作用各异。其主要功能为:一是品质改良剂,利用磷酸盐的特殊结构和功能,络合金属离子和对蛋白具有增强作用等,从而提高食品的品质,使食品味道更鲜美;二是营养强化剂,很多磷酸盐本身含有铁、钙等营养元素,用于食品中,可以作为铁和钙的强化剂;三是替代剂,如饮料可口可乐以前用柠檬酸或酒石酸作酸化剂,现用质量分数75%的食品磷酸替代,其在可口可乐中质量分数为0.013%0.084%pH23,每公斤的食品磷酸的用量相当于4.25kg的柠檬酸和5.20kg的酒石酸。国外从20世纪50年代就开始应用食品磷酸盐,目前已经非常成熟,据报道,现食品磷酸盐已达17类、近百个品种。2001年全球食品磷酸盐的消费量达120万吨左右,欧美发展较早,用量较大,欧洲消费量大约占总量的45%,亚洲占20%。近几年国内食品工业以年均10%以上的速度递增,尤其近年来随着快餐食品和各类熟食的大量增加,磷酸盐的用量也不断增加。今后我国的食品工业还会有很大的发展。

(6)

磷酸盐在农药中的应用也是非常普遍的。含磷的农药有很多种,有杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂、除草剂、杀线虫剂和植物生长调节剂等。仅有机磷类杀虫剂世界上就有200个品种左右,我国常用有机磷杀虫剂品种约25种,20世纪末,其产量占农药总产量的65%。其中生产能力在5000t/a以上的有乐果、氧化乐果、敌百虫、敌敌畏、甲胺磷、久效磷和对硫磷(包括甲基对硫磷)等,这类杀虫剂高效广谱,防治对象广泛,作用方式多样,在20世纪的各类杀虫剂中,它以品种最多、生产吨位最大、应用范围最广而独居榜首。虽然有机磷农药面临毒性高、农药的附加值低、部分产品被替代的问题,但目前还是我国主要的农药品种。我国有机磷农药产品品种齐全、生产量大、劳动成本低、价格低廉,在国际上很有竞争力。如喹硫磷、丙溴磷、毒死蜱和杀扑磷等同国际同类产品比较,质量属上乘,我国有机磷农药合格率在95%以上,有些产品的质量超过了跨国公司同类产品。

在医药、染料、涂料、电子、饲料等行业中,磷酸盐也有一定的发展的空间,这需要我们去不断地开拓。

3 关于磷酸盐发展的建议

3.1 基础磷酸盐产品应做大做强

(1)黄磷

黄磷是磷酸盐产品的母体产品。我国发展黄磷生产具有得天独厚的条件,这主要是因为我国有丰富的磷矿资源和电力资源。近10多年全国的黄磷生产能力和产量每年以大约10%以上的速度递增,目前黄磷不仅能满足国内需求,每年还能出口。我国黄磷生产95%以上集中在云、贵、川、鄂四省,现有生产能力估计在100t/a左右,2002年黄磷产量69.39万吨,近几年出口都在10万吨以上。我国现有黄磷生产厂家100多家,其中规模在30000t/a以上的只有云南马龙化建公司、四川川投电冶有限责任公司、湖北兴发集团、贵州天和磷业股份有限公司等,其余的厂家规模较小,最小的才1000t/a。国内最大的单套黄磷装置生产能力为1.5t/a,是20世纪70年代引进的德国技术和20世纪90年代引进的俄罗斯技术。我国黄磷生产的主要问题是生产规模过小,过于分散,形不成经济规模,消耗高、能耗高,效益差,不利于副产物的综合利用和“三废”治理。发展黄磷生产主要取决于磷和电的条件,生产It黄磷大约需要89吨的磷矿和15000kWh的电,因此,不宜在远离磷矿资源的地方建厂,也不宜在电力缺乏的地区建厂。今后黄磷发展的主要方向是,在条件较好的地方建设几个大型或特大型的黄磷生产装置,如靠近非常便宜的水电资源的地方。对缺乏竟争力的小企业可以集中精力发展黄磷的下游产品,让出黄磷市场空间。

目前我国黄磷生产还存在副产的CO回收和磷渣综合利用问题。每吨黄磷产品副产3000m3炉气(或称尾气),其组成为(体积分数)CO 85%90%CO2 1%4%H2 1%8%N2 2%5%H2O 5%,它可以用来生产甲醇、甲醛、聚甲醛、甲酸、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等重要的化工产品,但目前多数厂由于规模较小,不好利用,只能放空,仅有一部分厂用作燃料或生产价值很低的甲酸钠或甲酸钙。目前CO回收的主要问题是如何将尾气中的磷杂质脱除出去,现在已有研究单位在做这方面的工作,并取得了中试成果,预计在不久的将来会实现工业化。

黄磷生产中副产的废渣,目前少量用作建材原料,大部分堆放。磷渣可以用于生产硅肥,硅肥有广阔的市场发展空间,我国的很多地区土壤缺硅,硅肥对粮食作物、经济作物等有明显的增产效果,我们应予以重视。

(2)磷酸

磷酸生产有湿法和热法之分。湿法磷酸大部分用于磷肥生产,还有一部分用于饲料磷酸氢钙生产;热法磷酸一般用于磷酸盐生产。我国的湿法磷酸现有生产能力约500t/a,热法磷酸生产能力约150t/a。热法磷酸是由黄磷加工生产,也是黄磷的主要用户,我国热法磷酸一般占黄磷消费的70%左右,而国外热法磷酸消耗仅占黄磷消费量的30%40%。热法磷酸的生产成本较高,一般每吨3000元左右(100%磷酸);而湿法磷酸由磷矿和硫酸直接加工而得,生产成本较低,一般每吨1100元左右(100%磷酸),二者相差很大。为了降低磷酸盐的生产成本,国外公司采用湿法磷酸精制的办法,取得了比较好的效果。我国磷酸盐的生产也应该学习国外的做法,一方面适当地引进国外技术;一方面开发湿法磷酸精制技术。以前国内有些研究单位做了一些工作,但离工业化还有一段距离。一旦技术引进或开发成功,可以将其用于现有的大型磷肥生产企业,将一部分质量比较好的磷酸经过湿法精制生产磷酸盐,其余的磷酸用于磷肥生产,互相结合,取长补短,以取得最佳的经济效益。当然,我们并不提倡为了采用湿法磷酸精制技术而新建湿法磷酸装置,应该在现有的磷肥企业进行湿法磷酸的精制是比较合理的。

(3) 三聚磷酸钠

三聚磷酸钠是热法磷酸的主要后加工产品,大约60%以上的热法磷酸用于三聚磷酸钠的生产。三聚磷酸钠主要用于合成洗涤剂、软水剂、分散剂和助溶剂,合成洗涤剂是三聚磷酸钠的主要消费用户。近年来,合成洗涤剂发展较快,从而带动了三聚磷酸钠的发展。2002年三聚磷酸钠的产量为94.23万吨,全国生产厂家40多家,较大的生产厂有贵州黔南州五钠厂、云南马龙化建公司、江阴澄星化工集团、宜昌兴发集团、徐州天富化工公司、合肥四方化工公司等几家,产量最大的为10多万t/a,大部分为1万~2t/a的小厂。装置规模大,有利于采用新技术、集中控制,有利于降低原材料消耗、稳定产品质量,有利于“三废”治理、降低原材料的运输费用、提高企业的竞争力。近几年,生产合成洗涤剂的外商来华合资、独资的较多,国内比较大的洗涤剂企业几乎都被外商控制,这些企业的规模大,品牌知名度高,他们对所用原料要求严格,一是在数量上要稳定供货;二是要产品化学成分稳定。我国的一些小厂达不到上述要求,只能被拒之门外,出口产品更是如此。因此,三聚磷酸钠的生产规模立足于做大做强,才是发展的方向。

3.2 加强磷酸盐产品的市场营销

磷酸盐行业是一个竞争激烈的行业,谁赢得了市场谁就赢得了主动。磷酸盐很多产品是一种产品多种用途,而且在实践中还可以不断地开发出新的用途。如有的产品按杂质含量的多少,分饲料级、食品级和电子级,产品级别的提高,可使产品效益大幅度提高,有的甚至翻番。要使磷酸盐产品效益实现最大化,一方面要提高生产技术,更重要的是要开拓市场,更好地服务于用户。这方面民营企业做得较好,据说有的厂家为了赢得用户,先后100多次免费送样,最终获得了用户的认可。现在的国有企业还做不到这一点,尤其是用国产产品去代替进口的产品或开发新的产品用途,难度就更大。我们一是要有耐心,二是要虚心听取用户的意见,不断改进产品质量,生产服务于用户。这也就是所谓市场营销的“真经”。目前世界流行“定制化学品”,这是在精细化学品、专用化学品之后又一新的提法,这里主要体现的是市场营销的基本理念。

3.3 加强磷酸盐生产的技术创新

磷酸盐产品属于精细化工范畴。其生产技术保密性很强,有的产品往往因某单个杂质含量达不到用户要求,如磷酸盐的砷含量,如何除砷、除砷达到何种程度决定了产品的价值,也就是说,除砷是技术的关键。罗地亚公司要求黄磷原料含砷质量分数小于150×10-6,最好小于30×10-6,而现在云南黄磷中砷质量分数多是大于300×10-6。我国磷酸盐生产已经有几十年的历史,生产企业已摸索出了一定的经验,有些科研单位,如天津化工研究设计院、成都化工研究院和云南化工研究院等,在磷酸盐科研方面取得了一些成果,但与国外还有很大差距,还有很多领域存在空白。要在精、深的磷酸盐产品技术上下工夫,开发高附加值产品的技术。如国外黄磷精细产品中,用磷化氢进行黄磷精制后产出的黄磷主要用于电子工业,其销售价格是国内现有黄磷市场价格的10倍左右。我们的科研单位还应与企业联合,找准切入点,不要把研究的重点铺得太宽,争取在某一方面有所突破。我们要从开始就注重项目的工业化和实用性问题。国外磷酸盐的技术多是出自生产企业,这一点值得我们借鉴。

3.4 鼓励大型企业进入磷酸盐行业

    长期以来,我国磷酸盐因生产规模小、工艺技术落后、市场开拓不利等问题困扰着行业的发展。近几年,有些企业和自身相比发展很快,但与国外公司比,是“小巫见大巫”。为了增强竞争力,最近国外公司也在整合,罗地亚集团、FMC集团和英国A&W公司合并为一个公司,成为世界最大的磷酸盐公司,在世界500强中列第11位。该公司几年前就进入我国,目前已有二三十个生产点、5个办事处。据悉,日本、法国等国的磷酸盐公司也要来我国建厂。因此,我国现有的磷酸盐生产企业仅靠自身滚动发展,在短时间内是无法赶上世界发达国家水平的,差距有可能还要进一步拉大。我国大型化工企业有足够的实力,在资金、技术、人才等方面有很强的优势。大型企业进入磷酸盐行业,可以收购或重组现有企业,加大资金投入,提高生产技术水平;可以利用现有的技术力量,加大科技投入,开发自己的专有技术;也可以利用自己在全国的知名度,进行产品的市场开拓;还可以用自己的资金和信誉与国外公司合资建设磷酸盐装置。这些往往是小企业做不到的。因此,从国家的大局出发,应该提倡大型企业进入磷酸盐行业,以赶超世界先进水平。