走向世界的中國磷酸鹽工業
本文導讀:走向世界的中國磷酸鹽工業,截至2001年,世界黃磷生產能力約140萬t/a,我國所占份額最大,為57.1%。美國和哈薩克斯坦分別占17%和14%,西歐約占6%,印度占1%
1 世界磷酸鹽工業概況
1.1 黃磷及磷化物
截至2001年,世界黃磷生產能力約140萬t/a,我國所占份額最大,為57.1%。美國和哈薩克斯坦分別占17%和14%,西歐約占6%,印度占1%。從1994年至2001年俄羅斯生產能力下降了40%。黃磷工業生產能力大幅下降與家用洗滌劑限磷有關,也與濕法磷酸精制技術的不斷發展和應用有關,采用濕法磷酸精制技術生產的工業級磷酸使得以熱法黃磷為原料生產磷酸的市場份額下降。
熱法磷酸是黃磷的主要下游產品,占黃磷消費總量的60%。受禁磷的影響和濕法磷酸的竟爭,熱法磷酸需求大幅下降。與此相反,過去5年磷化合物的需求不斷增長,2001年磷化物消費黃磷的量為17.3萬t,其中磷的氯化物消費量最大,達11.9萬t。
由于黃磷最大的下游產品——熱法磷酸的需求持續減少,將導致世界未來黃磷需求呈零或負增長。三氯化磷的下游產品——有機磷除草劑、塑料、合成橡膠多價鰲合劑和表面活性劑是黃磷的主要需求增長點。
1.2 工業磷酸鹽
世界上工業磷酸鹽主要包括磷酸鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、銨鹽等,世界主要地區(美國、加拿大、墨西哥、西歐和日本)2000年工業磷酸鹽產量約120萬t(以P2O5計),與1997年127萬t相比略有下降,產值估計12億美元。總體來看,自1993年以來產量已經下降了30%,主要原因是由于環保意識增強,減少了三聚磷酸鈉在洗滌劑中的用量。
生產磷酸的方法有兩大類:一是熱法,其原料為黃磷;二是凈化濕法磷酸。美國近年凈化濕法磷酸的生產能力增長較快,已占工業磷酸生產能力的30%。法國Rhodia公司正計劃全部使用凈化濕法磷酸生產磷酸鹽產品,以提高竟爭能力。
從磷酸鹽的消費來看,三聚磷酸鈉在美國、加拿大和日本已不是磷酸的主要消費對象,但在西歐和墨西哥仍是主要消費對象。磷是非常好的洗滌劑,但同時也是植物的養分,含磷廢水進入表面水系能導致藻類快速生長,在世界許多地區特別是發達地區造成很大問題。雖然洗滌劑磷不是含磷排放物中排放量最大的,但能夠通過限制使用而進行控制,因此,限磷成為常用的保護水環境的手段。
美國、西歐、日本的磷酸鹽消費結構有所不同,主要區別在于洗滌劑用磷的比重。美國工業磷酸鹽消費結構為洗滌劑27.4%、食品和飲料24.1%、特殊農用品9.5%、水處理劑5.9%;西歐工業磷酸鹽消費結構為洗滌劑61.1%、食品和飲料8.7%、水處理劑1.2%、其他29.2%;日本工業磷酸鹽消費結構為金屬及塑料處理17.4%、食品和飲料11.9%、水處理劑9.2%、洗滌劑4.6%、其他56.9%。
2 我國磷酸鹽工業概況
2.1 生產狀況
目前我國磷化工企業總數在500家以上,磷酸鹽總生產能力達到300萬t/a,產量約200萬t,成為世界第一大磷酸鹽生產國(以產量計)。共有60多個品種,100多個規格。
我國磷酸鹽工業經過“七五”、“八五”、“九五”時期的發展,特別是近10年戰略布局和產品結構的調整,已逐漸形成母體產品靠近原料產地,沿海地區重點發展磷系衍生物和精細化學品的格局。以磷酸鹽母體產品黃磷為例,2003年,我國黃磷生產能力已接近100萬t,約占世界總生產能力的75%,產量為近70萬t,主要集中在磷礦資源豐富的地區,云南、貴州、四川等3省的黃磷生產能力及產量占全國總數的90%以上,已成為我國磷化工生產的重要基地,同時建立了云南馬龍化建股份有限公司、貴州天和磷業公司和四川川投電冶股份有限公司等一批大型黃磷生產企業。中部、東部等經濟較發達的地區,精細磷酸鹽的發展方興未艾,以湖北興發集團公司、江蘇澄星磷化工股份有限公司為代表的一批精細磷酸鹽生產企業在中東部地區的快速發展,成為我國磷酸鹽行業從以資源、能源為代價的低效益型,走向以技術、市場為依托高效益模式的標志。
我國磷酸鹽大型企業不多,大部分為中小企業,但近年來生產能力在不斷擴大,建設了一些大型生產裝置,使產量逐年增加。
我國已基本上形成了以磷酸鹽為主體,品種比較齊全且各具規模的磷化工體系。目前我國已能生產60多種磷化工產品,其中生產能力在1萬t/a以上的有10多種,如磷酸二氫鉀、五硫化二磷、磷酸氫二鈉(DSP)、六偏磷酸鈉(SHMP)、磷酸鈉(TSP)、三氯化磷、磷酸氫鈣(DCP )等。2003年,主要產品的生產能力,黃磷近100萬t/a,工業磷酸和三聚磷酸鈉(STPP)達到230萬t/a和200萬t/a。
我國的磷酸鹽工業近10年來雖然得到持續快速發展,但與發達國家相比,仍存在一定差距。
(1) 生產規模小,技術水平低
我國的磷酸鹽生產多為中小企業,例如飼料磷酸氫鈣生產企業年生產能力除了少數幾家超過萬噸外,多為1000~3000t/a,最小的為500t/a。
大多數磷化工生產技術相當于國外20世紀七八十年代的水平。例如,濕法磷酸的凈化,發達國家多采用溶劑萃取或濃縮脫氟凈化法,生產的磷酸濃度高,用于生產工業磷酸鹽、食品級磷酸鹽。而我國尚未掌握該項技術。
(2) 產品規格單一
我國的磷化工企業生產模式比較簡單,大多數企業基本上是黃磷—熱法磷酸—三聚磷酸鈉和/或六偏磷酸鈉,生產品種比較單一,產品規格少,多為普通工業品,尤其是專用品更少。而國外產品品種多,例如黃磷,美國除了工業品黃磷外,還有低砷黃磷,半導體用的超純黃磷。磷酸除了工業品外,有食品級、試劑級以及高純磷酸。
在磷化工品種中,磷酸醋、磷酸醋、亞磷酸醋等有機磷化工品種少。而磷(膦)酸醋作為增塑劑、阻燃劑、油品添加劑、水處理劑、表面活性劑等具有廣泛的應用。
(3 )應用研究滯后
我國磷酸鹽行業近年來開發了不少新產品,由于多方面原因,應用研究跟不上去,導致開發周期長,市場面小,制約了產品的發展。
2.2 出口情況
近10多年來,世界主要磷酸鹽生產國受產業結構調整、原材料、能源、環保法規以及前蘇聯解體等因素影響,生產萎縮,產量下降,為我國磷化工產品大量出口提供了難得的機遇,尤其是近幾年,我國重要磷酸鹽產品的出口呈現迅猛增長的態勢。
近年來我國黃磷、磷酸、磷酸氫鈣和三聚磷酸鈉出口量的年均增長率均超過10%,顯示出我國的磷酸鹽產品在國際市場的競爭能力越來越強。
2003年出口的磷化工產品總量近100萬t,創匯5億美元。其中黃磷、磷酸和三聚磷酸鈉出口量分別為14萬t、22.3萬t和48.5萬t,居世界首位。尤其是三聚磷酸鈉,我國已成為主要的出口國,出口產量占無機鹽產品的第3位,創匯額居第5位。
伴隨著磷酸鹽產品出口量猛增這一可喜局面,也出現了出口產品平均單價逐年走低的問題,以黃磷為例,1998年出口平均單價為1140美元/t,以后便逐年降低,2003年出口平均單價僅為960美元/t。這種問題在磷酸鹽出口產品中普遍.存在。表明我國產品出口定價機制、企業間價格協調機制均存在重大缺陷,值得引起行業的關注,這也是影響行業效益的重要方面。
3 發展趨勢
我國精細磷化工行業今后的發展重點是進行產業結構調整,在發展中優化結構,在調整結構中發展。
(1 )產品結構向精細化、專用化發展
產品結構的調整方向是:①作好為農業、電子、建材、石油化工、機械、冶金、汽車等行業的配套工作。②發展系列化、專用化、多規格的產品,滿足不同用戶的需要。③鼓勵高新技術在行業中的應用,發展高附加值的精細產品,要在產品的高純、微細化(納米級)、物化性能等方面下功夫。
21世紀的化學工業將是以高性能材料為代表的專用化學品時代。國外精細磷化工的開發重點也是工業和生物產業相關的領域,如電子化學品、阻燃劑等。目前全球處于增長或穩定狀況的精細磷化工產品是食品級磷酸、磷系阻燃劑、磷系電子級化學品、有機磷化物等產品。
加入WTO后,我國精細磷化工的開發應著眼于全球市場。重點是開發處于需求成長期的產品,如食品級磷酸鹽、磷系阻燃劑、磷系醫藥級、電子級化學品、金屬磷化物、有機磷化物等。將精細磷化工的發展與我國相關的優勢產業及新興產業如新材料、環保、醫藥、食品等發展結合起來,為這些產業的發展做好配套服務。
(2) 減少企業數量,提高行業集中度
企業結構調整的目標是關、停、并、轉一些能耗高、污染嚴重、經濟效益差、不能適應市場競爭的小生產廠,鼓勵產品出口基地的建設,支持組建跨省及行業的大集團公司,以有效控制產品出口價格、保持市場穩定。并相應建設磷酸鹽生產、出口基地,這些基地的建成和發展,將會帶動行業的技術進步,促使行業生產水平上一個新臺階,使企業結構有較大的調整。
預計“十五”期間,我國磷化工行業的產業結構將得到較大程度的調整,一些現有的磷酸鹽廠將繼續發展壯大,成為行業的龍頭企業。而許多小廠(如小于2 000 t/a的黃磷,5 000 t/a的磷酸)隨著能源價格的上漲,將逐漸關停,為濕法磷酸的大廠提供了發展空間。磷酸鹽行業將出現濕熱并存的局面。
(3) 優化區域布局
調整生產布局,合理配置資源,繼續加強中等主要原料產區基地的建設,鼓勵礦化結合。鼓勵高新技術精細磷化工的發展,以合理地配置資源、技術等各方面的優勢,克服原料礦石長途運輸、基本產品加工分散、骨干企業規模小的狀況,以達到最佳的經濟效益。
(4) 提升技術水平
將有重點地引進目前我國尚未掌握磷化工技術如飼料級脫氟磷酸鈣生產技術、濕法精制磷酸生產技術等,提高國內生產裝置的技術水平。另外國家鼓勵開發無機高新技術材料如潤滑油級五硫化二磷及與電子等相關產業配套的產品,為食品、造紙、醫藥、皮革、油田化學品、涂料等行業配套的磷酸鹽產品。
鼓勵發展的環保型產品如無機水處理劑,阻燃劑如磷酸鹽、溴化物等。
由于農業的特殊地位,支農型產品發展仍受國家產業政策支持,如無機飼料、食品添加劑用的磷酸鹽。
我國工業磷酸和食品級磷酸幾乎完全由黃磷加工制成,至今沒有由濕法磷酸精制食品級磷酸的工業化生產裝置。我國濕法磷酸主要用于制造低端大宗磷酸鹽產品,如磷酸鹽、飼料磷酸氫鈣等。濕法磷酸精制技術多年來一直沒有取得實質性的突破。
在目前能源價格不斷上漲的情況下,黃磷價格不斷上漲,食品級磷酸的生產成本也越來越高。熱法磷酸生產成本較高,而價格較低,熱法磷酸利潤空間很小。長遠來看,黃磷價格上漲的趨勢難以逆轉。
濕法酸由于是直接從磷礦石中通過反應生成磷酸從而實現利用磷資源的目的,因此,這一方法長遠來看是今后發展的方向,從磷礦開始生產濕法磷酸的技術已經成熟,我國也已從國外進口該項技術,并投入生產。
4 發展建議
(1) 加快精細磷酸鹽發展
鞏固提高現有黃磷和熱法磷酸生產裝置技術水平,積極開發以黃磷和熱法磷酸為原料的深加工產品,增加黃磷及熱法磷酸在全球市場上的占有率。加快食品級磷酸鹽、電子級磷化物的發展,提高深加工產品的科技含量和附加值。
(2 )發展大型骨干企業
依托現有企業堅持“盤活存量、優勢互補、聯合開發、提高效益”的原則,采用現代企業制度的模式,實施資產重組,以較少增量資產盤活較多的存量資產,實行滾動發展,逐步建成幾個在國內乃至全球有影響力的磷化工基地。
(3) 重視磷礦開發利用
按“化礦優用、各得其所”的原則,保障磷礦資源合理開發利用,提高資源利用率和利用效益。加快中品位磷礦浮選產業化進程,鼓勵熱法生產工藝直接應用中低品位磷礦。對優質磷礦資源實行保護性開發,制止亂挖濫采,保證磷化工業持續發展有可靠的資源。
(4) 自主開發與引進并舉,提升生產技術水平
精細磷化工行業的技術壁壘較高,國外很多公司實行技術封鎖,因此建立自主的精細磷化工技術開發體系尤為重要。科研開發體系的建立可以采取與大專院校聯合開發的方式,這方面許多公司已進行了很好的嘗試,今后還要繼續加強。建議建立磷化工開發技術中心,積極申報國家或省級技術開發中心,建立企業技術開發體系。我國加入WTO以來,隨著法制建設的完善及投資環境的改善,國外在精細磷化工領域對國內技術轉讓及投資的態度也有所改善,從不轉讓、不投資轉變為積極進行技術轉讓和投資的探索。隨著對外開發的日益擴大,國外技術的引進難度也在降低,應積極尋求與國外跨國公司的合作機會,以多種方式引進國外先進技術,發揮后發優勢,實現行業跨越式發展。
(5) 大型濕法磷酸企業進入磷酸鹽行業正當其時
近年來,國際磷酸鹽行業發展的特點之一即是由熱法向濕法轉變的過程,而我國目前的磷酸鹽行業的技術路線還基本以熱法為主,熱法磷酸有競爭能力的條件是建立在優惠電價的前提下的。隨著“西電東送”工程的建設,地區能源價格也將逐漸上漲,熱法磷酸的競爭力將逐步削弱,為濕法磷酸發展提供了機遇。另外,我國磷化工行業存在散、小、亂情況,迫切需要大型磷酸鹽企業的介入,實現以磷為核心的化工、磷酸鹽一體化,提高磷化工行業的整體水平,因此大型濕法磷酸企業的進入正當其時。
綜上所述,我國磷酸鹽行業正面臨著前所未有的發展機遇,走向世界舞臺,參與國際市場競爭正在變成我國磷酸鹽生產企業的實際行動,如何在未來的競爭中占據優勢是擺在全行業面前的重要課題,只有盡快適應形勢,才能使行業繼續沿著健康的軌道快速發展。