郎需霞
(青島海灣集團(tuán)有限公司,山東 青島 266000)
氯堿工業(yè)形成于18世紀(jì),最初是通過(guò)二氧化錳和鹽酸共熱制取氯氣,燒堿是通過(guò)石灰和純堿反應(yīng)制取。在19世紀(jì)末,隨著隔膜法和水銀法電解技術(shù)的出現(xiàn)和工業(yè)化,氯堿工業(yè)得以快速發(fā)展。中國(guó)氯堿工業(yè)的發(fā)展可以追溯到1929年,中國(guó)第一家隔膜電解工廠--天原電化廠投產(chǎn),從此揭開(kāi)了中國(guó)氯堿工業(yè)從無(wú)到有的篇章。中國(guó)氯堿工業(yè)的起步雖然較歐美、日本等國(guó)家滯后,但是自新中國(guó)成立以來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時(shí)在氯堿從業(yè)人員的不懈努力下,中國(guó)氯堿工業(yè)得到快速的發(fā)展,目前無(wú)論是氯堿產(chǎn)能還是產(chǎn)量均位居世界首位。本文將從技術(shù)進(jìn)步、發(fā)展格局等方面對(duì)氯堿行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行回顧,并根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)形勢(shì)對(duì)氯堿行業(yè)的發(fā)展前景進(jìn)行展望。
1.1.1 離子膜電解裝置新技術(shù)
(1)零極距離子膜電解技術(shù)
近年來(lái)新型零極距離子膜電解槽在氯堿行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用,相比普通離子膜電解槽節(jié)能減排效果更為明顯。離子膜法電解裝置中,電解單元的陰陽(yáng)極間距(極距)是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)指標(biāo),其極距越小,單元槽電解電壓越低,相應(yīng)的生產(chǎn)電耗也越低,當(dāng)極距達(dá)到最小值時(shí),即為零極距。零極距離子膜電解槽通過(guò)降低電解槽陰極側(cè)溶液電壓降,從而達(dá)到節(jié)能降耗的效果。普通離子膜電解槽陰陽(yáng)極之間的極間距為1.8~2.2 mm,溶液電壓降為200 mV左右,零極距離子膜電解槽通過(guò)改進(jìn)陰極側(cè)結(jié)構(gòu),增加彈性構(gòu)件,使得陰極網(wǎng)貼向陽(yáng)極網(wǎng),電極之間的間距為膜的厚。與普通離子膜電槽相比,同等電密下零極距離子膜電槽電壓降低約180 mV,相應(yīng)噸堿電耗下降約252 kWh,節(jié)能降耗效果明顯。
目前市場(chǎng)上主要的零極距離子膜電解槽主要有:蒂森克虜伯伍德氯工程公司的n-BiTAC零極距電解槽,相比上一代BiTAC電解槽,n-BiTAC零極距電解槽擁有特殊的陰極網(wǎng)墊和彈簧,彈簧與陰極網(wǎng)的接觸點(diǎn)提高17倍以上,從而使電流分布更加均勻;旭化成公司的NCZ型零極距電解槽,該型號(hào)電解槽于2002年開(kāi)發(fā)成功,較NCH型高電密離子膜電解槽單元槽電壓降低了100 mV;英國(guó)INEOS公司的Bichlor零極距電解槽,獨(dú)立單元結(jié)構(gòu),酒渦式電極板設(shè)計(jì)可以達(dá)到較低的電壓和電耗;北京化工機(jī)械廠的NBZ-2.7型零極距電解槽,2008年在NBH-2.7型電解槽基礎(chǔ)上研制成功,噸堿直流電耗在2 065 kWh左右,2014年又推出了NBZ-2.7Ⅱ型第二代零極距電解槽,能夠在6 kA/m2的電密下穩(wěn)定運(yùn)行,噸堿直流電耗低至2 035 kWh。
(2)氧陰極離子膜電解技術(shù)
氧陰極電解技術(shù)是當(dāng)今離子膜燒堿行業(yè)最先進(jìn)的技術(shù),該技術(shù)與零極距離子膜電解槽相比更加節(jié)能,理論上可實(shí)現(xiàn)耗能下降30%,節(jié)能降耗效果顯著。氧陰極電解技術(shù)是借鑒燃料電池的原理,陰極使用多孔氣體擴(kuò)散材料,O2在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成OH-,不產(chǎn)生H2。氧陰極電解技術(shù)的理論分解電壓比析氫型降低1.229 V。主要電化學(xué)反應(yīng)如下:
陽(yáng)極室:2C1-→Cl2+2e-E=1.36 V
陰極室:1/2O2+H2O+2e-→2OH-E=0.401 V
總反應(yīng):2NaCl+H2O+1/2O2=2NaOH+Cl2↑
理論電壓V=1.36-0.401=0.959(V),比離子膜電解理論電壓2.188 V降低了1.229 V[1],理論上可以節(jié)能30%左右。
中國(guó)很早就開(kāi)始了氧陰極技術(shù)的研究,真正有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展始于2006年,北化機(jī)與北京化工大學(xué)合作成立離子膜電解槽新型電極研究中心,開(kāi)始氧陰極技術(shù)的研究工作。2009年制成一套200 t/a的氧陰極電解試驗(yàn)裝置,對(duì)實(shí)驗(yàn)室制造出的氧陰極性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn),2011年,建成并實(shí)際運(yùn)行一條500 t/a氧陰極中試生產(chǎn)線,2012年建成一條5 000 t/a氧陰極試驗(yàn)生產(chǎn)線,2013年,5萬(wàn)t/a氧陰極制燒堿工業(yè)化規(guī)模裝置在江西星火有機(jī)硅公司開(kāi)車運(yùn)行。2015年,濱化引進(jìn)伍德迪諾拉8萬(wàn)t/a氧陰極電解裝置正式開(kāi)車。
1.1.2 一次鹽水精制新技術(shù)
鹽水工序是保證氯堿裝置正常安全穩(wěn)定生產(chǎn)的重要工序,經(jīng)過(guò)其處理的鹽水質(zhì)量好壞直接影響電解槽及離子膜的使用壽命。傳統(tǒng)鹽水處理工藝自20世紀(jì)40年代至20世紀(jì)末基本沒(méi)有大的改進(jìn),精鹽水質(zhì)量也無(wú)進(jìn)一步的提高。近年來(lái),離子膜電解槽得到廣泛應(yīng)用,已逐步取代水銀電解槽、隔膜電解槽,由于離子膜電解槽對(duì)鹽水雜質(zhì)的要求更為嚴(yán)格,因此鹽水精制技術(shù)也隨之發(fā)展,由傳統(tǒng)的澄清桶工藝發(fā)展到有機(jī)膜、陶瓷膜過(guò)濾等工藝。
(1)有機(jī)膜過(guò)濾新技術(shù)
戈?duì)柟驹?0年代末期,推出了戈?duì)柲み^(guò)濾鹽水技術(shù),2000年戈?duì)柵c濱化公司合作開(kāi)發(fā)使用了預(yù)處理與膜過(guò)濾相配套的鹽水精制技術(shù),并在濱化工業(yè)化成功。2005年,戈?duì)柟就瞥龅膃PTFE濾元(ZF膜組件)首次在江蘇揚(yáng)農(nóng)化工工業(yè)化應(yīng)用。該技術(shù)由膜過(guò)濾器取代了砂濾器和碳素管過(guò)濾器,一次鹽水質(zhì)量更好,自動(dòng)化程度高,運(yùn)行費(fèi)用更低,運(yùn)行更穩(wěn)定,且避免了傳統(tǒng)工藝砂濾器帶來(lái)的SiO2污染問(wèn)題,工藝流程示意圖見(jiàn)圖1。
圖1 有機(jī)膜過(guò)濾工藝流程示意圖
除了美國(guó)戈?duì)柟镜母隊(duì)柲?,有機(jī)膜過(guò)濾工藝還有眾多其他類型過(guò)濾膜,例如美國(guó)頗爾公司的PE膜、凱膜公司的HVM膜、上海御隆公司的SF膜、上海麥駝科技的MAXUS大通膜等,這些膜過(guò)濾技術(shù)都在行業(yè)內(nèi)得到了較好的應(yīng)用。
(2)陶瓷膜過(guò)濾新技術(shù)
自2004年起,南京九思高科技有限公司開(kāi)始進(jìn)行無(wú)機(jī)陶瓷膜替代有機(jī)聚合物膜應(yīng)用于鹽水精制工藝的研究和開(kāi)發(fā),在2006年成功地開(kāi)發(fā)出了陶瓷膜法鹽水精制過(guò)濾技術(shù),2007年,首套陶瓷膜法過(guò)濾裝置在江西湖口新康達(dá)化工有限公司氯堿項(xiàng)目得到應(yīng)用。
九思陶瓷膜法鹽水精制過(guò)濾技術(shù)具有工藝流程短,設(shè)備少、占地少,投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn),該技術(shù)解決了有機(jī)聚合物膜對(duì)有機(jī)物、氫氧化鎂絮狀沉淀的敏感問(wèn)題,使反應(yīng)一步完成,省去了龐大的預(yù)處理器,工藝步驟大大簡(jiǎn)化,可使一次鹽水總投資節(jié)省35%以上,且設(shè)備操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定,不需要頻繁反沖和清洗,工藝流程示意圖見(jiàn)圖2。
圖2 陶瓷膜過(guò)濾工藝流程示意圖
(3)Hygien Wash鹽水過(guò)濾新技術(shù)
Hygien Wash一次鹽水精制工藝是布萊恩公司和美國(guó)戈?duì)柟韭?lián)合推出的新一代無(wú)預(yù)處理器一次鹽水精制工藝,該工藝使用了美國(guó)戈?duì)柟緦@夹g(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是取消了重力分離精制過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了有機(jī)膜一次過(guò)濾精制。
該工藝的特點(diǎn)是分兩步加入純堿和燒堿精制反應(yīng),采用全四氟中空過(guò)濾膜過(guò)濾鹽水,使用淡鹽水再生過(guò)濾膜。該工藝采用了戈?duì)柟咀钕冗M(jìn)的SST系列抗污染膜產(chǎn)品,99.99%的膜孔徑達(dá)到0.2 μm,具有非常高的過(guò)濾精度,實(shí)測(cè)精鹽水SS能夠穩(wěn)定運(yùn)行在0.1~0.2 mg/L。同時(shí)該工藝采用了微壓過(guò)濾,過(guò)濾壓力最高不超過(guò)0.45 bar,對(duì)于任何因素引起的泄漏會(huì)形成濾餅自修復(fù),不會(huì)引起鹽水的極度瞬間惡化現(xiàn)象,該技術(shù)工藝流程示意圖見(jiàn)圖3。
圖3 Hygien Wash膜過(guò)濾技術(shù)工藝流程示意圖
1.1.3 離子膜技術(shù)的進(jìn)步
離子交換膜是離子膜法電解技術(shù)的核心,長(zhǎng)期以來(lái),全氟離子膜生產(chǎn)技術(shù)被美國(guó)和日本壟斷,目前全世界主要有三家全氟離子膜生產(chǎn)商,美國(guó)杜邦、日本旭硝子、日本旭化成。隨著2009年國(guó)產(chǎn)第一張全氟離子膜在東岳集團(tuán)成功下線,2010年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,中國(guó)成為了世界上第三個(gè)具有全氟磺酸羧酸氯堿離子膜制造技術(shù)的國(guó)家。
(1)美國(guó)科慕Nafion離子膜
Nafion膜從最初的100系列、400系列、300系列、900系列,到2003年左右推出N-2020離子膜,2004年推出N-2030離子膜,2016年推出最新一代的N-2050離子膜。N-2050離子膜于2016年推向市場(chǎng),較上一代N-2030電壓低50~70 mV,電流效率、鹽水雜質(zhì)抵抗能力一樣,由于N-2050采用與N-2030相同的增強(qiáng)網(wǎng),因此機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性保持不變,不同型號(hào)Nafion離子膜的電壓和強(qiáng)度見(jiàn)圖4。
圖4 不同型號(hào)Nafion離子膜的電壓和強(qiáng)度
(2)日本旭硝子Flemion離子膜
目前旭硝子離子膜已發(fā)展到F-8080系列離子膜。F-8080系列離子膜采用了新一代樹(shù)脂,電壓相較于F-8020系列降低約50 mV,降低了磺酸層的含水率,進(jìn)一步提高了膜的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性,提高了離子膜的樹(shù)脂交換容量和離子通道均勻性,雜質(zhì)耐受能力更強(qiáng),尤其提高了抗Ca2+污染的能力,F(xiàn)lemion離子膜的發(fā)展歷史見(jiàn)圖5。
圖5 Flemion離子膜的發(fā)展歷史
(3)日本旭化成ACIPLEXTM-F離子膜
2006年,搭載著旭化成最新技術(shù)的F-6800系列問(wèn)世,較F-4403D撕裂強(qiáng)度提高20%,電壓下降30 mV,電流效率提高0.5%,由于對(duì)磺酸層、羧酸層樹(shù)脂進(jìn)行了改良,因此對(duì)雜質(zhì)的耐受性更高。目前市場(chǎng)上F-6800系列主要有F-6803、F-6805。據(jù)了解,目前旭化成已研制開(kāi)發(fā)出新一代離子膜F-7001,電壓比F-6803降低50 mV左右,目前正在小范圍測(cè)試,預(yù)計(jì)今年將推向市場(chǎng),旭化成離子膜的發(fā)展歷史見(jiàn)圖6。
圖6 旭化成離子膜的發(fā)展歷史
(4)國(guó)產(chǎn)東岳離子膜
東岳對(duì)全氟磺酸羧酸離子膜的研究始于2003年。2010年5月,2張DF-988離子膜在中化集團(tuán)滄州大化黃驊氯堿公司5 000 t/a級(jí)的實(shí)驗(yàn)裝置上試用。2012年?yáng)|岳推出DF-2801離子膜并在中鹽常州化工股份有限公司AZEC—F2—563型電解槽上投入運(yùn)行。2014年,DF-2806膜研發(fā)成功,2016年改進(jìn)后的新一代DF-2806開(kāi)始萬(wàn)噸裝置上進(jìn)行試驗(yàn)。2017年,DF-2807離子膜推向市場(chǎng),與國(guó)外同類型離子膜相比,無(wú)論是拉伸強(qiáng)度、爆破強(qiáng)度、耐撕裂性、耐折度都基本相同,雜質(zhì)耐受性上也基本達(dá)到國(guó)外同類型離子膜水平。據(jù)悉,東岳正在進(jìn)行下一代DF2808離子膜開(kāi)發(fā),預(yù)計(jì)2020年推向市場(chǎng),東岳離子膜的發(fā)展歷史見(jiàn)圖7。
圖7 東岳離子膜的發(fā)展歷史
1.1.4 三效逆流堿蒸發(fā)技術(shù)
雙效逆流蒸發(fā)工藝流程是目前氯堿行業(yè)中常見(jiàn)的離子膜法燒堿蒸發(fā)工藝,但是隨著企業(yè)對(duì)節(jié)能降耗的重視,越來(lái)越多的氯堿企業(yè)開(kāi)始采用更為先進(jìn)的三效逆流降膜蒸發(fā)工藝。三效逆流降膜蒸發(fā)與雙效逆流降膜蒸發(fā)相比較,由于更加充分地利用了生蒸汽冷凝液、50%堿液以及系統(tǒng)產(chǎn)生的二次蒸汽的熱量,能耗低、蒸汽利用率高、設(shè)備能力大,是一種比較節(jié)能、先進(jìn)的蒸發(fā)技術(shù)。雙效逆流降膜蒸發(fā)工藝生產(chǎn)1 t 50%液堿需要蒸汽0.78 t/t(折百堿),而三效逆流降膜蒸發(fā)技術(shù)每生產(chǎn)1 t 50%液堿需要蒸汽0.504 t/t(折百堿),這樣噸堿汽耗相比之下可節(jié)約0.28 t/t(折百堿),大大減少了蒸發(fā)裝置的運(yùn)行成本。
1.2.1 氯堿產(chǎn)能布局分析
(1)氯堿產(chǎn)能基本情況
2017年底,中國(guó)燒堿總產(chǎn)能4102萬(wàn)t,較2016年增加157萬(wàn)t(新增183.5萬(wàn)t,退出26.5萬(wàn)t)。企業(yè)平均產(chǎn)能由2013年的22萬(wàn)t提升到2017年的26萬(wàn)t,產(chǎn)業(yè)集中度進(jìn)一步提升。2017年燒堿產(chǎn)量3 365萬(wàn)t,同比增加5.4%,燒堿開(kāi)工率達(dá)82%,開(kāi)工率保持近年來(lái)高位,1990-2017年燒堿產(chǎn)能、產(chǎn)能增長(zhǎng)率走勢(shì)圖見(jiàn)圖8。
(2)燒堿生產(chǎn)規(guī)模向規(guī)?;?、大型化方向發(fā)展
長(zhǎng)期以來(lái)中國(guó)氯堿企業(yè)燒堿生產(chǎn)規(guī)模較小,在建國(guó)初期,生產(chǎn)規(guī)模大多為百噸級(jí)和千噸級(jí)水平。在改革開(kāi)放以后,氯堿生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步,引進(jìn)了大量國(guó)外先進(jìn)技術(shù),極大地推動(dòng)了氯堿行業(yè)的發(fā)展,氯堿企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模也不斷擴(kuò)大。在1988年時(shí),中國(guó)共有氯堿企業(yè)200余家,燒堿產(chǎn)量超過(guò)5萬(wàn)t/a的企業(yè)僅有13家,燒堿平均產(chǎn)能約1.6萬(wàn)t/a。自1999年開(kāi)始燒堿擴(kuò)產(chǎn)高潮,氯堿企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模普遍增大,到2008年時(shí)燒堿產(chǎn)能超過(guò)10萬(wàn)t/a的氯堿企業(yè)達(dá)到了101家,其中有9家超過(guò)了40萬(wàn)t/a,最大產(chǎn)能為新疆天業(yè)的60萬(wàn)t/a。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2017年底,中國(guó)共有約160家燒堿生產(chǎn)企業(yè),其中50家企業(yè)燒堿產(chǎn)能超過(guò)30萬(wàn)t/a,4家企業(yè)產(chǎn)能超過(guò)了100萬(wàn)t/a,氯堿企業(yè)平均產(chǎn)能達(dá)到了26萬(wàn)t/a。由此可以看出,中國(guó)氯堿企業(yè)呈現(xiàn)出了向規(guī)?;?、大型化發(fā)展的特點(diǎn),通過(guò)規(guī)模化、大型化發(fā)展,眾多規(guī)模小、技術(shù)落后的企業(yè)被淘汰,氯堿產(chǎn)業(yè)更加集中,更加大型化,更加具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。2017年燒堿產(chǎn)能前十名企業(yè)見(jiàn)表1。
(3)燒堿下游行業(yè)需求比重變遷
燒堿是最重要的基礎(chǔ)化工原料之一,廣泛應(yīng)用于輕工、化工、紡織、印染、冶金、石油和軍工等行業(yè)。燒堿最早的主要用途是制造肥皂。隨著石油化工等各行業(yè)的發(fā)展,燒堿使用范圍逐漸延伸。在化工行業(yè)中主要用于有機(jī)化工和無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品的生產(chǎn);在輕工行業(yè),燒堿主要用于造紙、纖維素漿的生產(chǎn),也用于生產(chǎn)肥皂、洗滌劑等;在紡織印染工業(yè)中,燒堿主要用作棉布退漿劑、煮煉劑和絲光劑;冶金行業(yè)主要用于氧化鋁的生產(chǎn)。
2007年,造紙、印染和化工行業(yè)為燒堿主要消耗用戶,燒堿消費(fèi)占比達(dá)67%。與此同時(shí),隨著中國(guó)電解鋁生產(chǎn)高速發(fā)展,氧化鋁需求直線上升,而新建和擴(kuò)建的氧化鋁項(xiàng)目基本上都是采用拜耳法,全部使用燒堿生產(chǎn),從而帶動(dòng)對(duì)燒堿需求大幅提升,2016年,氧化鋁耗堿比重從2007年的9%增加至34%。而傳統(tǒng)的燒堿下游用戶如造紙、印染等行業(yè),近年來(lái)受環(huán)保檢查力度加強(qiáng)以及外貿(mào)低迷等因素影響,對(duì)燒堿的需求下降,占燒堿下游行業(yè)的比重持續(xù)下降。其中造紙行業(yè)由于生產(chǎn)工藝的改進(jìn),堿回收率提高,因此耗堿量降低,也在一定程度上導(dǎo)致了燒堿需求量的下降。
近年來(lái)國(guó)家和地方政府陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)化解電解鋁過(guò)剩產(chǎn)能的文件,電解鋁、氧化鋁去產(chǎn)能正在拉開(kāi)序幕,而氧化鋁作為主要耗堿產(chǎn)品,去產(chǎn)能后將勢(shì)必減少燒堿市場(chǎng)需求,同時(shí)氧化鋁企業(yè)多配套氯堿,將會(huì)釋放部分燒堿進(jìn)入市場(chǎng),對(duì)燒堿市場(chǎng)造成影響,2007年與2016年燒堿下游需求比重比較見(jiàn)圖9。
圖9 2007年與2016年燒堿下游需求比重比較
(4)燒堿進(jìn)出口情況
在20世紀(jì)90年代以前,中國(guó)每年需要從國(guó)外進(jìn)口20~30萬(wàn)t的燒堿。90年代以后,隨著燒堿生產(chǎn)能力的提升,中國(guó)燒堿開(kāi)始供大于求,燒堿出口量開(kāi)始增多,成為燒堿凈出口國(guó)。在2004年以前,由于受世界經(jīng)濟(jì)不景氣的影響,中國(guó)燒堿的出口量較少。隨著世界經(jīng)濟(jì)的逐漸復(fù)蘇,以及中國(guó)燒堿產(chǎn)能的不斷擴(kuò)張,從2005年開(kāi)始,我國(guó)的燒堿出口量開(kāi)始大幅增加,燒堿產(chǎn)品出口保持較快增長(zhǎng),到2008年燒堿出口量突破了200萬(wàn)t。在2008年爆發(fā)金融危機(jī)后,燒堿需求疲軟,價(jià)格低迷,出口量在2009年、2010年出現(xiàn)大幅下降。在國(guó)外下游需求逐漸恢復(fù)后,2011-2014年,燒堿出口量基本維持在200萬(wàn)t左右。2015年開(kāi)始,在澳大利亞等國(guó)家需求量減少以及日本、韓國(guó)、印度等國(guó)低價(jià)燒堿的影響下,中國(guó)燒堿出口量開(kāi)始逐年走低。2017年,燒堿出口量降至自2008年以來(lái)的新低,其中主要原因是氧化鋁行業(yè)對(duì)燒堿需求量增加,國(guó)內(nèi)燒堿市場(chǎng)行情走高,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)燒堿出口量大幅減少。1995-2017年燒堿進(jìn)出口情況見(jiàn)圖10。
圖10 1995-2017年燒堿進(jìn)出口情況
1.2.2 原料分析
氯堿生產(chǎn)的最主要原料是原鹽,在中國(guó),原鹽來(lái)源可分3類,以海水為原料曬制而得的“海鹽”;開(kāi)采現(xiàn)代鹽湖礦加工制得的“湖鹽”;開(kāi)采地下天然鹵水或古代巖鹽礦床加工制得的“井礦鹽”。
(1)原鹽行業(yè)布局發(fā)展情況
原鹽行業(yè)布局發(fā)展變化受到沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,海鹽區(qū)灘曬土地紛紛被征用,用于改建開(kāi)發(fā)區(qū)或港口,海鹽生產(chǎn)面積日益縮?。欢}受運(yùn)輸條件限制,難以大規(guī)模發(fā)展;井礦鹽因其生產(chǎn)穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)較好等特點(diǎn),在兩堿工業(yè)用鹽市場(chǎng)所占份額日益加大。伴隨中西部氯堿企業(yè)的崛起,原鹽生產(chǎn)從東部沿海向中部地區(qū)轉(zhuǎn)移。
(2)供應(yīng)現(xiàn)狀
自2008年以來(lái),中國(guó)原鹽產(chǎn)能穩(wěn)步增長(zhǎng),但增長(zhǎng)率相對(duì)于2003-2007年整體有所下降。近年來(lái),原鹽產(chǎn)能的增加主要源自于燒堿、純堿行業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張,然而受產(chǎn)能過(guò)剩、結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響,近年來(lái)兩堿行業(yè)產(chǎn)能增速有顯著下降,其中燒堿產(chǎn)能增速更是達(dá)到十年來(lái)最低值,需求增速的減緩直接導(dǎo)致原鹽產(chǎn)能增速放緩,甚至出現(xiàn)下降。
截至2017年底,中國(guó)原鹽產(chǎn)能達(dá)到11075萬(wàn)t/a,較2016年同比減少0.4%。其中海鹽產(chǎn)能3 750萬(wàn)t,較去年同比減少1.3%;湖鹽產(chǎn)能1 190萬(wàn)t;井礦鹽產(chǎn)能6135萬(wàn)t,和2016年持平。2012-2017年我國(guó)原鹽產(chǎn)能情況見(jiàn)圖11。
2017年中國(guó)原鹽產(chǎn)量8 975萬(wàn)t,較2016年同比增加2.4%。其中海鹽產(chǎn)量2 759萬(wàn)t,較2016年同比增加3.1%;井礦鹽產(chǎn)量5 083萬(wàn)t,較2016年同比增加12.1%;湖鹽產(chǎn)量1 133萬(wàn)t,較2016年同比增加2%。行業(yè)開(kāi)工率達(dá)到81%。2017年我國(guó)原鹽產(chǎn)量情況見(jiàn)圖12。
圖11 2012-2017年我國(guó)原鹽產(chǎn)能情況(單位:萬(wàn)t/a)
圖12 2017年中國(guó)原鹽產(chǎn)量情況(單位:萬(wàn)t/a)
(3)需求情況
中國(guó)原鹽主要下游兩堿生產(chǎn)用鹽占較大比重,份額約在8成以上,其中燒堿行業(yè)占比50%左右。兩堿行業(yè)的整體運(yùn)行走勢(shì)對(duì)原鹽行業(yè)的發(fā)展起到關(guān)鍵性影響。中國(guó)兩堿工業(yè)特別是燒堿工業(yè)的迅猛發(fā)展,拉動(dòng)和刺激了原鹽的生產(chǎn)與發(fā)展。目前中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的原鹽生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó),許多地區(qū)依托鹽鹵資源建設(shè)鹽化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)或集聚區(qū),原鹽成為中國(guó)化學(xué)工業(yè)最為重要的基礎(chǔ)原料之一。由于鹽化工主要裝置產(chǎn)出原料的基礎(chǔ)化、規(guī)?;⒓夹g(shù)成熟等多重因素,許多化工園區(qū)涉及鹽化工產(chǎn)業(yè),并通過(guò)規(guī)劃和設(shè)計(jì),將鹽化工與石油化工、煤化工、精細(xì)化工、新材料化工等相結(jié)合,期望依托國(guó)內(nèi)豐富的鹽鹵資源做大、做強(qiáng)化工園區(qū)或化工集聚區(qū),在一定程度上拉動(dòng)和刺激了中國(guó)原鹽的生產(chǎn)與消費(fèi)。近年來(lái)原鹽產(chǎn)量及燒堿用鹽量情況見(jiàn)圖13。
(4)進(jìn)出口情況
2017年中國(guó)進(jìn)口鹽965萬(wàn)t,其中工業(yè)鹽926萬(wàn)t,較2016年同比增長(zhǎng)95%左右,為歷史同期最高。其中從印度進(jìn)口660萬(wàn)t,占71%;從澳大利亞進(jìn)口186萬(wàn)t,占20%。2017年中國(guó)出口鹽為134萬(wàn)t,其中工業(yè)鹽89.9萬(wàn)t,較2016年同比增長(zhǎng)67.5%。
圖13 近年來(lái)原鹽產(chǎn)量及燒堿用鹽量情況
2017年原鹽進(jìn)口量迅猛增長(zhǎng)主要受三方面因素的影響:一是中國(guó)燒堿、純堿行業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增加,促使原鹽需求量也隨之上升;二是中國(guó)沿海地區(qū),尤其是華北、華東一帶的海鹽灘曬土地面積萎縮,加之天氣條件苛刻,海鹽產(chǎn)量同比下降,促使東部沿海地區(qū)的兩堿企業(yè)加大了進(jìn)口鹽采購(gòu)力度;三是國(guó)內(nèi)原鹽價(jià)格總體高位持穩(wěn),而進(jìn)口鹽到離岸價(jià)格具有一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)原鹽進(jìn)出口情況見(jiàn)表2。
表2 近年來(lái)原鹽進(jìn)出口情況
1.2.3 區(qū)域發(fā)展情況分析
(1)燒堿區(qū)域產(chǎn)能現(xiàn)狀
中國(guó)燒堿產(chǎn)能主要分布在華東地區(qū)(山東、江蘇、浙江)、西北地區(qū)(內(nèi)蒙、新疆、寧夏)以及華北地區(qū)(河北、山西)。這三個(gè)區(qū)域燒堿產(chǎn)能的比例占到全國(guó)總產(chǎn)能的80%左右。西北地區(qū)產(chǎn)能集中度相對(duì)較高,單個(gè)企業(yè)平均裝置規(guī)模在30萬(wàn)t/a以上。華北和華東地區(qū)是傳統(tǒng)的氯堿生產(chǎn)地,該地區(qū)氯堿生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量眾多,單個(gè)企業(yè)規(guī)模相對(duì)較小。
華東地區(qū)依托下游產(chǎn)業(yè)的需求(印染、造紙、氧化鋁等)支撐和相對(duì)便利的外貿(mào)條件,便于燒堿消化,在燒堿行業(yè)中占比較高。在燒堿行業(yè)中占比一直維持在一半以上。但受整體產(chǎn)業(yè)向西轉(zhuǎn)移的影響,近十年所占比重略有降低。
華北地區(qū)氯堿企業(yè)配套耗氯產(chǎn)品品種較多,液氯消耗能力較強(qiáng),堿氯平衡問(wèn)題比較輕,此外地理位置的優(yōu)勢(shì)也使得華北燒堿出口外銷方面有一定的優(yōu)勢(shì)。
西北地區(qū)氯堿產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,在中國(guó)氯堿工業(yè)整體布局當(dāng)中的重要地位日益突出,由于有電石、煤礦的資源和能源優(yōu)勢(shì),成本方面的優(yōu)勢(shì)較為突出,依托資源優(yōu)勢(shì)建設(shè)大型化、一體化配套項(xiàng)目已成為西部地區(qū)氯堿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要特點(diǎn),氯堿產(chǎn)能增加較快。近幾年產(chǎn)能比重大幅增加,從2007年的13%增加至23%。2017年燒堿區(qū)域產(chǎn)能分布圖見(jiàn)圖14。
圖14 2017年燒堿區(qū)域產(chǎn)能分布圖
(2)各省份燒堿生產(chǎn)情況
據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年全國(guó)共有7個(gè)省份燒堿產(chǎn)量超過(guò)100萬(wàn)t。山東省以年產(chǎn)量897.2萬(wàn)t位居榜首。排名第二的是江蘇省,全年燒堿產(chǎn)量為364.8萬(wàn)t。內(nèi)蒙古燒堿產(chǎn)量為326.58萬(wàn)t排名第三。從增速來(lái)看,2017年燒堿產(chǎn)量累計(jì)增速最快的是廣西,廣西燒堿產(chǎn)量達(dá)95.74萬(wàn)t,累計(jì)增長(zhǎng)107.23%。其次為寧夏,寧夏燒堿產(chǎn)量累計(jì)增速為41.41%。2017年燒堿產(chǎn)量超過(guò)100萬(wàn)t省份見(jiàn)表3。
表3 2017年燒堿產(chǎn)量超過(guò)100萬(wàn)t省份
(3)氯堿企業(yè)分布不勻,區(qū)域發(fā)展不平衡
中國(guó)除北京、西藏、海南以外的28個(gè)省、直轄市、自治區(qū)都有氯堿生產(chǎn)廠。但由于中國(guó)地域遼闊,區(qū)域間經(jīng)濟(jì)水平不同,氯堿市場(chǎng)情況存在相當(dāng)大的差異,造成各地氯堿發(fā)展不平衡。山東當(dāng)?shù)赜性}的資源,充足的電力,四通八達(dá)的交通運(yùn)輸優(yōu)勢(shì),使山東成為燒堿擴(kuò)容速度最快的省份,燒堿產(chǎn)能穩(wěn)居全國(guó)第一。江蘇也憑借其豐富的鹽資源,燒堿產(chǎn)能居次。西部地區(qū)有豐富的煤炭、電力、天然氣等資源燒堿生產(chǎn)規(guī)??焖倥蛎?。
目前山東省的氯堿企業(yè)有37家,燒堿生產(chǎn)能力占全國(guó)的25%以上;而有的省份燒堿企業(yè)數(shù)量較少,規(guī)模較小,如青海、甘肅、吉林等。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2017年底,國(guó)內(nèi)燒堿生產(chǎn)能力居前的有山東、江蘇、內(nèi)蒙古、新疆、浙江、河南6省,其燒堿生產(chǎn)能力占國(guó)內(nèi)燒堿總生產(chǎn)能力的65%。這些地區(qū)的氯堿均無(wú)法在本地完全消化,只能運(yùn)輸?shù)洁徑蚋h(yuǎn)地區(qū)銷售,且產(chǎn)量越大,銷售的地域范圍也越大,導(dǎo)致銷售成本增大,影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1.2.4 堿氯不平衡情況分析
堿氯不平衡矛盾一直以來(lái)都是氯堿行業(yè)的痼疾。在20世紀(jì)80年代,是以堿定氯,通常把氯氣作為生產(chǎn)燒堿的副產(chǎn)品,而到了20世紀(jì)90年代,由于氯產(chǎn)品的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,逐步發(fā)展為以氯定堿。由于近年來(lái)中國(guó)氯堿產(chǎn)能的盲目擴(kuò)張,使燒堿產(chǎn)能增長(zhǎng)過(guò)快,而下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后,氯與堿的需求不平衡問(wèn)題越來(lái)越突出[2]。2011年氯堿行業(yè)經(jīng)歷了典型的以堿補(bǔ)氯的生產(chǎn)階段,燒堿價(jià)格在國(guó)內(nèi)外多方因素影響下保持全年堅(jiān)挺,但是商品液氯銷售困難,下游耗氯產(chǎn)品如聚氯乙烯企業(yè)也出現(xiàn)了大面積虧損。自2016年下半年開(kāi)始,氯堿失衡的情況再度出現(xiàn),在燒堿市場(chǎng)火爆的同時(shí),液氯市場(chǎng)卻因下游需求不振而持續(xù)低迷。由于耗氯產(chǎn)品對(duì)氯堿行業(yè)的堿氯平衡起著決定性作用,因此開(kāi)發(fā)耗氯產(chǎn)品,圍繞氯延伸產(chǎn)業(yè)鏈,是氯堿行業(yè)當(dāng)前需要深入研究和認(rèn)真探討的重要課題。
近年來(lái)由于以氧化鋁為代表的下游行業(yè)快速增長(zhǎng),中國(guó)燒堿消費(fèi)增長(zhǎng)較快,但耗氯產(chǎn)品普遍增長(zhǎng)相對(duì)較為平緩,這就造成了“堿長(zhǎng)氯短”、“以堿補(bǔ)氯”的堿氯失衡現(xiàn)象,2018年這種失衡愈加嚴(yán)重和明顯。
(未完待續(xù))