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贵州磷化工产业转型升级,高质量绿色发展战略研讨

            匡国明,贵州省化学工业协会
磷肥与复肥 2020年1月,第35卷第1期:1-4页

1 贵州磷化工产业发展现状

目前,贵州省磷化工产业已形成磷肥、磷复肥、磷酸盐及高端新型肥料、黄磷及其下游磷化物产品上规模的现代化国家级产业基地,全省现有磷化工生产企业 100余家,生产磷及磷化工产品近百种。过去 30 年,贵州省磷化工产业发展迅速,并取得了较大的成就,奠定了高质量绿色发展的产业基础。

磷化工已成为贵州省的优势特色产业和支柱产业,预计2019年全省化工行业将实现销售收入1350亿元,其中磷化工行业销售收入约 1 100亿元,约占全省化工销售收入的80%2018年贵州磷肥产量P2O5 261.4t,占全国磷肥总产量的15.41%,居全国第三;黄磷产量 17.43 t,占全国总产量的18.26%,较上年减少 5.1%。贵州省在高浓度磷复肥、净化磷酸、磷矿伴生资源的回收、黄磷及“三废”的资源化利用等方面的装置水平、生产能力等在国内已经占有不可替代的地位。

贵州磷化工基地主要由贵州磷化 (集团) 有限责任公司旗下的瓮福 (集团) 有限责任公司 (以下简称瓮福) 和开磷控股 (集团) 有限责任公司 (以下简称开磷) 2个板块组成,瓮福和开磷是贵州省和我国磷化工行业的 2张名片,在国内外享有较高的声誉和知名度,技术装备、研发能力和磷石膏资源综合利用水平等走在全国前列。二磷企业整合重组成贵州磷化 (集团) 有限责任公司后,提出以磷资源为核心要素,挖掘产业链共生耦合价值,形成磷及磷化工、氟硅产业、煤化工、绿色新型建材、生产型服务业、资产管理几个版块的理念,逐步由传统制造业向中高端制造业和生产型服务业转型。

瓮福坚持创新驱动发展,在二水法萃取磷酸、净化磷酸、利用磷酸副产氟硅酸制无水氟化氢、提碘等磷矿伴生资源回收及大型硫酸装置等的生产能力、技术水平方面均处于国内外领先水平。建成全球首套 2 t/a 磷矿伴生氟资源生产无水氟化氢装置,100 t/a磷矿伴生碘回收装置,国内首套10t/a湿法磷酸净化装置、5t/a热法黄磷干法排渣装置等。

贵州省其他磷化工企业的部分技术创新成果处于国内领先水平,如贵州川恒化工股份有限公司的半水法萃取磷酸、重过磷酸钙法饲料磷酸一钙技术,贵州金正大生态工程有限公司的磷石膏制硫酸副产土壤改良剂技术,贵州芭田生态工程有限公司的冷冻法硝酸磷肥生产技术,贵州省瓮安兴农磷化工有限责任公司的利用黄磷尾气生产钙镁磷肥技术。

2 贵州磷化工产业发展中存在的问题

高质量绿色发展要求改变过去以投资增量拉动发展的模式,做到“创新驱动、节能减排、提质增效”。贵州磷化工产业虽然取得了重大成就,但传统磷化工产业几乎全部产能过剩,面临新的形势,必须找出贵州磷化工产业过去 30 多年发展中存在的问题,从而制定高质量绿色发展战略。

2.1 贵州磷化工产业经济效益差

贵州磷化工产业每年销售收入都在 1 000 亿元左右,而利润从未超过 20 亿元,利润率不到 2%。据不完全统计,2017 年全省化工行业销售收入 1237亿元,利润17亿元,其中磷化工行业销售收入1 100 亿元,利润 9.8 亿元,利润率不到 1%。其中瓮福销售收入 415.6 亿元,利润 2.3 亿元,利润率0.5%;开磷销售收入412.5亿元,利润2.7亿元,利润率0.65%2018年全省磷化工行业主营业务收入800亿元,利润28亿元,利润率3.5%,其中,开磷销售收入 365 亿元,利润 2.3 亿元,利润率 0.7%;瓮福销售收入 409 亿元,利润 5.3 亿元,利润率1.2%。而国外同类型企业利润率均在 5% 以上。因此,如何提高贵州磷化工产业的经济效益,是高质量发展必须解决的问题。

2.2 贵州磷化工生产技术路线单一

目前,贵州磷化工生产技术路线几乎全部是硫酸分解磷矿,二水法生产磷酸,再加工成磷复肥或磷酸盐产品。全省二水法磷酸产能 (以P2O5计) 约为 300 t/a,基本是配套生产磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸盐等产品。首先,贵州省硫酸法生产工艺每年排放磷石膏 (干基) 1 500t,由于二水法石膏杂质 PF 含量高,资源化利用难度大,环保压力大,限制了硫酸法磷化工的发展,特别是磷石膏“以渣定产”政策出台后,贵州省磷化工原有产能都很难发挥,新增产能更成问题;其次,硫酸法生产的磷酸产品质量差,可用于生产传统的磷复肥,但生产高端磷复肥及磷化工产品时需要净化;再次,二水法生产的磷酸浓度低,需浓缩后方能使用,能耗高。从发展新型磷复肥及高端磷化工产品、磷石膏资源化利用和节能减排角度来看,二水法磷酸技术路线有一定的缺陷。生产磷化工产品的方法有硫酸法、盐酸法、硝酸法、电热法等,贵州省煤、磷、电资源丰富,在生产技术路线选择上应根据原材料及资源优势、产品对磷酸质量的要求和“三废”资源化利用综合考虑,逐步改变技术路线单一的局面。

2.3 贵州省磷化工原料路线不合理

1 磷矿资源利用不合理

贵州磷化工P2O5产能 400 t/a,年消耗磷精矿(wP2O5)≥ 30%)约1 500t,每年外运磷精矿2 000 t 以上,而相应副产中低品位磷矿 wP2O5 20%)约1 500t未能利用,资源浪费严重。

2 硫黄依赖进口

由于贵州磷化工技术路线基本上是硫酸法,而贵州省是“富磷缺硫”的省份,硫资源是贵州的短板,生产硫酸所需的原料硫黄全靠进口。每年进口硫黄约 260 t,不符合国家“平”“战”结合的发展战略。

3 贵州煤、电、磷资源优势未能发挥

贵州煤、电、磷资源丰富,但在过去 30 多年展中未能充分发挥其优势。特别是贵州电力资源供大于求,电能严重过剩,在南方大力发展清洁能源的时候,贵州电能的出路更成问题。热法磷化工产业可直接利用中低品位磷矿,且电耗高,但未得到很好的发展。

4 贵州省磷化工产品结构不合理

贵州磷化工产业中80%以上的产品是肥料级磷酸一铵和磷酸二铵,新型肥料、饲料磷酸盐、工业磷酸盐等占比不到20%,高端磷化工产品更少,不能满足新型农业及工业对磷化工产业的需求;一些高端磷化工产品在技术上还需要攻关,一些新型肥料还需要开发。

3 贵州磷化工产业高质量绿色发展的途径

高质量发展应包括 2个内涵:生态文明与高效益、高效率。贵州经过 30 多年的建设,虽然建成我国乃至世界上最大的现代化磷化工生产基地和出口基地,但经济效益差,能源消耗大,生产技术路线单一,原料路线不合理,这些问题迫切需要解决,具体途径如下。

1 技术路线节能减排、升级改造

从发展新型肥料和高端精细磷化工产品对磷酸质量的要求以及磷石膏资源化利用来看,二水法生产磷酸已不适应发展的需求。根据企业发展的需要,应将二水法萃取磷酸工艺改造成二水-半水法或半水-二水法工艺,改造后由于 2 次结晶除去杂质,磷收率提高,磷酸纯度高,磷石膏杂质少,可直接利用,达到节能减排、提质增效的目的。

2 充分发挥贵州煤、电、磷资源优势,适当发展硝酸法技术路线

硝酸法分解磷矿技术路线的优点是:

①利用贵州当地煤、磷、电资源优势,有利于“平”“战”结合;

②利用硝酸的化学能分解磷矿不产生磷石膏,所产生的硝酸钙可转化为硝酸盐产品;

③利用硝酸的化学能分解磷矿,节约能源;

④利用硝酸分解磷矿生产的硝基复合肥含有硝态氮、铵态氮和速效磷,能被植物迅速吸收,加速植物根系生长,铵态氮被土壤吸收,减少挥发损失,提高利用率。

在“十四五”期间,贵州磷化工产业不能再走硫酸法的技术路线,应依托贵州煤、磷、电资源优势发展硝酸法分解磷矿的技术路线,特别在织金磷矿的开发规划中应得到重视。

3 充分利用贵州过剩的电力和中低品位磷矿

发展热法磷化工

贵州电力资源丰富,全省装机容量 6 000 kW,自用约 2 000 kW,每年约 4 000 kW 容量供应南方各省。由于南方各省大力发展清洁能源、核能源,贵州电力外输减少,供大于求的局面越来越严重,特别是在丰水期,大量电力浪费。同时,贵州每年约1 500t中低品位磷矿未加利用。中低品位磷矿利用最好的途径是电热法生产黄磷,每吨黄磷消耗中低品位磷矿 20 t左右,因此利用贵州富余的电力和中低品位磷矿生产黄磷,进一步生产热法磷化工产品,具有很重要的战略意义和经济意义。

4 优化磷化工产业结构

贵州磷化工产业产品结构单一,80%以上产品为磷酸一铵、磷酸二铵,为满足现代农业发展的需要,必须对现有磷复肥品种结构进行优化升级。应依托现有的大型骨干磷复肥企业在做强做精的基础上,延长产业链,实施氮磷结合 、矿肥结合、矿化结合、肥化结合及湿热并举的产业结构调整方针。

磷复肥优化升级应以提高化肥利用率,减少水资源浪费的新型磷复肥作为品种优化的方向,生产功能肥、专用肥、高效环保的新品种等。在具体品种上应首先考虑硝基 (磷) 复合肥、聚磷酸铵、磷酸脲等品种,并将现有品种往全溶性方向发展,从肥料级升级为工业级,提高产品附加值。

磷酸盐产业的优化方向是用新工艺、新技术改造传统产业,同时开发高端磷酸盐产品。目前,国内外用量最大的还是传统的磷酸盐产品 (如含磷酸,焦磷酸,钠、钾、钙、镁、铝、锌、铵等的聚磷酸盐类),但国内这类磷酸盐产品产能过剩,市场饱和,国家限制发展,因此这类产品重点应在技术路线、原料路线、生产工艺方向进行创新,以提高产品质量、降低成本、节能降耗为主要目标。

4 保障措施

1 政策支持,中低品位磷矿、工业“三废”资源利用的技术创新产品在税收上应予以减免优惠;

2 鼓励企业退出传统附加值低的产业,转向附加值高的产业;

3 积极推进磷化工制造业的数字化、智能化建设;

4 加大研发投入,推进产学研结合,要在“用”字上狠下功夫,只有用才能进入市场,加快成果产业化;

5 加快建设国有企业现代企业制度和法人治理结构改革,形成灵活高效的市场化经营机制,激发国有企业的活力,提高市场竞争力。


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