匡國明
(貴州省化學工業(yè)協(xié)會,貴州 貴陽 550002)
目前,貴州省磷化工產業(yè)已形成磷肥、磷復肥、磷酸鹽及高端新型肥料、黃磷及其下游磷化物產品上規(guī)模的現(xiàn)代化國家級產業(yè)基地,全省現(xiàn)有磷化工生產企業(yè)100 余家,生產磷及磷化工產品近百種。過去30 年,貴州省磷化工產業(yè)發(fā)展迅速,并取得了較大的成就[1],奠定了高質量綠色發(fā)展的產業(yè)基礎。
磷化工已成為貴州省的優(yōu)勢特色產業(yè)和支柱產業(yè),預計2019年全省化工行業(yè)將實現(xiàn)銷售收入1 350 億元,其中磷化工行業(yè)銷售收入約1 100 億元,約占全省化工銷售收入的80%。2018年貴州磷肥產量P2O5261.4萬t,占全國磷肥總產量的15.41%,居全國第三;黃磷產量17.43 萬t,占全國總產量的18.26%,較上年減少5.1%。貴州省在高濃度磷復肥、凈化磷酸、磷礦伴生資源的回收、黃磷及“三廢”的資源化利用等方面的裝置水平、生產能力等在國內已經占有不可替代的地位。
貴州磷化工基地主要由貴州磷化(集團)有限責任公司旗下的甕福(集團)有限責任公司(以下簡稱甕福)和開磷控股(集團)有限責任公司(以下簡稱開磷)2 個板塊組成,甕福和開磷是貴州省和我國磷化工行業(yè)的2 張名片,在國內外享有較高的聲譽和知名度,技術裝備、研發(fā)能力和磷石膏資源綜合利用水平等走在全國前列。二磷企業(yè)整合重組成貴州磷化(集團)有限責任公司后,提出以磷資源為核心要素,挖掘產業(yè)鏈共生耦合價值,形成磷及磷化工、氟硅產業(yè)、煤化工、綠色新型建材、生產型服務業(yè)、資產管理幾個版塊的理念,逐步由傳統(tǒng)制造業(yè)向中高端制造業(yè)和生產型服務業(yè)轉型。
甕福堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展,在二水法萃取磷酸、凈化磷酸、利用磷酸副產氟硅酸制無水氟化氫、提碘等磷礦伴生資源回收及大型硫酸裝置等的生產能力、技術水平方面均處于國內外領先水平。建成全球首套2 萬t/a 磷礦伴生氟資源生產無水氟化氫裝置,100 t/a磷礦伴生碘回收裝置,國內首套10萬t/a濕法磷酸凈化裝置、5萬t/a熱法黃磷干法排渣裝置等[2]。
貴州省其他磷化工企業(yè)的部分技術創(chuàng)新成果處于國內領先水平,如貴州川恒化工股份有限公司的半水法萃取磷酸、重過磷酸鈣法飼料磷酸一鈣技術,貴州金正大生態(tài)工程有限公司的磷石膏制硫酸副產土壤改良劑技術,貴州芭田生態(tài)工程有限公司的冷凍法硝酸磷肥生產技術,貴州省甕安興農磷化工有限責任公司的利用黃磷尾氣生產鈣鎂磷肥技術。
高質量綠色發(fā)展要求改變過去以投資增量拉動發(fā)展的模式,做到“創(chuàng)新驅動、節(jié)能減排、提質增效”。貴州磷化工產業(yè)雖然取得了重大成就,但傳統(tǒng)磷化工產業(yè)幾乎全部產能過剩,面臨新的形勢,必須找出貴州磷化工產業(yè)過去30 多年發(fā)展中存在的問題,從而制定高質量綠色發(fā)展戰(zhàn)略。
貴州磷化工產業(yè)每年銷售收入都在1 000 億元左右,而利潤從未超過20 億元,利潤率不到2%。據(jù)不完全統(tǒng)計,2017 年全省化工行業(yè)銷售收入1 237 億元,利潤17億元,其中磷化工行業(yè)銷售收入1 100 億元,利潤9.8 億元,利潤率不到1%。其中甕福銷售收入415.6 億元,利潤2.3 億元,利潤率0.5%;開磷銷售收入412.5億元,利潤2.7億元,利潤率0.65%。2018 年全省磷化工行業(yè)主營業(yè)務收入800億元,利潤28億元,利潤率3.5%,其中,開磷銷售收入365 億元,利潤2.3 億元,利潤率0.7%;甕福銷售收入409 億元,利潤5.3 億元,利潤率1.2%。而國外同類型企業(yè)利潤率均在5%以上。因此,如何提高貴州磷化工產業(yè)的經濟效益,是高質量發(fā)展必須解決的問題。
目前,貴州磷化工生產技術路線幾乎全部是硫酸分解磷礦,二水法生產磷酸,再加工成磷復肥或磷酸鹽產品。全省二水法磷酸產能(以P2O5計)約為300 萬t/a,基本是配套生產磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸鹽等產品。首先,貴州省硫酸法生產工藝每年排放磷石膏(干基)約1 500萬t,由于二水法石膏雜質(P、F)含量高,資源化利用難度大,環(huán)保壓力大,限制了硫酸法磷化工的發(fā)展,特別是磷石膏“以渣定產”政策出臺后,貴州省磷化工原有產能都很難發(fā)揮,新增產能更成問題;其次,硫酸法生產的磷酸產品質量差,可用于生產傳統(tǒng)的磷復肥,但生產高端磷復肥及磷化工產品時需要凈化;再次,二水法生產的磷酸濃度低,需濃縮后方能使用,能耗高。從發(fā)展新型磷復肥及高端磷化工產品、磷石膏資源化利用和節(jié)能減排角度來看,二水法磷酸技術路線有一定的缺陷。生產磷化工產品的方法有硫酸法、鹽酸法、硝酸法、電熱法等,貴州省煤、磷、電資源豐富,在生產技術路線選擇上應根據(jù)原材料及資源優(yōu)勢、產品對磷酸質量的要求和“三廢”資源化利用綜合考慮,逐步改變技術路線單一的局面。
1) 磷礦資源利用不合理
貴州磷化工P2O5產能400 萬t/a,年消耗磷精礦(w(P2O5)≥30%)約1 500萬t,每年外運磷精礦2 000萬t 以上,而相應副產中低品位磷礦(w(P2O5)≤20%)約1 500萬t未能利用,資源浪費嚴重。
2) 硫黃依賴進口
由于貴州磷化工技術路線基本上是硫酸法,而貴州省是“富磷缺硫”的省份,硫資源是貴州的短板,生產硫酸所需的原料硫黃全靠進口。每年進口硫黃約260 萬t,不符合國家“平”“戰(zhàn)”結合的發(fā)展戰(zhàn)略。
3) 貴州煤、電、磷資源優(yōu)勢未能發(fā)揮
貴州煤、電、磷資源豐富,但在過去30 多年發(fā)展中未能充分發(fā)揮其優(yōu)勢。特別是貴州電力資源供大于求,電能嚴重過剩,在南方大力發(fā)展清潔能源的時候,貴州電能的出路更成問題。熱法磷化工產業(yè)可直接利用中低品位磷礦,且電耗高,但未得到很好的發(fā)展。
4) 貴州省磷化工產品結構不合理
貴州磷化工產業(yè)中80%以上的產品是肥料級磷酸一銨和磷酸二銨,新型肥料、飼料磷酸鹽、工業(yè)磷酸鹽等占比不到20%,高端磷化工產品更少,不能滿足新型農業(yè)及工業(yè)對磷化工產業(yè)的需求;一些高端磷化工產品在技術上還需要攻關,一些新型肥料還需要開發(fā)。
高質量發(fā)展應包括2 個內涵:生態(tài)文明與高效益、高效率。貴州經過30 多年的建設,雖然建成我國乃至世界上最大的現(xiàn)代化磷化工生產基地和出口基地,但經濟效益差,能源消耗大,生產技術路線單一,原料路線不合理,這些問題迫切需要解決,具體途徑如下。
1) 技術路線節(jié)能減排、升級改造
從發(fā)展新型肥料和高端精細磷化工產品對磷酸質量的要求以及磷石膏資源化利用來看,二水法生產磷酸已不適應發(fā)展的需求。根據(jù)企業(yè)發(fā)展的需要,應將二水法萃取磷酸工藝改造成二水-半水法或半水-二水法工藝,改造后由于2 次結晶除去雜質,磷收率提高,磷酸純度高,磷石膏雜質少,可直接利用,達到節(jié)能減排、提質增效的目的。
2) 充分發(fā)揮貴州煤、電、磷資源優(yōu)勢,適當發(fā)展硝酸法技術路線
硝酸法分解磷礦技術路線的優(yōu)點是:
①利用貴州當?shù)孛?、磷、電資源優(yōu)勢,有利于“平”“戰(zhàn)”結合;
②利用硝酸的化學能分解磷礦不產生磷石膏,所產生的硝酸鈣可轉化為硝酸鹽產品;
③利用硝酸的化學能分解磷礦,節(jié)約能源;
④利用硝酸分解磷礦生產的硝基復合肥含有硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和速效磷,能被植物迅速吸收,加速植物根系生長,銨態(tài)氮被土壤吸收,減少揮發(fā)損失,提高利用率。
在“十四五”期間,貴州磷化工產業(yè)不能再走硫酸法的技術路線,應依托貴州煤、磷、電資源優(yōu)勢發(fā)展硝酸法分解磷礦的技術路線,特別在織金磷礦的開發(fā)規(guī)劃中應得到重視。
3) 充分利用貴州過剩的電力和中低品位磷礦發(fā)展熱法磷化工
貴州電力資源豐富,全省裝機容量6 000 萬kW,自用約2 000 萬kW,每年約4 000 萬kW 容量供應南方各省。由于南方各省大力發(fā)展清潔能源、核能源,貴州電力外輸減少,供大于求的局面越來越嚴重,特別是在豐水期,大量電力浪費。同時,貴州每年約1 500萬t中低品位磷礦未加利用。中低品位磷礦利用最好的途徑是電熱法生產黃磷,每噸黃磷消耗中低品位磷礦20 t左右,因此利用貴州富余的電力和中低品位磷礦生產黃磷,進一步生產熱法磷化工產品,具有很重要的戰(zhàn)略意義和經濟意義。
4) 優(yōu)化磷化工產業(yè)結構
貴州磷化工產業(yè)產品結構單一,80%以上產品為磷酸一銨、磷酸二銨,為滿足現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的需要,必須對現(xiàn)有磷復肥品種結構進行優(yōu)化升級。應依托現(xiàn)有的大型骨干磷復肥企業(yè)在做強做精的基礎上,延長產業(yè)鏈,實施氮磷結合、礦肥結合、礦化結合、肥化結合及濕熱并舉的產業(yè)結構調整方針[1]。
磷復肥優(yōu)化升級應以提高化肥利用率,減少水資源浪費的新型磷復肥作為品種優(yōu)化的方向,生產功能肥、專用肥、高效環(huán)保的新品種等。在具體品種上應首先考慮硝基(磷)復合肥、聚磷酸銨、磷酸脲等品種,并將現(xiàn)有品種往全溶性方向發(fā)展,從肥料級升級為工業(yè)級,提高產品附加值。
磷酸鹽產業(yè)的優(yōu)化方向是用新工藝、新技術改造傳統(tǒng)產業(yè),同時開發(fā)高端磷酸鹽產品。目前,國內外用量最大的還是傳統(tǒng)的磷酸鹽產品(如含磷酸,焦磷酸,鈉、鉀、鈣、鎂、鋁、鋅、銨等的聚磷酸鹽類),但國內這類磷酸鹽產品產能過剩,市場飽和,國家限制發(fā)展,因此這類產品重點應在技術路線、原料路線、生產工藝方向進行創(chuàng)新,以提高產品質量、降低成本、節(jié)能降耗為主要目標[3]。
(1)政策支持,中低品位磷礦、工業(yè)“三廢”資源利用的技術創(chuàng)新產品在稅收上應予以減免優(yōu)惠;
(2)鼓勵企業(yè)退出傳統(tǒng)附加值低的產業(yè),轉向附加值高的產業(yè);
(3)積極推進磷化工制造業(yè)的數(shù)字化、智能化建設;
(4)加大研發(fā)投入,推進產學研結合,要在“用”字上狠下功夫,只有用才能進入市場,加快成果產業(yè)化;
(5)加快建設國有企業(yè)現(xiàn)代企業(yè)制度和法人治理結構改革,形成靈活高效的市場化經營機制,激發(fā)國有企業(yè)的活力,提高市場競爭力。