磷化工發(fā)展求新求精求深

文/劉方斌

磷化工發(fā)展求新求精求深

文/劉方斌

磷化工產(chǎn)業(yè)是指除大宗磷產(chǎn)品——磷銨、普通過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、氮磷鉀復(fù)合肥以外，以磷為原料的磷化工產(chǎn)品制造工業(yè)。經(jīng)過多年發(fā)展，我國磷化工產(chǎn)業(yè)已逐漸形成母體產(chǎn)品靠近原料產(chǎn)地，沿海地區(qū)重點發(fā)展磷系衍生物和精細(xì)化學(xué)品的格局。到2014年底，我國磷化工行業(yè)產(chǎn)能已達(dá)到2300萬噸，產(chǎn)量達(dá)到1600萬噸，均居世界前列。

當(dāng)前正是“十三五”發(fā)展規(guī)劃運籌編制之時，我國磷化工產(chǎn)業(yè)在“十三五”應(yīng)該如何發(fā)展？業(yè)內(nèi)人士和有關(guān)專家發(fā)表了見解？

專家支招 磷化工發(fā)展新領(lǐng)域

長期以來，我國磷化工企業(yè)的產(chǎn)品模式大多是黃磷—熱法磷酸—三聚磷酸鈉（或六偏磷酸鈉），品種單一，缺少精細(xì)磷化學(xué)品和專用磷化工產(chǎn)品。對此，石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院磷化工專家尚建壯指出，“十三五”時期，我國磷化工產(chǎn)業(yè)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、搞好磷化工的深加工和精細(xì)化極為重要。比如，將黃磷加工成三氯化磷、聚磷酸、三氯氧磷等中間體，進而和醇、酚反應(yīng)，進一步加工成亞磷酸酯、膦酸酯、磷酸酯、氯代磷酸酯、硫代磷酸酯等中間體，可廣泛用作水處理劑、抗氧劑、增塑劑、阻燃劑、表面活性劑、催化劑和有機磷農(nóng)藥等產(chǎn)品，是目前精細(xì)磷化工中最有活力和市場前途的發(fā)展領(lǐng)域。

據(jù)了解，國外精細(xì)磷化工產(chǎn)品品種較多。例如黃磷，美國除了生產(chǎn)工業(yè)品黃磷外，還有低砷黃磷、半導(dǎo)體用超純黃磷；磷酸除了工業(yè)品外，還有食品級、試劑級、高純磷酸等細(xì)分品種。此外，國外一些企業(yè)通過濕法磷酸凈化，部分取代熱法磷酸生產(chǎn)精細(xì)磷化工產(chǎn)品，也取得了良好效果。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，搞好濕法磷酸的深加工和精細(xì)化，用濕法磷酸部分替代熱法磷酸生產(chǎn)精細(xì)磷化工產(chǎn)品，拓展產(chǎn)業(yè)鏈，將是我國磷化工行業(yè)的一個重大技術(shù)進步。

四川大學(xué)教授鐘本和指出，濕法磷酸比熱法磷酸生產(chǎn)能耗低得多，但濕法磷酸凈化技術(shù)難度較大，國內(nèi)長期以來停留在實驗室研究或小型中試階段，國外也只有少數(shù)國家實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。國外技術(shù)要么不轉(zhuǎn)讓，要么以苛刻的高價轉(zhuǎn)讓。前幾年，我國首次引進的以色列濕法磷酸凈化技術(shù)，僅技術(shù)轉(zhuǎn)讓費就高達(dá)上億元，這個價格還是在我們已經(jīng)有千噸級中試成果的基礎(chǔ)上砍價達(dá)成的，否則還要高。經(jīng)過努力，目前國內(nèi)已開發(fā)出5萬噸/年濕法磷酸凈化項目，能夠生產(chǎn)出食品級磷酸，這將為“十三五”磷化工企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供一項很好的發(fā)展技術(shù)。

領(lǐng)軍企業(yè) 道出轉(zhuǎn)型發(fā)展奧秘

澄星實業(yè)集團有限公司是國內(nèi)磷化工行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，已連續(xù)12年進入中國企業(yè)500強。近日澄星剛剛度過30周年廠慶，李興總裁興致勃勃地告訴筆者：“‘十三五’澄星怎么干？我們提出要在‘磷’字的專業(yè)化、規(guī)?；⒕?xì)化上做文章。澄星從1984年底建廠到現(xiàn)在，企業(yè)總資產(chǎn)從零發(fā)展到310億元，實現(xiàn)了每10年在尾數(shù)上增加1個零。從目前開始包括‘十三五’時期，下一個10年我們要達(dá)到3000個億的目標(biāo)，怎么實現(xiàn)？澄星人都在思考，我們還專門組織了一班人在研究。概括地說，就是以磷為主，同心多圓，環(huán)狀發(fā)展，向高向深，兩頭延伸。在當(dāng)前的市場情況下，同樣是磷酸，我們的價格要比別人高一倍。企業(yè)的發(fā)展奧秘在于：技改投入先人一步，產(chǎn)品開發(fā)快人一拍?！?/p>

澄星磷化工公司研發(fā)部負(fù)責(zé)人劉靜忠表示，澄星今年在新型磷復(fù)肥產(chǎn)品研發(fā)上加大了投入，其中包括綜合利用黃磷尾氣生產(chǎn)磷酸二氫鉀項目和一種新型緩釋肥項目。其中利用黃磷尾氣生產(chǎn)磷酸二氫鉀項目是澄星與天津碳一有機合成公司合作開發(fā)的技術(shù)。該項目采用創(chuàng)新工藝，擬用黃磷爐尾氣與氫氧化鉀合成甲酸鉀，甲酸鉀與磷酸反應(yīng)生產(chǎn)磷酸二氫鉀，同時可生產(chǎn)二甲酸鉀、甲酸鈣。該技術(shù)的亮點是利用黃磷爐副產(chǎn)尾氣，以低成本的凈化工藝設(shè)備，制取高含量的一氧化碳用于合成甲酸鉀，解決了黃磷生產(chǎn)過程中尾氣煙塵和二氧化碳排放的環(huán)境問題，實現(xiàn)節(jié)能減排、變廢為寶。

據(jù)了解，磷酸二氫鉀是一種高效、優(yōu)質(zhì)、可溶于水的二元復(fù)合肥，市場前景好，全國年需求量約1000萬噸，而產(chǎn)能只有100萬噸，市場缺口較大。目前，磷酸二氫鉀滴灌水溶肥市場銷售價每噸1萬多元，若采用本項目技術(shù)生產(chǎn)磷酸二氫鉀，成本有望在每噸5000元左右，對促進高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展有重大意義。而二甲酸鉀、甲酸鈣作為國內(nèi)外新開發(fā)的一種新型飼料添加劑，用途廣泛。二甲酸鉀能在動物的腸胃內(nèi)自動分解為甲酸和甲酸鹽，表現(xiàn)出極強的抑菌及殺菌效果，可替代抗生素，有助于畜牧業(yè)食品安全。目前二甲酸鉀國內(nèi)市場售價在每噸2萬元左右，若采用本項目技術(shù)生產(chǎn)二甲酸鉀，成本有望在每噸6000元左右。

目前貴州開磷（集團）有限責(zé)任公司年銷售收入達(dá)到400多億元，是國內(nèi)磷化工和磷復(fù)肥行業(yè)位于前列的領(lǐng)軍企業(yè)。該集團董事長屈慶麟和首席專家王國維說，開磷“十三五”時期的發(fā)展思路是貫徹落實中央關(guān)于經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)的要求，加強驅(qū)動創(chuàng)新體系建設(shè)，重點放在轉(zhuǎn)型升級、提升發(fā)展質(zhì)量上。在進一步鞏固基礎(chǔ)原材料、基礎(chǔ)肥料競爭力不降低的前提下，企業(yè)重點推進化肥產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型升級，包括推進低檔化肥向中高檔化肥產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，如向水肥一體化、肥種同播產(chǎn)品方向發(fā)展；推進傳統(tǒng)產(chǎn)品向新型肥料產(chǎn)品發(fā)展，如開發(fā)全溶性化肥和對土壤、環(huán)境、生態(tài)無污染的新型肥料；推進同質(zhì)化向差異化方向發(fā)展，如開發(fā)硫酸鎂態(tài)磷酸二銨、不含任何著色劑的本色磷酸二銨等。

此外，開磷將圍繞現(xiàn)有的磷煤化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，進一步打造磷煤精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)鏈，重點開發(fā)技術(shù)含量高、附加值高的產(chǎn)品；以煤電磷一體化建設(shè)為重點，優(yōu)化生產(chǎn)要素配置，進一步降低生產(chǎn)經(jīng)營成本；進一步優(yōu)化開磷的產(chǎn)業(yè)布局，提升生產(chǎn)集中度，推動企業(yè)建設(shè)向生態(tài)化、園林化、綠色化發(fā)展；發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)資源、能源高效利用和集約利用，充分利用磷礦伴生的氟、硅、碘、鎂等資源，推動新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

據(jù)了解，“十三五”時期，開磷的發(fā)展目標(biāo)將是建成一個銷售收入超千億元的企業(yè)，形成五大產(chǎn)業(yè)基地：在貴州形成基礎(chǔ)肥料和新肥料、新能源產(chǎn)業(yè)基地，同時適度發(fā)展精細(xì)化工；在江蘇形成磷、氟、硅、碘、鎂精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)基地，利用當(dāng)?shù)赝ń_(dá)海的物流和市場優(yōu)勢做大做強；在內(nèi)蒙古赤峰利用當(dāng)?shù)孛嘿Y源優(yōu)勢，建成多元醇、新能源產(chǎn)業(yè)基地；在湖南衡陽建成高端樹脂、涂料生產(chǎn)基地；在長江沿岸城市建設(shè)沿江生產(chǎn)和出口基地。

產(chǎn)業(yè)大省 提出四個發(fā)展重點

貴州是我國磷化工資源和生產(chǎn)大省，按銷售收入算，磷化工產(chǎn)業(yè)比重占全省化學(xué)工業(yè)比重的75%。在談到“十三五”貴州省磷化工的發(fā)展目標(biāo)時，貴州省化學(xué)工業(yè)協(xié)會秘書長匡國明提出了四個重點。筆者注意到，該省的發(fā)展目標(biāo)對于全行業(yè)都有一定的借鑒意義。

一是發(fā)揮濕法磷酸優(yōu)勢，推進凈化改造替代熱法磷酸，中小型磷酸鹽企業(yè)生產(chǎn)所需的原料磷酸逐步實現(xiàn)集中供應(yīng)。隨著貴州高濃度磷肥生產(chǎn)規(guī)模進入國內(nèi)前列，目前該省濕法磷酸年產(chǎn)能達(dá)到250萬噸，“十三五”時期要推進濕法磷酸凈化改造達(dá)到10萬～20萬噸產(chǎn)能，部分替代熱法磷酸用于六偏磷酸鈉、飼料級磷酸氫鈣、脫氟磷酸三鈣等優(yōu)勢磷酸鹽產(chǎn)品生產(chǎn)，以獲得更好的磷資源產(chǎn)出效益。

據(jù)了解，目前中小型磷酸鹽企業(yè)基本上是自己生產(chǎn)磷酸，再加工成各類磷酸鹽產(chǎn)品出售。由于磷酸生產(chǎn)“三廢”排放量大，尤其是濕法磷酸的磷石膏處理難度大，在環(huán)保要求越來越高的今天，企業(yè)負(fù)擔(dān)越來越重，中小型企業(yè)難以承受環(huán)保治理費用。因此，磷化工產(chǎn)業(yè)調(diào)整的一個發(fā)展方向，是逐步實現(xiàn)由大型企業(yè)生產(chǎn)商品磷酸供應(yīng)中小型磷酸鹽企業(yè)的產(chǎn)業(yè)模式。

二是要采用新工藝、新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)品，發(fā)展精細(xì)磷制品及磷酸鹽。以規(guī)模上水平的黃磷、凈化濕法磷酸為平臺，重點發(fā)展高純黃磷，食品級、醫(yī)藥級、電子級精細(xì)磷化工高端產(chǎn)品，發(fā)展阻燃劑、增塑劑、表面處理劑、油品添加劑、水處理劑、新型復(fù)合肥、食品添加劑、飼料添加劑、水質(zhì)穩(wěn)定劑、功能材料等精細(xì)磷化工產(chǎn)品。

例如，聚磷酸銨（APP）是一種磷和氨的聚合磷酸鹽，按聚合度可分為低聚、中聚和高聚三種。其中，低聚的聚磷酸銨具有全水溶性，發(fā)達(dá)國家已用于復(fù)合肥和液體肥生產(chǎn)。美國每年約生產(chǎn)180萬噸聚磷酸銨，其中80%作為液體肥料使用。該產(chǎn)品中磷元素不以正磷酸形式存在，不易與土壤中的鈣生成作物難吸收的沉淀，但可與微量元素螯合，是一種兼具速效和緩效的新型磷肥產(chǎn)品，是目前國內(nèi)農(nóng)業(yè)水肥一體化發(fā)展急需的新化肥品種。我國目前聚磷酸銨工藝是用黃磷生成聚磷酸，再生產(chǎn)聚磷酸銨，該法生產(chǎn)成本高，難以作肥料使用，主要用于涂料、聚氨酯、織物塑料、橡膠等產(chǎn)品的阻燃劑。而用成本較低的濕法磷酸生產(chǎn)聚磷酸銨，在技術(shù)上尚未過關(guān)，還沒有專業(yè)生產(chǎn)聚磷酸銨的化肥企業(yè)，亟待發(fā)展。

三是大力回收利用磷礦的伴生元素資源，這是磷化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長模式的新領(lǐng)域，也是實現(xiàn)清潔生產(chǎn)、發(fā)展生態(tài)文明最為有效的途徑，可提高磷礦資源利用率，延伸磷化工產(chǎn)業(yè)鏈，增加企業(yè)效益。

如磷礦與硫酸、硝酸反應(yīng)時，其中含有的氟、碘元素以氟硅酸、碘硅酸的氣體逸出，一般用水吸收分離，如果不加利用任其排放，不僅造成環(huán)境污染，也使寶貴資源流失。其實，其中的氟可以加工成無水氟化氫、氟化鈉、氟化鈣、冰晶石及氟塑料、氟橡膠等；碘可以加工成各種碘鹽產(chǎn)品；分離出的活性二氧化硅，可加工成水玻璃、白炭黑、硅膠、分子篩等產(chǎn)品；磷礦中的稀土元素可通過酸解、中和、沉淀富集的方法提取。

目前，貴州甕福（集團）有限責(zé)任公司已建成年產(chǎn)100噸的碘及碘化物提取裝置，年產(chǎn)2萬噸無水氟化氫裝置，硅膠制水玻璃和白炭黑裝置，回收鈣制氫氧化鈣和碳酸鈣裝置等，硝酸分解磷礦提取稀土技術(shù)也在開發(fā)中。

四是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，開展資源及“三廢”綜合利用。通過企業(yè)內(nèi)部的小循環(huán)和園區(qū)、企業(yè)集群的中循環(huán)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)循環(huán)組合。如利用黃磷尾氣生產(chǎn)甲酸、醋酸、甲酰胺、草酸、碳酸二甲酯、乙二醇等高附加值碳一產(chǎn)品；利用磷渣生產(chǎn)磷渣微粉、磷渣水泥、磷渣磚、微晶玻璃板、凝石、硅鈣肥等；利用磷石膏生產(chǎn)水泥緩凝劑、全息石膏砌塊、石膏板、石膏磚等建材，磷石膏轉(zhuǎn)化制硫酸鉀、磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥等；磷化工廢氣、廢渣的資源化利用，將是“十三五”期間貴州磷化工發(fā)展的一項重大任務(wù)。