成國(guó)亮,唐林生
(1 威海金威化學(xué)工業(yè)有限責(zé)任公司,山東 威?!?64211;2 青島科技大學(xué)化工學(xué)院,山東 青島 266042)
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我國(guó)精細(xì)化工行業(yè)存在的問(wèn)題及對(duì)策
成國(guó)亮1,唐林生2
(1 威海金威化學(xué)工業(yè)有限責(zé)任公司,山東威海264211;2 青島科技大學(xué)化工學(xué)院,山東青島266042)
我國(guó)精細(xì)化工行業(yè)存在生產(chǎn)分散、產(chǎn)品缺乏競(jìng)爭(zhēng)力、效益差、環(huán)境污染和安全隱患嚴(yán)重、自動(dòng)化程度低等問(wèn)題。為此,我國(guó)精細(xì)化工行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)精細(xì)化學(xué)品的應(yīng)用理論、復(fù)配技術(shù)、綠色合成技術(shù)、安全精細(xì)化學(xué)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)自動(dòng)化和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)分析等研究。同時(shí),要加強(qiáng)行業(yè)管理,提高產(chǎn)業(yè)集中度,解決產(chǎn)能過(guò)剩。還應(yīng)提高企業(yè)的商業(yè)運(yùn)作能力。
精細(xì)化工;問(wèn)題;措施
經(jīng)過(guò)30多年的努力,我國(guó)精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展,但快速發(fā)展的同時(shí),我國(guó)精細(xì)化工行業(yè)也出現(xiàn)了很多問(wèn)題。本文將闡述我國(guó)精細(xì)化工行業(yè)存在的主要問(wèn)題,并探討一些應(yīng)對(duì)措施。
1.1企業(yè)多,但規(guī)模小、企業(yè)分散
如截止到2014年底,在我國(guó)登記的農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)共2243家(國(guó)內(nèi)2141家,國(guó)外102家),但具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)少之又少,收入超過(guò)十億人民幣的企業(yè)僅有30家[1]。中國(guó)是世界第一大涂料生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),涂料生產(chǎn)企業(yè)近9000家,但在2014年世界銷(xiāo)售額前50名的涂料企業(yè)中,中國(guó)僅2名[2]。
1.2產(chǎn)品技術(shù)含量低,缺乏競(jìng)爭(zhēng)力
我國(guó)傳統(tǒng)精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)仍以引進(jìn)和仿制為主,缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的品種。農(nóng)藥、染料和化學(xué)原料藥的出口比例均很高,但基本上是為跨國(guó)公司提供初級(jí)產(chǎn)品[3]。目前1/3以上的生產(chǎn)能力只發(fā)揮了跨國(guó)公司生產(chǎn)車(chē)間的作用。
1.3利潤(rùn)低、效益差
如雖然農(nóng)藥出口額較大,但缺乏自身品牌、出口產(chǎn)品低端化,絕大部分產(chǎn)品以原藥形式進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),出口產(chǎn)品多為貼牌銷(xiāo)售,導(dǎo)致大部分利潤(rùn)被國(guó)際中間商獲取。國(guó)內(nèi)出口企業(yè)大部分采取低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)、拼數(shù)量、拼優(yōu)惠條件來(lái)擴(kuò)大對(duì)外貿(mào)易。又如我國(guó)染料產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的約55%,而且37%的產(chǎn)品用于出口,但我國(guó)染料的銷(xiāo)售收入僅占世界總銷(xiāo)售收入的20%左右,遠(yuǎn)低于產(chǎn)量比例。
1.4環(huán)境污染嚴(yán)重
醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等精細(xì)有機(jī)化學(xué)品的產(chǎn)品質(zhì)量要求一般較高,而反應(yīng)步驟一般較多,生產(chǎn)過(guò)程較復(fù)雜。因而,三廢排放量大,廢物成分復(fù)雜。此外,廢物毒性往往較大。有些廢物因?qū)ξ⑸锏亩拘源?,無(wú)法采用廉價(jià)的生物法處理。含鹵素和硫的廢物,采用焚燒處理會(huì)嚴(yán)重腐蝕設(shè)備,并排放出鹵化氫和二氧化硫等有毒氣體而造成二次污染。由于以上原因,精細(xì)有機(jī)合成的三廢治理往往難度大,費(fèi)用高。正是以上原因,發(fā)達(dá)國(guó)家不斷將以上產(chǎn)品的生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到中國(guó)、印度等發(fā)展中國(guó)家。
1.5安全隱患嚴(yán)重,事故發(fā)生率高
精細(xì)化工是安全隱患較嚴(yán)重、事故發(fā)生率較高的行業(yè)。原因在于:精細(xì)有機(jī)合成往往涉及磺化、硝化、重氮化、氧氣氧化等劇烈的放熱反應(yīng),由于不能及時(shí)散發(fā)反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量,可能就會(huì)造成反應(yīng)失控,而引起沖料、爆炸等事故;精細(xì)化工生產(chǎn)所用原料品種多,許多為易燃易爆或劇毒品;企業(yè)規(guī)模小,技術(shù)和管理水平低,安全意識(shí)差;產(chǎn)品更新快,新上產(chǎn)品多,以致技術(shù)不成熟等。
1.6一些產(chǎn)品安全性差,其使用飽受社會(huì)質(zhì)疑
精細(xì)化學(xué)品多數(shù)為終端產(chǎn)品。一些產(chǎn)品使用后排放到環(huán)境中,造成了環(huán)境污染;一些產(chǎn)品的使用與人的生活息息相關(guān),直接影響到人類(lèi)的自身健康。目前最受爭(zhēng)議的是農(nóng)藥、食品和飼料添加劑等,某些長(zhǎng)期使用的精細(xì)化學(xué)品,如用量最大的偶氮染料和增塑劑鄰苯二甲酸二異辛酯也被懷疑有致癌作用。
1.7自動(dòng)化程度低,缺乏在線(xiàn)監(jiān)測(cè)分析
因?yàn)槎鄶?shù)精細(xì)化工產(chǎn)品市場(chǎng)需求小,生產(chǎn)規(guī)模小,很多都是采用間歇式生產(chǎn),以致自動(dòng)化程度低,沒(méi)有在線(xiàn)監(jiān)測(cè)分析手段,產(chǎn)品質(zhì)量得不到有效的控制。
2.1加強(qiáng)應(yīng)用理論研究,提高精細(xì)化工產(chǎn)品的自主創(chuàng)新能力
利潤(rùn)在很大程度上取決于技術(shù)壟斷和產(chǎn)品質(zhì)量。我國(guó)精細(xì)化工產(chǎn)品主要為仿制品,多為國(guó)外專(zhuān)利過(guò)期產(chǎn)品,在市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,因而只能以較低的價(jià)格銷(xiāo)售。
精細(xì)化學(xué)品與大宗化學(xué)品的根本區(qū)別在于前者具有特定的功能和用途。那么是什么賦予了精細(xì)化學(xué)品的特定功能?精細(xì)化學(xué)品的組成和結(jié)構(gòu)與功能有何關(guān)系?毫無(wú)疑問(wèn),只有對(duì)以上問(wèn)題有了深入的了解,人們才能去設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)性能更好的精細(xì)化學(xué)品??梢哉f(shuō),精細(xì)化學(xué)品的應(yīng)用理論或作用機(jī)理是指導(dǎo)人們?cè)O(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)新型精細(xì)化學(xué)品的基本理論,是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化工產(chǎn)品自主創(chuàng)新的核心。遺憾的是,精細(xì)化學(xué)品的應(yīng)用理論或作用機(jī)理研究一直是我國(guó)精細(xì)化工研究最薄弱的環(huán)節(jié)。基礎(chǔ)及專(zhuān)業(yè)理論研究一直是高校研究的重點(diǎn)。我國(guó)從事精細(xì)化工教學(xué)和研究的高校很多,擁有一大批高層次精細(xì)化工人才。每個(gè)高校應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況,如所在地的產(chǎn)業(yè)布局和學(xué)科優(yōu)勢(shì)等,對(duì)相關(guān)聯(lián)的精細(xì)化工產(chǎn)品,特別是其作用機(jī)理、構(gòu)效關(guān)系等應(yīng)用理論開(kāi)展研究,形成自己的研究特色。
2.2加強(qiáng)復(fù)配技術(shù)研究,不斷改善產(chǎn)品的性能
復(fù)配技術(shù)對(duì)精細(xì)化學(xué)品的開(kāi)發(fā)極為重要。其原因在于很少有一種單一的化學(xué)品能符合某一特定的用途,不同組分之間往往存在著協(xié)同效應(yīng)或增效作用。因此,復(fù)配是提高精細(xì)化學(xué)品性能、降低產(chǎn)品成本的重要途徑。因此,日、美和歐洲等國(guó)的精細(xì)化工企業(yè)一直把配方研究人員作為精細(xì)化學(xué)品開(kāi)發(fā)的中心人物。我國(guó)一直不是很重視復(fù)配技術(shù)的研究,以致復(fù)配技術(shù)十分落后。
與環(huán)境污染和安全隱患嚴(yán)重的精細(xì)有機(jī)合成過(guò)程相比,復(fù)配過(guò)程一般不產(chǎn)生三廢,安全隱患小。因此,在我國(guó)精細(xì)化工行業(yè)正面臨著嚴(yán)峻的環(huán)保和安全壓力的今天,采用復(fù)配技術(shù)生產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品可能是擺脫困境的一條重要途徑。
2.3加快綠色合成技術(shù)研究
采用綠色合成技術(shù)是解決精細(xì)有機(jī)合成三廢量排放大,安全隱患嚴(yán)重的根本途徑。國(guó)外非常重視綠色精細(xì)有機(jī)合成研究,并取得了重大進(jìn)展。由于采用了綠色合成路線(xiàn),一些重要的精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的廢物排放量顯著降低,安全性也得到了顯著改善。如用過(guò)氧化氫氧化丙烯新工藝代替早期的氯醇法合成環(huán)氧丙烷[4],用甲基乙炔羰化法代替丙酮氰醇法生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯[4],用二乙醇胺催化脫氫法代替以氨、甲醛、氫氰酸等有毒物質(zhì)為原料的Strecker反應(yīng)路線(xiàn)合成亞氨基二乙酸鈉[5],用改進(jìn)的Ethyl和Boots過(guò)程合成布洛芬[5]等。這些綠色合成工藝在國(guó)外早就實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,但國(guó)內(nèi)還未成功應(yīng)用。
2.4更加重視安全精細(xì)化學(xué)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)
隨著對(duì)自身健康的日益關(guān)注,人們對(duì)精細(xì)化學(xué)品的安全性要求愈來(lái)愈嚴(yán)格。因此,開(kāi)發(fā)無(wú)毒無(wú)害的安全精細(xì)化學(xué)品是目前國(guó)內(nèi)外精細(xì)化工領(lǐng)域的重大研究課題。生物精細(xì)化學(xué)品和以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的精細(xì)化工產(chǎn)品一般具有良好的安全性,往往毒性小、生物相容性好、易生物降解。因此,它們受到了國(guó)內(nèi)外的高度重視,如生物農(nóng)藥[6]和生物質(zhì)基表面活性劑[7]已分別成為農(nóng)藥和表面活性劑的主要發(fā)展方向。
2.5提高自動(dòng)化程度,實(shí)施在線(xiàn)監(jiān)測(cè)
提高自動(dòng)化程度和實(shí)施在線(xiàn)監(jiān)測(cè)不僅能有效地提高生產(chǎn)效率,而且可有效地減少?gòu)U物的形成和提高生產(chǎn)過(guò)程的安全性。反應(yīng)過(guò)程是動(dòng)態(tài)的,受多種因素的影響。如果反應(yīng)條件發(fā)生變化,就可能改變方向,產(chǎn)生一些廢物,甚至造成安全事故。自動(dòng)化程度高有利于控制反應(yīng)條件,在線(xiàn)監(jiān)測(cè)分析能夠及時(shí)檢測(cè)到非目標(biāo)產(chǎn)物的出現(xiàn),那么人們就可以及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)條件,阻止非目標(biāo)產(chǎn)物的大量出現(xiàn),避免廢物的產(chǎn)生及安全事故的發(fā)生;精細(xì)有機(jī)合成中反應(yīng)程度的判斷十分重要。反應(yīng)不完全,使一些原料變成了廢物,而反應(yīng)過(guò)度,使產(chǎn)品進(jìn)一步反應(yīng)為廢物。因此,通過(guò)實(shí)時(shí)分析、在線(xiàn)監(jiān)控可以準(zhǔn)確判斷反應(yīng)的完成程度,減少額外試劑的使用,提高目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率,控制副產(chǎn)物的生成。精細(xì)化工生產(chǎn)中難免使用和產(chǎn)生一些有毒有害的物質(zhì),提高自動(dòng)化水平,特別是采用機(jī)器人,可以避免人與這些物質(zhì)的直接接觸。
2.6加強(qiáng)行業(yè)管理,提高產(chǎn)業(yè)集中度,解決產(chǎn)能過(guò)剩
產(chǎn)業(yè)集中度低不利于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、商業(yè)運(yùn)作及三廢處理,而容易導(dǎo)致產(chǎn)能過(guò)剩,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)混亂。因此,我國(guó)應(yīng)加快提高精細(xì)化工行業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度。通過(guò)實(shí)施兼并重組,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),形成國(guó)際化大型精細(xì)化工企業(yè)集團(tuán)。
供求關(guān)系在某種程度上決定了產(chǎn)品的價(jià)格。從客觀上講,精細(xì)化工產(chǎn)品投資門(mén)檻低,市場(chǎng)需求小,極易造成產(chǎn)能過(guò)剩。因此,應(yīng)加強(qiáng)精細(xì)化工行業(yè)管理,提高精細(xì)化工企業(yè)的準(zhǔn)入門(mén)檻。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立精細(xì)化工產(chǎn)品的大數(shù)據(jù)庫(kù),為企業(yè)和管理部門(mén)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),防止盲目建廠。
2.7加強(qiáng)商業(yè)化運(yùn)作
許多精細(xì)化學(xué)品是消費(fèi)性產(chǎn)品。由于這些消費(fèi)性產(chǎn)品距離普通群眾的認(rèn)知較遠(yuǎn),一般消費(fèi)者無(wú)能力對(duì)消費(fèi)品的質(zhì)量進(jìn)行專(zhuān)業(yè)鑒定,其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的判斷多依賴(lài)于對(duì)品牌的感性認(rèn)識(shí),這就大大提升了品牌效應(yīng)在精細(xì)化工領(lǐng)域的地位。一些精細(xì)化工產(chǎn)品(如農(nóng)藥、洗滌劑、化妝品、涂料等)的用戶(hù)非常分散,為了牢牢占據(jù)終端市場(chǎng),要對(duì)營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)施加強(qiáng)大的控制力和影響力,否則即使掌握了先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),也只能聽(tīng)人差使,成為營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)控制者的“后倉(cāng)庫(kù)”,在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中處于利潤(rùn)率較低的一環(huán)[3]。因此,國(guó)外對(duì)品牌宣傳和營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)高度重視并投巨資。內(nèi)資企業(yè)在該方面與國(guó)外有很大的差距。
目前我國(guó)精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵階段。盡管影響我國(guó)精細(xì)化工發(fā)展的因素很多,但最重要的是科技創(chuàng)新。
作者認(rèn)為,要搞好我國(guó)精細(xì)化工行業(yè)的科技創(chuàng)新應(yīng)注意以下問(wèn)題:
(1)加大科研投入。國(guó)外精細(xì)化工企業(yè)的研究開(kāi)發(fā)投資均較大,一般精細(xì)化工產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)投資占年銷(xiāo)售額的6~7%,而我國(guó)精細(xì)化工企業(yè)的研發(fā)投入占銷(xiāo)售額的比重平均不到l%,研發(fā)投入嚴(yán)重不足。
(2)合理布局。精細(xì)化工的科技創(chuàng)新是多方面的,不同種類(lèi)的精細(xì)化工產(chǎn)品的研發(fā)難度和資金投入有很大差異,因此,要建設(shè)多層次的研發(fā)體系。對(duì)于研發(fā)難度和投入較小的精細(xì)化工技術(shù),以企業(yè)投入為主,產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的研發(fā)體系。 對(duì)于研發(fā)難度大、投資大、風(fēng)險(xiǎn)高、周期長(zhǎng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)(如新醫(yī)藥、農(nóng)藥)或共性較強(qiáng)的技術(shù)仍以國(guó)家投入為主,可建立專(zhuān)門(mén)的研發(fā)隊(duì)伍或以研發(fā)實(shí)力雄厚的大學(xué)或研究院所為依托開(kāi)展;應(yīng)用理論研究及理論性強(qiáng)的制備技術(shù)應(yīng)以重點(diǎn)高校為主開(kāi)展研究;復(fù)配技術(shù)以企業(yè)和研究院所為主開(kāi)展研究,一些地方高校可積極參與。
(3)創(chuàng)造良好的科技創(chuàng)新環(huán)境。研究人員的創(chuàng)新激情是決定科技創(chuàng)新成敗的重要因素,而這種激情取決于科技成果的合理評(píng)價(jià)及效益的合理分配。目前,國(guó)內(nèi)高校普遍采用教師發(fā)表的SCI收錄文章數(shù)目及其影響因子衡量教師的學(xué)術(shù)水平。這種過(guò)于簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)方式導(dǎo)致教師選擇偏理的研究方向,放棄應(yīng)用性強(qiáng)、與企業(yè)結(jié)合緊密的研究課題,不利于產(chǎn)學(xué)研融合。因此,我國(guó)高校要建立一套更科學(xué)的學(xué)術(shù)水平評(píng)價(jià)方法,使高校和教師能根據(jù)自己的實(shí)際情況從不同層次參與科技創(chuàng)新。加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不僅是保護(hù)科技人員成果及利益的前提,而且有利于技術(shù)壟斷,提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)在這方面做得還不理想,應(yīng)更加注重保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。要改善企業(yè)自主創(chuàng)新的環(huán)境,在技術(shù)進(jìn)步、科技創(chuàng)新等方面企業(yè)擁有自主權(quán),而目前企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造,小改小革等必須進(jìn)行環(huán)評(píng)、安評(píng)等繁瑣做法,就嚴(yán)重制約了企業(yè)自主創(chuàng)新的積極性。人們還必須意思到科技創(chuàng)新,特別是精細(xì)化工領(lǐng)域的科技創(chuàng)新可能會(huì)面臨一定的風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)人員應(yīng)將風(fēng)險(xiǎn)降低至最小,但社會(huì)對(duì)創(chuàng)新過(guò)程中發(fā)生的事故要能正確理解。
[1]宋寶安,吳劍.我國(guó)農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的路徑思考[J].農(nóng)藥市場(chǎng)信息,2015,18(30):6-10.
[2]王歡.2014年全球頂級(jí)涂料制造企業(yè)銷(xiāo)售額排行榜[J].中國(guó)涂料,2014,29(7):71-76.
[3]張方.我國(guó)傳統(tǒng)精細(xì)化工發(fā)展形勢(shì)分析[J].化學(xué)工業(yè),2009,27(9):1-5.
[4]唐林生,馮柏成.綠色精細(xì)化工概論[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008:12-13.
[5]唐林生,馮柏成.從美國(guó)“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”看綠色精細(xì)化工的發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代化工,2007,27(6):5-9.
[6]劉雪琴,周鴻燕.綠色農(nóng)藥研究進(jìn)展[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,10(35):4-7.
[7]王萬(wàn)緒.中國(guó)表面活性劑技術(shù)與工業(yè)進(jìn)展[J].日用化學(xué)品科學(xué),2014,37(4):1-4.
Problems and Measures of Fine Chemical Industry in China
CHENGGuo-liang1,TANGLin-sheng2
(1 Weihai Jinwei Chemical Industry Co. Ltd., Shandong Weihai 264211;2 College of Chemical Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Shandong Qingdao 266042, China)
There are some problems such as distributed production, lack of market competition, poor economic benefit, serious environmental pollution and safety hazards as well as low-level automation in the current China’s fine chemical industry. Therefore, the research on application theory, compounding and green synthesis technology of fine chemicals, the design and development of safety fine chemicals as well as automatic on-line monitoring technology should be strengthened in the China’s fine chemical industry. Meanwhile, the industry management should also be strengthened to enhance industry concentration degree and solve the overcapacity of production. The commercialized operation should also be improved.
fine chemicals;problem;measure
成國(guó)亮(1982-),男,工程師,主要從事精細(xì)化學(xué)品的研究和生產(chǎn)管理。
唐林生(1962-),男,博士生導(dǎo)師,教授,主要從事精細(xì)化工技術(shù)及產(chǎn)品研究。
TQ-9
B
1001-9677(2016)03-0039-03