湖北省盐化工产业现状及发展(续)

2013-08-14 09:08湖北省化学工业研究设计院湖北武汉430073
化学与生物工程 2013年5期
关键词:制盐湖北省化工

(湖北省化学工业研究设计院,湖北 武汉430073)

2 盐化工产业的低碳经济

低碳经济是指以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济的核心是能源技术和减排技术创新。

2.1 湖北省发展盐化工低碳经济的必要性

盐化工行业是高能耗、高排放、重污染的行业,也是能源密集型产业。近年来湖北省盐化工行业在低碳减排、节能降耗、三废治理及发展循环经济方面开展了大量工作,取得了一定的进展。如引进目前世界上先进的瑞士苏尔寿真空制盐、盐硝联产技术;膜分离进行盐水除硝卤水精制技术;部分盐化工企业采用的热电联供;离子膜制烧碱工艺;全卤制碱技术;联碱法制碱工艺中采用反循环工艺、洗盐浮选工艺、冷热序工艺等先进工艺和技术,提高了技术水平和装备水平,降低了能耗、减少了“三废”排放。但从整个盐化工行业的节能减排、发展低碳经济的要求看,湖北省盐化工行业仍有很多不足,发展的潜力还很大,具体表现为:

(1)制盐与盐化工分离,缺乏有效互补

湖北省制盐与盐化工企业历史上分属轻工和化工两个行业。由于历史原因,全省除双环、江汉油田盐化工总厂及沙隆达集团3个企业有制盐(或采卤)外,其它盐化工企业都需外购盐。而湖北省主要制盐企业均为单一产盐。由于盐及盐化工分离,使湖北省如宜化、兴发、仙桥等化工企业均外购盐,而集中在云应地区的9家盐厂只单一产盐外销。由此造成初级产品的往返运输,造成浪费。特别是氯碱企业购回固盐后再经溶解制成卤水使用,更是浪费大量能源、增加成本。因此,在布局产业时应考虑盐化一体。

(2)规模偏小,经济效益差

湖北省盐及盐化工企业规模普遍偏小,未能达到经济规模,造成能耗偏高,综合利用水平偏低,经济效益较差,如湖北省10余家制盐企业,总能力为600万t·a-1,平均每家产能为50多万t·a-1,除去中盐宏博150万t·a-1制盐外,其它制盐企业平均能力均为40万t·a-1左右,大大低于100万t·a-1的经济规模。

全省烧碱企业8家,总产能不足100万t·a-1,平均每家产能不足15万t·a-1,而国家规定氯碱行业准入条件为30万t·a-1,湖北省尚无一家。

纯碱企业除双环达到规模经济外,另两家均为10万t·a-1规模,经济效益差,能耗高。

氯深加工企业,产品不多,规模较小。

(3)企业分散,产品链短

全省盐及盐化工分布在云梦、应城、潜江、武汉、荆州、宜昌等地,在云应地区双环具有一定产业规模,但由于纯碱产品产业链短,产业带动力差,其余多为单一制盐企业。潜江地区,虽有江汉油田盐化工总厂和仙桥化工以氯碱为主,但由于企业规模有限,带动下游产品有限。沙隆达、宜化、兴发、山水等企业均为单一氯碱及聚氯乙烯配套,产品单一,产品链短,无法形成规模化、园区化。

2010年8月,国家发改委发布了关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知。湖北省被列为我国率先开展低碳经济试点的五个省份之一,推行低碳经济试点工作,对于湖北省盐化工行业发展是一个新的历史机遇,要利用好这个契机,促进湖北省盐化工行业低碳经济的快速发展。

2.2 湖北省发展盐化工低碳经济的基本思路

根据国家环境保护局制定的《盐化工行业发展循环经济环境保护导则》要求,湖北省发展盐化工低碳经济,要按表3目标开展工作。

表3 低碳经济水、固体废物综合指标要求

具体要做好以下工作:

2.2.1 要有合理的经济规模

由于盐化工产业属于高耗能、“三废”多、资源消耗量大的产业,产业发展极不平衡,特别是制盐、烧碱、氯产品,生产企业分散、数量众多、规模较小、行业集中度低、技术水平低、产品档次低、环境污染问题突出、资源利用效率低下等问题一直存在,不但造成了巨大的资源浪费,也对环境造成了严重的污染。

近年来,我国先后出台了纯碱、氯碱、PVC等产业的准入条件,明确提出:①纯碱行业,联碱厂设计能力不得小于60万t·a-1,其中重质纯碱设计能力不得小于60%,必须全部生产干氯化铵。②烧碱行业,新建烧碱装置起始规模必须达到30万t·a-1及以上(老企业搬迁项目除外),新建、改扩建聚氯乙烯装置起始规模必须达到30万t·a-1及以上。新建、改扩建烧碱生产装置禁止采用普通金属阳极、石墨阳极和水银法电解槽,鼓励采用30m2以上节能型金属阳极隔膜电解槽(扩张阳极、改性隔膜、活性阴极、小极距等技术)及离子膜电解槽。

准入条件还对纯碱、烧碱等产品的能耗提出了具体的要求。认真执行国家的这些准入条件,确保产业的经济规模,发展低碳经济才能够真正落到实处,并取得实效。

2.2.2 园区化发展模式

园区化产业发展模式是国内外产业发展的先进模式,园内外产业发展相互关联,产业链上下发展延伸,园内公用工程、污水处理、物流运输、管理服务一体化,实现资源增值最大化,资源利用最优化,环境污染最小化,生产物流成本最低化。园区建设中要实现一体化战略,整合现有入园企业水、电、汽、公用工程,经适当改造,既可节约投资又可以满足园区需求。规划园区内产业链合理对接,充分利用资源,统一污水处理,以降低对环境影响,统一道路规划,降低物流成本,统一园区管理,以降低园内行政成本,实现一体化战略,促进盐化工产品向高附加值产品延伸,以最低成本将资源优势转化为经济优势。

盐化工产业在生产过程中,副产物多,产业产品链长,尤其适合园区化发展模式。盐化工产品中以原盐资源为基础,以纯碱、烧碱、氯酸盐生产为龙头,以产品链延伸为主线,向精细化工产品发展为目的的园区化模式,可以大大减少中间运输环节,最大限度地利用公用工程和最有效地将各种废弃物资源化利用,用最小的资源投入,得到最大的经济效益和环境效益。

2.2.3 发展循环经济产业链

盐化工产品生产过程会产生大量废气、废液、废渣等,实现这些产品的循环多次利用,不仅有助于提高产品利用率,实现碳减排,更有助于相关企业开发新产品,延伸相关产品链,创造新的赢利点,从而提高产品盈利能力。制盐与制碱是盐化工的两个支柱,氯碱工业与制盐企业联合,除了大力发展氯、碱产品外,还可以利用其副产氯气、氢气,发展其下游系列产品。

鉴于湖北省缺少石油化工产品与盐化工配套,又缺少能源生产电石产品配套乙烯,使湖北省盐化工氯下游产品必须朝着结合湖北省其它资源特色的氯精细化工产品方向发展,形成具有湖北省特色的盐化工循环经济产品链。

在产业产品链中,氯下游产品应结合湖北省磷化工产品和煤化工醋酸产品,以三氯化磷、氯乙酸产品为主线,发展甘氨酸继而生产草甘膦产业路线,副产氯甲烷则与硅结合向有机硅方向发展。

氢下游产品则向过氧化物及衍生物方向发展,同时以加氢产品向聚氨酯材料方向发展,副产氯化氢则与甘油结合生产环氧丙烷及环氧树脂材料发展。

2.2.4 推进先进技术装备的应用

根据我国盐化工产业的技术进展,结合湖北省的现状,湖北省发展盐化工产业低碳经济,必须采用先进技术和装备、改造或更新部分落后工艺和装备。具体有:

(1)制盐企业。采用较先进的“石灰-硫酸钠-烟道气”卤水净化技术,代替目前湖北省普遍使用的“两碱”卤水净化技术,不仅节省成本,还有利于保护环境;蒸发系统中采用“五效真空制盐”、“三效真空制硝”等工艺技术,可大大提高热效率,达到蒸发比大、能耗比低的效果。

(2)氯碱行业。要加快推进氯碱化工工艺装备水平的提高,如零极距离子膜电解槽及其它新型节能离子膜电解槽的应用,氧阴极技术的开发,高效节能泵阀、压缩机、制冷机的研发应用。

氯碱电解节能技术。要大力推广金属阳极隔膜电解槽的配套节能技术,采用三元或四元涂层的扩张阳极配以改性隔膜,并应用活性阴极。

蒸发节能技术。隔膜法烧碱蒸发朝着多效、逆流、强制循环方向发展。随着蒸发技术的进步,双效发展为多效,顺流发展为逆流,自然循环发展为强制循环。蒸发器也由标准式、悬筐式蒸发器发展为外沸式、结晶型列文蒸发器,再进一步发展为外热式强制循环、双程式强制内循环蒸发器,体现出显著的节能降耗效果。特别是超声波防除垢蒸发节能技术,值得大力推广应用。

离子膜法烧碱蒸发采用节能的三效逆流降膜蒸发技术及装置,替代采用国产的双效、三效或升膜蒸发器及旋转薄膜蒸发器。

节能型氢气、氯气输送和氯气液化技术和装置。以节能型氢气压缩机替代一般水环泵输送氢气。以节能型氯气透平压缩机取代传统纳氏泵。离心式氯气透平压缩机具有单机能力大、效率高、节能显著、运转平稳、安全、输送压力范围宽、使用寿命长、振动小等优点。

液氯生产的节能方向由低压法向中压、高压法发展。国外液氯生产以高压法和中压法为主,高压法工艺具有液氯产品质量好、节能(比低压法节能50%以上)、环保等优势,极具推广价值。

变频调速技术。采用变频调速技术,可节电20%~50%,有显著的社会效益和经济效益。氯碱生产中的动力设备大多配用大功率交流电机,功率大都为100千瓦至数百千瓦,生产运行用电负荷占总动力电(不含电解用直流电)的80%左右。这些电机采用变频调速技术和装置,可节电,节能降耗意义重大。

2.2.5 清洁工艺的推广

在氯碱行业实施清洁工艺,系统地节约资源和减少排放物的关键是应用与推广绿色清洁工艺,将污染和副产物消灭在合成工艺中,或者资源化利用。值得重点开发与推广的清洁工艺技术包括:过氧化氢直接氧化丙烯法合成环氧丙烷;以铁硅分子筛为催化剂,直接利用过氧化氢与氯丙烯进行环氧化反应合成环氧氯丙烷;氯化法钛白工艺、绝热硝化硝基苯、硝基氯苯技术、反应精馏法合成氯化苄和延伸产品链;推广苯胺、邻甲苯胺和对甲苯胺生产废水资源化技术、推广树脂吸附法处理氯化苯水洗废水综合利用技术;推广氯化氢废气综合利用技术,尤其是用甘油吸收氯化氢制取二氯丙醇;在催化剂作用下制取环氧氯丙烷、二氯异丙醇,制取氯磺酸、染料、二氯化碳等化工产品;采用催化氯化法、电解法、硝酸氧化法生产氯气;副产盐酸生产聚氯乙烯等产品。推广草甘膦与有机硅生产中的氯元素循环利用技术。将草甘膦生产中的尾气经回收净化用于有机硅单体的合成。有机硅单体生产中产生盐酸,经净化后用于草甘膦合成,从而使含氯元素的化合物(氯甲烷、氯化氢)在草甘膦和有机硅两大类产品之间实现循环利用。

鼓励将四氯化硅转化为三氯氢硅的技术开发和技术进步。从化学热力学、工程技术、工艺过程等方面着手,通过技术创新,提高三氯氢硅生产的技术水平,降低四氯化硅产出量,副产氯化氢的2次甚至3次利用。

3 推进湖北省盐化工产业发展的建议

为充分发挥我省盐化工资源、技术和产业优势,进一步促进我省盐化工产业的快速发展,推进经济增长方式,走可持续发展道路,对我省盐化工产业发展提出如下建议:

3.1 政府协调,优化配置,实现资源共享

在省科技厅和有关单位领导下,成立湖北省盐化工产业联盟组织,高效率统筹协调盐化工发展中的突出问题。编制盐化工中长期发展规划,监督指导规划的实施,协调盐化工发展中的突出问题。

推进全省资源共享。实行全省盐卤资源共享,优势互补,整合盐卤资源、石油资源、磷矿资源、石英砂等资源,壮大各个相关行业。实行全省盐化工人才资源、科研资源与信息资源的共享,补充急需的高级人才,推进创新活动开展,了解市场行情和技术动向等。

加大与周边产盐大省的交流,建立省际定期协调机制,加强合作,共谋发展。

3.2 严格执行产业政策

新建和扩建的制盐和两碱项目,要严格执行国家和湖北省的产业政策、环保政策、能耗标准、发展规划等,坚决防止低水平重复建设。新建制盐项目必须盐碱配套、实现盐碱平衡。鼓励烧碱企业采用卤水直供,降低能源消耗。

3.3 强化源头企业,形成具有循环经济特色的产业链

结合湖北盐化工产业结构特点和产业结构调整需要,加快构建和壮大产业链,强化上游企业,培育龙头骨干企业,快速积累资本、集成技术、集聚人才、集约资源,推动盐化工产业的快速发展。

3.4 科技引领,创新驱动,培育提升产业发展的研发体系

挖掘湖北优势科技资源,加速构建和完善以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的盐化工产业科技创新体制,形成具有湖北盐化工产业特色的自主创新研发体系。大力开展产业化关键技术的协同攻关,提高效率、降低成本,高起点引进、高起点创新,实现跨越式的发展。

3.5 建立人才培养和激励机制,打造多元人才体系

构建和完善人才培养、吸引及激励机制,创造良好环境,充分激发技术人员的创新精神和创业潜能,为盐及盐化工产业发展提供高素质人才支撑。

3.6 筹集资金,突出融资,开辟产业的多元投融资渠道

积极引导社会各界增加对盐及盐化工企业的投入,逐步形成以政府投入为引导,企业投入为主体,社会资金广泛参与的新型投融资体制,促进资金的有效投入和良性循环。

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