制浆项目建设的若干思考

万里 仙鹤股份有限公司

随着近几年国内制浆项目建设不断增多，发展培养了不少制浆项目相关专业人才。但制浆项目涉及的专业和行业多：包含有原辅料储存处理的植物原料备料、化学反应的蒸煮和苛化、化工行业的二氧化氯及氧气等漂白剂制备、矿产行业的碳酸钙和石灰加工、污水行业的厌氧生物反应、能源行业的碱炉和发电等诸多行业。且制浆项目所有系统控制都实现DCS集中控制，自动化程度非常高，相关系统的操作技术要求较高，国内制浆项目真正具备全面统筹管理的优秀人才不足，尤其是新进入制浆的造纸企业。分析总结国内制浆项目管理过程中积累的经验，对国内企业新建制浆项目总体战略目标的顺利达成具有重要现实意义。

1 制定清晰明确的项目目标是制浆项目建设的根本

国内很多造纸企业建设制浆项目前缺乏深入的项目调研。回顾造纸行业近几十年的市场周期性变化，有进口浆板价格较高的时期，也有过进口浆板价格远低于国内浆厂自产浆板成本价的时期，国内很多浆厂甚至出现过因进口浆板价格太低，制浆厂亏损严重被迫停产的状况。从制浆造纸长期周期看，造纸企业投资建设制浆项目还是要面临较大风险的。

当然林浆纸一体化是造纸行业提升市场竞争力的发展方向，也是国家鼓励造纸企业进行产业链延伸的战略发展方向。但在投资建设制浆项目前，造纸企业一定要结合企业自身的实际情况，发挥好企业优势，制定清晰明确的项目建设目标。如国内包装纸龙头企业玖龙纸业和理文纸业，因国外废纸禁止进口，国内箱纸板纸机需要大量的替代废纸原料，其建设制浆项目目标就是为了满足包装纸机自身造纸急需的原料缺口，所以新建制浆项目主要是利用国内资源相对较丰富的植物纤维原料生产化机浆和化学浆，以替代强度较好的进口美废。

太阳纸业在老挝和广西北海建设化学木浆制浆项目，其目标是为了充分发挥广西和老挝当地丰富木材的原料优势，既可满足太阳纸业国内纸机对高品质木浆的需求，而且还兼顾溶解浆生产，可依据浆料市场行情及时调整经营。

企业投资建设制浆项目之前，必须考虑市场在进口浆板价低于国产自产浆价时，企业如何保证制浆厂做到运营有效益。简言之，只有充分发挥好企业自身的优势，明确企业建设制浆项目的真正目的，才能使企业抓住新建制浆项目的根本。

2 对项目原料来源的准确定位是制浆项目建设的基础

为获得制浆项目审批，企业项目前期通过各种手段有意夸大当地及周边的原料储备，造成实际运行原料来源与项目建设设计有所差异，这是国内制浆项目审批造成的特点之一。

如湖南某浆厂设计是以国内马尾松为主的针叶木漂白浆厂，目前实际生产的主要是广西及进口桉木阔叶浆，原因是设计时没有充分考虑进口原料的码头运输，导致进口或外购水运木片中间倒运环节费用高，公司的经营效益难以保障。湖北某浆厂原设计是进口澳洲优质蓝桉木片生产漂白溶解浆，实际运行是以周边杂木和进口桉木片生产漂白阔叶化学浆，原设计系统运行调试中不断改造，调试试运期超过半年才基本正常，项目调试改造损失较大。

山东不少化机浆厂原设计是以当地杨木为主，目前实际生产以进口桉木、相思木为主，虽然化机浆主工艺设备变化不大，但是不同原料化机浆产生的废水厌氧处理差异大，导致污水厌氧系统运行后期的调整改造费用损失也相当大。

基于国内“青山绿水”的长期环保国策，国内木材原料很难满足广大制浆项目对木材原料的需求。建议国内以木材为主要原料的制浆项目不要忽略进口木片的路线设计，尤其是年产能超过20万t的中大型木浆厂，做好进口木片运输港口及配套木片输送设施的建设，优化进口木片原料的工艺路线，才能保证项目长期稳定的效益。

3 以竹材为原料的竹浆制浆项目，要坚持对当地的竹材品种和制浆工艺特点进行深入的研究

2022年11月7日，国际竹藤组织成立二十五周年志庆暨第二届世界竹藤大会在北京举行，中国政府与国际竹藤组织在会上共同发起“以竹代塑”倡议。“以竹代塑”，可以增加绿色竹产品的使用比例，减少塑料污染。中国有竹林地面积701万公顷，竹类资源、面积、蓄积量均居世界第一，是世界上竹资源最丰富的国家，同时也是竹产业规模最大的国家。

四川是全国最大的竹浆生产基地，2022年四川竹浆实际年产能约160万t，除了宜宾纸业有20万t食品卡纸，其他超过130万t竹浆基本都以生产生活用纸为主，可见竹浆纸产品的单一性非常突出。其主因是国外对竹浆技术研究甚少，国内竹浆厂技术研发投入又不足，没有深入研究各地不同竹纤维性能特点。2014年四川环龙斑布竹本色浆生活用纸开发成功，四川当地竹浆企业都扎堆跟风进入到生活用纸市场。

其实，四川竹子品种非常多，各地不同竹种有不同的特点，而最适宜做造纸竹浆的品种主要是慈黄竹类，其竹节少、竹片薄、竹纤维强度高。原四川雅安竹浆厂生产的漂白竹浆板曾是国内优质竹浆的代表，因为雅安当地的竹材品种是相对单一的慈竹，雅安浆厂生产的硫酸盐漂白竹浆板强度质量等综合指标性能好，曾得到全国市场广泛认同，在各种造纸产品中都有良好使用。

作为国内最早开发竹浆的四川省属企业，原四川长江包装股份有限公司技术团队也开发出不少适合竹浆的新产品，利用高强度硫酸盐本色竹浆，开发有高强度精制牛皮纸、精制伸性纸袋纸、中性纸、热压原纸等，市场应用反馈良好。

其实生活用纸对浆料质量要求较低，竹浆决不仅仅是可以用于生活用纸，通过合理的技术开发，竹浆造纸产品发展前景非常广阔，建议国内有竹浆项目的企业要结合当地主要竹品种特点，开发更高档的适合当地竹材特点的较高附加值竹纸品种，做好竹浆产品不仅能降低国内制浆对进口木片的过度依赖，也符合国家以竹代塑的长期环保要求。

4 强化对原料源头的分类质量管理是制浆项目浆料质量保障的前提

从项目建设的工艺路线而言，为了保证制浆浆料的最佳品质，所有植物原料从进料源头就必须做好分类质量管理。这种分类不仅要区分开不同品种木片，而且对同样木片的不同来源地和生长周期差异较大的木片也要进行严格分类存放。特别是以当地原料资源为主的制浆厂，原料来源广泛，不仅有不同的杂木木片，加之竹片、板皮、边角料等各种原料，质量差异大。

原料源头分类质量管理是制浆浆料质量保障的基础。四川竹浆厂大多采用散料堆场，这种方式不利于原料分类质量管理，且原料的堆存分类转运管理费用较高。随着国内料场专业装备水平升级，基于对原料的有效分类质量管理，建议新建制浆项目原料堆场结合当地场地状况选择成熟的圆堆或长堆全自动原料堆场。玖龙的项目使用新型木片自动堆取料机设备是成熟可靠的，可以借鉴。

原料如果没有进行有效分类质量管理，在同一蒸煮锅里会混合不同原料。即使是DDS置换蒸煮，蒸煮过程也会因不同原料滤液穿透性能不同会出现严重的偏流和不均匀，导致浆料蒸煮反应均匀性差，最终浆料质量稳定性无法保证。抓质量问题一定抓好原料分类质量管理，这是制浆质量最有效的控制管理方法。

5 经验丰富的设计单位可有效控制制浆项目建设投资

制浆项目设计涉及的专业多，设计难度相对较大。对于大型制浆项目，设计费用相对整个项目投资占比小，选择制浆项目设计经验丰富的设计单位及团队，通过有效优化项目设计，对控制项目总投资是最有力的保障。

项目整体的系统设计布置需统筹发挥好各专业设计团队作用，充分考虑上下工序流程和各种物料运输的流畅。清晰理解并做好系统物料平衡计算的设计人员需要非常丰富的项目设计经验。只有设计经验较丰富的设计单位，才能更好地保证项目整体设计的完整性。

设计要保证全厂布置紧凑合理，避免设计差错，优化厂房土建结构设计。通过优化设计不仅能有效控制项目建设投资，还可显著降低项目生产运行成本。制浆项目要委派经验丰富的专业技术人员密切跟进设计院的详细设计工作，保证设计原则统一，设计质量经济可靠。

6 完善管线细节设计是DDS间歇置换蒸煮可靠运行的前提

自2000年CPL制浆DDS置换蒸煮技术进入中国制浆市场，通过二十余年的改进发展，目前国内主流的间歇蒸煮是以CPL的DDS蒸煮技术为主。主要原因是基于DDS技术的节能效果明显，对原料的适应性强，蒸煮工艺的自控操作系统操作调整方便等。

实际运行中，DDS置换蒸煮较连蒸和其他间歇蒸煮辅助槽罐和管线多，对管线及管线配置的大量控制阀质量及安装细节设计要求高，如果管线细节设计及安装不当，系统运行中的故障率就相对较高。例如为提高蒸煮效率，DDS蒸煮对放锅的时间控制比较短，高压电机启动放锅泵时负荷较高，放锅泵对放锅管道的瞬间冲击非常大，如果管道设计不合理，放锅管上卡伯仪等自控仪表故障率会高，难以保障蒸煮系统的长期稳定运行。

7 漂白工艺路线的正确选择是浆料品质稳定的关键

因制浆项目环评审批对降低AOX排放考虑，国内很多制浆项目提出了轻ECF或TCF漂白的工艺路线，希望在漂白工段降低或取消二氧化氯的使用，达到减少AOX排放的目标。

湖北某70万t浆厂漂白工艺原是维美德的轻ECF短漂白工艺（DO-Z-PO），实际运行后发现高浓臭氧漂白运行费用高，质量稳定性较差，后改造再增加一段二氧化氯漂白，取消了臭氧漂白。广西某甘蔗渣制浆厂，漂白原设计是短流程的Q-PO-PO工艺，实际运行费用太高，改造并调整漂白为DO-EOP，运行成本和质量稳定性明显好转。

在采用二氧化氯漂白的制浆项目中，制浆漂白总体排放污水中 AOX含量完全可达到排放要求。要保证制浆漂白品质稳定还是优选二氧化氯漂白，并尽量发挥好前面二段氧脱的预漂效果。实践证明，二氧化氯漂白工艺仍然是目前最经济可靠的制浆漂白技术路线。

8 高效碱炉的正常运行是制浆厂成本控制的关键

对于制浆厂运营管理而言，碱炉及碱回收运行管理的好，制浆系统的主要消耗成本会大幅降低，浆厂回收碱、自产蒸汽和自发电等综合成本低，浆厂的经营利润将显著提升。尤其是最近几年高温高压高效碱炉的投运，随着碱炉蒸汽压力等级从6.8MPa逐步提升到8.4MPa甚至10.5MPa，碱炉发电的经济性大幅提升。依据安德里茨提供，碱炉蒸汽从480℃、8.4MPa提高到515℃、10.5MPa，2,680tDS/d碱炉发电量可增加11.4MW，运行一年仅发电增加的经济效益就达5,000万元。对于配置发电系统的大型制浆厂，建议还是优选压力9.8MPa以上高温高效碱炉更有利提升浆厂总体经济效益。

随着国家环保要求的不断提高，碱炉脱硝是目前碱炉建设面临的较大难题。湖北某浆厂建设时没有考虑脱硝设施，调试运行时使用国产脱硝剂加入炉内脱硝，运行中对碱炉内炉管造成了非常大的损伤，后不断调整脱硝剂加入口位置和入口管径，因运行费用太高而几乎停用。中轻国际最新开发的尿素炉内耦合脱硝技术（CRDT），基本原理是利用SNCR反应机理，将燃烧技术与脱硝技术相结合的新技术。该技术目前在广东和四川制浆项目中已经投入使用，运行中对碱炉反应区的温度比较敏感，合适的温度下脱硝效率最高可达90%。

总体而言，目前碱炉脱硝技术仍然有一定技术难度，国内制浆项目建议结合当地排放要求和不同碱炉情况，可先预留布置，待后续新技术成熟后再配套建设。

9 苛化白泥的处理是制约竹浆制浆厂产能的关键

竹浆制浆厂因竹原料含硅量大，白泥中硅含量积蓄严重。目前四川竹浆项目白泥都没有采用木浆厂通用的石灰窑回收白泥技术，而是采取板框为主的压榨方式，将白泥干度提高到75%以上，再送到下游厂家处理。部分白泥是提供给大型燃煤电厂用于湿法脱硫，还有部分是给水泥厂掺烧制作水泥。两种方式都受驻地的下游厂家制约，竹浆厂的白泥处置基本没有收益，甚至需要支付相应白泥运输费用。

对于石灰石原料品质较好的项目，如果项目纸产品或周边有纸厂需要轻质碳酸钙，可参考山东太阳纸业2015年投产的6万t制浆碱回收白泥回用项目。白泥回用选用美国特矿（MTI）技术，不仅可将白泥转化成更有效益的轻质碳酸钙供造纸填料使用，还能吸收热电厂烟气中二氧化碳约2.5万t/a，实现项目总体减碳固碳和碳达峰目标。

10 制浆废水有效减排是好氧为主的污水厂良好运行的关键

对于大多数化学制浆厂或化学浆纸一体化项目，化学制浆排放的污水COD浓度通常不会超过2,500mg/L，大多在2,000mg/L左右，配套的污水处理厂不用上厌氧处理设施。常规化学浆纸一体化项目依靠传统的预酸化、好氧处理和芬顿深度处理就能够达到国家废水排放标准，保证出水COD达到50mg/L以下。

控制运行费用最有效的方式都是管理好源头，所以管理好生产车间的跑冒滴漏是污水厂经济可靠运行的关键。生产运行管理要做好车间废水减排，避免生产频繁出现故障和异常黑液流失，杜绝大量黑液和浆料进入废水系统。

对于独立的化机浆厂或没有上MVR的化机浆项目，化机浆排放的废水COD浓度高达12,000～18,000mg/L，这种污水处理厂必须考虑厌氧处理设施，而且需要考虑厌氧菌对不同原料品种的敏感性，厌氧处理项目设计阶段务必明确化机浆的原料品种及产地。

11 制浆项目关键设备的国产化替代可有效控制项目总投资

随着国内制浆项目建设的不断推进，国内已经形成一大批的专业制浆设备制造企业，这些企业在众多制浆关键设备上已经取得较大突破，年产30万t以下漂白化学制浆线，关键设备基本实现国产化。如备料系统的长堆圆堆关键输送设备、木片洗涤筛选设备、料仓出料设备；化学浆除节筛选设备、真空和双辊压力洗浆设备、中浓泵及漂白混合设备；碱回收多效结晶蒸发及MVR提浓设备、二氧化氯制备设备、苛化高效澄清器及高压高效碱炉等关键设备。这些国产化设备在国内外都有多年的使用经验，运行质量可靠，可有效控制项目总投资。

12 总结

制浆项目相对于造纸项目而言涉及的专业更多、流程更长、自动化程度更高，投资大、建设期长，项目建设统筹协调管理难度大。要成为优秀的制浆项目建设管理者，需要统筹好各专业人才，抓好关键工艺技术路线，重视关键设备选型配置，深刻理解项目设计理念。管理好制浆项目是对项目管理团队的极大挑战。而新建制浆企业则需要结合自身的人才结构，通过制浆项目建设运行为企业锻炼培养一批优秀的专业技术及项目管理团队。项目管理者要善于激发项目管理团队的主动性，落实现场施工安全质量职责，激发项目团队合作创新精神，严格项目工期及投资控制，保证项目按既定目标安全如期投运，尽早实现项目高效投产，稳定运行。