燒堿生產(chǎn)及市場(chǎng)分析

燒堿生產(chǎn)及市場(chǎng)分析

離子膜處理堿是氯堿行業(yè)的一個(gè)新技術(shù)。離子膜燃燒堿不僅具有良好的質(zhì)量和較低的能耗，而且從根本上解決了由石棉密封法產(chǎn)生的石棉紡對(duì)水質(zhì)的污染以及操作員健康的影響。它可用于棉紡、化纖、醫(yī)藥、造紙和食品工業(yè),近年來,對(duì)燒堿的需求明顯上升,特別是紡織業(yè),在加入WTO后漸漸復(fù)蘇,對(duì)燒堿及其聯(lián)產(chǎn)品氯氣的需求迅速增加。離子膜法制堿技術(shù)具有國(guó)際先進(jìn)水平,被國(guó)家確定為化工重點(diǎn)發(fā)展的七大工程之一。同時(shí)符合國(guó)家提倡的企業(yè)“做大、做強(qiáng)、做優(yōu)”及“高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)化、優(yōu)化企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”的產(chǎn)業(yè)政策,通過采用新技術(shù)、新工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低原料消耗,減少“三廢”排放,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)。1生產(chǎn)方法1.1離子膜法熔噴法燒堿設(shè)備目前世界上生產(chǎn)燒堿的方法有4種:隔膜法、水銀法、離子膜法、苛化法。隔膜法、水銀法和離子膜法都是通過電解鹽水生產(chǎn)燒堿;而苛化法則是以石灰和純堿為原料制取燒堿?？粱壳皟H在少數(shù)地區(qū)采用,我國(guó)苛化法燒堿僅占總產(chǎn)量的1.5%左右。水銀法燒堿含鹽量低,產(chǎn)品濃度高,質(zhì)量好,但是該法對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重,其汞害對(duì)人體有很大危害,聯(lián)合國(guó)環(huán)境保護(hù)組織已要求逐步取代該法。隔膜法在國(guó)內(nèi)外均廣泛采用,該法早期為石墨陽極電解槽,在組裝電槽中會(huì)產(chǎn)生大量鉛和瀝青煙霧,在操作中會(huì)生成石棉絨堿性污水和石棉絨粉塵,同時(shí)該法能耗非常大,因此從20世紀(jì)70年代國(guó)內(nèi)外開始用金屬陽極電槽取代石墨陽極電槽。目前發(fā)達(dá)國(guó)家已完全淘汰石墨陽極電解槽。我國(guó)的石墨陽極裝置每年尚有約20多萬t的產(chǎn)量,國(guó)家已將其列入淘汰類工業(yè)生產(chǎn)能力。與石墨法相比,金屬陽極隔膜法在技術(shù)上有了很大的提高,但能耗依然較高,產(chǎn)品質(zhì)量較差,同時(shí)仍存在一定的石棉絨污染問題。離子膜法是20世紀(jì)80年代發(fā)展的新技術(shù),能耗低,產(chǎn)品質(zhì)量高,且無有害物質(zhì)的污染,是較理想的燒堿生產(chǎn)方法。與金屬陽極隔膜法相比,離子膜法具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)工藝流程簡(jiǎn)單。由于離子膜法電解液濃度高,因此不需要蒸發(fā)工段即可獲得30%以上的產(chǎn)品。(2)能耗低。由于不需要蒸發(fā)工段,大大減少了蒸汽的消耗,同時(shí)電解工段的電耗和循環(huán)水耗也大幅度降低,一般離子膜法比隔膜法總能耗低30%以上。(3)污染程度低。離子膜法生產(chǎn)裝置排出的廢液、廢氣均能做到回收利用,達(dá)標(biāo)排放,對(duì)環(huán)境幾乎沒有污染。(4)產(chǎn)品純度高。離子膜堿為高純度產(chǎn)品,可滿足紡織化纖行業(yè)對(duì)高純堿的要求。(5)裝置占地少。離子膜法裝置占地較隔膜法裝置要少40%~50%。(6)生產(chǎn)穩(wěn)定,安全性高。離子膜法生產(chǎn)彈性較大,電槽能適應(yīng)電流負(fù)荷的較大幅度變化,迅速調(diào)節(jié)生產(chǎn)負(fù)荷;同時(shí)離子膜法開停車安全方便,操作維修簡(jiǎn)單,勞動(dòng)強(qiáng)度低。20世紀(jì)80年代,我國(guó)離子膜燒堿裝置全部采用引進(jìn)的技術(shù);20世紀(jì)90年代,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)化離子膜法電解槽已逐步推廣,但采用引進(jìn)技術(shù)的裝置仍居多數(shù);進(jìn)入21世紀(jì),復(fù)極式電解槽急速發(fā)展,數(shù)量大大超過單極式電解槽,尤其是近幾年在氯堿行業(yè)一統(tǒng)天下,在新建或改擴(kuò)建離子膜燒堿裝置時(shí),選擇高電流密度、自然循環(huán)復(fù)極式離子膜法電解槽已成為絕大多數(shù)氯堿企業(yè)的共識(shí)。國(guó)內(nèi)北京化工機(jī)械廠于1994年研制成功復(fù)極式離子膜電解槽,2000年北京化工機(jī)械廠又研制成功單極式離子膜電解槽。目前國(guó)內(nèi)采用國(guó)產(chǎn)化技術(shù)建設(shè)的電解裝置已有30多套,總能力近80萬t·a-1。在我國(guó)與離子膜電解槽配套的部件也已基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,實(shí)現(xiàn)了離子膜法燒堿生產(chǎn)裝備的成套供貨。離子膜法燒堿的電解技術(shù)分為復(fù)極式和單極式兩種,從國(guó)內(nèi)引進(jìn)的各公司技術(shù)和國(guó)產(chǎn)化技術(shù)來看,無論是單極槽還是復(fù)極槽在技術(shù)上都是先進(jìn)可靠的,各具優(yōu)勢(shì)。1.2高純鹽酸的生產(chǎn)合成工業(yè)鹽酸離子膜燒堿生產(chǎn)工藝流程示意圖見圖1。原鹽首先送鹽水工段,在鹽水工段首先除硫酸根,再通過干鹽飽和,加入氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鐵,經(jīng)過預(yù)處理器及膜過濾器,用鹽酸中和變成一次精鹽水。一次精鹽水送入螯合樹脂塔進(jìn)行二次精制,精制出的二次精鹽水調(diào)配后送到離子膜電解槽。電解出兩股物料,陽極液經(jīng)過分離,氯氣送至氯氫處理總管,淡鹽水通過消除游離氯后送至鹽水工段;陰極液經(jīng)過分離,濕氫氣送至氫氣處理工序,堿液至堿液循環(huán)缸,一部分32%液堿冷卻后送至酸堿站,另一部分進(jìn)電解槽參加循環(huán)。濕氯氣用泵抽入氯氫處理工序,經(jīng)過洗滌、冷卻干燥后送至液氯工段,一部分氯氣送至氯氣用戶,一部分氯氣冷卻后變成液氯,液氯用于包裝或氣化后送至成品氯用戶,未被液化的尾氯送至鹽酸工段做鹽酸。濕氫氣用泵抽入氯氫處理工序,經(jīng)過洗滌、冷卻送至氫氣用戶。液氯工段產(chǎn)生的尾酸與氯氫處理工序送來的氫氣在鹽酸工段合成生產(chǎn)高純鹽酸或合成工業(yè)鹽酸。高純鹽酸返送至離子膜電槽工序。2市場(chǎng)分析2.1世界燒堿生產(chǎn)概況自20世紀(jì)90年代以來,隨著造紙、紡織、洗滌劑等行業(yè)的發(fā)展,世界燒堿需求一直呈上升勢(shì)頭。1995年全球燒堿需求總量為3950萬t,到2005年全球燒堿需求量達(dá)到5117萬t。1995~2000年全球燒堿需求量年平均增長(zhǎng)率為2.0%,2000~2005年增長(zhǎng)率為2.4%。據(jù)《中國(guó)化工市場(chǎng)信息》有關(guān)資料中專家的預(yù)測(cè),2005~2008年需求量年均增長(zhǎng)率約在3.4%。據(jù)統(tǒng)計(jì),在世界范圍內(nèi)的燒堿消費(fèi)構(gòu)成中,化學(xué)工業(yè)所占比例呈上升趨勢(shì),其中有機(jī)化學(xué)品消費(fèi)燒堿約21%,無機(jī)化學(xué)品領(lǐng)域?qū)龎A的需求排名第二,占18%,造紙行業(yè)占16%,其他領(lǐng)域占45%,詳見圖2。目前全世界有500多家氯堿公司,2005年總生產(chǎn)能力約為5955.3萬t·a-1,其中14家大氯堿公司占了世界總生產(chǎn)能力的45%,最大的6家分別是Dow化學(xué)、西方化學(xué)、ICI、PPG工業(yè)、Solvay和Bayer公司。2004~2006年世界燒堿生產(chǎn)能力年均增長(zhǎng)率約為1.1%,其增長(zhǎng)集中在亞洲、中東和非洲,其中亞洲增幅為2.6%,中東增幅為4.7%,而南、北美及東、西歐地區(qū)幾乎處于停滯狀態(tài),甚至負(fù)增長(zhǎng)。參考《中國(guó)化工市場(chǎng)信息》等相關(guān)資料,將全球氯堿生產(chǎn)商產(chǎn)能排名及世界燒堿生產(chǎn)能力情況列于表1、表2。燒堿生產(chǎn)一直與聯(lián)產(chǎn)的氯及氯加工產(chǎn)品市場(chǎng)需求緊密相關(guān)。前幾年世界經(jīng)濟(jì)不景氣及氯產(chǎn)品在一些發(fā)達(dá)國(guó)家受環(huán)境和職業(yè)衛(wèi)生法規(guī)的限制,其需求量下降。但隨著世界經(jīng)濟(jì)的回升,燒堿產(chǎn)量也逐步增加,2000年總產(chǎn)量達(dá)4600萬t;2003年約為5004萬t;2005年達(dá)到了5200萬t,2006年達(dá)到5748萬t。2.2燒堿生產(chǎn)情況據(jù)中國(guó)氯堿工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2005年我國(guó)燒堿生產(chǎn)企業(yè)共有大中小型246家,總生產(chǎn)能力約在1340萬t·a-1,遍及全國(guó)除西藏以外的29個(gè)省、市、自治區(qū)。大中型企業(yè)主要分布于沿海東部地區(qū),中部和西部地區(qū)企業(yè)較少。我國(guó)1999年和2000年產(chǎn)量分別達(dá)556.9萬t和667.9萬t,比上年分別增長(zhǎng)9.5%和19.9%,其增長(zhǎng)幅度較大。到2005年燒堿產(chǎn)量達(dá)到1240萬t,1998~2005年燒堿產(chǎn)量年均增長(zhǎng)率為13.57%,說明近幾年聚氯乙烯的快速發(fā)展對(duì)氯的需求量大幅增長(zhǎng),刺激了燒堿的生產(chǎn),使其產(chǎn)量大幅提高。2006年1~6月,我國(guó)燒堿產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了717.8萬t,同期增長(zhǎng)了20%。參考《中國(guó)化工經(jīng)濟(jì)分析》相關(guān)數(shù)據(jù),將我國(guó)近年燒堿生產(chǎn)情況列于表3。近兩年國(guó)內(nèi)迎來了第二次燒堿產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)潮,2005年新、擴(kuò)建離子膜法燒堿裝置已投產(chǎn)的裝置能力為112.5萬t。參考《中國(guó)化工市場(chǎng)信息》相關(guān)資料統(tǒng)計(jì),2006年上半年我國(guó)主要燒堿生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)量見表4。2005~2008年我國(guó)已建和擬建的主要燒堿裝置(≥5萬t·a-1)情況見表5。截至2006年底,全國(guó)燒堿產(chǎn)能為1761萬t·a-1,2006年全國(guó)新建、擴(kuò)產(chǎn)燒堿產(chǎn)能394萬t·a-1,當(dāng)年實(shí)際投產(chǎn)290萬t·a-1,增幅約為20%。中國(guó)氯堿工業(yè)在產(chǎn)能逐年擴(kuò)大,增長(zhǎng)速度加快的同時(shí)也出現(xiàn)了企業(yè)盲目擴(kuò)張,一些地區(qū)依靠一定的資源優(yōu)勢(shì),規(guī)劃建設(shè)大規(guī)模氯堿項(xiàng)目,加劇了行業(yè)產(chǎn)能過剩的危險(xiǎn);而且中國(guó)氯堿生產(chǎn)工藝較落后,其中電石法生產(chǎn)聚氯乙烯給環(huán)境帶來了極大的污染。為此,氯堿行業(yè)的快速發(fā)展需要宏觀產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)一步調(diào)整,為了限制行業(yè)盲目發(fā)展,國(guó)家已于2007年底出臺(tái)《氯堿(燒堿、聚氯乙烯)行業(yè)準(zhǔn)入條件》,將氯堿行業(yè)的準(zhǔn)入門檻提高;氯堿生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)積極研發(fā)節(jié)能減排的新技術(shù),保護(hù)環(huán)境,實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的策略。3國(guó)內(nèi)燒堿市場(chǎng)需求情況近些年隨著各行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整,燒堿在輕工行業(yè)的應(yīng)用呈明顯下降趨勢(shì),其他行業(yè)(如化工、有色金屬冶金、紡織等)需求有上升趨勢(shì)。1995~2005年中國(guó)燒堿在各行業(yè)的用量分布情況見表6。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)燒堿消費(fèi)量還將持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)1990~1998年中國(guó)國(guó)內(nèi)燒堿需求平均增長(zhǎng)率為4.4%,1998~2004年則為11.7%。參考《中國(guó)化工市場(chǎng)信息》相關(guān)資料,我國(guó)近年燒堿供需平衡情況見表7。從表7可見,中國(guó)燒堿出口總量波動(dòng)很大,這主要是受國(guó)際市場(chǎng)供求關(guān)系變化的影響再加上國(guó)內(nèi)燒堿市場(chǎng)情況的變化而致,目前我國(guó)的建材、輕紡、造紙業(yè)等行業(yè)的快速發(fā)展拉動(dòng)了燒堿的內(nèi)需。然而近幾年大規(guī)模地新建和擴(kuò)建氯堿裝置將會(huì)聯(lián)產(chǎn)更多的燒堿,盡管燒堿的下游消費(fèi)企業(yè)的需求量也在增加,但是其增長(zhǎng)速度低于其產(chǎn)量的增速,這必然形成燒堿過剩的局面。顯然,擴(kuò)大燒堿出口規(guī)模是緩解國(guó)內(nèi)燒堿市場(chǎng)壓力的重要途徑。4列需求預(yù)測(cè)4.1燒堿的消費(fèi)情況隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,近年來我國(guó)燒堿的消費(fèi)量一直呈較快速度增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),1990~1998年,我國(guó)燒堿消費(fèi)年均增長(zhǎng)率為4.4%,1998~2004年為11.7%。專家認(rèn)為,未來我國(guó)燒堿需求增長(zhǎng)速度仍將保持一個(gè)較高的水平,據(jù)測(cè)算2006~2011年間我國(guó)燒堿需求量將以每年8%~10%的速度增長(zhǎng),增長(zhǎng)率略超過GDP的增長(zhǎng)率,其預(yù)測(cè)結(jié)果見表8。4.2燒堿需求及供給增長(zhǎng)情況由于氯堿工業(yè)的發(fā)展速度與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有一定關(guān)系,即燒堿的消費(fèi)增長(zhǎng)率與GDP增長(zhǎng)率呈正向變化,現(xiàn)匯總近年來我國(guó)燒堿消費(fèi)量與GDP指數(shù)的數(shù)據(jù),利用彈性系數(shù)法計(jì)算1998~2004年燒堿需求的彈性系數(shù),并以此預(yù)測(cè)到2011年我國(guó)燒堿需求彈性系數(shù)及需求量。計(jì)算及預(yù)測(cè)結(jié)果詳見表9。由表9可見,1998年至2004年燒堿消費(fèi)年均增長(zhǎng)速度為11.33%,同期GDP年均增長(zhǎng)速度為8.0%,彈性系數(shù)為1.4,彈性較為充足,表明國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)燒堿工業(yè)的促進(jìn)因素比較積極。有關(guān)資料預(yù)測(cè)表明,2010年以后國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值將比2000年翻一番,據(jù)此測(cè)算2005~2011年間,我國(guó)GDP年均增長(zhǎng)率為8.0%。若我國(guó)燒堿需求與GDP增長(zhǎng)率的彈性系數(shù)2006年至2011年為1.1,則我國(guó)燒堿年均需求增長(zhǎng)率2001年至2011年為9.0%,燒堿需求量2006年為1218萬t,2011年為1874萬t。兩種預(yù)測(cè)法匯總結(jié)果見表10,表明2006年至2011年我國(guó)燒堿需求量年平均增長(zhǎng)率為8.0%,到2011年,我國(guó)燒堿需求量將達(dá)到1832萬t·a-1。5企業(yè)經(jīng)營(yíng)的壓力我國(guó)的燒堿行業(yè)屬于傳統(tǒng)的基礎(chǔ)化工產(chǎn)業(yè),其行業(yè)特點(diǎn)是集中度低、規(guī)模小、廠家多、市場(chǎng)屬性強(qiáng)。并且隨著目前原材料、能源供應(yīng)日趨緊張和價(jià)格上漲,使得各生產(chǎn)廠家都面臨著考驗(yàn)。為了爭(zhēng)取客戶,保證銷售渠道的穩(wěn)定,在原材料能源價(jià)格上漲的同時(shí),燒堿價(jià)格增長(zhǎng)幅度并不同步,也就等同于在降低銷售價(jià)格。這種現(xiàn)象毫無疑問地給企業(yè)經(jīng)營(yíng)帶來了很大的壓力,同時(shí)說明了目前的國(guó)內(nèi)燒堿市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)達(dá)到了激烈的程度。燒堿屬于“三酸兩堿”之一,是基本化工原料,其作用是其他產(chǎn)品所不能替代的。因其和純堿在化學(xué)性質(zhì)上存在某種共同屬性,在純堿價(jià)格低廉的時(shí)候,一些行業(yè)利用純堿代替離子膜燒堿來使用。但這種情況很少出現(xiàn),何況純堿也有其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,其未來的發(fā)展方向決不會(huì)是用來做燒堿的替代品。所以,目前燒堿行業(yè)中,來自替代品的威脅可以忽略不計(jì)。橫向分析我國(guó)的燒堿行業(yè),可以看出目前各地氯堿行業(yè)調(diào)整的變化、地區(qū)投資的發(fā)展、物流成本的影響,使得作為液體產(chǎn)品的燒堿的銷售區(qū)域化趨勢(shì)逐漸明朗化。為了壯大本區(qū)域的燒堿行業(yè),今后各區(qū)域都將會(huì)加速培育自己的優(yōu)勢(shì)市場(chǎng),會(huì)積