化肥工业(Chemical Fertilizer Industry)
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化肥工业是指专门从事化肥(氮肥、磷肥、钾肥、复合肥、中量元素肥料、微量元素肥料等)生产的工业部门,是无机化工重要组成部分。化肥工业的发展能够促进硫酸工业、合成氨工业、采矿工业等的发展,是一个重要的工业部门。
1.我国化肥生产及消费情况
据国家统计局统计数据,2011年我国生产化肥6027.2万t(折纯,下同),其中氮肥4179万t(N)、磷肥1462.4万t(P2O5)、钾肥385.6万t(K2O);进口化肥426.7万t,出口化肥702.7万t,化肥表观消费量5 751.2万t;化肥自给率105% ,其中氮肥109% 、磷肥126% 、钾肥50%。
近年来,随着农业的快速发展,我国化肥工业得到了大力提升,化肥产量逐年增加,自给率迅速提高。2000年到2011年期间,化肥产量年均增长6%,自给率由76.8%提高到105%。2007年起我国化肥基本自给。其中氮肥产量年均增长5%,1997年已经完全实现自给,近年来我国氮肥产量一直居世界第一位;磷肥产量年均增长7.5%,2005年产量居世界第一,2007年至今我国成为磷肥净出口国;钾肥因资源短缺,虽然产量增长较快,但仍需要进口补充,2007年以前钾肥自给率为30%,2011年自给率达50%。
2.我国化肥行业的基本特点
近十几年来,我国化肥行业经过了快速发展和结构调整阶段。通过对产业合理布局、矿肥一体化、提高技术装备水平、组织结构优化、原料结构调整、产品结构调整、资源综合利用和发展循环经济等基本发展策略的实施,我国化肥行业取得了很大进步。
(1) 产业布局日趋合理,集中度明显提高。根据化肥原料分布情况,按照矿肥结合、上下游一体化原则,原料集中地区的基础化肥工业得到了快速发展。按照规划布局,初步建成了新疆、海南、山西等氮肥生产基地,建成了云南、贵州等高浓度磷复肥生产基地,青海和新疆钾肥基地也已经建成和正在筹建。国内大型化肥生产基地的布局和建设已经基本完成。
(2) 化肥产业组织结构调整加速,大型、综合性化肥企业集团数量明显增加。近几年来,通过企业间的兼并、整体收购、参股及跨地区联合等重组手段,涌现出了一批现代化、具有国际竞争力、代表国内化肥行业整体技术装备和管理水平的大型综合性企业集团,如中石油、中石化、晋煤集团、阳煤集团、湖北宜化集团、云天化集团、开磷集团、中化化肥、中海油集团、中国化工集团、青海盐湖集团、贵州瓮福集团等,大大提升了国内化肥行业的整体竞争能力和实力,使我国化肥产业组织结构调整前进了一大步。
(3) 行业内优胜劣汰步伐加快。近几年,为了加快产业升级,提高行业整体水平和竞争力,企业加快了优胜劣汰的步伐。在国家政策支持和产业导向的引导下,通过在资源丰富地区建设大型化肥装置,促进了优质资源和基础肥料生产向优势企业集中,大规模的、竞争力强的综合性企业比例大大提高,加剧了行业内的竞争态势。与此同时,生产规模小、技术落后、资源和生产条件差的化肥企业在激烈的市场竞争中逐渐被淘汰。近几年我国基础化肥企业数量明显减少,2011年不足1000家,平均生产规模上升,说明了行业内企业优胜劣汰的步伐在加快。
(4) 技术装备水平大幅度提高,部分装置达到国际先进水平。近年来,我国化肥工业自主创新能力不断增强,在技术开发和装备制造国产化方面取得重大突破,已经实现了年产30万t合成氨、52万t尿素、40万t硫铁矿制酸、80万t硫黄制酸、30万t磷酸、60万t磷铵、100万t钾肥工程技术装备等大型化肥装备的国产化。同时开发出了具有自主知识产权的多种水煤浆气化技术、粉煤加压气化技术和装备,大型硫基氮磷钾复合肥生产技术和装备,大型料浆法磷酸一铵生产技术和装备,适合中国国情的盐湖提钾技术和装备等。这些技术装备部分已达到国际先进水平,为化肥工业发展和结构调整提供了良好的技术和装备支撑。
(5) 产品结构明显改善。通过大力发展高浓度化肥产品, 目前高浓度化肥比重提高到75%以上,其中,尿素占氮肥总量的65%,高浓度磷复肥产品占磷肥的75%,钾肥全部为高浓度产品。基础肥料产品结构比较合理。
在大力发展高浓度基础肥料的同时,为了提高我国化肥的利用效率、提高化肥的使用水平、做到科学施肥,国家及行业主管部门积极支持肥料新品种的开发和生产,近几年缓控释肥、生物肥、有机肥、水溶性肥等肥料新品种的开发和大力生产,不仅大大改善了我国化肥的产品结构,同时也相应提高了化肥的利用效率。
(6)纵向延伸和横向发展特点明显。近几年国内化肥生产企业注重上游兼并相关资源、下游进行产品的深度加工、横向进行行业交叉,在资源加工一体化、磷肥氮肥行业综合发展、肥料品种深加工为化工产品的肥化一体化等方面取得了可喜的进步,大大提高了肥料企业整体实力和市场应变能力。氮肥企业积极开拓上游煤炭、天然气资源,磷肥企业努力并购上游的磷矿资源和硫资源,钾肥企业在钾资源丰富的地区就地建设大型钾肥生产装置,使化肥企业在廉价资源供应方面得到了很好的保证。
为提高综合竞争实力,氮肥、磷肥企业互相交叉发展。有条件的氮肥企业积极发展磷复肥产品;一些大型的磷复肥生产企业配套建设大型的合成氨生产装置,降低磷复肥产品中氮源的生产成本。这些企业逐渐发展成为氮磷综合企业,实力大大增强。肥化结合是化肥生产企业多年发展的课题,近几年有了新的进步。氮肥产品中尿素的深加工量逐年增加,据不完全统计,近5年尿素的工业消费量增加了近50% ,主要应用领域中人造板行业约占50%,其他如三聚氰胺及其深加工行业和饲料行业等占50%;氮肥产品中的硝酸铵产品,以前以农用肥料品种为主,近几年作为工业硝酸铵的比例越来越大,2011年硝酸铵生产量中的70%被用作工业硝酸铵。磷肥行业,随着国内湿法磷酸净化技术的开发和应用,湿法磷酸用作工业磷酸和食品磷酸的量在逐年增加,最终的趋势将会替代热法磷酸;同时,随着行业的快速发展和产品结构调整,作为阻燃剂的工业磷酸铵用量增加,磷肥产品中磷酸铵用作工业磷酸铵的量逐年增加。肥料品种中用作工业用途或继续加工为化工产品的数量也有不同程度的增加。
(7) 资源综合利用、循环经济和环境保护工作取得了较好的进展。氮肥行业在先进、高效、节能的大型煤气化技术,净化合成技术,节能、节水技术,“三废”利用技术的支撑下,在资源综合利用和环境保护方面取得了明显进展。
磷肥行业在资源科学利用和循环经济方面开展了有益的探索和实施。在低品位磷矿利用,特别是在胶磷矿选矿技术开发和产业化方面取得了较好的进展,使低品位磷矿的使用比例大大增加;在磷石膏生产建筑材料、生产硫酸联产水泥方面取得了良好效果,磷石膏的综合利用率在逐年提高;在硫铁矿渣综合利用方面取得了重大突破,并实现了产业化;大型硫酸装置的中低温位热能利用的技术进展较好,目前大部分的硫酸装置已经配套建设了低温位热能利用装置;在磷矿中含有的氟、碘、镁等资源综合利用技术开发研究和产业化方面有了新的进展,已经建成了工业化装置。
钾肥行业开展了盐湖中其他资源的综合利用工作。盐湖中含有丰富的钠、镁、锂、硼、溴、碘、铯和铷等资源,目前正在有计划地进行综合开发利用。盐湖资源的综合利用不仅有效地治理环境污染,而且可提高宝贵资源的开发利用价值。
1.改造原料路线,适应国内资源特点
氮肥行业的重点是原料路线的改造。我国氮肥行业急需解决采用成熟的粉煤气化技术,以本地粉煤代替无烟块煤。建议针对不同企业采用不同的技术路线。一是对年产2O万吨以下的中型氮肥企业,建议采用国内技术进行改造。二是对部分年产20万吨以上合成氨企业,可考虑采用引进技术进行改造。同时,对于有廉价天然气资源的地区,鼓励采用天然气改造现有装置或建设天然气化肥基地。
磷肥行业的重点,是形成几大磷肥生产基地,保证磷硫资源的供应。2O世纪80年代以来,按“矿肥结合”、“酸肥结合”的方针,我国在云南、贵州、湖北、安徽等地建设了几大磷肥基地。这些基地为满足我国高浓度磷肥供应发挥了重要的作用。今后,我国磷肥工业发展将主要依托这些基地,扩大规模,提高技术水平,降低成本。同时,解决磷矿和硫的来源问题。磷矿要为磷肥工业可持续发展作好资源储备;加大对矿山的投入及加强管理,防止滥采乱挖。硫资源应实施来源多样化,保持硫铁矿制酸、硫酸制酸、冶炼烟气制酸的合理比例,要重视高硫原油回收硫磺及冶炼烟气回收酸的利用,控制进口硫资源总量,防范进口硫磺的价格风险。钾肥行业的重点是含钾盐湖卤水开发,在青海、新疆等地形成钾肥基地,并探讨建立境外钾肥生产基地的可能性。
2.推进技术进步,开发和推广先进实用技术
例如,在氮肥行业,推广新型煤气化技术,包括粉煤气化、水煤浆气化技术等;新型净化技术,如低温变换、低温甲醇洗、MDEA、NHD等净化技术;新型氨合成塔及大型低压合成的成套技术和装备;水溶液全循环尿素改造技术和尿素改性技术。在磷肥行业,开发低品位磷矿利用技术;发展高浓度磷复肥,提高磷资源利用率;推广硫酸余热利用技术,回收低温热能,降低生产成本。在钾肥行业,开发盐湖卤水直接提取硫酸钾技术等。
3.布局调整
要以中西部廉价天然气或煤产地为重点,建设大型氮肥基地;以磷矿资源丰富的云、贵等地为重点建设大型磷复肥基地。
4.优化产业结构,提高竞争力
鼓励氮肥、磷肥、钾肥生产企业和化肥流通企业突破原有业务领域,向氮、磷、钾,产、供、销,内外贸一体化发展,鼓励企业兼并、联合重组,以资产为纽带,逐步培育有国际竞争能力的大型肥料产业集团。到2010年,力争组建2O家大型企业集团,其产品集中度达到50%,并形成2~3家在国际上有一定影响的大型企业集团。同时,调整企业结构,减少基础肥料生产厂数量,提高单套装置的规模。大型氮肥厂合成氨平均规模达40万吨/年以上,中型氮肥厂平均规模达2O万吨/年以上。大中型磷肥厂平均规模达l0万吨/年以上。部分资源条件差、能耗高、污染严重、经济效益差、不能适应市场竞争的小化肥企业,转到农化服务和化肥的二次加工上来。
5.调整产品结构,提高国产化肥满足率
继续提高高浓度化肥比重及化肥的复合化率,在今后lO年内化肥复合化施用率达到50%以上。大力发展新型肥料品种,如控释肥料、大颗粒肥料,提高肥料利用率。复合肥料要基本立足国内解决,进口少量基础肥料品种。氮肥行业重点是调整高浓度尿素的比例,淘汰部分碳铵的生产能力。到2010年,高浓度尿素在氮肥中的比例要占70%以上,碳铵在氮肥中的比例下降到10~15%。适当发展大颗粒尿素,以适应掺混肥料的发展需要。磷肥行业的发展重点是高浓度基础磷肥和含量高的磷肥品种,如磷酸一铵、磷酸二铵。2010年,高浓度磷肥占磷肥总产量的60%以上。钾肥行业的重点是调整无氯钾等比例,发展硫酸钾,适当发展硝酸钾等新品种。实现无氯钾肥基本满足国内需求。