磷化工：精細化、專用化和綠色化是主旋律

1、磷化工：精細化、專用化和綠色化是主旋律由于各國工業(yè)化進程的加快，資源和能源的大量消耗并日 漸枯竭，追求可持續(xù)發(fā)展已成為世界各國人們的共識，并有力 地推動了綠色化學化工技術及其綠色產業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展，這對 于全球磷化工的發(fā)展格局正產生深刻的影響，“精細化、專用 化和綠色化”已經成為世界磷化工發(fā)展的主旋律。我國磷化學工業(yè)經過“十五”和“十一五”時期的快速發(fā) 展，已形成以磷復肥為基礎、黃磷深加工和磷酸鹽精細化為主 導、無機磷化工和有機磷化工相配套的現(xiàn)代磷化工產業(yè)體系。 我國是世界磷化工生產大國，但不是磷化工技術強國。當前世 界經濟仍然低迷，我國磷化工企業(yè)應該如何轉型升級實現(xiàn)由大 變強，已成為業(yè)界最為關

2、注的話題。創(chuàng)新：發(fā)展變“綠”的關鍵從小到牙膏組成成分的精細磷酸鹽，大到擁有千噸級裝置 的大宗磷肥產品，作為國民經濟發(fā)展的基礎工業(yè)，磷化工產業(yè) 與人們的生活息息相關。日前，在由中國化工信心中心和全國 化工節(jié)能減排中心共同舉辦的 20國際精細磷化工技術交流 會上，武漢工程大學化工與制藥學院貢長生教授在接受筆者采 訪時這樣描述行業(yè)的特點：“磷化工產品品種繁多，應用面第1頁共8頁 廣，是對資源和能源依賴性很強的產業(yè)。但由于廢水、廢氣、 廢渣排放量大，容易造成環(huán)境污染，這就決定了磷化工產業(yè)不 僅最有條件、最具潛力，而且也最需要發(fā)展循環(huán)經濟，推動綠 色發(fā)展?！蹦壳埃瑖鴥攘谆ぶ饕讖头?、黃磷等基礎磷化

3、工和 精細磷化工兩大類產業(yè)。而作為發(fā)展高附加值磷化工產品的必 須原料一一黃行產業(yè)，就曾經被很多人與“兩高一資”聯(lián)系起 來。數(shù)據顯示，國內黃磷生產企業(yè)有100多家，總產能已經達到200萬噸/年，以每生產1噸黃磷排放10噸磷渣為例，我國 每年新增的磷渣量就多達 800萬噸?！半m然不像極少數(shù)不負責 媒體說的那么嚴重，但行業(yè)中存在的環(huán)保問題確實不容忽 視?！必曢L生如是說。談到尾氣污染問題，中航工業(yè)株洲南方燃機成套制造安裝 有限公司總工程師張成毅補充說：“國內黃磷企業(yè)主要分布在 云南、貴州、四川、湖北四省，大多數(shù)黃磷生產企業(yè)將未凈化 尾氣替代煤作原料，若以利用部分的有效熱量計算，尾氣有效 利用率僅能達到

4、20%近年來，隨著黃磷生產規(guī)模的不斷擴 大，如何更好的利用這部分黃磷尾氣，減少由于黃磷生產帶來 的環(huán)境污染已經變得非常緊迫了。”不僅黃磷資源等上游產業(yè)鏈中的問題有待解決，隨著化肥 行業(yè)產能過剩局面的由現(xiàn)，下游磷肥生產中的磷石膏堆放也逐第2頁共8頁 漸成為磷化工行業(yè)發(fā)展過程中的“攔路虎”。數(shù)據顯示，我國 濕法磷酸的生產能力為 1500萬噸，每年排放的磷石膏也超過 6000萬噸，大部分企業(yè)采用堆存的辦法處理，勢必對環(huán)境造 成一定的污染。其實，磷石膏生產硫酸和水泥的工藝過程并不是十分復 雜，而且也有不少國內企業(yè)花巨資投入到這一項目中，但為什 么至今沒有形成大氣候？四川成都千礪金科技創(chuàng)新有限公司高 工

5、龔家竹解釋說：“盡管有多種生產方法能將磷石膏加以利用 處理，但因市場容量與運輸半徑的局限，投入與產生比達不到 投資要求。因此開發(fā)切實可行的技術就顯得很重要了?！蹦壳傲追实睦寐蕛H為 10%-25%其余部分主要被轉化成 難以被植物吸收的磷酸鹽形式，導致土壤中的總磷平均約為有 效磷的100600倍。從污水中回收磷除了涉及化工外，還是 一個綜合多學科的環(huán)境工程問題。近年來，歐洲非常重視磷的 回收，一些國家甚至立法強制執(zhí)行，我國今后也應重視起來。談到行業(yè)的發(fā)展方向，貢長生教授形象地總結說：“創(chuàng)新 資源利用方式是實現(xiàn)磷化工可持續(xù)發(fā)展的關鍵，21世紀是綠色技術快速發(fā)展的世紀。說到底，創(chuàng)新就是要讓行業(yè)發(fā)展綠

6、 起來。”技術：行業(yè)變“綠”的引擎第3頁共8頁尾氣利用離不開技術、廢物利用離不開技術，多位業(yè)內專 家坦言，要想實現(xiàn)綠色發(fā)展，國內磷化工企業(yè)還需要在技術研 發(fā)上多動動腦筋。很多人知道海水中有碘，所以現(xiàn)在有從海藻中提取碘的工 藝，可磷礦中有沒有碘資源呢？大家就不一定知道了。甕福集 團有限責任公司技術中心副研究員胡宏向筆者介紹說，現(xiàn)在全 球碘市場的供應越來越緊張。20年，由于日本發(fā)生大地震，市場上碘的供應大大減少，碘的價格從25萬元/噸上升到65萬元/噸。而磷礦共伴生碘資源回收技術恰好解決了這一難 題。由于過去沒有這種工藝技術，在磷復合肥生產的過程中， 磷礦石中的碘沒有經過回收就直接進入到生產流程中

7、無序消 耗，造成了磷化工企業(yè)對周邊環(huán)境的污染。而2020這三年中，甕福集團嘗試建成了一套5萬噸/年碘回收的擴大試驗裝置，自20年建成首套生產裝置后，公司還于20年建成了第二套50萬噸/年碘回收生產裝置。其實，除了含有碘，磷礦石中還含有豐富的氟資源，正是 由于開發(fā)由了利用磷肥副產品氟硅酸為原料生產冰晶石，改變 了國內幾十年來以螢石為原料生產冰晶石的傳統(tǒng)工藝，不僅開 辟了新的氟資源來源，同時還解決了長期以來困擾我國磷肥工 業(yè)發(fā)展的“三廢”污染問題。正是憑借這項技術起家，多氟多 公司如今成為了全球最大的氟化工制造企業(yè)。第4頁共8頁不僅在提高資源利用率上一顯身手，實現(xiàn)行業(yè)循環(huán)發(fā)展更 是離不開綠色技術的

8、“引擎”。在國內，黃磷粉礦和焦炭燒結 成球工藝可以減少或替代部分塊礦，節(jié)省磷礦資源；在條件允 許的情況下，濕法磷酸的生產逐步用半水法取代二水法工藝， 可以使硫酸的消耗減少 2%而P2O5 的收率卻能提高2%；在國際上，美國孟山都公司是全球 最大的草甘瞬除草劑生產企業(yè)；以色列 ICL是世界上最大的磷 系阻燃劑生產企業(yè)；日本化學公司是全球最大的高純度電子級 磷酸生產企業(yè)；羅地亞、Innophos等在全球精細磷化工市場 份額中占有很大的份額的企業(yè)，在阻燃劑、水處理劑、磷系催 化劑、含磷藥物以及中間體、表面活性劑等領域加強研究開 發(fā)。這些在國際上知名的大公司無一不是通過自己的專利技術 打造生產品的競爭

9、力。全國磷礦石P2O5大干30%勺富礦 只有16.57億噸，占磷礦資源儲量的9.4%。也就是說，90%Z上的磷礦為中低品位磷礦，而中低品位磷礦的高效加工與綜合 利用的關鍵技術還未能得到根本突破。止匕外，目前工業(yè)制備有 機磷化合物是將黃磷和氯氣作用生成中間體PCl3或 POCl3 ,然后 PCL24K POCl3和脂肪醇、烷基酚、聚氧乙烯醍等有機化合 物進行酯化反應生成亞磷酸酯、磷酸酯等有機磷化合物，下一第5頁共8頁 步要研究由黃磷直接催化合成有機磷化合物不產生有害的氣體 和廢棄物的綠色合成路線。貢長生告訴筆者：“綠色技術是實 現(xiàn)資源一產品一再生資源的可持續(xù)循環(huán)發(fā)展模式，而這有助于 從根本上解決

10、國內磷化工企業(yè)過分依賴資源的粗放型發(fā)展模 f ，式。耦合：企業(yè)變“綠”的道路有了技術在手，下一步磷化工企業(yè)具體該怎么走呢？筆者 觀察到，通過采用綠色化工技術，整合相關產業(yè)，實現(xiàn)“以磷 為主，多元發(fā)展”的耦合之路，逐漸成為了企業(yè)代表和專家們 的共識。磷化工與氯堿工業(yè)的耦合，不僅有助于解決有機磷化工生 產中對氯氣的需求，用燒堿替代純堿生產磷酸鹽還有助于減少 二氧化碳等溫室氣體的排放；石油化工為磷化工提供原料和中 間體，磷化工為合成材料工業(yè)提供各種高技術含量的工業(yè)助 劑，兩者的發(fā)展相得益彰貢長生表示，除了能在化工行業(yè) 內實現(xiàn)耦合發(fā)展，磷化工還可以跨行業(yè)耦合，比如，利用冶金 工業(yè)中的廢酸，與建材工業(yè)結

11、合生產各種建筑材料等實現(xiàn)磷化 工和相關產業(yè)的互利共贏模式?！霸趯崿F(xiàn)行業(yè)之間耦合發(fā)展的過程中，還要注意把行業(yè)自 身發(fā)展好，特別是做精、做深”。云天化集團副總工程師梅毅 表示，重慶川東化工集團率先用磷爐尾氣制甲酸鈉，再用甲酸第6頁共8頁 鈉制甲酸聯(lián)產磷酸鈉鹽，實現(xiàn)了磷爐從單一產磷向黃磷聯(lián)產 CO氣體制一碳化工產品的轉化，黃磷尾氣和黃磷爐渣均被 100%RJ用，尾氣副產物的價值超越了黃磷自身的價值。這為黃 磷企業(yè)開了一個好頭，今后基礎磷化工行業(yè)的競爭力主要取決 于資源有效再利用的能力，因此要盡可能的延長副產物的加工 鏈。對此，全國化工節(jié)能（減排）中心主任王武也表示，目前 我國磷化工產業(yè)結構嚴重不合理

12、，按照單位磷酸鹽產品五氧化 二磷價值比的大小來分，磷化工產業(yè)的布局分為上中下三層結 構。黃磷、磷肥等初級產品為底層，大宗磷酸鹽為中層，有 機、精細、高純度等磷產品為高層。我國磷化工產品基本集中 在底層和中層，精細化工產品很少，附加值低。此外，這幾年 中低端產品嚴重過剩并大量由口，且因為價格上不去還頻頻遭 受國外反傾銷調查，貿易摩擦不斷。而我國高端產品上又顯現(xiàn) 弱勢，國民經濟急需的電子級磷酸及磷酸鹽等高檔產品則需大 量進口。這種低檔產品由口到國外，國外公司通過深加工成精細化 工產品又高價賣回國內的不合理局面應該怎么改變呢？答案是 我國磷化工企業(yè)只有向精細化中高端磷化工轉型。但磷精細化 工產品的生產，企業(yè)一定要從整體來考慮，這樣有利于打通銷 售和使用環(huán)節(jié)。比如企業(yè)可以從產業(yè)分類的角度來選擇生產奧第7頁共8頁 一類產品，比如要做阻燃劑，就在無機磷阻燃劑、有機磷反應 型阻燃劑或添加型阻燃劑選擇一類做精做細，這樣便于企業(yè)整 體掌握該產品的應用、推廣和服務。貢長生最后還建議說，生態(tài)工業(yè)園是發(fā)展綠色磷化工、磷 化工與其他產業(yè)耦合的很好方式。生態(tài)工業(yè)園是近年來國際化 工發(fā)展的主流，也是我國化學工業(yè)發(fā)展的新型模式，是繼工業(yè) 園區(qū)和高新技術園區(qū)的第三代工業(yè)園區(qū)。它是依據循環(huán)經濟發(fā) 展理念、工業(yè)生態(tài)學基本原理和清潔生產的要求而設計構建的 一種區(qū)域新型工業(yè)發(fā)展模式，使生產發(fā)展