文/孫偉善
據中國電石工業協會不完全統計,到2013年底,國內有電石生產企業約300家,產能合計3790萬噸/年,比2012年增加560萬噸;據國家統計局統計,產量達到2234.2萬噸,比2012年同比增長16.2%。
我國電石工業的發展,在滿足下游產業需要的同時,也促進了行業自身的技術進步、企業規模的擴大和生產工藝結構的調整。但是過快的發展也使得產能過剩日趨嚴重,市場競爭加劇,行業企業利潤下滑,全行業節能降耗、安全環保問題也備受關注,技術進步、人才培養、市場開拓也成為電石行業健康發展的重要限制因素。電石工業的發展呈現如下特點:
一是中西部成為電石工業發展的聚集地。
我國政府實施西部大開發戰略以來,極大地推動了西部工業的快速發展,中西部電石工業在發展大潮中也得到了快速發展。
經過“十一五”,特別是“十二五”前3年的繼續快速發展,中西部的內蒙古、新疆、寧夏、陜西、甘肅、河南、湖北、四川、云南等省區已成為電石產能增長最快、最為集中的區域。2013年,這9個地區的電石產能均超過100萬噸/年,其產能合計3254萬噸/年,占國內總產能的86%;產量合計為2109.8萬噸,占國內電石總產量的94.4%。
二是電石產業的集中度進一步提高。
隨著我國經濟體制的不斷完善和經濟的快速發展,在我國的能源稟賦和高油價的推動下,聚氯乙烯行業的快速擴張倒逼電石行業的跟進,一匹按照“大型化、一體化、基地化”循環經濟發展理念的電石企業建成投產。到2013年底,擁有單位容量為40500KVA及以上密閉式電石爐的企業有24家,產能合計1068萬噸;產能在20萬噸以上的企業60家,合計2865萬噸,占總產能的75.6%;年產量在20萬噸以上的企業有24家,合計產量1216.7萬噸,占總產量的54.5%。
產量超過百萬的省區有:內蒙古、新疆、寧夏、陜西、甘肅、河南等6個,其電石產量合計1885.2萬噸,占到全國電石總產量的84.38%,集中度較2012年增長4.75%。在生產電石的23個省市區中位居前三名的是:內蒙古產量720.1萬噸,同比增長45.3%;新疆產量435.4萬噸,增長39.5%;寧夏產量319.6萬噸,增長2.7%。這三個自治區合計產量1475.1萬噸,占全國電石產量的63.2%。
三是聚氯乙烯是電石的主要消費市場。
我國的電石消費主要集中在國內,出口電石占產量不足1%,2013年出口14.3萬噸,占產量的0.6%;國內消費又主要集中在聚氯乙烯行業。2013年,我國電石表觀消費量2220萬噸,同比增長16.4%。其中電石法聚氯乙烯(產量1254萬噸)消費電石1800萬噸,占總消費量的比重81%,比2012年的71.6%上升9個多百分點,比2012年增加了300多萬噸。但由于電石法聚氯乙烯出廠價格維持在6000元/噸左右,價格倒掛,并沒有給電石行業帶來利好,聚氯乙烯低迷的市場行情反而將電石市場拉向了寒冬。
近幾年,電石行業積極開發和擴大以其為原料的下游產品,PVC、醋酸乙烯和氰氨化鈣、氯丁橡膠乙基乙炔炭黑等電石的傳統下游產品繼續保持增長;1,4—丁二醇發展增速快,已形成規模;乙炔制丙烯酸的研發也取得了成功,正在進行產業化示范,電石下游產品多樣化態勢基本展開。
聚氯乙烯
中國的聚氯乙烯生產以電石法聚氯乙烯為主,占總產能的80%以上,2013年占82%。2013年電石法聚氯乙烯有生產能力約2030萬噸,產量達到1254萬噸,消費電石約1800萬噸,占電石消費總量的81%,較2012年增長9個百分點,增速明顯,連續多年保持電石消費第一大戶。2014年預計新增電石法聚氯乙烯產能242萬噸,預計電石法聚氯乙烯對電石的需求將接近2000萬噸,占電石消費總量的80%。
最近幾年,氯堿企業積極擴大自身電石配套供給的能力。2013年,有31家PVC企業(產能1536萬噸占比75.6%比2012年1312萬噸占比72.1%提高3.5百分點)擁有配套電石企業45家(產能達到1809萬噸,占全國48.7%,比2012年1381萬噸占比40%提高近9個百分點)。按產能計,自我配套率可達84%(2012年72.7%),電石缺口340萬噸。2013年31家PVC企業產847.3萬噸批,45家配套企業電石產量1045萬噸,產量自我滿足率85%(2012年71.6%),其中10個PVC企業完全實現電石自我配套。
醋酸乙烯
我國目前僅次于聚氯乙烯的第二大電石下游化工產品。近幾年,由于我國乙烯資源相對稀缺,因而電石法工藝路線得以發展,并在醋酸乙烯行業中占有較大的份額。經過多年的生產實踐,電石乙炔法積累了豐厚的專有技術,特別在中西部,擁有豐富價廉煤炭和水、電等價格便宜的企業具備了與乙炔法競爭的實力。因此,在這些地區電石法制醋酸乙烯發展很快。
在我國20家醋酸乙烯生產企業中,據統計,僅有北京東方石油化工股份公司、上海石化股份有限公司、塞納尼斯(南京)化工有限公司等是乙烯法生產、中石化川維公司是天然氣乙炔法生產裝置,其他都是電石乙炔法裝置。醋酸乙烯生產能力約267萬噸,其中電石乙炔法157萬噸;在建電石乙炔法產能有135萬噸,擬建電石乙炔法產能190萬噸;預計到2015年,國內醋酸乙烯將形成產能450萬噸左右,其中電石乙炔法產能將接近300萬噸,占比將由目前的58%提高到65%。
1,4—丁二醇(BDO)
1,4—丁二醇是一種重要的有機和精細化工原料,是乙炔化學深加工系列產品之一。從全球情況看,早在2007年就已過剩,但國內在化纖、工程塑料等的發展拉動下,一直供不應求,每年都有大量進口。吸引了產煤地區的大量上馬,且規模不斷擴大。
據不完全統計,國內1,4—丁二醇產能,2010年為42.4萬噸,2012年迅速提高到113萬噸,其中以電石為原料的產能也達到54.5萬噸。2013年建設熱潮不減,建成投產約30萬噸;目前在建項目還有近180萬噸,其中以電石為原料的120萬噸。
2014年這個行業價格大幅度跳水,企業開始出現虧損,預計會給新建項目帶來一定的影響,但規劃建設的項目還有136萬噸,其中以電石為原料74萬噸。目前雖然已價格下滑、利潤變薄、產能已開始出現過剩,但產能增長的態勢仍將保持,2013年在建的項目將會陸續投產,預計到2015年1,4—丁二醇總的產能將會接近300萬噸,其中以電石為原料的產能約占60%。
氰氨化鈣(俗稱石灰氮)
二十世紀五十年代,我國開始石灰氮生產。由于它既可用于生產單氰胺、雙氰胺、硫脲、農藥多菌靈、百菌清等,又可作為土壤消毒劑和改良劑、肥料和肥料緩釋劑,還可用于血吸蟲病防治等,用途非常廣泛。近十年來,隨著石灰氮下游產品及衍生物的發展,2013年已形成產能約200萬噸,產量過100萬噸。目前在建產能超過200萬噸,預計到2015年氰氨化鈣的產能有望達到400萬噸。
農業部已將“氰氨化鈣(石灰氮)”、“單氰胺”正式登記為農藥的殺菌劑和植物生長調節劑,將“石灰氮土壤消毒技術”列為今年主推的先進、適用技術。農業上的推廣與大量使用,有望使石灰氮成為今后電石下游發展的新亮點和重點。
其他電石下游產品
我國在20世紀,電石最重要和最大的用途是生產金屬焊接和切割使用的溶解乙炔,目前市場已萎縮,未來還會年進一步萎縮。乙炔炭黑、氯丁橡膠的市場需求有所增長,對電石需求有一定的增長,未來也會增長;鋼鐵脫硫隨著鋼鐵淘汰落后產能等對電石的需求會有所減少,但數量不大;上述產品對電石需求基本上保持平穩,預計未來對電石消費需求保持在年300萬噸左右。
新技術——乙炔羰基合成丙烯酸
乙炔羰基合成丙烯酸技術,由上海浦景化工技術有限公司所開發。1995年300噸/年乙炔羰基合成丙烯酸中試裝置,已打通了整個流程并得到丙烯酸產品,精餾后丙烯酸濃度達到98%。今年8月又建成1000噸/年乙炔羰基合成丙烯酸裝置,正在試生產。該乙炔法合成丙烯酸技術為國內首創,原子利用率100%,整個生產工藝中沒有廢水的產生。
乙炔羰基合成丙烯酸在未來也會成為電石下游家族的重要一員。
電石工業的發展符合中國的能源結構和資源稟賦,隨著科技的進步,特別是現代煤化工的技術突破,電石工業將在現代與現代煤化工、氯堿化工的協調發展中、在化學工業的整體協調發展中扮演越來越重要的角色。