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纯碱工业百年变局中的绿色蝶变与挑战突围

在时代的浩渺长河中,纯碱工业宛如一部雄浑壮阔的史诗巨著,镌刻着我国近代化学工业的沧桑过往与无上荣光。当这一传统根基深厚的产业步入21世纪,开始经受百年未有之大变局的强烈震撼与深度洗礼。站在人与自然和谐共生的巍峨巅峰,纯碱人以海纳百川的广阔视野和胸怀,擘画着纯碱工业绿色发展的宏伟蓝图,他们手执如椽巨笔,饱蘸心血,书写绿色低碳高质量发展的华彩篇章。

而迎来这场深刻变革的历史契机,便是我国天然碱资源的重大发现。往昔,我国天然碱资源匮乏,发展受限;今朝,内蒙古自治区阿拉善、通辽以及新疆维吾尔自治区塔里木盆地相继发现大型天然碱矿,储量惊人。这一发现,点亮了纯碱工业新的曙光,预示着我国纯碱工业向绿色低碳发展的历史机遇突现。

生态困惑:中国纯碱工业的难解之痛

我国纯碱工业的发展历程,是一部波澜壮阔的奋斗史诗,其发端可追溯至近代,彼时,纯碱成为中国化学工业蹒跚起步的标志。在“洋碱”垄断的艰难困境中,爱国实业家范旭东以及侯德榜博士于1924年8月首建永利碱厂,开启了中国纯碱自主生产的新纪元。1940年,联合制碱法(又称“侯氏制碱法”)横空出世,大幅提升了食盐利用率,有效化解了废液废渣排放难题,同时新增化肥品种,显著降低生产运营成本,使我国纯碱技术一举跃居世界前沿。

新中国成立后,作为化工之母的纯碱工业,迈着铿锵有力的步伐,迅速成长为关乎国计民生的重要基础产业。特别是20世纪80年代,随着三大碱厂的建立及后期产业的进一步拓展,我国成为世界第一纯碱生产大国。但随着环保要求日益严格,化学法制碱的局限性及短板逐渐显露。氨碱法虽具备原料易得、设备简易、适合大规模连续生产等优势,却存在原料盐利用率低、废渣废液排放量大、二氧化碳排放高等问题,束缚了纯碱工业的前行脚步。

1892年,比利时工程师索尔维发明氨碱法制纯碱。早期采用氨碱法生产纯碱的企业,将生产废液废渣排入大海,造成严重污染。直到20世纪初期,随着人类环境意识的逐渐觉醒,碱厂才将碱渣直排改为在滩涂上围堤筑坝、自然澄清、清液排海,固形物多用来增高渣场堤坝。然而,随着时间的推移和生产规模的不断扩张,在每个碱厂背后的海滩上,一座座巨型渣场拔地而起,对周边安全构成严重威胁。

我国纯碱工业在发展的过程中,同样也面临着碱渣排放的问题。据了解,虽然我国氨碱法生产纯碱的比重已逐渐下降,但产量占比仍超一半。相关统计数据显示,每生产1吨纯碱,便要排放10立方米废液废渣,其中固体含量(干基)约3%。如此,即便按我国氨碱法纯碱产能为1500万吨测算,全国每年要产生15000万立方米废液,其中固体废物近500万吨。废液废渣不治理,就难过环保关,治理废液废渣,资金又成为摆在氨碱法生产纯碱企业面前的头号难题。

青海省德令哈是氨碱法纯碱生产企业集聚之地。“德令哈”在蒙古语里意为“金色的世界”,是青海海西蒙古族藏族自治州州府所在地。曾经,海西州丰富的盐资源和石灰石,让众多大型纯碱厂发展起来。在距离德令哈市西南方向约50公里的戈壁滩上,形成了一个由纯碱生产企业排放的废碱、废液、废渣所致的“废碱白湖”。

2024年4月30日,《人民日报》(海外版)发布文章《治理碱业污染,推动产业升级》,集中反映了青海省德令哈市作为氨碱法制碱新的聚集地,主要靠筑坝拦截蒸氨废液,蒸氨废液在当地已形成一片白色湖泊。同时,文章还反映中央第五生态环境保护督察组在督察中发现,青海有两家碱业公司没有落实限产要求,存在超规模开采现象,以虚假台账应付现场检查。“从近期来看,采用氨碱法生产的企业,应严格按照国家规定的额度生产。”中国纯碱工业协会相关人士表示,从长远来看,国家需要压缩甚至逐步淘汰污染重的碱产能,需要推进天然碱矿产资源的开发利用。

此外,在全国落实“双碳”目标的关键节点上,氨碱法又成为排放大户。氨碱法生产过程中大量使用石灰石,每生产纯碱用量约1.5吨,煅烧石灰石会产生大量二氧化碳。相关数据显示,每生产1吨纯碱,氨碱法的碳排放量约1.13吨。《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南(2022年版)》明确要求,纯碱领域能效标杆水平以上产能比例在2025年要达到50%,基准水平以下产能基本清零。在减污降碳形势日益严峻的今天,氨碱法制纯碱的这些弊端成为限制行业可持续发展的关键因素。

然而,在实际情况中,部分氨碱法企业由于投资规模大、历史遗留问题多以及地方经济发展的考虑等因素,产能退出面临重重困难,这使得环境问题的解决变得更加复杂和棘手。

天然碱:中国纯碱工业颠覆性重塑的破局之钥

在纯碱工业的漫漫征途中,氨碱法曾如一座难以逾越的高山,横亘在前行的道路上。

大自然赋予中华民族巨量的天然碱资源,为我国化解氨碱法带来的诸多环保难题提供了世纪之钥。随着天然碱的大规模开发,曾经压在中国制碱人心头的巨石,终于将落入尘埃,带来的是如释重负的喜悦和对未来的无限希望。

我国的天然碱开发始于20世纪70年代的内蒙古自治区,之后随着河南桐柏碱矿资源的发现,桐柏分阶段建成了150万吨/年纯碱、85万吨/年小苏打生产线,成功打造了“中国天然碱之都”。而内蒙古阿拉善超10亿吨特大型天然碱矿的发现,更是为我国纯碱工业的变革注入了强大动力。内蒙古博源集团以此为依托,全力建设全球产能规模最大的天然碱纯碱项目,一期工程总产能为500万吨/年纯碱、40万吨/年小苏打,现已全部建成投产;二期工程产能280万吨/年纯碱、40万吨/年小苏打,也将于2025年全部建成。加之河南现有的天然碱纯碱产能,我国天然碱纯碱产能已突破千万吨。

天然碱制纯碱具有诸多优势,它属于物理提纯法工艺,从天然碱矿中提取制得,产品天然绿色、品质卓越,且生产过程实现了零排放,在国际上早已成为制碱的主流工艺。美国在发现天然碱矿并掌握开发加工技术后,其9家氨碱企业迅速退出市场;日本也关闭了国内全部5家氨碱法制纯碱企业,改为从美国进口纯碱;欧洲随着土耳其及非洲国家天然碱矿的开发,氨碱淘汰率已达八成以上。

天然碱制纯碱相较于氨碱法制纯碱来说,每替代1000万吨纯碱产能,将减排废液废渣1亿立方米,减排二氧化碳220万吨。截至目前,我国天然碱总产能已经突破680万吨,2025年将进一步增长至接近1000万吨。随着内蒙古通辽和新疆塔里木特大型天然碱矿的相继开发,预计未来5年到10年内,国内天然碱有可能形成2000万吨至3000万吨的产能供给,成为我国纯碱工业的主力。化学法制碱方面,未来10年内,我国纯碱总产能有望从目前的3970万吨稳步增长至5000万吨左右。

河南金山化工集团是一家集盐化工、碱化工多元化发展的化工企业,现有联碱产能660万吨。金山的联碱发展很有特色,以矿盐开发为基础,按照“采矿制盐,氨盐制碱,以热定电,热电联产,联碱联胺,蒸汽梯级利用”的循环经济发展模式,现已形成与水、电、汽、氨、盐、碱、尿素、三聚氰胺等能源、原材料和产品有机结合,生产废水零排放的安全、绿色、循环、低碳经济产业园区,被河南省政府列为河南省传统煤化工转型发展重点打造的合成氨标杆企业,并连续9年荣获工信部授予的联碱法纯碱生产企业“能效领跑者标杆企业”称号。

综上所述,作为纯碱行业的新质生产力,天然碱制纯碱优势凸显,必然成为未来我国纯碱工业的主导力量。联碱的综合竞争力次之,除了生产成本较高、副产氯化铵的出路问题需要探讨,也有存续发展的潜力和空间,比如在更大的循环经济体系框架下重新设计联碱工艺生产流程。因此,联碱在部分地区依然有一定的市场竞争力,并将在很长时间内作为产业的重要补充而存在。

展望未来十年,我国纯碱工业在天然碱制纯碱领航、联碱稳步跟进、氨碱退产的时代背景下,将构建产能集约、绿色生产、国际领先的新格局,在新质生产力驱动下,在全球产业舞台绽放光彩。

观点:先立后破:推动纯碱工业高质量发展

在纯碱工业的这场深刻变革中,“先立后破”的发展理念至关重要。然而,当前的现实情况却呈现出“立而不破”的尴尬局面,这不仅引发了行业内的混乱无序竞争,还导致了纯碱价格的大幅波动,严重影响了行业的健康稳定发展,冲击着行业的根基。

站在纯碱工业百年变革的十字路口,看清大势、顺应潮流,是行业前行的关键。纯碱企业应该进则进、该停则停、该退则退。同时,相关部门在制定产业政策时要跟上环境和形势的变化,同样要顺应趋势潮流来部署产业发展,通过大力推动天然碱制纯碱这一新质生产力加快发展壮大,助推纯碱工业转型升级与高质量发展,为打造世界纯碱产业强国保驾护航。

我们观察到,随着天然碱制纯碱的强势崛起,国内纯碱产能近两年急剧攀升,打破往昔平衡,目前在产产能已达3970万吨,较2023年初增加约790万吨,年均增幅12.42%。而化学法制碱虽然感受到了前所未有的竞争压力,但产能也保持了相当的韧性。如老牌联碱企业连云港碱业淘汰掉旧的氨碱生产线后,又新建了搬迁升级改造的项目,包括年产110万吨联碱、40万吨合成氨、100万吨真空制盐等,目前项目建设已近尾声,联调联试完成后预计2025年上半年投产。此外,江苏德邦年产60万吨联碱扩产项目也已于近期建成投产并产出合成氨、纯碱和氯化铵,预计在2025年一季度投产。随着一批纯碱新增产能投产,2025年国内纯碱在产产能将达到创纪录的4140万吨,产能结构性矛盾凸显。

而国内纯碱的需求其实已经基本稳定,产能增加直接导致的就是全行业产能利用率走低。2024年前11个月,全国纯碱生产企业累计产量3398万吨,较上年同期增加478万吨,增幅达16.37%;全行业综合产能利用率83.41%,天然碱产能利用率超过90%,氨碱为80.43%,联碱为80.47%。

伴随产能利用率走低的另一个结果就是价格战。目前,生产1吨氨碱的成本在1500元左右,联碱成本更高,而天然碱制纯碱生产成本每吨仅几百元,目前纯碱市场价格每吨已从前几年的3000多元滑落到1100元左右,短短两年间缩水2/3。这样的低价已使化学法制碱的成本和价格全面倒挂。其结果是:本应改变生产方式或退出的氨碱法产能,因其投资少亏损状态下也可坚持打几年价格战,而最具竞争力的天然碱制纯碱企业则会被价格战拖累。最终损失的还是国家的资产和资源,这也正是很多业内人士对现状忧心忡忡的原因所在。

目前天然碱制纯碱是国家鼓励类投资项目,氨碱和联碱已经被列为限制类项目,但一些地方为了发展经济,还在不遗余力地为既有纯碱项目撑腰,明明可以自然淘汰的还在拆旧线建新线,甚至通过改造扩大产能。一些化学法制碱企业则因循守旧,不知变通,眼见行业已经“变天”,停产或转产已经势在必行,但依然死抱着老摊子不撒手。“我也知道继续这么下去没有前途,但都是几十年的老厂子了,我不想企业就这么死在我的手里。”这代表了相当一部分老碱厂的心态。

但从行业发展来看,这个局面非常不利,不仅有可能为未来埋下很大的投资失败的隐患,造成巨大的资源浪费,也可能延滞以天然碱制纯碱为主导的纯碱强国新时代的到来。新陈代谢是不可抗拒的自然规律,旧的不去、新的也难来。对于新旧生产力发展的关系,中央已经定调要“先立后破”,现在已经具备了淘汰氨碱法制纯碱的条件。

在此行业转型升级关键之际,我们呼吁产业政策的强力干预和引导,引导化学法制碱产能的有序退出。为此,建议对不能达标的企业要明确提出退出要求;行业组织要制定纯碱工业绿色发展标准,对纯碱工业生产方式的合理调整做出指导;要按照引导和倒逼的要求,制定更为严格的排放标准,严格考核、严格督查,对达不到排放标准的,要坚决关停,有序退出。重点要提高环境管控标准,从严监管执法,顺应潮流淘汰氨碱法制碱,推广优秀的循环经济经验,助力联碱法制碱提质升级。同时要对化学法制碱的产能退出设立“绿色通道”,给予适当的奖补支持和优惠政策。

产业政策的必要性和有效性,其实主要体现在产业的转型期。我国纯碱工业的百年变局,需要政策的因势利导,产业预警、宏观调控、分类指导、精准施策,最终都指向落后产能的有序退出和先进产能的崛起壮大。

我们坚信,在21世纪中叶之前,具有强大国际竞争力的纯碱工业必将崛起。全行业将认真贯彻习近平生态文明思想,以风、光资源为能源依托,以水(绿氢)、空气(氮)为原料,与天然碱资源的转化相融合,在“双碳”目标驱动下,创新性地提出全新绿色化工生产方案:利用风光新能源电解水制氢,空气制氮,同时捕集纯碱生产排放的二氧化碳,结合前沿科技与智能化手段,以颠覆性工艺生产高品质化工产品,走进绿醇、绿铵等新型肥料产品序列,实现产业的创新发展。

愿景如画,我国纯碱工业百年变局,呼唤政策引领。相信在政策护航下,秉持生态文明理念,我国纯碱工业将融合清洁能源与资源转化,绘就产业最新画卷。


文章来源:中国环境网



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