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氮肥工业:拼搏六十载成就辉煌 奋进新时代前景光明

时间:2018-09-14      作者:

氮肥工业:拼搏六十载成就辉煌 奋进新时代前景光明

作者:中国氮肥工业协会理事长 顾宗勤  2018年09月12日   来源:中国化工报    

写在中国氮肥工业发展60周年之际

  60年来,我国氮肥工业经历了极不平凡的发展历程,从小到大、从弱到强,从品种单一到品种多元,从产品净进口到净出口,实力不断发展壮大。氮肥工业的发展史,是一部自力更生、团结奋进的创新、创业史。老一辈氮肥人风雨60年铸就了氮肥工业的辉煌。

  一代人有一代人的奋斗,一个时代有一个时代的担当。今天,我们站在新的历史起点上,要继续发扬氮肥工业自强不息、艰苦奋斗的光荣传统,牢记“把中国人的饭碗牢牢地端在自己手里”的使命,确保满足粮食生产对化肥的需求,紧紧围绕建设世界氮肥工业强国的目标,苦干实干。相信再经过10年、20年的奋斗,我们氮肥行业的产业结构、创新能力、绿色发展、农化服务、国际化经营等方面一定会再上新台阶,氮肥行业将实现高质量发展,建设氮肥工业强国的“中国梦”一定会实现。

  60年发展风雨兼程

  新中国成立初期,我国氮肥工业底子薄弱,全国只有5个氮肥生产厂,氮肥年产量仅6000吨左右(折纯,下同)。为了满足粮食生产对化肥的需求,我国氮肥工业经过几代人的艰苦奋斗和不解努力,实现了长足的进步,取得了惊人的业绩。尤其是改革开放以后,氮肥工业实现了一次又一次跨越。1991年我国成为世界最大的氮肥生产国;2003年实现产品净出口;2007年成为世界最大的出口国;2015年产量达到历史最高值4791万吨,占世界总量的38%;2017年合成氨、氮肥和尿素产量分别达到5629.8万吨、3820.5万吨和5337.1万吨(实物)。

  上世纪50年代初,采用引进技术,我国在吉林、太原、兰州建设了3个中型氮肥厂;1958年,原化工部安排建设省级、专区级、县级氮肥厂和小氮肥示范厂的任务,示范厂采用自主开发技术,从而开启了我国氮肥工业创新发展的历程。在消化吸收国外援建的中型氮肥厂的基础上,我国上世纪60年代初,建设了多套小型和中型氮肥装置。到1979年,全国共建成了1533个小氮肥企业。中小氮肥成为这一时期氮肥行业发展的主力军。

  随后,我国开始发展大氮肥。1973~1979年,我国引进了具有世界先进水平的13套大型合成氨、尿素装置,以天然气或石脑油为原料,分别在四川、云南、黑龙江、辽宁、江苏、湖南、湖北等地建设;随后又引进了3套以渣油为原料和1套以煤为原料的大型装置。这些装置的规模均为年产30万吨合成氨、48万吨或52万吨尿素(复合肥)。装置的大型化迅速提高了我国氮肥工业的技术水平和高浓度尿素的比例。

  上世纪80年代末至90年代中期,我国利用国际金融组织贷款和政府贷款建设了一批大中型氮肥装置,并对中小氮肥进行了大规模的技术改造,建设了以天然气、煤和渣油为原料的合江、渭河、内蒙古等12套大氮肥装置;并对8套中氮肥进行了技术改造;同时实施了“20亿”“45亿”专项对中小氮肥进行技术改造和品种结构调整,建设了120多套小尿素装置,使我国氮肥自给率迅速提升。

  上世纪90年代末期,是化肥工业由计划经济向市场经济过渡时期。这一时期主要是进行老厂技术改造与产品结构调整,大型氮肥厂主要进行增产10%~20%的技术改造;中型氮肥厂主要进行节能挖潜、淘汰落后工艺等技术改造;小氮肥主要是小尿素的“4改6”“6改10”等。通过调整,小氮肥的数量减少到1998年的612家,平均规模达到了3万吨氨/年,部分中小型厂也达到大氮肥规模,碳铵的产量比例由历史最高的60%下降为30%,尿素逐步实现了自给。

  2000年以来,我国氮肥工业进入了结构调整和优化发展时期。以示范项目为先导,氮肥工业开展了大规模的原料结构和动力结构调整。在国产化水煤浆和粉煤气化技术及大型合成氨成套国产化技术取得突破后,一批具备实力的企业建成了大型洁净煤气化合成氨装置,显著地提高了氮肥工业的技术装备水平。此外,氮肥行业贯彻“坚持化肥、走出化肥”的发展思路,发展了甲醇醋酸等碳一化工、多元醇、精细化工、化工新材料等多种产品,提高了企业经济效益,培育了新的经济增长点,部分企业发展壮大成为以煤气化为龙头的综合性化工基地。

  成就辉煌贡献巨大

  我国氮肥工业经过60年的发展,已形成品种和原料结构比较合理、配套相对完善、一些企业规模和技术水平进入世界先进行列的格局。60年来,我国氮肥工业在保障粮食安全、推出创新成果、培育先进企业、促进转型升级等方面都交上了一份满意的答卷。

  一是保障了我国粮食安全。长期以来,我国肥料用量与粮食产量关系密切,化肥用量与粮食总产和单产同步增长。1960年,我国氮肥消费量仅为47.6万吨,其中国产氮肥19.6万吨,平均每亩耕地施肥量仅为0.4千克。改革开放以来,随着我国工业化、城市化的高速发展,人均耕地面积逐年减少。据统计,我国耕地面积从1986年20.68亿亩,下降到2007年的18.26亿亩,逼近18亿亩的红线,之后有所增加,2015年为20.25亿亩,人均耕地面积1.50亩,不足世界人均耕地的一半。与此同时,我国人口也在增加,从1978年的约9.75亿人,增加到2017年近13.9亿人,平均每年增加1064万人。因此,“人多地少”是我国的基本国情,保证粮食安全始终是国家的头等大事。

  在化肥工业的强力支撑下,我国农业生产取得了巨大进步,在错综复杂的国际形势下,成功地渡过了几次粮食危机。我国粮食产量从1958年的19765万吨,增长到2017年的61791万吨,增长了42026万吨;化肥投入量也从1958年的54.5万吨,增长到了2017年的3240万吨,即1吨肥增产了约13吨粮食;主要经济作物产量取得了几倍到几十、几百倍的增长,极大地丰富了人们的菜篮子、米袋子。化肥工业的发展在种植面积有限的情况下,保证了粮食总产的稳定增长,满足了不断增长的人口和日益提高的人民生活需求。

  我国氮肥工业的发展实现了进口替代,为农业生产提供了质优价廉的肥料。多年来,我国化肥市场价格大多数时间都低于国际价格。在我国化肥短缺时期,国家通过给予进口化肥补贴平抑国内价格,当国际市场价格高于国内价格时,国家又出台了一些相应的政策。国内廉价的化肥供应,每年节省农民用肥成本数百亿元,有力地支援了“三农”,氮肥工业的发展为我国农业发展和粮食安全作出了巨大贡献。

  二是取得了一大批技术创新成果。我国氮肥工业主要是依靠自己的力量发展起来的,一系列自主开发的技术和装备,有力地支撑了氮肥工业的发展。上世纪50年代末至60年代初,我国氮肥工业开发了以煤(焦)为原料的合成氨技术和碳化法生产碳酸氢铵技术,先后编制了年产2000吨合成氨县级氮肥厂、年产1万~2.5万吨专区级氮肥厂和年产5万吨合成氨的省级氮肥厂的定型设计,开启了我国氮肥工业大规模建设的新篇章。上世纪80年代至90年代,“两煤变一煤”“两水闭路循环”技术的成功开发,大幅降低了合成氨能耗和水耗;碳铵改产尿素、尿素“4改6”和“6改10”技术的推广,显著提高了高浓度氮肥的比例。

  进入21世纪,以华鲁恒升水煤浆气化年产30万吨合成氨大氮肥国产化项目为契机,氮肥工业陆续开发出一批拥有自主知识产权的新型水煤浆和干粉煤气化、大型气提法尿素等一系列重大技术成果,包括四喷嘴水煤浆气化、节能型低温甲醇洗和液氮洗、一氧化碳等温变换、常温精脱硫、醇烷烃化气体净化、大型低压氨合成、大型低能耗空分设备等,有力地促进了氮肥产业核心竞争力的提升。

  目前,氮肥行业已具备8万等级空分,3000吨级水煤浆气化、2000吨级干粉煤气化、大型低温甲醇洗、液氮洗、60万吨级氨合成、80万吨级尿素等装置的设计制造能力。这些技术、装备不仅降低了投资和能耗,有力地支撑了氮肥工业的发展,也为近年来兴起的我国现代煤化工产业发展奠定了技术基础。

  近年来,氮肥行业开发并推广了一大批先进节能减排技术、清洁生产技术和环境保护技术,清洁生产水平明显提升。全行业实现了造气炉渣综合利用,部分企业实现了锅炉烟气超低排放和污水超低排放,个别突出的企业还实现

  了污水零排放。与2010年相比,2017年全行业吨氨产品综合能耗下降8%,化学需氧量、氨氮和总氮排放量下降30%以上,二氧化硫、氮氧化物等大气污染物排放量下降20%以上。

  此外,氮肥行业的多家骨干企业建设了技术和研发中心,中盐安徽红四方股份有限公司等16家氮肥企业的技术中心,先后通过国家认定成为国家企业技术中心。以河南心连心、四川金象和天津华景为依托分别成立了中国氮肥工业(心连心)技术研究中心、中国氮肥工业(川金象)液体肥工程研究中心和硝酸硝基肥技术研究中心。这些技术中心将为氮肥行业的整体技术进步提供有力支撑。

  三是培育和催生了一批先进企业。氮肥工业是我国化学工业的摇篮。60年来,我国大中小各类氮肥企业在竞争中优胜劣汰,成长出了一批先进企业。一些企业在发展中不断调整产业结构,建成了综合性化工基地或化工园区。

  60年来,我国氮肥企业已成长出一大批大型企业或企业集团,产业集中度大幅提高。到2017年,合成氨和尿素年产能达百万吨级的企业数分别达到20家和22家,行业前10名企业产量占到总产量的30%以上。合成氨年产能超过30万吨的企业有102家,产能占比71.7%;尿素年产能超过50万吨的企业有66家,产能占比77.2%。上世纪70年代以后陆续引进的一批气头大化肥装置,如中海化学、云天化等,目前继续发挥作用,仍然是我国氮肥生产的重要组成部分。

  尤其值得一提的是,近10多年来发展起来的大型煤头氮肥企业是行业的骨干力量,他们大多由中小氮肥厂发展起来的,在激烈的市场竞争中,走出了一条低投入、低成本、国产化的成功之路。他们通过企业改制、兼并重组、内部扩张、强强联合,形成股份制企业、民营企业或上市公司,形成了一批化肥年产能过百万吨的大型企业集团,如山东鲁西化工、河南心连心、湖北三宁、山东华鲁恒升和江苏灵谷等,为我国氮肥行业步入世界先进行列树立了典范。

  随着企业规模的不断壮大,装置的规模也不断大型化,多套世界级规模的生产装置也已经建成。合成氨形成了单系列年产30万吨、45万吨乃至60万吨的大型化装置;尿素形成了单系列年产52万吨、80万吨的规模。氮肥大型生产装置,从上个世纪仅有32套引进装置,发展到目前,已拥有近70套大型化合成氨装置,同时还有一批单套年产能60万吨的合成氨装置正在建设。装置大型化不仅大幅提升了行业技术水平,也促进了氮肥产业高质量、高效益发展。

  四是行业转型升级取得了积极进展。近年来,氮肥行业转型升级取得的成绩主要表现在原料结构调整和产品结构调整两个方面。

  在原料结构调整方面,随着先进煤气化技术的广泛应用,以非无烟块煤为原料的产能占比不断提高。2017年,以非无烟块煤为原料的合成氨产能占比上升至32%,以无烟块煤和天然气为原料的合成氨产能占比分别下降至44.1%和20.1%。同时,氮肥生产向原料资源地区集中,2017年,山西、内蒙古、新疆等煤炭资源丰富地区合成氨产能占比23.7%,相比2010年提高9.2个百分点。

  在产品结构调整方面,企业积极发展高效新型肥料,取得了初步成效。2017年,40多家大型氮肥企业实现增值肥料的产业化,总年产能达到1200万吨;10多家企业生产液体氮肥,总年产能为200万吨;近20家企业发展硝基肥,年产能近700万吨,占国内硝基肥总量的35%。氮肥行业通过多年围绕传统产品的改性增效、复合化等多方面工作,使氮肥复合化率提高至38%。

  五是培养了一大批优秀人才。60年来,氮肥行业以自主创新为主、技术引进为辅,建设了一大批项目,氮肥行业成为技术创新和人才成长的沃土。氮肥行业培养了一批产品技术研发、项目建设管理、装置操作维护等方面的生产和管理人才,支撑了行业的持续发展;以设计院为代表的工程公司培育了一批设计、施工的工程建设队伍,走出了一条“以我为主”的成功发展道路,有的甚至走出国门,承揽了海外项目。

  同时,氮肥行业还为现代煤化工培养、储备了一大批人才,氮肥行业人才已成为煤制油、煤制烯烃、煤制天然气等煤化工项目工程建设、生产运行的重要力量。

  氮肥工业的成绩是说不完、讲不尽的,化肥对人类的贡献是无法用数据能够展现的。然而,随着时间的推移和化肥产能的过剩,当今化肥的作用已无人在意,社会上往往看到的、听到的是瓜不甜、果不香、土壤退化、环境污染等负面作用。客观地讲,这不是化肥本身的过错,是施肥过量、养分搭配不当等造成的。我们要正确引导社会舆论,为化肥正名。试想,如果没有化肥的保障,哪有今天农业的十二年连续丰收!哪有我们今天的丰衣足食和小康社会!

  新时代面临新挑战

  我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,虽然目前我国是世界氮肥生产和消费大国,但还不是强国,与国际上先进的化肥、化工企业相比仍有差距,我国氮肥行业发展仍面临很多挑战。

  一是农业需求持续下降。化肥使用量零增长行动方案实施以来,我国单质肥料需求量连续两年减少。今年国务院发文,将化肥农药使用量由零增长转为负增长,要求到2020年,京津冀及周边地区、长三角地区肥料利用率达到40%以上。农业部扩大轮作休耕试点,2018年轮作休耕面积同比翻一番,预计将减少60万吨尿素用量。可以预见,未来几年化肥农业用量将继续保持下降趋势。农业需求减少将加剧氮肥供给与需求不匹配、不协调、不平衡的矛盾。

  二是产业结构总体水平还较低,产品同质化严重。我国氮肥产品主体是尿素,而养分利用效率更高的新型氮肥品种,如增值肥料、改性肥料、液体肥料等在氮肥产品中所占比重还很低,不能充分适应我国农业提高化肥利用效率和生产高品质农产品的要求。化肥企业虽然也在“走出化肥”,在产品多元化方面取得一些突破,抗风险能力有所增强,但大多数企业产品品种少,发展路径单一,市场应变能力差。这是制约我国氮肥行业做大做强,实现转型升级的重大障碍。

  三是创新能力基本上还处于“跟跑”和“并跑”阶段,距离“领跑”还有很大的差距。目前,世界氮肥行业的领先技术,如年产60万吨以上的大型天然气合成氨技术和关键设备、年产100万吨级的大型煤头合成氨成套技术装备和年产100万吨以上先进节能型尿素生产技术等仍没有国产化成功。国内大型合成氨、尿素国产化关键设备,包括化肥专用设备、通用设备和环保设备等的效率和可靠性还有待提高。在氮肥催化剂、净化剂及新产品的开发和应用领域,以及与氮肥产品链发展相关的关键技术领域,我国与发达国家的差距更大,严重地影响了氮肥利用效率和企业市场竞争力。氮肥行业多年的发展经验表明,核心技术是买不来的、求不来的,即使能买到一些通用技术,其高昂的价格也最终转嫁到企业生产成本上和产品竞争力上。加快提升行业特别是企业的创新能力,走自主创新发展之路,是我国氮肥行业发展壮大的根本途径。

  四是在新的形势下,行业绿色发展水平还有相当大的差距。环保、安全方面的政策措施将深入影响氮肥行

  业的未来发展,一部分处于城市人口密集区的氮肥企业将逐步搬迁或退出,或者进行全面改造以适应更加严格的安全、环保、节能等方面的要求。据中国氮肥工业协会统计,长江经济带有合成氨企业163家,年产能为2538万吨,其中落后产能占比超过50%。今年国务院发布了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,要求到2020年二氧化硫、氮氧化物排放量比2015年下降15%以上,化学需氧量、氨氮排放量减少10%以上。同时,国家新的污染排放标准和能源消耗标准更加严格,“史上最严”新环保法开始实施。氮肥企业,尤其是环保设施落后的老旧企业,面临环保治理成本上升的巨大压力。

  绿色发展对氮肥行业,既是挑战,也是机遇。氮肥行业拥有煤炭清洁高效利用技术,在协同处理有机废物方面也进行了有益探索。抓好氮肥的绿色发展、节能环保工作,不仅有助于行业本身的可持续发展,也将对其他行业的废弃物处理、改善生活环境、提高全社会的资源利用效率作出贡献。

  五是我国氮肥企业的国际化经营水平还比较低。我国氮肥行业规模已居世界第一,也有一些规模相当大的企业集团,但是我们要看到,在规模上,我国还没有世界公认的大型化肥公司;在技术上,尽管我们有的企业可以达到“单项冠军”,但还达不到全面领先;在国际市场上,贸易量所占份额还不够大;在成本上,还属于偏高的水平。因此,在世界上的影响力还很低,更谈不上一批在国际上具有话语权的化肥化工企业集团。通过培育一批跨国发展和国际化经营的化肥化工企业集团,整合全球资源,适应全球化竞争,对于推动行业高质量发展、实现向氮肥强国跨越具有重要的战略意义。
 

全面发力决胜未来

  为实现建设氮肥工业强国,氮肥行业在企业规模适度、技术水平提升、产品品种优化、产业结构调整等方面必须全面发力。

  一是以化解过剩产能为重点,着力优化产业结构。近几年,全行业在淘汰落后产能方面做了大量工作,合成氨、尿素总年产能连续两年呈下降趋势,分别退出合成氨年产能695万吨和尿素年产能813万吨。但目前仍有400多万吨氮肥年产能处于停产状态,优质产能占比不足40%,总产能利用率低于80%。产能过剩导致盈利能力下降,2017年氮肥行业利润总额虽然由负转正,但销售利润率仅1.67%,低于化肥行业3.48%的平均值,更低于化工行业6.65%的平均值。

  我国氮肥行业“十三五”发展指南提出,“十三五”期间淘汰合成氨年产能不少于1000万吨,尿素年产能1300万吨。同时严格控制新增产能,依据《合成氨行业准入条件》和《化肥行业转型发展指导意见》提出的要求,对新扩建装置,严格执行产能置换,原则上不再新建以天然气和无烟块煤为原料的合成氨装置,坚决杜绝“先建后换,建而不换”等现象,真正实现氮肥总量控制。鼓励企业兼并重组和先进企业做大做强,进一步提高行业集中度,培育具有竞争力的大型氮肥企业集团。

  在化解过剩产能的同时,要加快存量产能的优化改造,鼓励有条件的企业采用先进煤气化技术和节能环保技术进行原料结构调整和节能环保及退城入园改造,力争到2020年采用新型煤气化技术的合成氨产能占比提升至40%。到2035年,采用新型煤气化技术的合成氨产能占比提升至60%以上,全行业清洁生产水平大幅提升,合成氨综合能耗有所下降,国际竞争力显著增强。

  二是以提高氮肥利用率和提升企业经济效益为目标,大力调整产品结构。目前我国氮肥当季利用率不足40%,远低于发达国家60%~65%的水平。亩均化肥用量21.9千克,是世界平均水平的4倍多。农业部要求,从2015年起,主要农作物肥料利用率平均每年提升1个百分点以上,力争到2020年,主要农作物肥料利用率达到40%以上,水肥一体化技术推广面积增加8000万亩。实现以上目标,根本出路在于大力推广高效新型肥料和液体肥料、调整化肥产品结构、提高化肥利用率。今后,氮肥行业要重点发展一些可大规模生产、适合大田作物施用的新肥料品种,主要包括增效氮肥、尿素硝铵溶液、硝基复合肥、水溶肥、高效液体肥等。

  此外,氮肥企业在发展新型肥料的同时,拓展合成氨下游产品,大力开发合成气下游化工产品,以及煤基多联产的其他高端化工产业,提高企业的经济效益和抗风险能力。

  三是以提升行业整体技术水平为核心,全面推进科技创新。“十三五”时期直至2025年,氮肥行业要聚焦技术创新这一行业短板和弱项,要继续搞好由企业、高校、科研院所组成的国家级研发合作平台建设,支持氮肥企业加大科研开发的投入;要目标明确、坚持不懈。力争在一批重大关键技术与装备上有所突破,如大型先进煤气化技术、大型高效低压合成技术、大型空分压缩机、高效催化剂和净化剂、新型肥料增效技术等,为行业实现新旧动能转换增添动力。

  四是以绿色发展为先导,促进节能环保和资源综合利用。氮肥行业实施绿色发展具有很大的空间和潜力,但任务也非常艰巨。“十三五”时期,氮肥行业要树立绿色发展的形象,建立行业“本质安全”的信誉,企业要有高度的社会责任感和严格的行业自律精神,自觉地、主动地、高标准地做好安全、环保、节能3项工作。行业要加大节能降耗新技术、新工艺、新设备的应用和推广,积极参与能效领跑者活动;严格执行节能、节水、三废排放标准,通过标准倒逼行业节能减排工作。

  氮肥行业的节能环保要重点解决锅炉烟气中颗粒物、氮氧化物、二氧化硫等污染物的排放问题,尿素造粒尾气中颗粒物、氨气排放浓度高的问题,以及煤气洗涤冷却水系统和工艺废气排放中VOCs排放问题等。

  五是以适应现代农业发展新需求为目标,努力提高农化服务质量。在一系列强农、惠农、富农政策的支持下,我国农业发展将实现第二次飞跃。这给氮肥行业带来难得的发展机遇,也提出了新的要求。当前我国农业正处在集约化发展和向现代农业转型的关键时期,氮肥行业要适应农业现代化的要求,积极拥抱农业和农村市场,加快化肥营销体系的变革。因此,氮肥行业必须加快专业化农化服务体系的建设,创新营销理念和服务模式,通过强化农化服务队伍、提高服务科技含量、联合建设电商平台和硬件设施等措施,使企业由单纯生产型向生产服务型转变。

  六是借力“一带一路”,加快“走出去”步伐,提高国际化经营水平。随着我国氮肥生产原料结构的调整,企业大型化、集约化的加快,氮肥生产成本将会进一步降低,这将为我国参与国际竞争赢得主动。同时,随着我国各类新型肥料的发展,也为我国肥料出口贸易提供了新的机遇。

  在肥料产品出口的基础上,氮肥行业要加强国际市场的研究与开拓,在落实和巩固现有传统的海外氮肥市场的同时,努力开拓南美、非洲等新兴市场,加强与“一带一路”沿线国家和地区以及周边国家和地区开展多领域的交流与合作,有针对性地开展商品贸易、项目投资、工程承包、技术装备服务等多种方式“走出去”的合作,鼓励有条件的企业到氮肥原料资源丰富或市场潜力大的国家和地区投资建厂,逐步培育具有国际竞争力和国际化经营能力的化肥企业集团。




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