硫酸产业链及成本分析 茆卫兵 联系电话:13770932633 邮箱:mwb2002@sina.com 全 国 硫 酸 工 业 信 息 站(CSAIC) 中国化工学会无机酸碱盐专委会(硫酸) 茆卫兵 联系电话:13770932633 邮箱:mwb2002@sina.com
目 录 一、近年来我国硫酸生产情况 二、我国硫酸产业链分析 三、硫酸生产成本分析 四、未来硫酸发展方向
一、近年来我国硫酸生产情况 1、硫酸生产概况 2013年底中国硫酸产能1.19亿吨,其中硫磺制酸占46.5%,冶炼酸占28.8%,矿酸占22.7%,其它制酸占2%。2013年我国硫酸产量(以 H2SO4计,下同)为8650万吨,同比增长2.9%,其中冶炼烟气制酸产量为2470万吨,同比增长5.1%,占硫酸总产量的28.6%,硫铁矿制酸产量为2160万吨,同比增长3.6%,占硫酸总产量24.9%,硫磺制酸产量为3970万吨,同比仅增长1.6%,占硫酸总产量45.9%,其他原料制酸产量为53万吨,同比增长2.2%。 今年上半年全国硫酸产量小幅增产。国家统计局数据,2014年1-6月全国硫酸产量42.5Mt,同比增长3.5%。
1.1 硫酸行情走低,产能过剩,开工率下降 2013年全国硫酸装置的平均开工率72.7%,其中磺制酸开工率71.6%,冶炼酸72.1%,矿制酸79.7%。 1.2 产能增长迅速,产量增长趋缓。 近几年我国硫酸生产能力年均增加1000万吨左右,产量也在不断增长,从2005年到2013年,产量以年均8.1%在增长。这两年,硫酸产量增长趋势趋缓。冶炼烟气制酸产量平均每年增加近200万吨,硫磺制酸产量2011年之前增加很快,每年增加几百万吨,2012年和2013年则增加不多,硫铁矿制酸产量一直是小幅增长。
我国历年硫酸生产能力及产量 年份 总产能和产量 硫铁矿制酸 硫磺制酸 冶炼烟气制酸 其他制酸 总产能 总产量 产能 产量 2009 7100 5969 - 1385 2796 1779 10 2010 8200 7033 1772 3298 1929 2011 9160 7974 2200 1969 4550 3844 2350 2130 ~60 31 2012 10600 8403 2470 2061 5270 3904 2777 2386 85 52 2013 11800 8650 2710 2160 5430 3970 3420 95 53
二、硫酸产业链分析 硫酸的生产原料主要是硫磺、硫铁矿及含硫烟气等。 硫酸下游产品主要有化肥(磷肥及硫铵)、钛白粉、氟化氢、己内酰胺、柠檬酸等。
2.1 化肥的生产 2013年全国磷肥产量(以P2O5计,下同)为1650万吨,同比下降2.6%;其中高浓度磷复肥产量为1460万吨,同比基本持平,占全国磷肥总量的88.4%;低浓度磷肥产量为190万吨,同比下降17.2%。 今年磷肥产量处于平稳增长态势。据统计,上半年磷肥月产量平均136万吨,与去年相比,略下降0.9%;上半年磷肥总产量816万吨(折纯量)。 2006年以前我国是磷肥净进口国,之后磷肥出口大于进口量,并逐年增加。推动了硫酸的生产和消费。 据不完全统计,2013年焦化行业、己内酰胺、电力氨法脱硫硫酸铵的总产量合计已达600万吨以上,比上年增幅超过48%。
磷肥历年产量 年份 2009 2010 2011 2012 2013 产量(折纯P2O5 1386 1582 1641 1693 1650
2.2 工业生产 (1) 硫酸法钛白粉 2013年,国内钛白粉总产能约290万吨,全国钛白粉总产量首次突破200万吨,。 2013年全国钛白粉平均产能利用率为77%,比上年增加4.3个百分点。预计到2015年,钛白粉产能将超过400万吨。 (2)无水氢氟酸 近年来,氟化氢产能保持两位数以上的增长速度,2013年氢氟酸产能223万吨,产量108万吨,平均产能利用率不足50%。 预计2015年我国氟化氢产能达到240万吨,产量约130万吨,平均产能利用率为54%,产能持续严重过剩。
硫酸产业链 (3) 已内酰胺 2013年底国内己内酰胺产能达到181.5万吨/年,产量115万吨,另外还进口己内酰胺45万吨,预计2015年我国己内酰胺产能将达到300万吨/年。 (4)柠檬酸 2013年我国柠檬酸(盐)产能为170万吨,创历史最高;全年柠檬酸总产量约为121万吨,比上年增长13.08%;内销30余万吨,出口量89万吨,产能过剩50余万吨。 (5)其他 硫酸还用于染料、味精、氨基磺酸、草酸、硫酸二甲酯、合成甲酚、苯酚、表面活性剂十二烷基苯磺酸及十二烷基苯磺酸钠、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯(MMA,有机玻璃单体)、环氧树脂、白油、甲酸、醋酸等的生产过程,用于钢铁酸洗、石化工业、其他硫酸盐的生产等等。
三、硫酸生产成本分析 原料消耗、 电耗、 水耗、 人工费、 制造费用是影响硫酸生产成本的五大因素。 3.1 三种原料制酸综合比较 3.1 三种原料制酸综合比较 从工艺方面来讲,由于原料不同,硫铁矿制酸要比硫磺制酸工艺相对复杂,生产过程长,生产设备多。 硫磺制酸原料很纯,含硫为99.9 %以上 ,不需要很大 的原料堆存仓库和沸腾焙烧炉,不必净化。烟气制酸是有色冶炼生产过程中的副产品,冶炼烟气经废热锅炉后进入烟气净化,后续生产与硫铁矿制酸基本相同。由于三种原料成分的不同, 硫酸产品的质量也有所区别,可根据不同需要用于各行业 。 从环保角度来讲,硫磺制酸没有废水、废渣排放。尾气量较少, 尾气SO2 浓度下降很多,能达到绿色环保化工装置水平。硫铁矿和冶炼烟气制酸均有废水排放,硫铁矿制酸还有大量的烧渣 。
3.2 各种原料制酸的消耗指标比较 项目 单位 硫磺制酸 硫铁矿制酸 烟气制酸 硫磺消耗 吨 0.335 0.975(35%) 0.68 电耗 Kwh/ 60 110 水 4.5 6.3 7 产蒸汽量 1.5 1.1 0.5 矿渣 0.4 综合成本 元 320 270 140
3.3 烟气制酸与硫磺制酸比较 与硫磺制酸比较,冶炼烟气制酸的优势是: 目前,我国冶炼烟气制酸企业有126家,产能3420万吨;硫磺制酸企业有113家,产能5430万吨。 与硫磺制酸比较,冶炼烟气制酸的优势是: (1)资源优势 :有色金属矿大部分是以硫化物形态存在,所以在开采有色金属矿的同时,硫的资源仅是附带,不用增加任何建设投资和生产费用。硫磺原料大部分需由国外进口,所以从原料资源看,烟气制酸最有优势。 (2)成本优势 :在上面的生产成本比较中已明确,冶炼烟气制酸的生产成本最低。尽管硫磺制酸具有工艺简单,加工成本低的优势,但硫磺原料受制于国际市场,价格波动大。冶炼烟气制酸只是有色金属生产的副产品,在有色矿中的硫是不计价的。
烟气制酸的劣势 冶炼烟气制酸的劣势: (1)产品质量 : 由于有色金属矿物成分复杂,冶炼烟气制酸的产品相对硫磺制酸和硫铁矿制酸杂质成分高,质量略差,大部分只能用于工业及化肥原料。 (2)市场地域限制 :硫磺制酸一般靠近用户。而冶炼烟气制酸相对偏僻,离市场有一定距离。由于硫酸的市场价格较低,且属于危险化学品和易制毒品, 国家控制很严,铁路和公路运价率又比较高,因此烟气制酸市场的地域限制性很强。
四、未来中国硫酸发展方向
4.1 硫酸产能继续扩张 未来几年硫酸产能仍将继续增长,预计2015年硫酸产能接近1.3亿吨/年。 目前在建项目有:贵州开磷集团2套70万吨/年磺酸项目,预计2014年底投产。云南泽昌化工20万吨/年矿酸项目,预计2015年投产。秦皇岛弘亚化工12万吨/年矿酸项目,预计2015年投产。招金贵合科技2套25万吨/年矿酸项目,预计2015年投产。白银有色西北铅锌冶炼厂15万吨/年锌冶炼(150m2沸腾炉)配套30万吨/年硫酸项目建设中,预计2015年初投产。蒙自矿冶8万吨/年铅冶炼配套8万吨/年硫酸项目建设中,预计2015年初投产。呼伦贝尔驰宏矿业铅锌冶配套10万吨/年硫酸项目建设中,预计2015年投产。西部矿业10万吨/年锌氧压浸出配套5万吨/年硫磺项目在建中,预计2015年投产。莱州金兴化工氰化尾渣制硫酸4改6万吨/年项目预计2014年上半年投产。
金浦钛业(徐州)30万吨/年硫磺制酸项目预计2014年中投产。宜昌中孚化工30万吨/年硫磺项目在建中,预计2014年中投产。新疆国泰新华矿业25吨/天硫化氢湿法制酸项目在建中,预计2014年底投产。大连西太平洋石油化工1万吨/年烷基化废酸WSA湿法制酸项目预计2014年上半年投产。河南中原黄金冶炼厂有限责任公司整体搬迁升级改造工程”,单系列硫酸规模:130万吨/a硫酸,高浓度转化+低温位热回收工艺。到2015年还有湖北兴发、湖北新洋丰马边、贵州路发、贵州瓮福织金等约6.0Mt装置建成。
4.2 今后几年硫酸市场格局 截止2013年底,中国冶炼酸产能3420万吨/年,预计2015年底产能达3880万吨/年。磺酸产能5430万吨/年,预计2015年底产能6170万吨/年。矿酸产能2710万吨/年,预计2015年底产能3000万吨/年。由此估算,2015年中国硫酸总产能将达到1.3亿吨。
4.3 2015年中国硫酸产能情况(预测) 硫酸 13250万吨 硫磺制酸 6170万吨 硫铁矿制酸 3000万吨 冶炼酸 3880万吨 4.3 2015年中国硫酸产能情况(预测) 硫磺制酸 6170万吨 硫酸 13250万吨 硫铁矿制酸 3000万吨 冶炼酸 3880万吨 Diagram 2 Diagram 3 Diagram 2 Diagram 3 其它制酸 200万吨
4.4 与硫酸有关的相关政策 环保政策愈加严格 GB 26132—2010《硫酸工业污染物排放标准》规定,硫酸工业大气污染物特别标准限值为:二氧化硫200mg/m3,硫酸雾5mg/m3,颗粒物30mg/m3。 GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》规定,2014年7月1日起,除了广西、重庆、四川和贵州四地新建火力发电锅炉执行200mg/m3的二氧化硫排放限值外,其他地区均执行100mg/m3的二氧化硫排放限值。氮氧化物则为100mg/m3。 ☆GB 25467—2010《铜、镍、钴工业污染物排放标准》修改单规定,特别排放标准限值:二氧化硫100mg/m3,氮氧化物100mg/m3,硫酸雾20mg/m3,颗粒物10mg/m3。 ☆GB 25466—2010《铅、锌工业污染物排放标准》修改单规定,特别排放标准限值:二氧化硫100mg/m3,氮氧化物100mg/m3,硫酸雾20mg/m3,颗粒物10mg/m3。
江苏省从2013年7月1日起,《二氧化硫排污权有偿使用和交易管理试行办法》正式实施,根据该办法,石化行业二氧化硫排污指标有偿使用费的征收标准为2240元/年·吨。 从2014年1月1日起,北京大幅提高二氧化硫等四项主要污染物收费标准,调整后的标准为原标准的14至15倍,为全国最高水平。二氧化硫、氮氧化物、化学需氧量、氨氮等四项污染物的排污收费标准分别由原来的0.63、0.63、0.7、0.875元/公斤,提高到10、10、10、12元/公斤。
硫酸行业清洁生产评价指标体系 该指标体系实际上是设置进入行业硫酸行业的一个门槛。分设国际先进、国内先进、国内一般三个等级水平。 内容包括规模、物耗、能耗、污染物排放、安全、产品质量等等。