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2017年中國氟化工行業發展現狀分析
2017/3/15 10:48:03 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:世界氟化工行業自 20 世紀 30 年代步入產業化以來,因其產品性能優異、品種多、應用領域廣、效益令人矚目,成為一個發展迅速的重要行業,其產品廣泛應用于建筑、汽車、電子電器、航空航天、國防、醫藥醫療等行業,并且其應用范圍隨著科技進步正在向更世界氟化工行業自 20 世紀 30 年代步入產業化以來,因其產品性能優異、品種多、應用領域廣、效益令人矚目,成為一個發展迅速的重要行業,其產品廣泛應用于建筑、汽車、電子電器、航空航天、國防、醫藥醫療等行業,并且其應用范圍隨著科技進步正在向更廣更深的領域拓展。
我國氟化工行業起源于二十世紀五十年代,經過 50 多年的發展,形成了無機氟化物、氟碳化學品、含氟聚合物及含氟精細化學品四大類產品體系和完整的門類。進入二十一世紀,尤其是“十一五”、“十二五”期間,我國的氟化工行業高速發展,取得了令人矚目的成就,氟化工已成為國家戰略新興產業的重要組成部分,同時也是發展新能源等其他戰略新興產業和提升傳統產業所需的配套材料,對促進我國制造業結構調整和產品升級起著十分重要的作用。
氟化工是我國具有特殊資源優勢的產業。氟化工的基礎資源是螢石,高品位螢石是與稀土類似的世界級稀缺資源,而我國是世界螢石資源大國,具備發展氟化工的特殊資源優勢。
目前,我國各類氟化工產品的總產能超過 500 萬噸,產量超過 300 萬噸,銷售額超過 500 億人民幣,已成為全球的生產和消費大國。
1、氟化氫行業概況
螢石是現代化學工業中氟元素的主要來源。工業上常用濃硫酸與酸級螢石精粉(氟化鈣純度高于 97%)反應生產氟化氫來提取氟元素,并由此形成了門類眾多、規模龐大的氟化學工業。
根據美國國家地質局發布的《2016 年礦物產品概覽》,全球螢石礦資源礦物量約 5 億噸,查明的儲量約 2.5 億噸礦物量。其中,南非、墨西哥、中國和蒙古螢石儲量列世界前四,約占全球的 50%。與全球螢石資源比較,中國螢石資源由于雜質含量較低、開采條件較好,因而開發價值較高,在全球螢石資源中占重要地位。
我國氟化氫生產主要集中在浙江、福建、江蘇、山東、江西、內蒙等地。河南、湖南氟化氫生產裝置主要為氟化鋁配套。 2014 年我國的氟化氫生產能力達到 165.2 萬噸,與 2010 年比(以下同)年均增長約 3.31%;產量為 85 萬噸,年均增長 4.97%;出口量約 22.04 萬噸,年均增長 8.42%。 2014 年我國電子級氫氟酸產能達 14 萬噸,與 2010 年比年均增長 21.14%;產量達 7.8 萬噸,年均增長18.92%;電子級氫氟酸產品在光伏行業、清洗等領域基本達到下游應用產品的要求。
“十二五”期間我國氟化氫產能、產量情況如下:
資料來源:公開資料整理
2、氟碳化學品行業概況
氟碳化學品主要包括氟氯烴(CFCs)、 含氫氯氟烴(HCFCs)、 氫氟烴(HFCs)、含氟烯烴(HFOs)等。主要用作制冷劑、發泡劑、氣溶膠的噴射劑、滅火劑、電子電氣及精密部件的清洗劑,還可以用于氟聚合物及精細氟化學品的原料。
“十二五”期間,我國完成了除特殊用途和原料用途的 CFCs 的淘汰,開啟了 ODS 用途 HCFCs 的加速淘汰進程,隨著 HCFCs 的淘汰, HFCs 快速發展,我國已成為世界上氟碳化學品的最大的生產國和出口國。
“十二五”期間我國氟碳化學品產能、產量情況如下:
資料來源:公開資料整理
(1)按產品類別
①氟氯烴(CFCs)
目前,我國除保留用于滿足藥用吸入式氣霧劑的特殊用途和原料外,其余CFCs 生產線已關閉。
②含氫氯氟烴(HCFCs)
我國 HCFCs 主要用于家用制冷、工商制冷、制冷維修、 PU 發泡劑、 XPS發泡劑及清洗劑等應用領域,部分 HCFCs 還作為含氟聚合物、含氟精細化學品和 HFCs 的生產原料。
根據《蒙特利爾議定書》關于加速淘汰 HCFCs 的有關決議, 2013 年我國正式實施了 ODS 用途 HCFCs 的生產和消費凍結,并對 HCFCs 的生產和消費實行配額, ODS 用途 HCFCs 總生產配額 43.4 萬噸, 其中國內 ODS 用途生產配額 31.6萬噸。 根據蒙特利爾協議書的淘汰要求, 我國需要在 2015 年將 ODS 用途 HCFCs削減至基線水平的 90%, 2020 年和 2025 年削減至基線水平的 65%和 32.5%,到2030 年實現全面淘汰。作為化工產品原材料用途的生產量則不受限制。
③氫氟烴(HFCs)
隨著國際 HCFCs 的加速淘汰以及我國經濟的高速發展,國內 HFCs 生產和消費呈現快速增長的勢頭。“十二五”期間,我國 HFCs 產量和出口量都幾乎實現了翻番。 2014 年我國 HFCs 的產能約為 74.6 萬噸,與 2010 年比年均增長18.33%; 2014 年產量約 42 萬噸,與 2010 年比年均增長 13.25%; 2014 年出口量約 17.9 萬噸,與 2010 年比年均增長 17.16%。目前我國已經成為全球最大的 HFCs生產、消費和出口國,中國 HFCs 生產和消費占國際的比重已分別達到 66%和35%,在國際 HFCs 市場中具有重要地位。
④含氟烯烴(HFOs)
目 前 , 國 內 HFOs 的 主 要 開 發 產 品 包 括 HFO-1234yf 、 HFO-1234ze 、HFO-1233zd、全氟酮和 HFO-1336mzz 等,主要用作制冷劑、發泡劑、滅火劑和電子氣體等用途,除了與跨國公司合作建設的 HFO-1234yf 工業化裝置在江蘇常熟建成投產外,國內基本處于中試階段。
(2)按主要用途分類
①氟制冷劑
氟制冷劑因具有良好的熱力性能,廣泛應用于冰箱、家用空調、汽車空調等消費領域,占據了制冷劑市場的主導地位。目前行業按照 ODP 值和 GWP 值對氟制冷劑的環保程度進行評估。按使用進程來分大致可分為四代:
第一代氟制冷劑為 CFCs(氟氯烴)類,主要代表品種為 CFC-12。由于其對臭氧層破壞嚴重,我國在 2007 年就停止了 CFC-12 制冷劑的生產以及在新空調設備上的初裝。
第二代氟制冷劑為 HCFCs(含氫氯氟烴)類,主要品種為 HCFC-22、HCFC-141b 和 HCFC-142b, 是目前我國應用最為廣泛的制冷劑品種之一。HCFCs的性能與 CFCs 接近,且對臭氧層的破壞作用較小,因此被國際社會作為 CFCs的過渡替代品而得到廣泛的應用。但隨著國際 HCFCs 消費的增加, HCFCs 帶來的臭氧層破壞也日益受到關注。根據蒙特利爾協議書的淘汰要求,我國需要在2015 年將 ODS 用途 HCFCs 削減至基線水平的 90%, 2020 年和 2025 年削減至基線水平的 65%和 32.5%,到 2030 年實現全面淘汰。作為化工產品原材料用途的生產量則不受限制第三代氟制冷劑為 HFCs(氫氟烴)類,主要品種為 HFC-134a、 HFC-125、HFC-32 等以及混配制冷劑(如以 HFC-125 和 HFC-32 按 1:1 混配的 R410A)。
HFCs 的 ODP 值為零,對臭氧層沒有破壞作用,并具有性能優異、替代技術成熟的優點。但 HFCs 是一種溫室氣體,已被《京都議定書》列為需要控制的六種溫室氣體之一。盡管 HFCs 目前在全球溫室氣體中的總量只占 2%左右,但由于一些 HFCs 具有較高的 GWP 值,隨著 CFCs、 HCFCs 等 ODS 的淘汰,全球 HFCs的消費呈快速增長, HFCs 的排放不斷增加將對全球變暖帶來較大的隱患,已引起了國際社會的高度關注。目前歐盟、美國等國家和地區已出臺了控制含氟溫室氣體的法規和措施,包括對特定用途的特定高 GWP 值 HFCs 實施淘汰或減排規定。
第四代氟制冷劑為 HFOs(含氟烯烴)類,可進一步降低溫室效應值,目前尚未大規模應用。
從我國的發展情況來看, CFCs 類制冷劑因嚴重破壞臭氧層,已于“十一五”期間全部淘汰。 以 HCFC-22 為代表的 HCFCs 類制冷劑是我國目前應用最為廣泛的制冷劑之一,但因 HCFC-22 仍會破壞臭氧層,且溫室效應值較高,根據《蒙特利爾議定書》, HCFC-22 作為制冷劑的生產量已于 2013 年被凍結,并從 2015年開始削減。作為《蒙特利爾議定書》締約國之一,我國消耗臭氧層物質替代品的生產為國家重點支持、鼓勵發展的技術領域。目前,我國 HCFC-22、 HCFC-141b 和HCFC-142b 的淘汰工作已經啟動,并基本確定 HCFC-22 的替代品主要為 R410A(HFC-125/ HFC-32 混合物)、 R407(HFC-125/ HFC-32/R134a 混合物)和 R404A(HFC-125/ HFC-143a/ HFC-134a 混合物)等 HFCs 類混合制冷劑產品。
②氟發泡劑
自 20 世紀 50 年代末以來, 硬質聚氨泡沫塑料大多一直是采用多種物理發泡劑進行發泡的,其中使用最多的就是 CFC-11。隨著 1987 年《蒙特利爾議定書》的簽署,國際社會開始淘汰 CFC-11。
2007 年我國在已實施全面淘汰 CFC-11 的生產及使用的同時, 在聚氨酯硬泡領域主要采用 HCFC-14lb 作為過渡發泡劑進行發泡。由于采用 HCFC-14lb 發泡的聚氨酯泡沫塑料產品具有保溫隔熱性能、生產安全性和原料成本上的優勢,因此發泡劑 HCFC-14lb 是聚氨酯泡沫塑料行業當前最廣泛應用的發泡劑品種。然而, HCFC-14lb 也屬于 ODS 物質,具有較高的 ODP 值和 GWP 值,在發達國家已淘汰了其生產和應用,我國已經啟動了淘汰計劃。
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