烧碱能耗“十二五”指标如何达到?

国家《节能减排“十二五”规划》综合工作方案对氯碱行业的主要产品烧碱提出了较为具体的指标, 即单位产品烧碱 (离子膜) 综合能耗要由2010年的351千克标准煤/吨下降到330千克标准煤/吨。目前距离2015年底只有一年半的时间, 氯碱行业能否达到这一能耗指标?还存在哪些问题?未来应该如何加以改进?对此, 笔者进行了采访。

企业:完成指标有一定信心

国家《节能减排“十二五”规划》综合工作方案要求:单位产品烧碱 (离子膜) 综合能耗要由2010年的351千克标准煤/吨下降到330千克标准煤/吨, 这21千克标准煤/吨能耗的下降幅度, 意味着单位产品离子膜烧碱的电耗要下降170千瓦时/吨, 这对烧碱生产的电耗降低而言, 并非一个小数字。但笔者在采访中发现, 受访企业均表示他们自己的电耗在行业当中都是很低的, 可以达到这一指标。

海利集团东营市赫邦化工有限公司负责生产的经理隋希之告诉笔者, 就这一指标而言, 现在应用膜极距电解槽的企业都能达到。

2014年全国烧碱行业技术年会现场

据隋希之介绍, 一方面, 从2013年开始, 国内老的氯碱企业有很多都已将原有的高电密电解槽改造成膜极距电解槽, 新建企业上马的装置则全部应用膜极距电解槽, 因此电耗和能耗都比较低, 有利于完成这一指标。他们公司在进行膜极距改造后电耗已从2280千瓦时/吨烧碱降到了2110千瓦时/吨, 吨烧碱电耗降幅达170千瓦时, 非常可观。

另一方面, 氯碱行业内动力消耗部分已经基本改造完成, 例如企业所用氯气输送泵从纳式泵 (液环) 改成了透平机, 6万吨/年烧碱产能电机从300千瓦降到了180千瓦, 同时积极采用变频等技术, 电耗降低幅度也很大。

此外, 未来氧阴极技术的应用, 还可将烧碱单耗从2100千瓦时/吨降到1550千瓦时~1600千瓦时/吨。目前该技术在伍德迪诺拉公司已经运行3年多, 非常成功, 该公司已与山东滨化公司签约在国内建设。

“只是现在还有占烧碱总产能5.5%的210万吨隔膜法烧碱, 这部分装置很难达到指标, 需要进行改造。”隋希之补充说。

青岛海晶化工集团有限公司氯碱厂厂长薄振海说:“我们公司达到这个指标问题不大。在国内, 青岛的电费平均价格为0.76元/吨 (不含税) , 比欧洲部分国家的电价还贵, 想在行业内立足, 迫使我们必须采取节电改造。公司老厂区的烧碱装置已经于去年10月31日停产, 当时的离子膜吨碱直流电耗在2150千瓦时左右, 现在新厂区正在建设之中。搬迁后的烧碱装置采用日本氯工程的最新型膜极距电解槽, 装置签合同的吨碱直流电耗在2100千瓦时以内, 完成330千克标准煤/吨的能耗指标应该没问题。”

山东茌平信发华兴化工有限公司厂长赵金川则强调, 目前他们统计的消耗是按耗电量和耗气量来折算, 直流电耗在2165千瓦时/吨, 动力电耗为180千瓦时/吨, 也处于国内先进水平。

据赵金川介绍, 该公司自2007年开始进入氯碱行业, 目前正在运行2个氯碱厂, 信发化工 (老厂) 现有50万吨/年烧碱和60万吨/年聚氯乙烯 (PVC) , 而他负责的信发华兴化工公司是新厂, 设计能力是2×30万吨/年烧碱, 正在运行的是1套30万吨/年烧碱装置。

“企业一直在想方设法节能降耗, 目前从装备水平上看, 应用的是较为先进的膜极距离子膜电解槽, 在工艺上则采用相对比较合理的配置, 如机泵等, 并通过及时调整工艺指标, 来实现节能降耗。因为我们是新装置, 所以电耗相对来说会比较低。”赵金川谈到。

东营市赫邦化工有限公司的20万吨/年离子膜烧碱装置于2014年4月投产, 采用目前最先进的零极距电解槽。图为车间一角。

协会:困难不小投资改造是关键

笔者采访了解到, 表示能够完成能耗指标的都是已经进行了膜极距改造的企业。那么, 行业整体达到指标的情况又将如何呢?

在行业过快的产能增长及国家为实现节能减排和调整产业结构出台的一系列相关政策面前, 氯碱行业整体的节能减排压力很大, 尤其是这21千克标准煤/吨的能耗降低, 行业完成起来并不容易。这是笔者在采访了中国氯碱工业协会有关负责人后的感觉。

根据协会提供的数据, 从2013年30%烧碱综合能耗情况看, 其中隔膜法综合能耗已从2009年的768千克标准煤/吨下降到668千克标准煤/吨, 离子膜法综合能耗从419千克标准煤/吨下降到332千克标准煤/吨, 行业平均综合能耗则从534千克标准煤/吨降到352千克标准煤/吨。从中可以看出, 2009~2013年的5年内, 行业内通过产品结构调整和节能技术的推广应用, 隔膜法电解槽经过了普通阳极到扩张阳极+改性隔膜技术改造, 加上一次盐水过滤技术的不断提高, 使得烧碱单位产品综合能耗呈现逐年递减的趋势。但从目前情况来看, 隔膜法烧碱的能耗情况已经达到了一定水平, 基本已不再具有节能空间。

在能耗方面, 协会在去年已经对烧碱能耗限额标准进行了修订, 例如对现有30%离子膜烧碱的能耗要求从500千克标准煤/吨下降到375千克标准煤/吨, 但因为行业装置水平千差万别, 这个指标可能要淘汰掉20%的企业。那么, 完全有理由推断:要将能耗降到330千克标准煤/吨, 淘汰的企业将更多, 实现的难度只会更大。

“目前完成这个指标困难并不小, 主要是因为氯碱行业经过10年的发展进程, 现阶段隔膜法烧碱装置还有210万吨未被改造, 离子膜烧碱电解槽的装备水平也参差不齐。既有大单极离子膜电解槽, 还有复极式离子膜电解槽, 包括自然循环普通低电密电解槽及自然循环高电密电解槽等, 各类装备的投资以及吨碱的成本, 以及其经济运行的电耗等水平都不一样。所以对于3850万吨/年规模的氯碱行业而言, 要达到统一的降耗标准并不是件很容易的事。”中国氯碱工业协会秘书长助理张鑫告诉笔者。

张鑫分析认为, 全行业离子膜烧碱生产完成21千克标煤/吨的能耗降低之所以有一定难度, 从30%离子膜烧碱的制备工艺上讲, 蒸汽消耗量下降的可能性不是很大, 唯一可以下降的是电耗, 吨碱能耗下降21千克标准煤折合成电耗, 就相当于降了170千瓦时的电。企业实施膜极距改造, 节电幅度可以在150~200千瓦时/吨, 但是由于行业内整体的装备水平千差万别, 实施膜极距改造的进度和进程, 也往往与企业当前面临的经济形势及其自主资金支持改造的力度密切相关。由于一些企业目前资金上有困难, 改造的程度和达到的节能效果自然各不相同。

此外, 张鑫认为, 在目前氯碱行业的180家企业中, 有很多是新进入的企业, 这是2009年以后行业经济效益较好所致。许多相关行业的企业进入到氯碱行业, 成为该行业发展中的一大特点, 但是其管理水平与本行业企业的管理水平还有一定差距。

薄振海也坦陈, 目前离子膜法的装置也不一定全能达到, 因为各企业的能耗有高有低, 电耗水平也参差不齐。电解槽有国内生产, 也有国外生产的, 国外的电解槽中有伍德公司生产的, 而且伍德的电解槽已经到了第六代了;有膜极距电解槽, 还有高电密电解槽, 而且好多企业不管电耗高不高, 只要产量大就行, 对目标的完成也不太有利。

“从现在到2015年还有一年半左右的时间, 企业还可以进行改造。国家有强制性要求, 企业不干不行。但能不能达到国家指标的要求, 就看企业有没有资金支持改造了。”薄振海说。

专家:达不到被淘汰是必然

对于这一指标的意义和能否完成, 石油和化学工业规划院副总工程师蔡杰表示, 这个指标虽然要求高, 但还是能达到的。在目前氯碱行业产能严重过剩的情况下, 能耗约束性标准还是定得适当高一点好。如果设备改造仍达不到指标的话, 说明它确实没有什么竞争力了, 淘汰也属必然。

在蔡杰看来, 新建的、规模较大的氯碱企业都能达到该指标, 那些老一点的企业经过改造也能达到, 也就是说大部分企业均不会被指标卡住。如果说有一点争议就在于, 2005年以前上马的老装置, 要降低能耗需再投资, 会增加企业的成本。尤其是在目前市场行情不好的情况下, 企业在升级改造的投资上会有一点问题。但因为它是一个强制性的指标, 等于国家用能耗的指标来淘汰落后产能和限制产能无序增加, 有利于规范市场。

“目前行业的能力确实太大了, 企业数量也非常多, 但市场行情这么不好, 落后产能和缺乏竞争力的装置还在那里死撑着, 退出速度较慢。由于已经不能单纯用装置规模和技术路线来定义落后产能, 用简单的行政手段来说谁不行关停谁, 现在国家有强制性的节能减排指标, 就会对部分企业有所约束。关于这个指标行业内组织专家讨论过几回, 标准定得算是比较高, 所以肯定是要卡掉一部分因设备陈旧、管理不善等造成能耗过高的企业, 要卡不住的话就没有意义了。”蔡杰强调说。

而对于今后这一年半时间行业内应该如何努力, 张鑫表示, 能耗指标应该完成, 但不是最终目的。中国已经是烧碱的产能和产量大国, 中国氯碱行业要实现由大国向强国的转变, 主要靠技术及运行管理水平的进步和提高, 实现节能降耗, 才能达到行业整体竞争力的提高。现在行业整体已经进入到减速换档期, 低增长、低效益和高成本的时代, 企业怎样在这样的阶段增强自身竞争力, 采取什么样的技术, 同时合理地控制成本, 这是企业未来能在国内外市场竞争中取胜的资本。

具体而言, 一方面, 企业应不断促进原有装备水平的淘汰升级。应在现有装备的水平上, 不断实施技术改造和降耗挖潜, 同时提高自身的管理水平, 以减少电解槽的非事故性停车, 实现离子膜的长周期稳定运行;另一方面, 国家也要建立相应的淘汰和退出机制, 并对行业节能减排重大专项进行资金支持, 以促进行业的结构调整和转型升级。

中国氯碱工业协会烧碱专家组组长刘国桢认为, 企业应该积极关注和采用先进技术, 降低氯碱生产中的直流电费用、盐成本、化学品投入、膜费用、人工成本等各种成本, 还要关注超大型电解槽等前沿技术的开发, 不断减少能源消耗, 提高企业综合竞争力。