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中国无机氟化工行业特点及发展方向


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无机盐工业 第 38 卷 第 5 期          I ORGAN I CHEM ICALS I DUSTRY N C N 2006 年 5 月

中国无机氟化工行业特点及发展方向
李连成 ,葛艳丽
(天津化工研究设计院 ,天津 300131 )

  

  : 介绍了目前中国无机氟化工的发展现状 , 着重阐明技术进步 、 摘 要 下游市场发展对无机氟化工发展的促 进 ; 分析了行业发展的优势在于中国萤石资源 ,生产企业缺乏集约化经营的特点 ,同时提出综合利用氟硅酸资源 , 提高资源价值 ,提出了行业应向高附加值产品 、 环境友好型工业发展 。    关键词 : 无机氟 ; 氢氟酸 ; 萤石    中图分类号 : TQ124. 3    文献标识码 : A    文章编号 : 1006 - 4990 (2006) 05 - 0004 - 03

The sta tus and trend of Ch i ese in organ ic fluor ide in dustry n L i L iancheng, Ge Yanli
( T ian jin R esea rch & D esign Institu te of Chem ica l Industry, T ian jin 300131, Ch ina )

  Abstract: This article outlines the status of Chinese inorganic fluoride industry, emphasizes the technical and market
development, exam ines the opportunities and challenges in China. W ith reasonably utilizing fluorsilicic acid, the trend of Chinese inorganic fluoride industry w ill turn to value - added, environment - friendly industry .

  Key words: inorganic fluoride; hydrogen fluoride; fluorspar

进入 21 世纪 ,中国氟化工整体呈现高速发展 。 在“ 十五 ” 期间 ,中国开展了多项大型基础设施开发 项目 ,中国生活消费品 , 如电冰箱 、 空调机和汽车工 业的高速发展带动了中国有机氟烃的市场需求增 长 。在 2002 —2005 年 ,作为氟化工基础的氢氟酸产 品以 20%以上的速度发展 , 而氢氟酸生产能力以
30%的速度增长 。由于氟的特殊性质 ,使之在电子 、

中国氟化工市场的高速发展 。 2001 —2005 年 , 世界 氟化工保持每年 1% ~2%的发展速度 ,而中国氟化 工以 20%以上的速度发展 。化工领域中 , 2001 年中 国氢氟酸生产能力超过 20 万 t; 2003 年底中国氢氟 酸生产 装 置 总 量 达 到 38. 9 万 t; 2004 年 底 达 到
51. 6 万 t, 2005 年底达到 65 万 t。氟化工生产能力

的快速持续的提高 , 使得中国逐渐成为国际氟化工 基础产品 、 精细氟化工中间体及氟聚合物的主要生 产基地 ,通过与国际企业的合作 ,产品国际竞争力日 益增强 。

医药 、 工程等领域的新用途不断拓展 ,并再次成为化 工领域发展的亮点 。传统的无机氟化工行业随着中 国的有机氟工业 、 冶金工业 、 半导体制造业及电子工 业的发展 ,而逐渐向规模化 、 精细化发展 。 拥有丰富的萤石资源是中国发展氟化工具有的 得天独厚的条件 。近 10 a 来 ,中国一直是世界上最 大的萤石出口国 。 2001 年中国萤石产量占世界总 产量的 51% , 2002 年更占到 56% 。萤石是不可再 生的战略资源 ,长期无节制开采和大量出口使国家 资源面临资源枯竭的严峻局面 。 目前 , 国家已经开 始采取措施保护萤石资源并将规范萤石资源的开 采 ,并优先保证中国氟化工的发展 ,这将保障中国氟 化工可持续健康发展 。 作为无机氟化物的主 要产 品 , 特 别是 氟化 氢
(或氢氟酸 )在过去的 5 a 得到加速的发展 , 体现了

1  中国无机氟化物市场结构
含氟无机化学品 , 是氟化学工业中重要的组成 部分 ,是有机氟工业 、 冶金 、 电子工业等行业的重要 原料和辅料 。目前 , 在无机氟化学品众多的产品之 中 ,作为氟化工原料的 HF 和铝工业生产的原料氟 化铝 、 冰晶石等少数产品占总生产量的绝大部分 ; 氟 化剂用氟化钾 ,焊剂用氟化钠 ,酸洗剂氟化氢铵及氟 硅酸盐占其次 ; 单氟磷酸钠 、 六氟化硫 、 三氟化氮 、 六 氟磷酸锂等精细化学品很少 , 但是价值较高 。随着 中国科技水平的发展和高端应用市场的培育 , 必将 带动高附加值精细含氟无机化学品的发展 。

2006 年 5 月           李连成等 : 中国无机氟化工行业特点及发展方向

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目前 , 中国氟化氢的第一大应用市场是氟烃工 业 ,占氟化氢总消耗量的 56%以上 ; 其次是金属铝 , 占 30% ; 再次是无机氟化盐 、 石油烷烃催化 、 金属酸 洗、 军工特种产品生产 。 2003 年底中国氢氟酸实际 产量 28. 4 万 t; 2004 年实际产量 35. 4 万 t, 2005 年 实际产量估计达到 40 万 t以上 。 氟烃市场是推动氟化氢市场需求最主要的推动 力 。中国氟烃系列产品有氟氯烃及其替代品 、 含氟 聚合物及其加工品 、 含氟有机精细化学品 。中国逐 步削减使用高臭氧消耗潜能值 ( ODP ) 的全氟氯烷 烃 ( CFCS ) ,同时加紧研制发展有较低 ODP 的过渡 性替代物 ( HCFC s, HFCS ) , 如 HCFC141b, HFC125,
HFC32, HCFC134a, HFC152a 等 。

产的氟盐产品主要是冰晶石 、 氟化铝和氟化钠产品 。 氟硅酸的价值在于综合利用 , 科技人员也已经意识 到氟硅酸 、 氟硅酸钠的利用价值 ,纷纷开展深度开发 研究 。 氟化钾的重要用途是在有机氟化合物生产中做 氟化剂 ,如氟苯等 。诸多有机氟化合物合成中 ,最多 的是使用 KF作为氟化剂 , 取代原料中的卤素基团 。 此外 ,氟化钾还用于焊接剂 、 氟化催化剂 、 玻璃磨砂 剂、 除锈剂等 。 近几年中国含氟医药 、 和含氟农药发展很快 ,特 别是含氟农药已被国家列为重点发展产品 , 使 KF 的需求增长 。目前中国产需基本持平 , 中国企业正 在致力于高活性氟化钾的研究和开发 。 从产量上 ,中国现已成为无机氟化物生产大国 , 自 2003 年底 ,中国已成为世界第一大氢氟酸生产基 地 ,无机氟化物产品出口量列世界第一 。

含氟聚合物中国主要有聚四氟乙烯 ( PTFE ) 、 聚 ( FEP 或 F46 ) 、 ( PVDF ) 、 全氟乙丙烷 聚偏氟乙烯 聚 三氟氯乙烯 ( PCTFE )及氟橡胶等 。就含氟聚合物结 构而言 , PTFE 所占比例最大 , 接近 90% , 而其他含 氟树脂和氟橡胶所占比例仅为 10%略多一点 。在 未来的含氟聚合物产品结构中 PTFE 的比例由 80% 下降到 60% , FEP及 PVDF的比例持续增加 。 作为含氟聚合物和氟氯烃及其替代品的生产原 料 F - 22 在近几年的增产直接推动了中国氟烃市场 对氟化氢需求 。 氟化铝和人造冰晶石是铝电解的重要原料 , 是 电解还原氧化铝生产金属铝的熔融成分 , 用以降低 熔点和提高电解质的电导率 。随着经济的发展 , 中 国铝产量和消费量都在增加 。目前 , 中国铝产量居 世界第一位 , 连续 3 a 成为世界最大的铝生产国 。 2004 年 , 原 铝 产 量 677 万 t, 总 产 能 自 2000 年 的 318 万 t 增至 900 万 t。估计 2005 年 ,中国的电解铝 产能将达 800 万 t, 2010 年有可能超过 1 000 万 t。 由于中国人均铝消费水平仅为 2. 2 kg / a, 而世界人 均铝消费量为 5 kg / a, 发达国家的人均消费量在 20 kg / a 左右 ,因此 , 未来中国金属铝的需求将持续 增长 。 2004 年中国冶金用氟化铝 、 冰晶石的生产能 力超过 32. 5 万 t。    氟硅酸是磷酸及过磷酸钙 、 饲料级磷酸盐生产 的副产物 。因此 ,氟硅酸的生产很大程度上受磷酸 生产 影 响 。中 国 磷 肥 副 产 氟 硅 酸 的 产 率 约 为 5 kg / t。 据中国磷肥协会统计 , 2002 年中国磷肥产量 达到 805. 7 万 t, 2003 年突破 908 万 t, 2004 年中国 磷肥产量在 950 万 ~980 万 t。氟硅酸的利用日益 成为制约中国磷肥工业发展的瓶颈 。目前 , 中国氟 硅酸大部分用于生产氟硅酸钠 。以氟硅酸为原料生

2  行业发展特点
2. 1   科技进步带动行业发展

从技术规模上 ,氟化氢 、 氟化铝 、 冰晶石等大宗 、 重要的氟化物已拥有万吨及万吨以上且具有国际先 进水平的生产装置 。目前 , 中国已经掌握 HF 大型 成套装置的设计和制造技术 , 关键设备实现了国产 化 ,生产成本进一步降低 ,国际 、 国内技术 、 人员的交 流、 合作提高了企业管理水平和产品质量 。开发出 具有自主知识产权的关键设备 , 提升了中国生产装 置的技术水平 。 单套 1 万 t/ a 以下无水氟化氢生 “ 产装置 ” 已经被《 产业结构调整指导目录 》 列为限制 发展项目 。中国氟化铝行业生产技术已经转向更清 洁、 更环保 、 更节能 、 更经济的干法生产工艺 。 资源利用方面更趋于合理 , 在以萤石为主体资 源 ,兼顾中国磷矿资源丰富的特点 ,合理利用大中型 磷肥装置生产氟化铝 、 冰晶石产品的同时 ,国内外科 技人员已经开展深度开发利用氟硅酸生产氢氟酸的 研究 。 在精细无机化学品方面 , 近年中国已经取得一 定的技术进展 。 十五 ” “ 期间中国集成电路及半导 体产业将有更大的发展 ,要求技术指标达到 SEM I C12 的水平 ,满足 0. 10 ~0. 13 μm 的集成电路研发 对化学试剂的技术要求 。 2005 年天津化工研究设 计院承担的国家高新技术产业化示范工程 80 t/ a 锂 离子电池用六氟磷酸锂产业化项目顺利通过专家验 收 ,标志着中国锂离子电池用六氟磷酸锂已成功实 现产业化 。项目产品投放市场后 , 打破了国外在此

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                无机盐工业                38 卷第 5 期 第 级为主 ,而进口产品多是高纯试剂级氟化氢产品 。 行业集约化程度低是中国无机氟化工行业的最 大特点 。氢氟酸生产厂美国仅有杜邦公司 、 霍尼威 尔公司两家 ,年生产能力 24 万 t。中国到 2005 年底 年生产能力 65 万 t,生产企业超过 40 家 。由于目前 中国 HF生产企业的集约化程度低 ,在市场竞争中 , 生产企业只能成为价格的接受者 。在生产能力大于 市场需求的情况下 , 生产企业为提高开工率而不断 降低价格 。行业平均利润被萤石资源 、 能源的上涨 、 产品价格恶性竞争所削减 。

领域的垄断地位 ,并推动了中国锂离子电池产业的 快速发展 。 2004 —2005 年中国在三氟化氮科研及 产业化方面取得进展 。同时 , 专业精细产品如氟化 镁等产品研制开发 、 工业化也蓬勃展开 。 2. 2   资源优势明显 萤石资源是中国发展氟化工具有的得天独厚的 条件和保障 。随着经济的发展 , 规范生产 、 保护环 境、 提高和实现原矿产品的利用价值已经成为萤石 行业发展的方向 。鉴于中国氟化工的发展 , 萤石矿 运费的增加 ,采矿证费用的不断提高和公开招标拍 卖 ,生产安全设施的完善 、 环保处理等因素 , 使萤石 价格从 2003 年起持续攀升 。由于中国萤石产量占 世界总产量的 50%以上 , 2003 年下半年开始国际酸 级萤石价格急剧上升 , 2005 年 9 月 , 萤石产品的价 格持续增加 195 ~215 美元 / t。中国萤石价格比国 际市场低 100 ~120 美元 / t。 近年来 ,随着中国经济飞速的发展 , 以石油 、 煤 炭、 铁矿砂等为代表的资源价值不断攀升 。中国虽 拥有较丰富的萤石储量 ,但近 10 a 来粗放式的无节 制开采和大量出口 ,使萤石储量 ,特别是精矿储量已 大幅下降 。国家有关部门出台了萤石限制生产和实 施出口配额控制 ,出口量已逐年下降 。今后 ,在适度 开采利用萤石资源 ,加大萤石资源保护力度的同时 , 工作重点应放在提高资源的利用价值 , 提高中国氟 化工产业的可持续发展能力上 。 2. 3   粗放型经营和集约化程度低    氟化工产品的深加工属于技术密集型和资本密 集型行业 ,尽管产品附加值高 , 利润丰厚 , 由于应用 市场狭小 ,市场进入和退出的壁垒很高 ,设备专用性 强 ,中国氟化工科研开发工作基本上处于引进技术 或在国外已有成果的基础上进行仿制的阶段 , 自主 开发创新成果很少 。 中国从事氟化工研究和开发工作投入不足 , 受 短期利益驱使的科研市场化 ,科研的连续化 、 纵深化 研究开发缺乏 ,技术转让工作多于科研工作 ,造成中 国众多生产企业生产技术相同 ,产品品级相近 ,产品 线过分重叠 。 产品技术含量低 , 高新技术产品少 。从中国氟 化工产品出口统计数据来看 , 基础无机氟化工产品 出口占总金额 80%以上 。 2005 年中国 HF 平均进 口价格为 2 269 美元 / t, 出口平均价格 618 美元 / t。 分析说明 ,中国出口氟化氢产品主要以一般工业品

3  行业发展趋势
由于萤石是一种不可再生的自然资源 , 在绝大 部分应用领域是不可被替代或不可完全被替代的 。 因此 ,要充分 、 合理地利用氟资源 ,节约能源 、 减少消 耗 ,不断降低生产成本 ,提高萤石的资源价值 。 氟化工生产存在污染的问题 。中国已经认识到 加强环保的重要性 , 环境保护意识已经上升到影响 经济和社会发展的重要位置 。 中国是世界唯一的既有丰富氟矿资源又有巨大 的含氟产品潜在市场的国家 。丰富的资源和巨大的 市场潜力已经吸引了世界氟化工跨国公司的关注 。 全球氟化工的资本 、 资源配置 、 生产要素将在中国得 到合理的优化配置 。 民族工业的发展将更加依赖自主创新 。在此基 础上 ,通过实施品牌和国际化战略 ,加强技术创新和 适度资本扩张 ,大力培养专业人才 ,不断加快管理水 平和技术水平的进步 ,缩小与国外先进公司的差距 , 积极 、 广泛地开发高科技 、 高附加值的产品 , 向产业 链的横向和纵深发展 ,以有限的资源 ,获得最大的经 济利益 ,是我们今后发展与努力的方向 。

4  结束语
随着中国经济的持续发展和对外开放的逐步扩 大与深入 ,中国氟化工产品和市场已经步入国际化 。 在未来若干年内 ,中国无机氟化工的发展方向是由 生产大国转变成生产强国 。
收稿日期 : 2006 - 01 - 23 作者简介 : 李连成 ( 1967 — ) , 男 , 高级工程师 , 长期从事无机化工 市场分析工作 ,发表论文 20 余篇 。 联系方式 : 022 - 26689296


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