2011~2016年全球纯碱市场分析报告

2017-09-26 02:02毛新宇
山东化工 2017年16期
关键词:纯碱生产

丁 杨, 毛新宇

(1.化工部长沙设计研究院,湖南 长沙 410116;2.青海盐湖佛照蓝科锂业股份有限公司,青海 格尔木 816000)

2011~2016年全球纯碱市场分析报告

丁 杨1, 毛新宇2

(1.化工部长沙设计研究院,湖南长沙410116;2.青海盐湖佛照蓝科锂业股份有限公司,青海格尔木816000)

分析了2011~2016年全球纯碱产能、市场情况。

纯碱;碳酸纳;产能;市场

纯碱即碳酸纳,俗名苏打,其工业产品主要有两种:轻质纯碱和重质纯碱。两种产品化学性质无区别,只是物理性质有所不同,如松密度、粒子大小、形状及安息角度等。一般轻质纯碱为白色粉状结晶,密度为450~700kg/m3,重质纯碱为白色细小颗粒,密度为900~1,200kg/m3。

目前纯碱的生产方法可分为天然碱法和化学合成法两种,在生产地区分布上,呈现出中国,美国,欧洲三分天下格局。

中国是纯碱市场的生产和消费大国,主要与高速发展的经济推动着纯碱市场的繁荣。美国因占有丰富的天然碱矿,生产成本低廉,对全球的纯碱市场占据霸主的地位。欧洲是传统生产纯碱的地区,近些年碱厂的关闭整合、资产转移成为欧洲纯碱市场新的特点。

非洲、中东以及新型经济体由于自身经济发展的需要,纯碱市场也呈现出积极的一面,成为纯碱生产新型的推动力。

1 纯碱用途

纯碱是一种重要的无机化工产品,在化工、冶金、纺织、印染、食品、玻璃、搪瓷、医药、造纸等行业都有广泛应用。在建材方面主要用于制造玻璃,如平板玻璃、瓶玻璃、光学玻璃、显像管、高级器皿等;在轻工方面主要用于洗衣粉、三聚磷酸钠、保温瓶、灯泡、白糖、搪瓷、皮革、日用玻璃、造纸等;在化工方面主要用于制取钠盐、金属碳酸盐、小苏打、硝酸钠、亚硝酸钠、硅酸钠、硼砂、漂白剂、填料、洗涤剂、催化剂及染料等;冶金工业中主要用作冶炼助熔剂、脱除硫和磷、选矿、以及铜、铅、镍、锡、铀、铝等金属的制备;在陶瓷工业中制取耐火材料和釉。另外,纯碱还可用于石油、医药、国防军工等领域。

2 世界纯碱生产情况

纯碱生产技术经过150多年的发展,已经十分成熟。生产方法可分为天然碱法和化学合成法两种,其中化学合成法又分为氨碱法和联碱法。

氨碱法是以氨气、工业盐和石灰石作为原料来制取纯碱,同时副产品氨和二氧化碳可以回收循环利用。此工艺缺点在于工业盐利用率不高(约70%),产生的废渣污染环境。

联碱法是将制氨和制碱两种工艺联合起来,同时生产氯化氨和纯碱两种产品。该工艺是氨碱法的改进,能提高工业盐利用率,减少废渣排放。

天然碱法的原料是天然碱矿,主要成分是碳酸钠和碳酸氢钠,经过煅烧、蒸发、结晶等工序生产纯碱。表1为纯碱三种常见生产工艺比较。

表1 纯碱不同生产工艺对比表

中国因经济高速发展,纯碱产量快速增加。2006年,中国纯碱产量突破17,200kt,占全球总产量的34%,成为全球第一大纯碱生产国,2011年达到20,470kt,2014年突破28,000kt,2016年达到32,100kt。中国的纯碱生产企业大部分采用是合成法,因受资源限制,天然碱法产量不到总量的10%。

美国拥有全球首位的天然碱资源(约占90%以上),怀俄明州绿河地区天然碱储量达到520亿吨且质量极纯是世界最大的天然碱矿床。另外柯罗拉多州西北部山区存在着一个巨大的与油页岩共生的苏打石(NaHCO3) 矿床,总储量为290亿吨,是仅次于怀俄明州绿河的第二大天然碱矿床。1953年美国建立第一家270kt/a天然碱工厂以来给合成碱带来很大冲击。1986年,美国10个氨碱法工厂全部关闭,至此美国全部转为天然碱法生产纯碱。美国纯碱生产高度集中在6大公司,2016年美国纯碱主要产能见表2。

表2 2016年美国纯碱产能前六位企业列表

数据来源:中国纯碱工业协会

欧洲是氨碱法制碱技术发源地,其纯碱生产90%以上为氨碱法,其他为联碱法。进入20世纪80年代由于受价格低廉的美国天然碱冲击,欧洲纯碱工业总体增长缓慢。碱厂的关闭、合并、资本转移成为欧洲纯碱行业的主要特点。

表3 2011~2016年全球纯碱产能分布表 单位:kt/a

数据来源:中国纯碱工业协会

全球纯碱产能总体约4%~5%的速度增长,其中中国的产能增速较快,欧洲产能基本保持不变。美国的产能扩张主要是由于纯碱贸易量的增加,由于美国生产企业采用天然碱法制纯碱,产品质量高,成本低廉,其处在纯碱国际市场霸主地位,详见表3。

3 世界纯碱的消费情况

纯碱的下游消费主要是玻璃、化工、洗涤剂、采矿和冶金、造纸等行业,玻璃行业占据消费量的几乎一半以上,详见图1。

图1 世界纯碱消费构成

数据来源:中国纯碱工业协会

作为最基础的无机化工原料,纯碱用途广泛,其消费增长与GDP增速有着较高的相关性。上世纪50年代到70年代中期,世界经济处于快速发展期,全球GDP年均增速在4.5%以上,纯碱消费旺盛。这段时期也是欧、美纯碱产业的黄金时期。到70年代中期以后,欧美国家经济危机、能源危机、日本经济萧条等因素造成世界经济减速。1975~2002年间的全球GDP增速平均3%左右,也使得全球纯碱消费增速有所下降。根据统计,1975~2003年的近30年里,除了1979~1982年因塑料对玻璃瓶的替代、1988~1992年因东欧经济沦陷、1997~1998年因亚洲金融危机造成世界纯碱需求出现阶段性负增长外,其他年份世界纯碱需求增长率基本稳定在2.4%~2.7%之间。2003~2007年间,世界经济再次加速,全球GDP增长率恢复到4%以上,其中2004、2006、2007年增速都在5%以上。世界经济加速相应拉动纯碱消费增速回升到3.5%左右,详见图2。2008~2009年间,因美国次贷危机和欧债危机,纯碱消费量再次出现负增长,但2010~2013年随着中国一揽子刺激计划和全球经济复苏的双重影响,纯碱消费量继续稳步提升。

数据来源:中国纯碱工业协会从各地区来看,北美需求平稳,不会有明显增长,西欧需求增长在1%以内,日本对纯碱的需求在萎缩,而韩国、台湾保持平稳,不会有大的变化。未来几年中国、印度、东欧、非洲、中东和南美等发展中国家将贡献绝大部分的需求增长。据IHS化学公司报告称,得益于建筑和汽车工业复苏,未来十年全球纯碱需求将增长近34%,2013年全球纯碱消费量超过了55,000kt/a,到2023年将增加至近73,000kt/a。未来十年,全球纯碱市场需求将以年均2.9%的速度增长,但存在很大的地区差异性。

图2 世界纯碱消费走势

4 中东非洲纯碱市场

4.1 中东非洲纯碱生产情况

2015年,中东和非洲纯碱总产能达到约2,600kt/a,占全球总产能的3.5%,其中中东地区主要分布在伊朗、以色列和沙特,非洲地区主要分布在博茨瓦纳、肯尼亚、坦桑尼亚、埃及和埃塞俄比亚,见表4。

伊朗早在上世纪70年代就已经建成了一条年产50kt/a的纯碱生产线。2006年,新建塞姆南项目,设计生产能力为200kt/a,采用合成法生产纯碱工艺。

伊朗国家石化公司2001年曾宣布要在设拉子新建一座80kt/a的合成碱厂,但到2002年该公司决定取消该计划,改为对设拉子的现有装置进行扩建。目前,该装置生产能力为轻质纯碱80kt/a,重质纯碱66kt/a,扩建后将再增加生产能力50kt/a。

非洲东部蕴育着丰富的天然碱资源,其主要集中在博茨瓦纳、肯尼亚、坦桑尼亚、埃塞俄比亚东非大裂谷一线。

博茨瓦纳天然碱资源主要位于博茨瓦纳中部的马卡迪卡迪盆地(Makgadikgadi Pan),该盆地东西约200公里,南北约120公里,面积为20,000平方公里。主要的含碱盐湖为苏阿干盐湖(Sua pan),面积915平方公里,估算总Na2CO3储量有2.3亿吨,NaCl储量为10.3亿吨,Na2SO4储量为1.1亿吨。1991年当地政府建立一条年300kt/a纯碱生产线,主要工艺采出苏阿干盐湖地下卤水,先摊晒盐,再用碳化生产纯碱,主要销售方向南非和津巴布韦。

肯尼亚天然碱主要集中在马加迪(Lake Mag adi) 湖,盛产倍半碱(Trona , Na2CO3·NaHCO3·2H2O)。其含量不仅在非洲大陆众多的天然碱湖中首屈一指, 而且是继美国的绿河和柯罗拉多州之后的世界第三大天然碱矿床,已探明的Na2CO3储量有32亿吨,且每年通过热泉汇入湖中的Na2CO3有500~1,500kt。马加迪(Lake Mag adi)的倍半碱矿层厚且位于地表, 开采容易, 加工简便,湖中倍半碱矿层平均厚20m,其开发历史已有100年,主要由马加迪苏打公司开采,生产工艺包括采矿--洗矿--煅烧,年产能300kt。1991年马加迪苏打公司被卖入英国Brunner-Mond集团。2005年,印度塔塔公司收购英国Brunner Mond 集团,并于2006年开始在马加迪湖新建360kt纯碱装置,已于2009年投产运行,目前肯尼亚成为非洲第一大纯碱生产国。

表4 中东及非洲主要纯碱生产国(截止2015年)

数据来源:IHS化学公司《2015全球纯碱市场分析》报告

新建和计划项目中,埃及商务部和埃及本土一家公司于2012年启动西奈半岛纯碱项目年产500kt纯碱以致力于开发其国内天然碱资源,2017年左右投产。沙特计划将在朱拜乐第二工业园建立中东地区最大的纯碱生产线--氨碱法年产800kt纯碱,以满足其国内原油提炼和玻璃制造的需求,前期工作正在积极开展,但尚未投资建设。

目前,中东和非洲市场纯碱总产能达到2,600kt,预计2018年前还有近1,500kt/a的产能释放,产能增速较快。中东国家受天然碱资源的限制主要是合成法生产纯碱,非洲国家则拥有丰富天然碱资源主要是用天然碱法生产纯碱。

4.2 中东非洲纯碱需求预测

据联合国调查,2014年中东和非洲人口总数约为12亿人,人口基数大,住房、汽车需求有较大增长潜力。从已建成的纯碱生产厂来看,博茨瓦纳纯碱厂主要销往南非和津巴布韦,满足南部非洲需求。肯尼亚马加迪苏打公司和坦桑尼亚纳特龙苏打公司大部分产品通过蒙巴萨港出口销往印度、东南亚填补亚洲市场缺口,小部分销往中东和非洲。西非和北非尚未有纯碱产能的报告,中东地区目前纯碱生产线规模都较小,进口比重较高。

中东和非洲市场潜力巨大,据估计其纯碱消费量每年4%的速度增长。2015年中东非洲国家纯碱消费量在2,000kt/a左右。

5 亚洲纯碱市场分析

5.1 亚洲纯碱生产消费概况

亚洲纯碱以合成碱为主,主要生产国为中国、印度和日本。东南亚是世界最大的纯碱进口地区,菲律宾、泰国等国家无纯碱装置,其需求完全依赖进口。

因缺乏制碱资源和动力资源,日本在上世纪90年代基本关闭了工艺落后纯碱生产线,除进口价格低廉的美国天然碱外,其国内企业还参与收购美国天然碱企业,如1996年,日本板玻璃、Sunitorno公司组成联合公司购买美国食品化学机械公司FMC(重质纯碱产能4,400kt/a)20%的股权。1990年,日本旭硝子和比利时Solvey组成联合公司购买了美国OCL天然碱公司(重质纯碱产能2,810kt/a)等。

印度也在国际纯碱市场表现活跃,其国内第一大纯碱公司塔塔公司除收购美国和非洲坦桑尼亚天然碱企业,第二大纯碱公司Nirma在2007年购买美国IMC天然碱公司20%的股权。

目前日本、韩国、台湾等发达地区纯碱消费平稳,主要消费增长在中国、印度等发展中国家。

5.2 中国纯碱纯碱市场分析

5.2.1 中国纯碱生产和消费

2006年,中国纯碱产量突破17,200kt,占全球总产量的34%,成为全球第一大纯碱生产国,2011年达到20,470kt/a,2014年突破28,000kt/a,2016年,32,100kt/a。受天然碱资源限制,中国纯碱生产主要采用合成法,主要生产企业见表5。

表5 2016年中国纯碱产能前九位企业列表

数据来源:中国纯碱工业协会

中国纯碱主要用于玻璃行业(包括平板玻璃、日用玻璃、浮法玻璃等)、轻工(包括洗涤剂及其他轻工产品)、化工、冶金等。其市场消费份额大致如下:玻璃及玻璃品约占50%,轻工约占12%,化工约12%,冶金造纸5%,其他占21%等,详见图3,基本同世界纯碱消费情况相同(图1)。据统计,2014年,中国全年纯碱表观消费量约为27,000kt,消费量巨大,并保持每年约3%的增长速度。

图3 中国纯碱消费构成

6 综述

根据全球产能分布表,2016年,全球纯碱产能为74,400kt,主要分布于中国、美国和欧洲,其中中东非洲、亚洲中国、印度为全球经济增长的活跃点,纯碱消费潜力巨大。

[1] 《纯碱生产工艺综述》 作者:裴正建,内蒙古石油化工,2011年第5期.

[2] 《重质纯碱生产方法与工艺技术路线综述》作者:董君、葛永兴、马永国,大化科技,2010年.

[3] 《中国纯碱出口能力预测及对世界纯碱市场的影响》作者:纪伟,无机盐工业,2014年3月第46卷第3期.

(本文文献格式:丁杨,毛新宇.2011~2016年全球纯碱市场分析报告[J].山东化工,2017,46(16):128-130,132.)

TQ114.1

:A

:1008-021X(2017)16-0128-03

2017-06-02

丁 杨(1985—),安徽安庆人,工程师,硕士研究生主要从事化工设计。

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