中國三聚氰胺產業(yè)發(fā)展概況及其前景

摘要：介紹三聚氰胺的工藝、應用領域和發(fā)展趨勢。

　　關鍵詞：三聚氰胺，技術，應用領域，發(fā)展建議

　　三聚氰胺又名蜜胺，學名三氨三嗪，分子式C3N6H6，白色單斜晶體，是一種以尿素為原料的重要的氮雜環(huán)有機化工中間體，可廣泛用于木材加工、塑料、涂料、減水劑、造紙、粘合劑、紡織、皮革、電器、醫(yī)藥、阻燃劑等行業(yè)。經過50年的努力，我國開發(fā)了自己*的半干法技術，同時還消化吸收了*進的工藝技術和設備，增強了國內三聚氰胺產業(yè)的整體實力。目前，我國是世界上三聚氰胺技術zui多的國家，自主開發(fā)的三聚氰胺技術已出口國外，并已經成為世界zui大的三聚氰胺基地和出口國，不論是在能力、市場需求還是出口貿易方面，我國三聚氰胺產品在市場均處于強勢地位。

　　預計世界三聚氰胺產業(yè)在相當長的時間內仍處于結構調整和優(yōu)勝劣汰狀態(tài)；未來我國三聚氰胺產業(yè)將在市場顯示出越來越強的競爭力；國內的三聚氰胺市場與三聚氰胺的市場一體化過程加速，從而帶動三聚氰胺產業(yè)的發(fā)展和調整。

　　1　技術

　　1.1　國外技術

　　三聚氰胺工藝大多以技術開發(fā)公司命名，如德國巴斯夫法（BASF Process）、德國魯奇法（Lurgi Process）、奧地利林茨化學法（Chemical Linz Process）、美國聯合信號化學公司化學法（Allied Signal Chemical）、日本新日產法（Nissan Process）、荷蘭斯塔米卡邦法（DSM）等。這些工藝按合成壓力不同，可基本劃分為高壓法（7-10 MPa）、中壓法（0.5-1 MPa）和常壓法（0.3 MPa以下）3種。目前，世界上技術先進、競爭力較強的工藝主要有日本新日產Nissan高壓法、意大利Allied-ETEC高壓法、荷蘭DSM低壓法和德國BASF常壓法。

　　新日產Nissan高壓法具有反應不需催化劑、設備體積小、布置緊湊、占地較少、尾氣可以直接用尿素系統(tǒng)甲銨液吸收利用、無水分帶入等特點，回收技術較經濟合理。但是，由于全系統(tǒng)為高壓、高溫操作，液相運行，故設備腐蝕嚴重，對材質要求高，裝置造價較高。zui終得到三聚氰胺，需經淬冷、汽提、過濾、結晶、干燥等單元操作，流程繁長，設備較多，操作和控制復雜。

　　意大利Allied-ETEC高壓法技術開工率很高，具有工藝成熟可靠、操作運行穩(wěn)定、成本低、產品質量穩(wěn)定、裝置排放達標、環(huán)境污染小等特點。但是，其流程長、設備多、投資大、消耗高、有廢水產生，且反應器、高壓泵、離心機等許多關鍵設備還不能國產化。

　　荷蘭DSM低壓法工藝與高壓法相比，腐蝕不嚴重，對設備材質無特殊要求，裝置占地少，產物捕集*；但其全系統(tǒng)大多為液相操作，故有流程較長、設備多、材質要求高、投資大、操作復雜等缺點。

　　德國BASF常壓法工藝簡單、*無水操作、設備少、廢水較少、設備材質要求低、投資較省，故得到迅速推廣應用，迄今在世界上已建成多套工業(yè)裝置，總能力達16萬t／a。但由于其全系統(tǒng)常壓氣相操作，因此設備尺寸大、占地較多、易結壁、必須采用蒸汽夾套保溫。

　　由于在工業(yè)條件下合成三聚氰胺的收率已接近平衡，所以合成系統(tǒng)將不是今后改進的主要目的。要使整個三聚氰胺的技術經濟指標更加優(yōu)化，必須改進從合成氣中分離出三聚氰胺的技術和合理地回收利用副產氣體，這樣才有可能達到三聚氰胺和尿素能以*方案聯合的目的。DSM公司的新型高壓法技術已指明世界三聚氰胺技術的工藝發(fā)展方向，高壓法和低壓法的老工藝由于綜合能耗偏高，將逐漸退出歷史舞臺。

　　1.2　自主技術

　　我國在20世紀70年代自主開發(fā)了干捕再精制尿素法技術，相繼在天津、上海、常州等地建廠。1986-1994年，我國開發(fā)*代氣相淬冷法技術，試驗裝置先后在南京、山東等地投產。20世紀90年代后，清華大學開發(fā)了改良氣相淬冷法技術，在此技術的基礎上又開發(fā)出了節(jié)能降耗型氣相淬冷工藝，也稱第三代氣相淬冷技術。與第二代氣相淬冷技術相比，其工藝流程及設備都有重大改進，尾氣處理更經濟合理。該技術已得到德國魯奇公司的認可，并廣泛受到國外三聚氰胺*們的關注。1998年至今，我國自行開發(fā)并建成投產了多套碳酸氫銨聯產三聚氰胺裝置。近年來，我國又開發(fā)并實施了聯合制堿與三聚氰胺的聯產技術。

　　2　能力

　　2.1　現狀

　　我國三聚氰胺起步于1958年，規(guī)模很小，以雙氰胺為原料，采用高壓法工藝，年產量僅為100t。20世紀60年代初由蘇聯提供技術援助，在天津衛(wèi)津化工廠首先采用雙氰胺法制得三聚氰胺，但成本高、勞動強度大、極不穩(wěn)定、產品質量差。1961年，世界上出現了以尿素為原料三聚氰胺的工藝技術。20世紀70年代后，該工藝得到了迅速的發(fā)展和完善。天津衛(wèi)津化工廠據此經過多次改造，實現了以尿素為原料三聚氰胺。其后，山東、上海、江蘇、廣東、四川等地又陸續(xù)建成了以尿素為原料的常壓法裝置，規(guī)模一般為100-300t／a。進入20世紀70年代末，各地相繼建成以尿素為原料的企業(yè)，但當時規(guī)模仍然較小，大多為300-500t／a，zui大的僅為1000t／a。為滿足國內三聚氰胺需求，我國以補償貿易的方式從荷蘭DSM公司成套引進了一套1.2萬t／a裝置，于1984年在四川化工總廠（現為川化股份有限公司）內建成投產。與國外同類裝置相比，該裝置的技術經濟指標還比較落后。

　　改革開放以后，我國三聚氰胺的產能、產量和消費量均快速增長。1980-1987年我國三聚氰胺產量年均增長率為22.81%，1987年產量達到1.23萬t。自2003年以來，國內三聚氰胺產能、產量的增速更是突飛猛進。2001-2007年國內三聚氰胺產能、產量如表1所示。從表1中可以看出，2004-2006年短短3年中，全國三聚氰胺裝置總能力增加近1倍，三聚氰胺產量增加了63.8%，但不少三聚氰胺裝置處于停產和半停產狀態(tài)，2006年開工率僅為68.3%。

中國三聚氰胺產業(yè)發(fā)展概況及其前景

　　我國是世界三聚氰胺需求量增長zui快的地區(qū)之一。過去幾年中，我國三聚氰胺年需求量增長20%以上，目前國內三聚氰胺的市場消費量為35萬-40萬t／a，預計在未來幾年我國對三聚氰胺消費的年增長率仍將保持在10%-15%以上。除了傳統(tǒng)的裝飾板、蜜胺餐具、涂料、紡織品整理劑、紙張增強劑、粘合劑和復合地板等應用領域外，水泥減水劑、三聚氰胺阻燃劑、蜜胺泡沫塑料、蜜胺合成纖維等新的應用領域的開拓也將使三聚氰胺的市場容量進一步擴大。

中國三聚氰胺產業(yè)發(fā)展概況及其前景

　3.1　木材加工業(yè)

　　目前，國內三聚氰胺zui重要的應用領域是用于貼面裝飾板。裝修市場快速發(fā)展，帶動了三聚氰胺需求量迅猛增長。我國從過去出口三聚氰胺原料和進口三聚氰胺成品，到目前注重三聚氰胺后續(xù)產品的開發(fā)，如在木材加工的粘合劑、高密度層壓板的貼面材料都大量使用三聚氰胺。特別是我國于2002年7月1日正式實施裝飾材料控制游離甲醛含量的強制性標準，促使木材加工企業(yè)使用三聚氰胺粘合劑，極大地刺激了三聚氰胺在強化木地板方面的消費。*一項，三聚氰胺消費量每年就同比增長了30%以上。

　　人造板用三聚氰胺占三聚氰胺消費總量的一半，由于城市建設尤其是房地產業(yè)的迅速發(fā)展，寫字樓和住宅裝飾材料、門窗、地板、家具、辦公用品的需求同步增長，同時由于我國原始森林的禁伐和工業(yè)人工林的發(fā)展，將推動人造板的高速發(fā)展和帶動三聚氰胺需求增加。估計目前國內約15萬-20萬t／a用于木材加工業(yè)，占消費總量的50%左右。預計到2010年，國內人造板產量將達4800萬㎡，年均增幅超過9%。

　　3.2　建材行業(yè)

　　蜜胺泡沫塑料具有低的容重和耐腐蝕性，突出的對低頻噪音的吸收特性，突出的熱穩(wěn)定性和耐老化性，優(yōu)良的阻燃低煙和安全環(huán)保性以及良好的后加工性。我國城市快速道路噪音擾民的問題已經提到政府的議事日程，在高速公路的隔音降噪、安全性和節(jié)能領域，蜜胺泡沫塑料具有極大的市場潛力。蜜胺泡沫塑料能滿足對聲學性、阻燃防火安全性、材料的功能性和裝飾性多方面要求*的運動場館、音樂廳、醫(yī)院、學校等公共場所需求。蜜胺泡沫塑料還可用于對機場候機樓、錄音室和廣播電臺的廣播大廳進行聲學處理。蜜胺泡沫塑料在電熱水器、電冰箱、消毒柜等家用電器方面可替代聚苯乙烯、聚氨酯等泡沫塑料。經介電材料浸漬或復合后，可作為無線電波、雷達、微波能的吸收和屏蔽材料，將廣泛用于信息產業(yè)和軍事工業(yè)，國內這方面的研究處于起步發(fā)展階段，市場潛力巨大。

　　此外，目前我國水泥年產量約12億t，只有不足20%的混凝土中使用外加劑，三聚氰胺用作混凝土減水劑前景十分廣闊。建材行業(yè)三聚氰胺的年消費量估計在6萬-8萬t，占消費總量的17.5%左右。

　　3.3　化纖行業(yè)

　　國內蜜胺纖維技術的開發(fā)工作起步較晚。江蘇常州新區(qū)能源設備廠、天津工業(yè)大學等在21世紀初開展了研究蜜胺纖維方面的技術工作，并得到相對“高旦”、“脆性”的蜜胺纖維細絲，在包括樹脂體系、紡絲工藝、關鍵設備等方面在內的蜜胺纖維核心技術已有所突破，并擁有自主的知識產權。北京三嗪興達化學研究所是國內較早從事蜜胺纖維研究開發(fā)工作的單位之一，在蜜胺纖維技術的研究方面已取得顯著成果。該所開發(fā)出的蜜胺纖維工藝已建成年產量10噸級規(guī)模的“單頭”紡絲裝置，長絲纖維和短切纖維，其纖維的纖度、伸長率、色度、拉伸強度、模量及難燃性、耐熱性等主要指標達到和超過國外同類產品指標。以目前掌握的工程技術數據，國內建設一套“多頭多位”年產量千噸級蜜胺纖維紡絲工業(yè)化實驗裝置的條件已經具備。

　　我國已成為世界上纖維產量zui大的國家，世界高性能纖維的產量已經達到十幾萬t，而我國高性能纖維的產量不足1000t，遠遠不能滿足市場需求，纖維的產品結構急待調整。目前，國內阻燃織物及制品的企業(yè)已有100多家，年產數千萬米阻燃織物和數百萬套服裝，一個初具規(guī)模的耐高溫、阻燃紡織品的產業(yè)鏈已經形成。目前，該領域內的三聚氰胺的應用剛開始起步，消費量還較小。

　　3.4　出口市場

　　前幾年日本的三聚氰胺商日產化學公司為了進行產品結構調整，多次到我國調研，對當時國內部分規(guī)模較大的三聚氰胺廠的產品采樣全面分析，結果表明我國的產品質量已接近和達到水平，個別項目甚至超過日本。目前，我國每年有20%-40%的三聚氰胺產品用于出口，主要出口到歐洲、美洲、亞洲和澳大利亞等地區(qū)，我國三聚氰胺出口量，2002年為3.94萬t，2006年激增至9.36萬t，增幅為137.56%。2007年出口勢頭依然強勁，1-6月份出口量高達7.62萬t，同比增長115.41%；但受2007年7月1日起三聚氰胺出口退稅率從13%下調為5%的影響，預計下半年三聚氰胺的出口量將比上半年下降10%以上。

　　3.5　價格走向

　　3.5.1　國內價格

　　2007年初，三聚氰胺市場低開低走，受春節(jié)影響，下游行業(yè)持續(xù)低迷，開工率嚴重不足，用量大幅減少，各都出現不同程度的庫存。春節(jié)過后，隨著企業(yè)提高計劃，國內供過于求矛盾更加突出，國內三聚氰胺市場價格呈現出明顯下滑的態(tài)勢。上半年，國內各企業(yè)出廠價格大多為7800-8200元／t，創(chuàng)5年來新低。但近期國內三聚氰胺市場走勢良好，市場交投活躍，出貨順暢，已基本無庫存，價格也是呈現繼續(xù)上漲態(tài)勢，出廠價均已突破了9000元／t，大多為9300-9800元／t，zui高價達到了11000元／t左右。與9月下旬相比，市場價格上漲了1000-1300元／t，高的超過了1500元/t，是2007年以來上漲幅度zui大的一段時期。同時，三聚氰胺出口價格的上漲幅度也比較大，目前三聚氰胺主流出口價格為1250-1300美元／t，比9月下旬上漲了200美元/t左右。鑒于我國三聚氰胺企業(yè)穩(wěn)定、貨源充足，新裝置相繼建成投產，再加上第三季度又是歐洲的休假期，預計后期國內外三聚氰胺價格將呈現出穩(wěn)中略有小幅震蕩的態(tài)勢。

　　3.5.2　價格

　　從長遠發(fā)展來看，雖然三聚氰胺的市場需求仍然會保持增長，但是由于能源價格上升，尿素裝置的停產，原料和能源的成本增加而三聚氰胺市場價格并沒有相應上升。世界主要的三聚氰胺供應商為了維護自己的市場地位，在強化開發(fā)新的三聚氰胺工藝以降低成本，如DSM公司近期開發(fā)的短流程高壓法。同時，世界三聚氰胺*已開始把三聚氰胺裝置往世界中東和中美洲等主要的油氣產地轉移。俄羅斯也在利用其能源優(yōu)勢，尋求德國魯奇公司提供的先進的三聚氰胺技術，并盡快形成10萬t／a的能力。由此可知，未來市場三聚氰胺的價格在相當長的時間內難以提升，國內三聚氰胺的出口有可能縮小。

　　4　發(fā)展趨勢和建議

　　我國三聚氰胺產業(yè)已擁有世界居*的能力和技術裝備的綜合實力，并呈現出深層加工、拓展應用的良好勢頭。國內合成氨、尿素裝置的大型化，為三聚氰胺提供了豐富價廉的原料，成本大為降低，工藝技術日趨成熟，且裝置也逐漸連續(xù)化和大型化。當前，提高資源和能源的利用率、減少污染物排放、增加效益、實現產業(yè)鏈的有效延伸、推進綜合利用和循環(huán)經濟、建設環(huán)境友好型企業(yè)是三聚氰胺產業(yè)發(fā)展方向。國內三聚氰胺產業(yè)發(fā)展的主要趨勢如下。

　　4.1　裝置大型化

　　目前，國外三聚氰胺的單套裝置平均產能為2.56萬t／a，zui大產能為12萬t／a，并且大多數裝置實際產能均已超過設計能力；平均企業(yè)規(guī)模為4.38萬t／a，zui大企業(yè)已達到27.5萬t／a。而國內單套裝置平均設計產能不足0.57萬t／a，zui大產能1.5萬t／a；企業(yè)平均規(guī)模為0.85萬t／a，zui大規(guī)模企業(yè)不足7.5萬t／a。三聚氰胺在多數國內企業(yè)里，屬于附屬產品，得不到足夠的重視，缺乏新技術開發(fā)實力。由于國內三聚氰胺產業(yè)規(guī)模偏小，成本高，在當前煤、電、油、氣等原料價格持續(xù)高漲的情況下，企業(yè)利潤空間已被擠壓至zui小，迫切需要采用先進的技術，擴大規(guī)模，降低成本，提高產品競爭力和企業(yè)效益。

　　4.2　技術水平持續(xù)提升

　　國內三聚氰胺總體的消耗水平較高，主要原因之一是國內機泵、加熱爐等配套裝備效率低下。雖然部分聯產裝置的物能消耗已達到*進水平，但是限于聯產資源等因素，企業(yè)規(guī)模難以進一步提高。因此，亟需突破關鍵技術，提高配套裝備技術效率，穩(wěn)定產品質量。低壓法工藝發(fā)展前景的是節(jié)能降耗型氣相淬冷技術，既節(jié)能又可以大型化，其尾氣可以分離或直接送往尿素裝置或聯堿裝置用作原料。至于消耗和投資均無優(yōu)勢的高壓法，雖然運行可靠，質量穩(wěn)定，但如果工藝技術無重大突破，在日益激烈的國內市場競爭中，其成本難以過關。同時，國內三聚氰胺技術在“三廢”治理等環(huán)節(jié)上還有待于進一步提高和改進。

　　4.3　回收利用尾氣實施循環(huán)經濟

　　在國外，由于在工業(yè)條件下合成三聚氰胺的收率已接近平衡，所以合成系統(tǒng)將不是今后改進的主要對象。欲使整個三聚氰胺的技術經濟指標*，合理地回收利用副產氣體是一個重要的方面，從而達到三聚氰胺和尿素能以*方案聯合的目的。利用“聯產”新概念來實施循環(huán)經濟，是近年來三聚氰胺行業(yè)發(fā)展的新趨勢。既可通過與尿素聯產，降低三聚氰胺原料成本，又可通過與其他產業(yè)形成循環(huán)經濟產業(yè)鏈，提高尾氣的利用價值來降低成本，增強三聚氰胺產業(yè)競爭力，這方面的工作國內已經起步。2006年，高壓法（意大利Allied-ETEC技術）6.5萬t／a、常壓法9.0萬t／a三聚氰胺產能產生的尾氣已實現返回尿素裝置處理，14.5萬t／a產能產生的尾氣用于聯產碳酸氫銨，2.2萬t／a產能產生的尾氣進行氨碳分離處理，2.54萬t／a產能產生的尾氣用于聯產硫酸銨，1.42萬t／a產能產生的尾氣用于聯產純堿，5.3萬t／a產能產生的尾氣用于氨水。

　　4.4　加大下游產品和應用力度

　　三聚氰胺產品已在國內供過于求，其應用消費仍局限于傳統(tǒng)領域。要扭轉這種形勢，必須加大三聚氰胺下游產品的和應用，推動三聚氰胺產品的深加工，延伸其產業(yè)鏈，拉動新興領域消費增長。為此，要加大宣傳力度，從阻燃、環(huán)保和節(jié)約能源的角度出發(fā)呼吁立法，推進三聚氰胺后續(xù)加工產品盡快進入市場。同時，也要在人造板、模塑料、水泥減水劑、蜜胺泡沫塑料和蜜胺合成纖維等方面加快研究開發(fā)力度，大力開發(fā)新的應用市場，幫助和促進現有企業(yè)向深加工方向轉型。

　　4.5　組建企業(yè)聯合體

　　國內三聚氰胺企業(yè)應盡快建立自己的行業(yè)組織，加強行業(yè)管理和規(guī)劃，采取有效的行業(yè)管理來控制三聚氰胺盲目和低水平重復建設。建議企業(yè)通過重組或其他形式，將業(yè)內眾多小型企業(yè)組建成企業(yè)聯合體，形成高技術含量、規(guī)模化的企業(yè)陣營，提升產品檔次，培育，增強我國三聚氰胺產品在市場上的競爭力。