湖北制盐及盐化工产业发展战略研究
2012-01-26孔维臻陈千汉余瑞祥
孔维臻,陈千汉,余瑞祥,陈 宁
(1.中国地质大学(武汉),湖北 武汉 430074;2.湖北省矿业联合会,湖北 武汉 430022)
1 湖北盐矿及共伴生资源概况
1.1 盐矿资源
盐资源是湖北省的优势矿产资源之一,按照资源赋存形态,可分为岩盐和卤水两大类。
盐业资源产地相对集中,形成了云应(云梦-应城)、潜江、荆州(江陵、松滋、公安)、天门、枣阳、利川六个盐矿集聚区。全省共探明盐矿资源矿区共21个,其中大型矿区5个,中型矿区6个,小型矿区10个。全省已探明盐资源储量259.19亿t(其中液态盐30.83亿t),居全国第三位;湖北盐矿找矿潜力巨大,据地质部门预测远景资源储量达2800亿t。
卤水资源分布在利川、江陵、潜江三个地区。利川建南卤水矿区:查明卤水储量629万m3,折盐75.48万t,卤水浓度120g/L,为非饱和卤水。荆州卤水矿区分布于江陵、公安、松滋一带,未开展专门地质工作,石油勘查时在深度大于3300~3700m处发现高压高温富钾饱和卤水。根据地质资料分析,该地卤水资源潜力很大。潜江卤水矿区:分布于潜江浩口、广华寺、王场、张港等地,埋深740~3200m之间,可分为四个卤水层组。卤水平均矿化度289.1g/L,第二、三、四组含卤层卤水为工业可用的饱和卤水,平均矿化度296.6g/L,其中NaCL占94.94%。在潜江浩口一带查明大型卤水矿床一处,卤水资源储量117.45亿m3,折盐30.83亿t。根据地质情况判断,该地卤水资源仍可扩大远景的潜力。
1.2 共伴生资源
共伴生资源分两种赋存形式:即与固体岩盐矿伴生资源主要是芒硝;与卤水矿伴生资源是溴、碘、钾和稀有稀散元素。
岩盐矿伴生资源:湖北省岩盐矿普遍伴生芒硝(Na2SO4)资源,其矿物成分为钙芒硝(Na2SO4·CaSO4),探明资源储量总量34.95亿t。
卤水共伴生资源:潜江和荆州卤水矿区卤水普遍伴生有锂、铷、铯、硼、溴、碘、钾等元素,其中锂、硼、溴、碘、铷、铯等都达到了综合利用指标。潜江卤水矿区浩口地段经勘探提交储量,其中:溴资源储量390.76万t,居全国第一位;LiCl储量309.09万t,居全国第二位;铯资源储量1.22万t,居全国第三位;硼资源储量529.90万t,居全国第四位;铷资源储量2.27万t,居全国第六位;碘资源量11.10万t。荆州卤水矿区没有进行过专门勘探工作,但在荆州市的江陵、松滋等地,经石油勘探井证实,在地下3300~3700m赋存高温高压天然富钾饱和卤水,钾离子含量9050~9625mg/L,氯化钾平均品位达1.649%,具有较大的找钾前景。
2 湖北盐矿资源开发利用现状
2.1 岩盐开发现状
湖北省现有盐矿开采企业十二家,制盐生产总能力已达635万t/a,其中云梦应城地区有八家企业,制盐规模565万t/a,占91.28%,是全国最大的井矿盐集中产区[2];全省共有19条固体制盐生产线,均采用热电联产的真空制盐方法。此外,全省还有4条液体盐生产线,其规模为65万t/a。
2009年盐产量为548万t,销售量541万t,其中食盐销售112.25万t,工业盐销售425.42万t,出口盐8.4万t。销售市场为省内消费332万t(其中:食用盐消耗量约35万t,工业盐消耗量约300万t),省外销售量约213万t(其中食用盐87万t,工业盐123万t)。
2.2 盐化工产业现状
湖北全省现有11家盐化工企业,24条生产线,主要生产纯碱、烧碱、氯化铵及其他耗氯产品。盐化企业集中分布在云应、武汉、潜江、荆州、宜昌等五个地区,年产纯碱140万t、烧碱56万t、耗氯产品174.5万t。
现有纯碱生产线采用的是联碱工艺,93%的产能分布在云应盐矿区,部分企业做到了盐碱联产、碱肥结合。烧碱有离子膜法和隔膜法两种工艺,离子膜法产能20万t/a,隔膜法产能36万t/a。
2.3 卤水伴生资源研究现状
卤水伴生资源综合利用研究工作主要有:一是1970年,江汉油田与有关盐业研究院所合作,在潜江一带进行地下卤水伴生元素提取试验,在实验室获得成功,取得初步的阶段研究成果;二是1993年,江汉石油管理局再次开展卤水伴生资源利用研究[3],重点对溴、氨、钾、硼、锂、铷、铯等7种元素进行提取试验,研究报告认为锂、溴、硼、碘可以综合利用,其后未再进行深入研究,卤水及伴生资源的综合利用一直未取得实质性进展。
3 我国盐化工产业发展趋势
3.1 制盐及盐化工业现状
3.1.1 制盐工业现状
经过60多年的发展,我国制盐工业已形成了东部沿海10个海盐区(北方五省沿海海盐区、南方五省沿海海盐区)、中南和西南10个井矿盐区和西北3个湖盐区。全国有20个省(市、自治区)生产原盐,总生产能力达7764万t。2009年全国原盐产量7137.63万t,进口工业用盐145.23万t,进口食用盐及医用纯氯化钠0.52万t,出口工业盐123万t。2009年全国原盐消费总量为6760万t,其中:工业用盐类5715万t(两碱用盐5360万t),占总消费量的84.54%;食用盐类882万t,占13.04%;农、牧、渔业盐40.84万t,占0.6%;出口盐123万t,占1.81%[4]。
3.1.2 纯碱产业现状
全国现有纯碱生产企业50家,分布于全国22个省市自治区,其中河南、四川、江苏、山东、湖北、河北位列前6名。全国纯碱产能达2408万t/a。2007年纯碱产量1726万t,2009年产量1938.40万t,年增长速度10%左右,其年产量占世界总产量的35%左右,成为世界第一纯碱生产和消费大国。2009年国内纯碱产量1938.40万t,进口232万t,出口3.2万t,国内表现消费1703.20万t。其消费结构为平板玻璃占35%,日用玻璃占22%,化学品占25%,氧化铝占8%,洗涤剂占5%,其他(包括纺织、造纸、印染等)占5%。
3.1.3 氯碱产业现状
全国共有氯碱生产企业245家,分布于全国29个省市。就其企业规模而言,年生产规模20万t以上企业占10%,年生产规模10万t以上占20%,其余年生产能力10万t以下。总体看行业集中度比较低。目前,全国氯碱行业改扩建力度十分大,这些项目投产后,新增产能达2000余万t。
2009年全国累计生产氯碱1832.40万t。国内表现消费是达到1679.70万t。烧碱下游用户消费结构及用量比例大致如下:化工28%,造纸25%,纺织19%,氧化铝7%,轻工(轻化工、除选纸)6%,电力及水处理4%,医药45%,石油及军工5%,冶金(除氧化铝)2%。
3.2 制盐及盐化工发展趋势
3.2.1 制盐工业趋势
展望今后一段时间,制盐工业总的发展趋势。
1)加强产业及总量的宏观调控力度。一是制定总量控制目标:科学合理的确定产能及产量增长幅度,年增幅5%左右;二是加强产业发展方向导向:发挥各自资源优势,明确差别化产业发展方向。海盐发展以化工用盐为主,重点通过提高单位面积产量实现原盐的稳产高产。井矿盐要有序发展,注重提高岩盐采出率和自控水平,实现卤水净化、盐硝联产和热电联产,防止低水平重复建设。湖盐以盐湖资源开发为主,重点发展钾盐、锂盐、镁盐等高附加值产品。地下卤水资源要合理适度开采,加强综合利用。
2)促进企业组织结构调整。通过扶优限劣,优化企业组织结构,提高产业集中度。逐年关闭、淘汰海盐年产30万t、井矿盐年产10万t、湖盐年产10万t规模以下的独立经营的制盐企业。鼓励大型制盐企业兼并、改造中小型盐场(厂),建立跨行业、跨区域、跨所有制的大型企业集团。
3)积极推动盐业科技进步。对制盐工业亟需解决的关键技术及先进适用技术要积极研究,加以推广,提高盐行业工艺、技术及装备水平。重点是:卤水净化技术;分效预热技术;盐硝联产技术;双井连通技术;筛分技术;海盐区“全塑工艺”技术。
4)优化产品结构,建立制盐工业新型产业格局。一是大力支持资源综合利用率高、环保和支农项目,重点是卤水化工、水产养殖、盐田生物及其他相关产业;二是大力研发盐的系列产品,提高产品附加值,重点发展畜牧盐、公路化雪用盐、医药用盐、各类生活用盐、高纯度工业盐等。根据制碱业的需要,重视液体盐的开发和建设。
3.2.2 盐化工业发展趋势
以“两碱”为代表的盐化工业今后一段时期总的发展趋势是:
1)产品结构调整方向。就纯碱而言,在传统产品的基础上,要大力发展低盐轻质纯碱和低盐重质纯碱两种产品;氯碱调整方向是做好“以氯立碱”,根据下游产业对氯气的需求确定氯碱的发展规模。要大力发展耗氯高档次有机氯产品,提高产品附加值。
2)产业结构调整方向。“资源与氯碱配套建设结合,氯碱与精细化产业链相结合,两碱(纯碱、烧碱)联合、减排与产业提档升级相结合”等四个结合,是今后一段时间氯碱行业产业结构调整的总方向。
3)绿色化工是碱生产行业发展的前提。碱行业的发展首要的是解决碱液和废液的综合利用,解决环保问题主要是从两个方面入手:一是强化氨碱准入条件、新上项目或盐厂的保留必须是做到碱渣综合利用;二是选择合理的工艺和延长产业链,按循环经济模式建设盐化工产业,提高产业整体环保技术水平。
3.3 盐需求预测
3.3.1 供需平衡分析
根据历年来全国盐统计资料汇编所提供的信息,我国盐产品消费的主要方向是五大类:即工业用盐、食用盐、农牧盐、渔业盐、出口盐,这五大类消费年产盐总量在99%以上。我国盐消费水平和消费结构的变化,充分显示了我国国民经济的发展对盐资源的需求程度。1980年,当年全国消费盐1535.71万t,到2009年,盐的表观消费总量达6760万t;工业用盐总量更显示了我国盐化工产业的发展情况,1980年工业用盐为645万t,到2009年上升到5715万t,特别是2002~2009年工业用盐每年平均净增316万t,增达8.5%。
3.3.2 需求增长因素分析
在此,仍以工业用盐、食用盐、农牧用盐、渔业用盐、出口盐五大消费领域的需求为对象,根据我国国民经济发展纲要和社会经济发展的态势,研究预测我国盐及盐化工产品发展需求,以指导制订我省的发展规划,确立战略目标,选准主要产品方向。
1)工业用盐。2009年全国工业用盐5715万t,其中两碱用盐占5360万t,占全部工业用盐的93.79%。因此,重点分析两碱工业用盐的需求:1990年全国两碱总产量714.4万t,2009年达到3870.8万t。特别是近10年来,我国纯碱、烧碱产量增长速度和表现消费都在大幅增长,其发展速度和需求增长幅度基本与国民经济发展速度一致,年增长幅度在8%~10%。
2)食用盐。1980年全国食用盐692.05万t,至2009年全国食用盐882万t,这种变化基本上显示了人口的增长情况,全国盐的消费增长年平均大约0.7%~1%。
3)农牧业、渔业用盐。就我国目前的市场而言,每年大致可消费300万t左右,但实际年平均消费不到40万t,中国现为一个农牧渔业大国,其消费量远不止这个量。在发达国家,食用盐与农牧渔业用盐比例可达到1∶1。由此可见,我国牧渔业用盐市场潜力较大,前景看好。
4)其他品种盐。生活用盐方面(日用洗手液、保健盐、沐浴盐等),随着人们生活条件改善,近几年需求增多,今后将处于一个上升趋势。其他小工业品种盐(如水处理用盐、融雪盐、干粉灭火剂等),需求也会处于上升趋势。
5)出口盐。2009年出口盐和进口盐(食用盐、医用氯化钠、工业盐)分别为123万t、145万t。由此可见,我国盐的进口量大于出口量,今后盐出口增长可能性不大,进口量会逐年减少。
3.3.3 需求预测
根据上述数据分析,我国工业用盐仍处于一个增长时期,今后5~10年,年增幅可达10%~12%,食用盐消费基本稳定略有上涨,农牧业、渔业用盐市场潜力较大。据此预测全国盐消费需求,2015年将达到6800万~7200万t。分析表明,我国盐仍有一定的发展空间。
需要指出的是,由于盐本身的市场价格变化不大,其运输供应空间有限,就各省盐市场的发展空间,实际取决于本省下游盐化工产业配套发展水平。
4 湖北制盐及盐化工产业发展战略
湖北盐资源丰富,盐化产业有一定基础,具有大力发展前景,需要在取得共识的基础上,将盐资源利用和盐化产业发发展纳入全省经济发展战略来研究,把盐化产业作为湖北的支柱产业来发展,确定将湖北建成盐化工产业大省战略目标,按照这一目标进行结构调整和科学布局,努力打造湖北盐化工产业发展新格局。这个新格局可以概括为“44531”战略:第一个“4”为确立“四大产品线、四大产业链”的发展方向;第二个“4”为布局四大采盐区、建设四条集中供卤管线;所谓“531”即建设五大盐化工业基地、拓展采盐溶腔储气储油储废三个新领域,开展一项卤水综合利用科技攻关。
4.1 确立“四大产品线、四大产业链”的发展方向
4.1.1 优化四大产品线
大力研发盐及盐化工系列产品,重点发展品种盐系列产品、耗纯碱系列产品、耗烧碱系列产品、耗氯系列产品,开发高附加质产品,提高资源利用效率。
1)盐系列产品。主要包括品种盐系列、工业盐、提纯工业盐、液体盐等产品。目前,发达国家品种盐消费比例通常占10%左右,就发展趋势而言,盐在用途上也会越分越细,此前通用的盐产品将逐步由专门开发出来的个性产品替代。重点在营养盐、食品加工用盐、水处理、畜牧、洗浴、融雪盐等品种盐上创名牌,提高市场竞争力。
2)耗纯碱系列产品。就纯碱产品本身而言,要提高低盐轻质纯碱、特别是低盐重质纯碱产品比例。耗纯碱系列主要发展泡花碱、过碳酸钠、氯化磷酸三钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、小苏打等。延伸产品,重点发展玻璃产品系列。
3)耗烧碱系列产品。产要发展层状硅酸钠、偏硅酸钠、双乙酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙等。延伸产业应在与磷结合、与石油化工结合的系列产品方面发展。大宗产品,应重点发展聚氯乙烯产品。
4)耗氯系列产品。重点发展氯系精细化学品和氯化高聚物产品,如氯化亚矾及其他无机氯化物、氯酸盐类、氯化乙酸及其脂类、环氯丙烷、氯硅烷类、三氯化磷、甘氯酸、氯甲烷类、氯化甲苯类、氯化苯甲醛、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯类等。大力发展其延伸产业如耗氯农药系列,与磷结合系列,有机硅单体及下游产品101硅橡胶和107硅橡胶等。
4.1.2 建设四大产业链
将湖北建成盐化工大省,将盐资源开发利用建成支柱产业之一,关键是盐化工产业链的建设,优化产业结构,改进发展模式,改变传统的采盐制盐原料销售形式,改变生产两碱直接销售形式,走综合发展的科学道路,将资源优势转化为产业优势、经济优势。重点是形成四大产业链:即多品种盐产业链、耗纯碱产业链、耗烧碱产业链、耗氯产业链。四大产业链中尤为重要的是耗纯碱、烧碱、氯气化工三大产业链的建设。
4.2 确立“四大采盐区、四条集中供卤管线”的原盐开采布局
4.2.1 布局四大采盐区
按照盐资源分布特点,重点开发云应(云梦、应城),潜江、荆沙(江陵、公安)、天门四个矿聚区的盐资源。其中:云应盐矿开采区,原则上不再新建采盐制企业,应重点加强现有企业的改造和产业提档升级,固体原盐产量控制在600万t/a左右,液体盐控制在110万t/a左右。潜江盐矿开采区,是今后重点发展地区,发展的方向是盐、盐化工、卤水伴生资源综合利用与采盐溶腔利用(储油、气)整体规划,综合发展。制盐能力150万t左右,所生产盐90%就地转化为盐化工产品。荆州盐矿开采区,规划达到30万t/a生产能力。天门盐矿开采区,目前未开发,待条件成熟时视配套盐化工产业规划再确定制盐生产规模。
4.2.2 建设四条集中供卤管线
生产满足盐化工生产用液体盐,是制盐企业产品结构调整,节能降耗,提高效率的内容之一。解决液体盐的运输问题,除在产盐区配套建设盐化产业外,在一定的管道输送半径内,采用管道输送的方式是比较经济的。根据我省盐化工产业布局及配套资源优势,建设云应、潜江、沙市、荆门四个集中供卤基地,配套建设四条输卤管线,集中向盐化工产业园供卤和提供精制液体盐,具体为:应城-葛店,潜江-宜昌,潜江-江陵、公安、天门-武汉供卤管线。拟建的供卤管道,距离80~150km技术上可行。集中供卤管网的实现,将会对湖北盐资源开发和盐化产业长远发展产生深远影响。
4.3 建设五大盐化工产业基地(工业园)
按照产业园的模式建设盐化工产业基地,至少有三个方面的优势:一是可最大限度的实现资源共享,循环发展。以工业园区为单元实行综合配套建设,提高产品线和产业链的关联度,实现集中化产业模式。二是节能降耗,降低物流成本。前产品线与后产品线有机衔接,优势互补,可最大限度的体现先进的产业链特色。三是有利于环境保护。上一阶段产生的废气或废渣,可以利用生产新的产品,最大限度减少三废的排放。环境的监管与治理,环保设施的共享,可以达到事半功倍的效果。
根据湖北省盐资源分布特点,现有盐化产业基础,结合交通、能源现状,以及盐化发展所需配套资源优势,依托盐资源和盐化基础,打造云应(云梦、应城)、潜江、武汉(葛店)、宜昌(猇亭)、荆州五大盐化产业基地,近期实现全省盐化产值300亿元,创利税45亿元(2008~2012年),远期(2013~2017年)实现盐化产值500亿元,盐化及相关延伸产业实现产值1000亿元的目标。
4.4 拓展采盐溶腔储油储气储废三项应用新领域
采盐形成的溶腔是地下空间的一种。在采盐之前,按照一定要求进行设计,在采盐过程中采用技术手段加以控制,形成的溶腔就可以当成地下储存空间加以利用,具有较高的利用价值。
4.4.1 建设潜江、应城两大储油、储气基地
云应盐矿、潜江盐矿分布区,盐矿埋藏深度适中,盐层厚度大、品位较好,模拟溶腔的顶底板岩石力学强度较高,盐层连续性好,周边岩石稳定性强、密封性好。在上述两地未采盐矿地段,适宜建设储存石油、天然气的地下储库。此外,应城、潜江地处祖国腹地,安全性较高,服务履盖区较大,加上铁路、水运交通发达,运输条件极好,具备建造地下油气存储库的优越条件。
4.4.2 调查老溶腔现状,拓展利用领域
湖北省采盐已经形成和正在开采的溶腔有217个,应对所有溶腔进行调查,逐一建立档案,分类处置,对危害型的加以治理,恢复地质环境,对可利用的可以拓展为储存空间。
4.5 加大卤水综合利用攻关,打造新的工业产业
潜江、江陵、公安一带地下卤水资源是湖北省盐资源的重要组成部分,卤水中伴生锂、溴、碘、硼、铷、铯、钾等元素的储藏量在我国同类资源中占有较大地位,是湖北省潜在的优势资源。
4.5.1 依托资源优势,建设潜江锂产业基地
潜江、荆州一带地下卤水中伴生的锂、钾等资源经济价值巨大,加大卤水伴生资源综合利用攻关力度,加快工业化进程,将潜江建设成在全国具有一定影响力的锂产品生产基地。
4.5.2 加强钾资源勘探工作,探明资源储量
根据初步勘探资料,该区地下卤水资源中的钾离子含量高,特别是荆州卤水矿区卤水中,氯化钾含量已超过单独开采的最低工业品位,展现出诱人的前景。加大松滋、江陵一带地下卤水分布范围和钾资源储量的勘探,查明钾资源的赋存特征,为决策提供依据。
5 结语
将湖北省建成盐化工大省的最关键是转变发展方式,而转变发展方式最核心的有四点:一是要调整结构,延长产业链,努力推进“四大产品线、四大产业链”的建设;二是要统筹规划、配套发展,要将盐矿开采布局、盐化工产业布局统筹规划,要将“前产业链”(盐矿开采、制盐、两碱工业)与“后产业链”(盐化工延伸产业)配套布局,打造循环经济产业发展模式;三是产业集群化,根据资源分布、交通、能源、环境容量、产业基础等综合条件,科学布局,形成聚群产业基地集约经营;四是要加大科研力度和新技术转化力度。有计划针对制盐技术、两碱先进工艺技术、卤水伴生资源综合利用技术精细盐化工技术进行技术研究攻关,以科技进步推动产业健康有序的发展。
[1] 湖北省国土资源厅.湖北省矿产资源储量总表(截至2010年底)(内部资料)[R].2011.
[2] 湖北省盐务管理局.湖北省制盐工业2009年度统计年报(内部资料)[R].2010.
[3] 江汉石油管理局盐卤综合开发研究所.浩口卤水矿区微量元素综合评价利用(内部资料)[R].1993.
[4] 中国盐业总公司. 2009年盐业统计资料汇编(内部资料)[R].2010.