对鸿鹤化工发展新型环保制冷剂的初步研究

何继平

(昊华鸿鹤化工有限责任公司，四川自贡 643000)

0 前言

昊华鸿鹤化工有限责任公司主要从事“两碱”和甲烷氯化物、制冷剂的生产。近年来，包括制造业在内的实体经济融资难度加大，融资成本增高，导致鸿鹤化工经营难度加大，需要凭借多年积淀的人力资源和技术优势，走创新发展之路，进行产业结构升级。

本文从产业态势、市场需求、企业能力等方面，对鸿鹤化工发展新型环保制冷剂可行性进行了研究。

1 制冷剂产业现状及发展分析

1.1 政策走势

《联合国气候变化框架公约的京都议定书》和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》双重作用，对制冷空调行业未来的发展走向产生了巨大的影响。

联合国环境规划署《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书缔约方第十九次会议报告》明确提出了加速淘汰HCFCs的调整案，将于2030年完全淘汰HCFCs的生产与消费。

《臭氧秘书处关于具有高全球升温潜能值的臭氧消耗物质替代品目前的控制措施、限量和信息汇报要求的报告》指出，氢氟碳化合物制冷剂的混合物R410a是最常用的二氟一氯甲烷(HCFC－22)替代品。

《蒙特利尔议定书》多边基金执委会第64次会议上批准的《中国工商制冷空调行业HCFCs淘汰管理计划》，已明确选择R410a作为现阶段HCFC－22的主要替代物之一。

中国家用电器协会计划85%空调将被改造使用R410a工质，2013年将二氟一氯甲烷生产和消费冻结在基线水平，2015年削减10%，2020年削减35%，2025年削减67.5%，2030年完全淘汰。

《中国氟化工行业“十二五”发展规划》指出，为积极应对含氢氯氟烃(HCFCs)淘汰和全球变暖对氢氟烃(HFCs)带来的挑战，加大对新一代低GWP(消耗臭氧潜能值)的ODS替代品的开发力度，突破关键技术，尽早实现产业化。

2011年5月，国家发展和改革委员会印发了《成渝经济区域规划》，明确指出川南地区属“成内渝发展带”，重点发展包括精细化工在内的6大支柱产业，并将大力促进包括宜宾、泸州、自贡、内江、乐山的经济区南部城市群发展。其中，自贡定位于盐卤化工、机械制造、新材料、物流配送基地，现代工业城市。

1.2 上下游情况

1.2.1 氢氟酸产品分析

为保护萤石资源，我国从1999年开始对萤石实行出口配额许可制度，从2007年起开征萤石的出口关税，2010年达15%。工业和信息化部等七部委联合发布《萤石行业准入标准》，萤石开采配额逐年减少。

2011年3月，国家出台《氟化氢准入条件》:新建氟化氢生产企业的总规模不得低于5万t/a，新建氟化氢生产装置单套生产能力不得低于2万t/a(资源综合利用方式生产氟化氢的除外)。

氢氟酸产能沿萤石资源分布，主要分布于福建、江西、浙江等省份，这几省产能占全国产能的60%以上。

近年来氢氟酸产能急速扩张，随着国家对氢氟酸和萤石资源政策从紧，氢氟酸供过于求局面不会长期持续，预计价格会继续上涨，此时寻找适合的氢氟酸资源至关重要。

1.2.2 空调市场分析

2011年我国空调产量占据全球80%，40%以上用于出口，受以下因素影响，预计未来几年仍将保持年均9%的增速。一是房地产刚性需求;二是三四级市场;三是政策因素。预计空调市场将受益于此政策，迎来新的消费潮。

采用R410a制冷剂的变频空调比例不断上升，预计未来将以年均25%增速增长，到2017年预计将维持于80%的水平，这将有力促进新型制冷剂的需求。

1.3 应用情况

目前，中国制冷空调行业HCFCs制冷剂消费量超过16万t，消费的HCFCs中超过99%是二氟一氯甲烷。行业企业申报HCFCs产品转换改造项目的汇总数据，大部分申报项目拟采用R410a作为替代制冷剂。

日本无氟空调普及率已高达95%以上。欧洲市场90%以上采用的是R410a新冷媒空调。美国于2010年全面禁用二氟一氯甲烷冷媒。

自2009年起，受环保部外经办委托，中国家用电器协会规定，计划淘汰的空调85%将被改造为使用R410a工质。截至目前，美的、格力、海尔等国内空调巨头已把R410a作为主要新型冷媒。

1.4 装置与产能情况

新型环保制冷剂R410a短期也存在较大波动，随着四氯乙烯(PCE)工艺逐渐成熟，预计未来新增产能将以PCE工艺为主，成本将成为竞争关键因素。

受政策影响，国内五氟乙烷(HFC－125)年复合增长率达20%。这种增长，一方面是由于二氟一氯甲烷被逐步替代产生，另一方面，变频空调的增长加速了R410a的需求。从未来几年消费来看，出口仍是国内产能的重要出路，但随着国内消费增加，国内销量将逐步占据主导。

二氟甲烷(HFC－32)同五氟乙烷一样主要用于混配R410a，其需求同五氟乙烷需求基本一致，主要受变频空调增长所推动，年复合增长率将达25%，到2020年其需求预计11万t。

2 鸿鹤化工发展新型环保制冷剂产业的可行性分析

2.1 产业支撑

自贡拥有全国最完整的盐卤化工体系，全国最早的甲烷氯化物和西南联碱生产基地，自贡地区目前氟氯化工产业初具规模，从盐资源、烧碱、氯、甲烷氯化物(CMS)、制冷剂、氟单体、氟树脂、氟橡胶，产业链基本形成。鸿鹤化工自身也形成了氯碱、甲烷氯化物、四氯乙烯、二氟一氯甲烷等氯、氟化工产业链。

2.2 资源

主要原料四氯乙烯、二氯甲烷等为鸿鹤化工自产，成本优势明显，产品盈利水平很高。

与自贡距离较近的云南昭通、四川凉山，萤石开采规模在45万t/a以上;贵州瓮福蓝天从磷矿副产的氟硅酸中提取氢氟酸，打破了萤石资源的限制。全国磷肥产量可副产氟硅酸若全部用于生产氟化氢，可生产50余万t无水氟化氢，基本能满足全国化工用氟化氢。瓮福蓝天计划在四川达州、贵州息烽、云南等地建立氢氟酸装置，这些都将提升自贡地区采购的地缘优势。

2.3 工艺技术与成本

2.3.1 工艺技术

五氟乙烷生产工艺根据原料不同分为3种:一是以四氯乙烯为原料，二是以四氟乙烯(TFE)为原料，三是以三氯乙烯(或其氟化衍生物)为原料。3种五氟乙烷生产工艺综合比较见表1。

表1 五氟乙烷生产工艺综合比较

工艺方案比较四氯乙烯法气相催化氟化法 液相－气相催化氟化法 四氟乙烯法 三氯乙烯法缺点氟氯碳化物杂质含量高，产品分离难度高。气相氟化催化剂成本高。关键设备、催化剂需要进口。四氟乙烯成本高，且难以贮存和运输。首先生成HCFC－133a或HCFC－124、HCFC－123等中间体，工艺长，原料成本较高。适用性 两步气相氟化生产五氟乙烷。液相－气相氟化生产五氟乙烷。已有四氟乙烯装置，且成本低。 联产五氟乙烷。

鸿鹤化工能自行生产五氟乙烷的原料四氯乙烯，所采用的四氯乙烯液相反应工艺具有反应温度低，副反应少，氟氯碳化物杂质含量低，流程短，设备少，投资省，能耗低，装置运行费用低，操作维护方便等优点。

鸿鹤化工所采用的气相氟化反应催化剂寿命长，活化、再生周期是国内两步气相法的10～18倍。氟化反应转化率高，约为国内两步气相法的2倍，且鸿鹤化工现已掌握相关关键技术。

鸿鹤化工拟建项目中的急冷技术、HCl汽提技术、产品精馏技术，是企业熟悉的生产技术和工程技术。从氟化反应机理看，液相反应和气相反应在一定的工艺条件和各自催化剂作用下，均可生成相应的目的产物。本技术方案第一步采用液相反应，与气相反应比较，反应更稳定，由于反应温度低，反应更易得到控制，并且副反应少，中间杂质少;第二步气相反应与国内的两步气相法类似，已有实际生产实践经验，可以保证装置的稳定可靠生产。

2.3.2 成本

假定四氯乙烯价格为5500元/t，三氯乙烯工艺原料成本和四氯乙烯工艺原料成本接近，四氟乙烯工艺原料成本最高。五氟乙烷不同生产工艺原料消耗成本比较见表2。

表2 五氟乙烷不同生产工艺原料消耗成本比较

虽然二氟甲烷门槛相对较低，但由于鸿鹤化工自身的原料优势和技术优势，自产二氟甲烷仍然具备一定的成本优势。

预计二氟甲烷理性价格为2.1万元/t左右，鸿鹤化工自产二氟甲烷单位成本1.7万元/t，且鸿鹤化工采用液相法工艺，投资更省;若还能掌控氢氟酸资源，二氟甲烷成本还有下降空间，具备生产二氟甲烷优势。

2.4 品牌

鸿鹤化工曾拥有“鹤”牌纯碱、烧碱、氯化铵3个“中国名牌产品”和“鹤”牌烧碱、氯化铵2个“国家免检产品”。公司“鹤”牌纯碱、烧碱、小苏打、复混肥料、氯化铵、饲料磷酸氢钙和“天鹤”牌甲烷氯化物等7个主导产品全部为“四川名牌产品”，其中“鹤”牌农用氯化铵和“天鹤”牌三氯甲烷是“中国石化行业知名品牌产品”。公司“鹤及图”主商标为“中国驰名商标”。公司诚实守信、合法经营，从1991年至今，连续21年被评为四川省“重合同守信用企业”。

2.5 性能优势

R410a是一种新型环保制冷剂，由两种准共沸的混合物二氟甲烷和五氟乙烷各50%组成，主要有氢、氟和碳元素组成，具有稳定、无毒、性能优越等特点。同时由于不含氯元素，故不会与臭氧发生反应，即不会破坏臭氧层。另外，采用新冷媒的空调，工作压力为普通二氟一氯甲烷空调的1.6倍左右，性能方面也有一定的提高。R410a是目前为止国际公认的用来替代二氟一氯甲烷最合适的的冷媒，并在欧美、日本等国家得到普及。

2.6 政策支持

新型环保制冷剂系《产业结构调整指导目录》(2011年版)鼓励类项目，符合《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、《工业转型升级规划(2011－2015年)》、《西部大开发“十二五”规划》和工业和信息化部《新材料产业“十二五”发展规划》等一系列产业政策文件精神，R410a系欧美等发达国家推崇的制冷剂。

国家产业政策鼓励行业发展，氟化工产业链和门类体系健全，产品不可替代，市场空间广阔，履行国际环境公约的各项行动促进氟化工行业健康可持续发展，国际大公司的合资合作推动了技术和产品升级。同时，地方政府为包括鸿鹤化工新型环保制冷剂项目在内的全部搬迁项目提供了土地、矿产等诸多有利政策。

2.7 下游市场区位优势

根据国内空调企业生产基地分布的情况，鸿鹤化工R410a产品市场布局以重庆、郑州、武汉为主销区，广东、青岛、芜湖为辅助区，国内市场开发目标为4万t/a。目前，该区域尚未有新型环保制冷剂生产厂家，这为鸿鹤化工发展该产品提供了不可多得的历史机遇。

3 鸿鹤化工发展新型环保制冷剂产业展望

新型环保制冷剂已在国内发展得如火如荼，受制于多种因素，鸿鹤化工发展该产品一直徘徊不前。既有宏观环境问题，又有企业自身问题。同时，还应充分考量R410a产品的生命周期、大型制冷设备应用和R29替代竞争等问题。故鸿鹤化工发展该产品不是单纯一个项目的问题，需要从多方面进行革新。

3.1 引进管理理念，以市场为导向，抢抓市场，实现业务整合

坚持“有所为、有所不为”的发展方针，强化主业，顺势而为，真正做优做强，“瘦身”辅业，淘汰部分落后装置，退出部分产业。摒弃盲目追求规模的模式，建立以利润为中心的全面预算管理体系。与包括美的、格力和海尔在内的战略性客户建立供应关系，稳住大市场，建立市场联盟。

3.2 以产业链为纽带，实现资本联合重组，增强发展实力

鸿鹤化工目前处于氟化工产业的前段。同样位于四川省自贡市、作为行业配套的研究机构晨光化工研究设计院已在氟化工的后段取得良好的进展。而处于氟化工中段的新型环保制冷剂，在自贡乃至西南地区尚未产业化。

将氟化工产业的前段、后段进行重组，实现盐碱与氟氯化工的结合，均往中段走一走，拉通价值链，填补以前业务的空白，降低管理成本，发展包括新型环保制冷剂的新产品。

探索项目建设投融资结构，健全优化投资机制，引进战略投资者，时机成熟时考虑上市，实现无追索或者有限追索，筹足新厂规划项目所需资金，将促进本地化工产业的良性发展。

3.3 重视技术创新，重塑品牌，增强发展核心竞争力

鸿鹤化工应充分利用盐卤、天然气等资源，采用集成创新的自有知识产权技术，实现联碱与氯碱循环利用，凸显资源配置优势，建设大型化的四氯乙烯、甲烷氯化物联产装置，联合开发五氟乙烷液相反应技术，实现氯资源与氟资源的最佳结合，大力发展环境友好型的新型制冷剂。

3.4 重视人才，用好人才，为企业转型升级服好务

以新项目建设营运为契机，为保障基地的顺利开工与运转，预先制定并开展人力资源的配置工作与人力资源管理体系的优化。

根据全新的一体化的业务管理模式及与之相匹配的公司管理架构，制定详细的定岗定编方案，尤其需要精简管理人员，形成配置方案与到岗计划。对于目前公司紧缺的各类人才，应制定并尽快实施详细、可行的人才引进或外脑利用计划。

展望“十二五”余下的两三年，既迎来难得的发展机遇，又面临更加严酷的挑战。我们要紧紧抓住结构调整和技术创新发展的重要机遇期，坚持科学发展、创新发展、低碳发展，以科技进步和自主创新推动结构调整与产业转型，打造鸿鹤化工升级版，推动和促进鸿鹤化工又好又快发展。