我国精细化工行业存在的问题及对策
2016-03-14成国亮唐林生
成国亮,唐林生
(1 威海金威化学工业有限责任公司,山东 威海 264211;2 青岛科技大学化工学院,山东 青岛 266042)
我国精细化工行业存在的问题及对策
成国亮1,唐林生2
(1 威海金威化学工业有限责任公司,山东威海264211;2 青岛科技大学化工学院,山东青岛266042)
我国精细化工行业存在生产分散、产品缺乏竞争力、效益差、环境污染和安全隐患严重、自动化程度低等问题。为此,我国精细化工行业应加强精细化学品的应用理论、复配技术、绿色合成技术、安全精细化学品的设计与开发、生产自动化和在线监测分析等研究。同时,要加强行业管理,提高产业集中度,解决产能过剩。还应提高企业的商业运作能力。
精细化工;问题;措施
经过30多年的努力,我国精细化工产业得到了长足发展,但快速发展的同时,我国精细化工行业也出现了很多问题。本文将阐述我国精细化工行业存在的主要问题,并探讨一些应对措施。
1 存在的问题
1.1企业多,但规模小、企业分散
如截止到2014年底,在我国登记的农药生产企业共2243家(国内2141家,国外102家),但具有国际竞争优势的企业少之又少,收入超过十亿人民币的企业仅有30家[1]。中国是世界第一大涂料生产和消费大国,涂料生产企业近9000家,但在2014年世界销售额前50名的涂料企业中,中国仅2名[2]。
1.2产品技术含量低,缺乏竞争力
我国传统精细化工产品的生产技术仍以引进和仿制为主,缺乏自主知识产权的品种。农药、染料和化学原料药的出口比例均很高,但基本上是为跨国公司提供初级产品[3]。目前1/3以上的生产能力只发挥了跨国公司生产车间的作用。
1.3利润低、效益差
如虽然农药出口额较大,但缺乏自身品牌、出口产品低端化,绝大部分产品以原药形式进入国际市场,出口产品多为贴牌销售,导致大部分利润被国际中间商获取。国内出口企业大部分采取低价竞争、拼数量、拼优惠条件来扩大对外贸易。又如我国染料产量占世界总产量的约55%,而且37%的产品用于出口,但我国染料的销售收入仅占世界总销售收入的20%左右,远低于产量比例。
1.4环境污染严重
医药、农药、染料等精细有机化学品的产品质量要求一般较高,而反应步骤一般较多,生产过程较复杂。因而,三废排放量大,废物成分复杂。此外,废物毒性往往较大。有些废物因对微生物的毒性大,无法采用廉价的生物法处理。含卤素和硫的废物,采用焚烧处理会严重腐蚀设备,并排放出卤化氢和二氧化硫等有毒气体而造成二次污染。由于以上原因,精细有机合成的三废治理往往难度大,费用高。正是以上原因,发达国家不断将以上产品的生产转移到中国、印度等发展中国家。
1.5安全隐患严重,事故发生率高
精细化工是安全隐患较严重、事故发生率较高的行业。原因在于:精细有机合成往往涉及磺化、硝化、重氮化、氧气氧化等剧烈的放热反应,由于不能及时散发反应过程中产生的热量,可能就会造成反应失控,而引起冲料、爆炸等事故;精细化工生产所用原料品种多,许多为易燃易爆或剧毒品;企业规模小,技术和管理水平低,安全意识差;产品更新快,新上产品多,以致技术不成熟等。
1.6一些产品安全性差,其使用饱受社会质疑
精细化学品多数为终端产品。一些产品使用后排放到环境中,造成了环境污染;一些产品的使用与人的生活息息相关,直接影响到人类的自身健康。目前最受争议的是农药、食品和饲料添加剂等,某些长期使用的精细化学品,如用量最大的偶氮染料和增塑剂邻苯二甲酸二异辛酯也被怀疑有致癌作用。
1.7自动化程度低,缺乏在线监测分析
因为多数精细化工产品市场需求小,生产规模小,很多都是采用间歇式生产,以致自动化程度低,没有在线监测分析手段,产品质量得不到有效的控制。
2 应对措施
2.1加强应用理论研究,提高精细化工产品的自主创新能力
利润在很大程度上取决于技术垄断和产品质量。我国精细化工产品主要为仿制品,多为国外专利过期产品,在市场上缺乏竞争力,因而只能以较低的价格销售。
精细化学品与大宗化学品的根本区别在于前者具有特定的功能和用途。那么是什么赋予了精细化学品的特定功能?精细化学品的组成和结构与功能有何关系?毫无疑问,只有对以上问题有了深入的了解,人们才能去设计和开发性能更好的精细化学品。可以说,精细化学品的应用理论或作用机理是指导人们设计和开发新型精细化学品的基本理论,是实现精细化工产品自主创新的核心。遗憾的是,精细化学品的应用理论或作用机理研究一直是我国精细化工研究最薄弱的环节。基础及专业理论研究一直是高校研究的重点。我国从事精细化工教学和研究的高校很多,拥有一大批高层次精细化工人才。每个高校应根据自己的实际情况,如所在地的产业布局和学科优势等,对相关联的精细化工产品,特别是其作用机理、构效关系等应用理论开展研究,形成自己的研究特色。
2.2加强复配技术研究,不断改善产品的性能
复配技术对精细化学品的开发极为重要。其原因在于很少有一种单一的化学品能符合某一特定的用途,不同组分之间往往存在着协同效应或增效作用。因此,复配是提高精细化学品性能、降低产品成本的重要途径。因此,日、美和欧洲等国的精细化工企业一直把配方研究人员作为精细化学品开发的中心人物。我国一直不是很重视复配技术的研究,以致复配技术十分落后。
与环境污染和安全隐患严重的精细有机合成过程相比,复配过程一般不产生三废,安全隐患小。因此,在我国精细化工行业正面临着严峻的环保和安全压力的今天,采用复配技术生产精细化学品可能是摆脱困境的一条重要途径。
2.3加快绿色合成技术研究
采用绿色合成技术是解决精细有机合成三废量排放大,安全隐患严重的根本途径。国外非常重视绿色精细有机合成研究,并取得了重大进展。由于采用了绿色合成路线,一些重要的精细化工产品生产过程中的废物排放量显著降低,安全性也得到了显著改善。如用过氧化氢氧化丙烯新工艺代替早期的氯醇法合成环氧丙烷[4],用甲基乙炔羰化法代替丙酮氰醇法生产甲基丙烯酸甲酯[4],用二乙醇胺催化脱氢法代替以氨、甲醛、氢氰酸等有毒物质为原料的Strecker反应路线合成亚氨基二乙酸钠[5],用改进的Ethyl和Boots过程合成布洛芬[5]等。这些绿色合成工艺在国外早就实现工业化,但国内还未成功应用。
2.4更加重视安全精细化学品的设计与开发
随着对自身健康的日益关注,人们对精细化学品的安全性要求愈来愈严格。因此,开发无毒无害的安全精细化学品是目前国内外精细化工领域的重大研究课题。生物精细化学品和以生物质为原料生产的精细化工产品一般具有良好的安全性,往往毒性小、生物相容性好、易生物降解。因此,它们受到了国内外的高度重视,如生物农药[6]和生物质基表面活性剂[7]已分别成为农药和表面活性剂的主要发展方向。
2.5提高自动化程度,实施在线监测
提高自动化程度和实施在线监测不仅能有效地提高生产效率,而且可有效地减少废物的形成和提高生产过程的安全性。反应过程是动态的,受多种因素的影响。如果反应条件发生变化,就可能改变方向,产生一些废物,甚至造成安全事故。自动化程度高有利于控制反应条件,在线监测分析能够及时检测到非目标产物的出现,那么人们就可以及时调整生产条件,阻止非目标产物的大量出现,避免废物的产生及安全事故的发生;精细有机合成中反应程度的判断十分重要。反应不完全,使一些原料变成了废物,而反应过度,使产品进一步反应为废物。因此,通过实时分析、在线监控可以准确判断反应的完成程度,减少额外试剂的使用,提高目标产物的产率,控制副产物的生成。精细化工生产中难免使用和产生一些有毒有害的物质,提高自动化水平,特别是采用机器人,可以避免人与这些物质的直接接触。
2.6加强行业管理,提高产业集中度,解决产能过剩
产业集中度低不利于提高产品质量、降低成本、商业运作及三废处理,而容易导致产能过剩,市场竞争混乱。因此,我国应加快提高精细化工行业的产业集中度。通过实施兼并重组,实现优势互补,形成国际化大型精细化工企业集团。
供求关系在某种程度上决定了产品的价格。从客观上讲,精细化工产品投资门槛低,市场需求小,极易造成产能过剩。因此,应加强精细化工行业管理,提高精细化工企业的准入门槛。利用互联网技术,建立精细化工产品的大数据库,为企业和管理部门提供准确的数据,防止盲目建厂。
2.7加强商业化运作
许多精细化学品是消费性产品。由于这些消费性产品距离普通群众的认知较远,一般消费者无能力对消费品的质量进行专业鉴定,其对产品质量的判断多依赖于对品牌的感性认识,这就大大提升了品牌效应在精细化工领域的地位。一些精细化工产品(如农药、洗涤剂、化妆品、涂料等)的用户非常分散,为了牢牢占据终端市场,要对营销网络施加强大的控制力和影响力,否则即使掌握了先进生产技术,也只能听人差使,成为营销网络控制者的“后仓库”,在整个产业链中处于利润率较低的一环[3]。因此,国外对品牌宣传和营销网络建设高度重视并投巨资。内资企业在该方面与国外有很大的差距。
3 结 语
目前我国精细化工产业正处于转型升级的关键阶段。尽管影响我国精细化工发展的因素很多,但最重要的是科技创新。
作者认为,要搞好我国精细化工行业的科技创新应注意以下问题:
(1)加大科研投入。国外精细化工企业的研究开发投资均较大,一般精细化工产品的研究开发投资占年销售额的6~7%,而我国精细化工企业的研发投入占销售额的比重平均不到l%,研发投入严重不足。
(2)合理布局。精细化工的科技创新是多方面的,不同种类的精细化工产品的研发难度和资金投入有很大差异,因此,要建设多层次的研发体系。对于研发难度和投入较小的精细化工技术,以企业投入为主,产学研相结合的研发体系。 对于研发难度大、投资大、风险高、周期长的技术开发(如新医药、农药)或共性较强的技术仍以国家投入为主,可建立专门的研发队伍或以研发实力雄厚的大学或研究院所为依托开展;应用理论研究及理论性强的制备技术应以重点高校为主开展研究;复配技术以企业和研究院所为主开展研究,一些地方高校可积极参与。
(3)创造良好的科技创新环境。研究人员的创新激情是决定科技创新成败的重要因素,而这种激情取决于科技成果的合理评价及效益的合理分配。目前,国内高校普遍采用教师发表的SCI收录文章数目及其影响因子衡量教师的学术水平。这种过于简单的评价方式导致教师选择偏理的研究方向,放弃应用性强、与企业结合紧密的研究课题,不利于产学研融合。因此,我国高校要建立一套更科学的学术水平评价方法,使高校和教师能根据自己的实际情况从不同层次参与科技创新。加强知识产权保护不仅是保护科技人员成果及利益的前提,而且有利于技术垄断,提高企业的竞争力,并产生良好的经济效益。我国在这方面做得还不理想,应更加注重保护知识产权。要改善企业自主创新的环境,在技术进步、科技创新等方面企业拥有自主权,而目前企业进行技术改造,小改小革等必须进行环评、安评等繁琐做法,就严重制约了企业自主创新的积极性。人们还必须意思到科技创新,特别是精细化工领域的科技创新可能会面临一定的风险。相关人员应将风险降低至最小,但社会对创新过程中发生的事故要能正确理解。
[1]宋宝安,吴剑.我国农药产业创新发展的路径思考[J].农药市场信息,2015,18(30):6-10.
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[5]唐林生,冯柏成.从美国“总统绿色化学挑战奖”看绿色精细化工的发展趋势[J].现代化工,2007,27(6):5-9.
[6]刘雪琴,周鸿燕.绿色农药研究进展[J].长江大学学报(自然科学版),2013,10(35):4-7.
[7]王万绪.中国表面活性剂技术与工业进展[J].日用化学品科学,2014,37(4):1-4.
Problems and Measures of Fine Chemical Industry in China
CHENGGuo-liang1,TANGLin-sheng2
(1 Weihai Jinwei Chemical Industry Co. Ltd., Shandong Weihai 264211;2 College of Chemical Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Shandong Qingdao 266042, China)
There are some problems such as distributed production, lack of market competition, poor economic benefit, serious environmental pollution and safety hazards as well as low-level automation in the current China’s fine chemical industry. Therefore, the research on application theory, compounding and green synthesis technology of fine chemicals, the design and development of safety fine chemicals as well as automatic on-line monitoring technology should be strengthened in the China’s fine chemical industry. Meanwhile, the industry management should also be strengthened to enhance industry concentration degree and solve the overcapacity of production. The commercialized operation should also be improved.
fine chemicals;problem;measure
成国亮(1982-),男,工程师,主要从事精细化学品的研究和生产管理。
唐林生(1962-),男,博士生导师,教授,主要从事精细化工技术及产品研究。
TQ-9
B
1001-9677(2016)03-0039-03