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我国氟硅产业的发展历史和现状 |
2009-05-08 |
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我国氟化工和有机硅材料的研究开发始于20世纪50年代初，是应国防对尖端技术的需要而诞生的，随着上世纪90年代应用领域的拓展和市场需求的扩大而得到快速发展。从第一代研发工作者开始，经过几代人自力更生、艰苦创业的不懈努力，打破国外的技术封锁和垄断，不断攻克技术难关，使我国的氟硅工业从无到有，从小到大，取得了令人瞩目的成就，并朝着实现氟硅工业强国之梦的目标大步迈进。如今氟硅工业已初具规模，能生产各类基础原料、氟硅单体及终端产品，基本形成了上下游一体化的体系，生产企业达2000多家，遍布全国大多数省市、自治区；已形成一批研发中心和基地，培育出一支具有研究、设计、生产、管理、市场开拓能力的氟硅专业人才队伍，开发出一批具有自主知识产权的产业化科研成果。目前氟硅材料已广泛应用于军工、航天航空、石油化工、机械、建筑、汽车、轻纺、医药、农业、环保、电子仪表、信息产业等领域，成为不可缺少或不可替代的化工新材料。在金秋十月中国氟硅有机材料工业协会成立20周年之际，记者采访了中国氟硅有机材料工业协会，请有关领导和资深专家对我国氟硅行业的发展和现状进行了回顾与介绍，并对氟硅行业当前所存在的问题以及今后的发展前景进行了探讨与展望。
会化协作体系难以形成，规模经济和优势互补无法实现，产业链价值低下，资源优势不能转化为经济优势。四是萤石作为不可再生资源被无序开采和浪费；小而散、产品单一的众多企业面临环境保护与安全运行的压力。 copyright 中华人民共和国图鉴社
当前有机硅产业发展中的突出问题与氟化工相似，一是有机硅单体投资建设过热，重复建设严重，到2010年有机硅单体生产企业将接近20家，产能将达160万吨/年以上，新建企业的生产技术、规模效益、产品质量、市场开发、综合实力等方面都无法与跨国公司竞争，投资风险大，容易引起技术产权的纠纷。二是有机硅加工企业规模小，分布分散，产品单一，没有特色，综合实力弱。三是研发经费投入普遍较少，科技创新能力不强，科技创新和应用技术的研究开发不力，不少产品技术含量较低，产品同质化严重，高端产品依靠进口。四是专业技术人才和技术工人短缺，缺乏年轻的学科带头人，出现高价竞争人才的现象。五是高品质的金属硅供不应求，硅资源竞争激烈。六是节能降耗，环保与安全生产的压力大，成本增高，隐患增多。
初具规模的氟硅产业
我国氟硅产业的快速发展得益于改革开放和国民经济的持续增长。应用领域的不断拓展，市场需求的不断扩大，推动产业规模、产品数量和质量的迅速提高，使我国成为世界上氟硅材料的生产和消费大国。
我国氟化工具有标志性意义的研发始于1958年，中国科学院化学所首先在实验室合成了偏氯乙烯单体和三氟氯乙烯单体，聚合得到共聚氟橡胶23。后经联合攻关，到1959年9月得到公斤级橡胶，定名为我国的“1号氟橡胶”。在含氟聚合物多年发展的基础上，从21世纪开始步入快速发展阶段，生产规模迅速扩大，其规模已由百吨级扩大到单套千吨级，目前已形成了从基础原料到应用制品比较完整的氟化工体系和门类，接近了国际水平。近年来我国氟化工的快速发展，不但基本满足了国内需求，而且出口逐年增长。氟材料加工业发展惊人，据不完全统计，目前我国有1000多家企业在从事氟塑料氟橡胶的加工业及其制品，基本满足了国内对氟制品的需求，还有部分产品出口。2007年氢氟酸的生产能力达90万吨，产量65万吨，出口12.7万吨；无机氟化盐产能65万吨，产量50万吨，出口15万吨；HCFC－22产能53万吨，产量43万吨，出口12.3万吨；ODS替代品产能过40万吨，产量超30万吨；PTFE产能6万多吨，产量4.2万吨，出口1.26万吨；FKM产能7000吨，产量4035吨，出口1000多吨；含氟中间体产能8万吨，产量过6万吨，出口约5万吨；含氟精细化学品产能10万吨，产量过6万吨，相当一部分出口。 内容来自中华人民共和国图鉴社
我国的有机硅工业由于国外的长期技术封锁和垄断，历经艰辛，发展缓慢。甲基氯硅烷单体的研发从1957年沈阳化工研究院首次建立有机硅单体车间，一次获得数十千克甲基氯硅烷单体，研制成功国产硅橡胶，并于1958年开始将该成果向全国推广，整整花了40年时间，才于1997年在中国蓝星江西星火有机硅厂建成我国第一套万吨有机硅单体生产装置并开车成功，1998年有机硅单体产量突破11000吨，形成了稳定的万吨级生产能力。进入21世纪，我国依靠自主研发打破了国外的技术封锁和垄断，2001年又在星火有机硅厂建成了单套5万吨/年生产装置，2007年星火有机硅厂又建成了我国第一套年产10万吨的生产装置，标志着我国有机硅工业进入快速发展期。此后，我国掀起了前所未有的有机硅单体投资建设热潮，涌现出新安化工集团股份有限公司等一批有机硅单体生产企业，缩小了我国与国外的差距。随着中外合资、独资企业的大量进入，以及我国的市场需求强劲，国内企业有机硅产品应用开发和推广的力度不断加大，品种牌号不断增加，形成了热硫化硅橡胶、室温硫化硅橡胶、硅油及其二次加工品、硅树脂、硅烷偶联剂等各类生产企业1000余家，年消耗硅氧烷30多万吨，产品市场规模约100亿元人民币。2007年有机硅单体生产能力达65万吨，产量26万吨，预测2010年将达到160万吨以上；硅橡胶产能达40万吨，产量30万吨；硅油产量4.5万吨（国内需求量10万吨），硅树脂产量约0.4万吨（需求量1万吨），不足部分依靠进口；硅烷偶联剂产能达5万多吨，产量3万多吨。 copyright 中华人民共和国图鉴社
迅速提升的研发水平
我国自20世纪50年代开始研制氟橡胶，先后成功研制出23型（1号胶）、26型（2号胶）、246型（3号胶）TP-2型等以聚烯烃为主的氟橡胶和羧基亚硝基氟橡胶。20世纪80年代又研制出全氟醚橡胶及氟化磷腈橡胶等，开发出连续聚合、连续后处理生产工艺，生产技术水平已接近国际大公司水平。进入21世纪，我国含氟聚合物的研发开始步入快速发展阶段，国内氟化工生产企业通过自身技术进步与成果产业化，与国外氟化工企业技术合作、合资，生产技术水平快速提升，形成了单套15000吨/年的AHF、25000吨/年的HCFC-22、10000吨/年的TFE、1000吨/年的HFP、1000吨/年的VDF及10000吨/年的HFC134a等生产工艺技术。
经过五十多年的发展，我国氟化工和有机硅的研究开发从起始的以科研院所为主，发展到现在以企业为主体，初步形成了产、学、研相结合的体系，一批国家级和省市级工程技术中心、企业技术中心、国家实验室和工程设计单位，如巨化国家有机氟工程技术中心、上海有机氟材料研究所（上海三爱富）、中蓝和中昊晨光化工研究院、浙江省化工研究院（蓝天环保）、东岳集团研究院、上海橡胶制品研究所、上海塑料研究所、武汉化工研究所、西安华陆工程科技公司（原化工部第六设计院）等，对氟硅产业的科技创新和技术进步发挥了重要作用。与此同时，我国的有机硅工业企业也在不断加大产品应用开发和推广力度的过程中，大大地提高了生产技术水平。在氟化工和有机硅工业生产装置的建设、技术和产品的研发、生产管理实践中，已培育出一支具备研究、设计、生产、管理、市场开拓能力的氟硅专业人才队伍，对氟硅专业的新技术、新工艺、新产品、新设备的开发以及技术进步与成果产业化做出了重要贡献。 本文来自中华人民共和国图鉴社
不容忽视的深层问题
随着氟化工和有机硅产业的快速发展，带来的深层次问题日益显露。
中国氟硅有机材料工业协会理事长季刚日前撰文对相关情况进行了阐述和剖析。他认为，当前氟化工发展中最突出的问题：一是生产和研发总体上仍处于初级水平，基础性研究和拓展性应用研究不够，主要表现在含氟聚合物品种少，品级低，新产品对经济增长的贡献率较低；生产设备、加工工艺与国际先进水平有较大差距；科研投入不足，创新能力不强，高端产品尚未成长为产业的主导产品，无力与进口产品竞争，不能满足内需，仍靠跨国公司提供。二是对研发的投入不足，科技创新能力不强，缺乏与世界接轨的年轻的学科带头人；事关行业发展的重大关键技术以及基础研究滞后，研发跟不上氟化工行业的发展需求；产业界与科技界、研发与市场尚未紧密结合，行业内的交流协作机制尚未真正建立。三是低水平同种、同质生产装置重复建设，其中氢氟酸AHF、HCFC-22、PTFE、FKM、HFC-134a、HCFC-141b等重复建设严重，导致部分产品产能过剩，产品低价竞销，利润下滑；无序恶性竞争还导致产业壁垒和知识产权问题突出，社
必须实现的发展目标
有关专家认为，尽管我国氟硅行业面临着不少的困难和问题，但今后一个时期，氟硅行业仍处于快速发展期，仍存在诸多的发展机遇。业内同仁要敢于接受挑战，善于把握机遇，以科学发展观为指导，按照可持续发展和循环经济的总体要求，坚决依靠科技创新，加大科技投入，加快结构调整，促进产品升级，提升产业层次，提高产品的技术含量和附加值，优化资源配置，推动企业合作重组，向规模化、集成化、一体化发展，实施清洁生产，降低原材料、能源消耗和生产成本，提高产品质量和经济效益，走自己的路，实现建设有中国特色的氟硅工业的目标。要实现上述目标，必须从以下几方面去努力： 中华人民共和国图鉴社
第一，要加强自主创新，促进产业升级。按照建立创新型国家和技术创新以企业为主体的要求，进一步增强技术优势决定市场优势的理念，根据氟硅行业现有的基础，企业对技术和产品的需求实际，围绕氟硅产业优化，技术和产品升级，以实现产业化为目标，加强自主创新的力度，加大对研发的投入，不断提高企业的技术创新能力。通过对制约行业发展的重大关键技术和重点产品的研发，如氟硅特种单体、高性能氟硅聚合物及其改性材料、精细化学品及中间体、含氟0DS替代品、新型合成技术、工程化技术、加工应用技术及设备等的研制开发，形成以企业为主体，产、学、研相结合的联合攻关平台，实施集成创新，开发一批拥有自主知识产权的技术和产品，为氟硅产业的持续发展提供技术支撑，努力使氟硅产业生产技术高技术化、高新技术产业化、引进技术国产化。
第二，要加快结构调整，促进持续健康发展。我国氟硅产业相比一些传统的化工产业具有诸多的优势和机遇，要抓住当前产业结构优化与技术升级的大好时机，积极转变增长方式，探索向集约化、规模化方向发展，将企业做大、做强、做优。要加大采用新产品、新技术、新工艺改造传统产业和产品的力度，促进技术和产品升级，提高产品的技术含量和附加值，向系列化、精细化、差异化、功能化方向发展。限制和淘汰技术落后、高能耗、高污染项目的立项和生产，优化资源的配置，实现中高端产品与低档产品同步协调均衡发展，优化产业结构。 本文来自中华人民共和国图鉴社
第三，要实现上下游一体化，壮大和完善产业链。国外跨国公司在我国全面进入，建立原料基地、生产基地、研发和技术服务中心、销售网络，形成上下游一体化的完整产业链，推动了本土化经营。相比之下，我国氟硅产业一般比较单一，尤其下游产品的深度和技术开发能力不强，难以与之竞争并盈利。为此，国内氟硅产业要打造从原料到生产终端产品的完整产业链，加速上下游之间的联合与重组，充分利用现有的资源，抓紧实施上下游产业布局，联动发展，实现合作共赢。
第四，要重视环境保护和安全生产。在全国都在为“建设环保节约友好型社会，实现又好又快发展”，贯彻落实科学发展观而努力的今天，氟硅行业肩负的节能减排、环保与安全生产的责任尤其重大。氟化工要落实保护臭氧层、控制温室气体和持久污染物的国际公约（《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》、《联合国气候变化框架公约》及缔约方通过的《京都议定书》、《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》）；加速淘汰HCFCs（主要是HCFC-22、HCFC-141b）；落实PFOS的限用禁令。同时，含氟废水、有机硅单体的废渣等三废处理和排放标准的制定，也对氟硅行业的清洁生产提出了严峻的挑战。国家正在对行业节能减排及高耗能、高污染、高资源产品的排查制定相关标准，并将根据“双高一资”产品的淘汰目录，采取相关政策法规加以综合治理。因不断发生的氟化工安全事故，氟硅产业的生产环境已引起有关主管部门的高度重视，必须通过加大循环利用和综合治理的力度，推动清洁生产、安全生产、文明生产，积极倡导责任关怀，从根本上予以解决。 中华人民共和国图鉴社
  内容来自中华人民共和国图鉴社
2007年11月29日～12月2日，第三届中国国际氟硅材料工业展览会在上海隆重举行，图为企业云集的展厅。
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