對鴻鶴化工發展新型環保制冷劑的初步研究

何繼平

(昊華鴻鶴化工有限責任公司，四川自貢 643000)

0 前言

昊華鴻鶴化工有限責任公司主要從事“兩堿”和甲烷氯化物、制冷劑的生產。近年來，包括制造業在內的實體經濟融資難度加大，融資成本增高，導致鴻鶴化工經營難度加大，需要憑借多年積淀的人力資源和技術優勢，走創新發展之路，進行產業結構升級。

本文從產業態勢、市場需求、企業能力等方面，對鴻鶴化工發展新型環保制冷劑可行性進行了研究。

1 制冷劑產業現狀及發展分析

1.1 政策走勢

《聯合國氣候變化框架公約的京都議定書》和《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》雙重作用，對制冷空調行業未來的發展走向產生了巨大的影響。

聯合國環境規劃署《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書締約方第十九次會議報告》明確提出了加速淘汰HCFCs的調整案，將于2030年完全淘汰HCFCs的生產與消費。

《臭氧秘書處關于具有高全球升溫潛能值的臭氧消耗物質替代品目前的控制措施、限量和信息匯報要求的報告》指出，氫氟碳化合物制冷劑的混合物R410a是最常用的二氟一氯甲烷(HCFC－22)替代品。

《蒙特利爾議定書》多邊基金執委會第64次會議上批準的《中國工商制冷空調行業HCFCs淘汰管理計劃》，已明確選擇R410a作為現階段HCFC－22的主要替代物之一。

中國家用電器協會計劃85%空調將被改造使用R410a工質，2013年將二氟一氯甲烷生產和消費凍結在基線水平，2015年削減10%，2020年削減35%，2025年削減67.5%，2030年完全淘汰。

《中國氟化工行業“十二五”發展規劃》指出，為積極應對含氫氯氟烴(HCFCs)淘汰和全球變暖對氫氟烴(HFCs)帶來的挑戰，加大對新一代低GWP(消耗臭氧潛能值)的ODS替代品的開發力度，突破關鍵技術，盡早實現產業化。

2011年5月，國家發展和改革委員會印發了《成渝經濟區域規劃》，明確指出川南地區屬“成內渝發展帶”，重點發展包括精細化工在內的6大支柱產業，并將大力促進包括宜賓、瀘州、自貢、內江、樂山的經濟區南部城市群發展。其中，自貢定位于鹽鹵化工、機械制造、新材料、物流配送基地，現代工業城市。

1.2 上下游情況

1.2.1 氫氟酸產品分析

為保護螢石資源，我國從1999年開始對螢石實行出口配額許可制度，從2007年起開征螢石的出口關稅，2010年達15%。工業和信息化部等七部委聯合發布《螢石行業準入標準》，螢石開采配額逐年減少。

2011年3月，國家出臺《氟化氫準入條件》:新建氟化氫生產企業的總規模不得低于5萬t/a，新建氟化氫生產裝置單套生產能力不得低于2萬t/a(資源綜合利用方式生產氟化氫的除外)。

氫氟酸產能沿螢石資源分布，主要分布于福建、江西、浙江等省份，這幾省產能占全國產能的60%以上。

近年來氫氟酸產能急速擴張，隨著國家對氫氟酸和螢石資源政策從緊，氫氟酸供過于求局面不會長期持續，預計價格會繼續上漲，此時尋找適合的氫氟酸資源至關重要。

1.2.2 空調市場分析

2011年我國空調產量占據全球80%，40%以上用于出口，受以下因素影響，預計未來幾年仍將保持年均9%的增速。一是房地產剛性需求;二是三四級市場;三是政策因素。預計空調市場將受益于此政策，迎來新的消費潮。

采用R410a制冷劑的變頻空調比例不斷上升，預計未來將以年均25%增速增長，到2017年預計將維持于80%的水平，這將有力促進新型制冷劑的需求。

1.3 應用情況

目前，中國制冷空調行業HCFCs制冷劑消費量超過16萬t，消費的HCFCs中超過99%是二氟一氯甲烷。行業企業申報HCFCs產品轉換改造項目的匯總數據，大部分申報項目擬采用R410a作為替代制冷劑。

日本無氟空調普及率已高達95%以上。歐洲市場90%以上采用的是R410a新冷媒空調。美國于2010年全面禁用二氟一氯甲烷冷媒。

自2009年起，受環保部外經辦委托，中國家用電器協會規定，計劃淘汰的空調85%將被改造為使用R410a工質。截至目前，美的、格力、海爾等國內空調巨頭已把R410a作為主要新型冷媒。

1.4 裝置與產能情況

新型環保制冷劑R410a短期也存在較大波動，隨著四氯乙烯(PCE)工藝逐漸成熟，預計未來新增產能將以PCE工藝為主，成本將成為競爭關鍵因素。

受政策影響，國內五氟乙烷(HFC－125)年復合增長率達20%。這種增長，一方面是由于二氟一氯甲烷被逐步替代產生，另一方面，變頻空調的增長加速了R410a的需求。從未來幾年消費來看，出口仍是國內產能的重要出路，但隨著國內消費增加，國內銷量將逐步占據主導。

二氟甲烷(HFC－32)同五氟乙烷一樣主要用于混配R410a，其需求同五氟乙烷需求基本一致，主要受變頻空調增長所推動，年復合增長率將達25%，到2020年其需求預計11萬t。

2 鴻鶴化工發展新型環保制冷劑產業的可行性分析

2.1 產業支撐

自貢擁有全國最完整的鹽鹵化工體系，全國最早的甲烷氯化物和西南聯堿生產基地，自貢地區目前氟氯化工產業初具規模，從鹽資源、燒堿、氯、甲烷氯化物(CMS)、制冷劑、氟單體、氟樹脂、氟橡膠，產業鏈基本形成。鴻鶴化工自身也形成了氯堿、甲烷氯化物、四氯乙烯、二氟一氯甲烷等氯、氟化工產業鏈。

2.2 資源

主要原料四氯乙烯、二氯甲烷等為鴻鶴化工自產，成本優勢明顯，產品盈利水平很高。

與自貢距離較近的云南昭通、四川涼山，螢石開采規模在45萬t/a以上;貴州甕福藍天從磷礦副產的氟硅酸中提取氫氟酸，打破了螢石資源的限制。全國磷肥產量可副產氟硅酸若全部用于生產氟化氫，可生產50余萬t無水氟化氫，基本能滿足全國化工用氟化氫。甕福藍天計劃在四川達州、貴州息烽、云南等地建立氫氟酸裝置，這些都將提升自貢地區采購的地緣優勢。

2.3 工藝技術與成本

2.3.1 工藝技術

五氟乙烷生產工藝根據原料不同分為3種:一是以四氯乙烯為原料，二是以四氟乙烯(TFE)為原料，三是以三氯乙烯(或其氟化衍生物)為原料。3種五氟乙烷生產工藝綜合比較見表1。

表1 五氟乙烷生產工藝綜合比較

工藝方案比較四氯乙烯法氣相催化氟化法 液相－氣相催化氟化法 四氟乙烯法 三氯乙烯法缺點氟氯碳化物雜質含量高，產品分離難度高。氣相氟化催化劑成本高。關鍵設備、催化劑需要進口。四氟乙烯成本高，且難以貯存和運輸。首先生成HCFC－133a或HCFC－124、HCFC－123等中間體，工藝長，原料成本較高。適用性 兩步氣相氟化生產五氟乙烷。液相－氣相氟化生產五氟乙烷。已有四氟乙烯裝置，且成本低。 聯產五氟乙烷。

鴻鶴化工能自行生產五氟乙烷的原料四氯乙烯，所采用的四氯乙烯液相反應工藝具有反應溫度低，副反應少，氟氯碳化物雜質含量低，流程短，設備少，投資省，能耗低，裝置運行費用低，操作維護方便等優點。

鴻鶴化工所采用的氣相氟化反應催化劑壽命長，活化、再生周期是國內兩步氣相法的10～18倍。氟化反應轉化率高，約為國內兩步氣相法的2倍，且鴻鶴化工現已掌握相關關鍵技術。

鴻鶴化工擬建項目中的急冷技術、HCl汽提技術、產品精餾技術，是企業熟悉的生產技術和工程技術。從氟化反應機理看，液相反應和氣相反應在一定的工藝條件和各自催化劑作用下，均可生成相應的目的產物。本技術方案第一步采用液相反應，與氣相反應比較，反應更穩定，由于反應溫度低，反應更易得到控制，并且副反應少，中間雜質少;第二步氣相反應與國內的兩步氣相法類似，已有實際生產實踐經驗，可以保證裝置的穩定可靠生產。

2.3.2 成本

假定四氯乙烯價格為5500元/t，三氯乙烯工藝原料成本和四氯乙烯工藝原料成本接近，四氟乙烯工藝原料成本最高。五氟乙烷不同生產工藝原料消耗成本比較見表2。

表2 五氟乙烷不同生產工藝原料消耗成本比較

雖然二氟甲烷門檻相對較低，但由于鴻鶴化工自身的原料優勢和技術優勢，自產二氟甲烷仍然具備一定的成本優勢。

預計二氟甲烷理性價格為2.1萬元/t左右，鴻鶴化工自產二氟甲烷單位成本1.7萬元/t，且鴻鶴化工采用液相法工藝，投資更省;若還能掌控氫氟酸資源，二氟甲烷成本還有下降空間，具備生產二氟甲烷優勢。

2.4 品牌

鴻鶴化工曾擁有“鶴”牌純堿、燒堿、氯化銨3個“中國名牌產品”和“鶴”牌燒堿、氯化銨2個“國家免檢產品”。公司“鶴”牌純堿、燒堿、小蘇打、復混肥料、氯化銨、飼料磷酸氫鈣和“天鶴”牌甲烷氯化物等7個主導產品全部為“四川名牌產品”，其中“鶴”牌農用氯化銨和“天鶴”牌三氯甲烷是“中國石化行業知名品牌產品”。公司“鶴及圖”主商標為“中國馳名商標”。公司誠實守信、合法經營，從1991年至今，連續21年被評為四川省“重合同守信用企業”。

2.5 性能優勢

R410a是一種新型環保制冷劑，由兩種準共沸的混合物二氟甲烷和五氟乙烷各50%組成，主要有氫、氟和碳元素組成，具有穩定、無毒、性能優越等特點。同時由于不含氯元素，故不會與臭氧發生反應，即不會破壞臭氧層。另外，采用新冷媒的空調，工作壓力為普通二氟一氯甲烷空調的1.6倍左右，性能方面也有一定的提高。R410a是目前為止國際公認的用來替代二氟一氯甲烷最合適的的冷媒，并在歐美、日本等國家得到普及。

2.6 政策支持

新型環保制冷劑系《產業結構調整指導目錄》(2011年版)鼓勵類項目，符合《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》、《工業轉型升級規劃(2011－2015年)》、《西部大開發“十二五”規劃》和工業和信息化部《新材料產業“十二五”發展規劃》等一系列產業政策文件精神，R410a系歐美等發達國家推崇的制冷劑。

國家產業政策鼓勵行業發展，氟化工產業鏈和門類體系健全，產品不可替代，市場空間廣闊，履行國際環境公約的各項行動促進氟化工行業健康可持續發展，國際大公司的合資合作推動了技術和產品升級。同時，地方政府為包括鴻鶴化工新型環保制冷劑項目在內的全部搬遷項目提供了土地、礦產等諸多有利政策。

2.7 下游市場區位優勢

根據國內空調企業生產基地分布的情況，鴻鶴化工R410a產品市場布局以重慶、鄭州、武漢為主銷區，廣東、青島、蕪湖為輔助區，國內市場開發目標為4萬t/a。目前，該區域尚未有新型環保制冷劑生產廠家，這為鴻鶴化工發展該產品提供了不可多得的歷史機遇。

3 鴻鶴化工發展新型環保制冷劑產業展望

新型環保制冷劑已在國內發展得如火如荼，受制于多種因素，鴻鶴化工發展該產品一直徘徊不前。既有宏觀環境問題，又有企業自身問題。同時，還應充分考量R410a產品的生命周期、大型制冷設備應用和R29替代競爭等問題。故鴻鶴化工發展該產品不是單純一個項目的問題，需要從多方面進行革新。

3.1 引進管理理念，以市場為導向，搶抓市場，實現業務整合

堅持“有所為、有所不為”的發展方針，強化主業，順勢而為，真正做優做強，“瘦身”輔業，淘汰部分落后裝置，退出部分產業。摒棄盲目追求規模的模式，建立以利潤為中心的全面預算管理體系。與包括美的、格力和海爾在內的戰略性客戶建立供應關系，穩住大市場，建立市場聯盟。

3.2 以產業鏈為紐帶，實現資本聯合重組，增強發展實力

鴻鶴化工目前處于氟化工產業的前段。同樣位于四川省自貢市、作為行業配套的研究機構晨光化工研究設計院已在氟化工的后段取得良好的進展。而處于氟化工中段的新型環保制冷劑，在自貢乃至西南地區尚未產業化。

將氟化工產業的前段、后段進行重組，實現鹽堿與氟氯化工的結合，均往中段走一走，拉通價值鏈，填補以前業務的空白，降低管理成本，發展包括新型環保制冷劑的新產品。

探索項目建設投融資結構，健全優化投資機制，引進戰略投資者，時機成熟時考慮上市，實現無追索或者有限追索，籌足新廠規劃項目所需資金，將促進本地化工產業的良性發展。

3.3 重視技術創新，重塑品牌，增強發展核心競爭力

鴻鶴化工應充分利用鹽鹵、天然氣等資源，采用集成創新的自有知識產權技術，實現聯堿與氯堿循環利用，凸顯資源配置優勢，建設大型化的四氯乙烯、甲烷氯化物聯產裝置，聯合開發五氟乙烷液相反應技術，實現氯資源與氟資源的最佳結合，大力發展環境友好型的新型制冷劑。

3.4 重視人才，用好人才，為企業轉型升級服好務

以新項目建設營運為契機，為保障基地的順利開工與運轉，預先制定并開展人力資源的配置工作與人力資源管理體系的優化。

根據全新的一體化的業務管理模式及與之相匹配的公司管理架構，制定詳細的定崗定編方案，尤其需要精簡管理人員，形成配置方案與到崗計劃。對于目前公司緊缺的各類人才，應制定并盡快實施詳細、可行的人才引進或外腦利用計劃。

展望“十二五”余下的兩三年，既迎來難得的發展機遇，又面臨更加嚴酷的挑戰。我們要緊緊抓住結構調整和技術創新發展的重要機遇期，堅持科學發展、創新發展、低碳發展，以科技進步和自主創新推動結構調整與產業轉型，打造鴻鶴化工升級版，推動和促進鴻鶴化工又好又快發展。