中国三聚氰胺产业发展概况及其前景
摘要：介绍三聚氰胺的工艺、应用领域和发展趋势。
关键词：三聚氰胺，技术，应用领域，发展建议
三聚氰胺又名蜜胺，学名三氨三嗪，分子式C3N6H6，白色单斜晶体，是一种以尿素为原料的重要的氮杂环有机化工中间体，可广泛用于木材加工、塑料、涂料、减水剂、造纸、粘合剂、纺织、皮革、电器、医药、阻燃剂等行业。经过50年的努力，我国开发了自己*的半干法技术，同时还消化吸收了*进的工艺技术和设备，增强了国内三聚氰胺产业的整体实力。目前，我国是世界上三聚氰胺技术zui多的国家，自主开发的三聚氰胺技术已出口国外，并已经成为世界zui大的三聚氰胺基地和出口国，不论是在能力、市场需求还是出口贸易方面，我国三聚氰胺产品在市场均处于强势地位。
预计世界三聚氰胺产业在相当长的时间内仍处于结构调整和优胜劣汰状态；未来我国三聚氰胺产业将在市场显示出越来越强的竞争力；国内的三聚氰胺市场与三聚氰胺的市场一体化过程加速，从而带动三聚氰胺产业的发展和调整。
1 技术
1.1 国外技术
三聚氰胺工艺大多以技术开发公司命名，如德国巴斯夫法（BASF Process）、德国鲁奇法（Lurgi Process）、奥地利林茨化学法（Chemical Linz Process）、美国联合信号化学公司化学法（Allied Signal Chemical）、日本新日产法（Nissan Process）、荷兰斯塔米卡邦法（DSM）等。这些工艺按合成压力不同，可基本划分为高压法（7-10 MPa）、中压法（0.5-1 MPa）和常压法（0.3 MPa以下）3种。目前，世界上技术先进、竞争力较强的工艺主要有日本新日产Nissan高压法、意大利Allied-ETEC高压法、荷兰DSM低压法和德国BASF常压法。
新日产Nissan高压法具有反应不需催化剂、设备体积小、布置紧凑、占地较少、尾气可以直接用尿素系统甲铵液吸收利用、无水分带入等特点，回收技术较经济合理。但是，由于全系统为高压、高温操作，液相运行，故设备腐蚀严重，对材质要求高，装置造价较高。zui终得到三聚氰胺，需经淬冷、汽提、过滤、结晶、干燥等单元操作，流程繁长，设备较多，操作和控制复杂。
意大利Allied-ETEC高压法技术开工率很高，具有工艺成熟可靠、操作运行稳定、成本低、产品质量稳定、装置排放达标、环境污染小等特点。但是，其流程长、设备多、投资大、消耗高、有废水产生，且反应器、高压泵、离心机等许多关键设备还不能国产化。
荷兰DSM低压法工艺与高压法相比，腐蚀不严重，对设备材质无特殊要求，装置占地少，产物捕集*；但其全系统大多为液相操作，故有流程较长、设备多、材质要求高、投资大、操作复杂等缺点。
德国BASF常压法工艺简单、*无水操作、设备少、废水较少、设备材质要求低、投资较省，故得到迅速推广应用，迄今在世界上已建成多套工业装置，总能力达16万t／a。但由于其全系统常压气相操作，因此设备尺寸大、占地较多、易结壁、必须采用蒸汽夹套保温。
由于在工业条件下合成三聚氰胺的收率已接近平衡，所以合成系统将不是今后改进的主要目的。要使整个三聚氰胺的技术经济指标更加优化，必须改进从合成气中分离出三聚氰胺的技术和合理地回收利用副产气体，这样才有可能达到三聚氰胺和尿素能以*方案联合的目的。DSM公司的新型高压法技术已指明世界三聚氰胺技术的工艺发展方向，高压法和低压法的老工艺由于综合能耗偏高，将逐渐退出历史舞台。
1.2 自主技术
我国在20世纪70年代自主开发了干捕再精制尿素法技术，相继在天津、上海、常州等地建厂。1986-1994年，我国开发*代气相淬冷法技术，试验装置先后在南京、山东等地投产。20世纪90年代后，清华大学开发了改良气相淬冷法技术，在此技术的基础上又开发出了节能降耗型气相淬冷工艺，也称第三代气相淬冷技术。与第二代气相淬冷技术相比，其工艺流程及设备都有重大改进，尾气处理更经济合理。该技术已得到德国鲁奇公司的认可，并广泛受到国外三聚氰胺*们的关注。1998年至今，我国自行开发并建成投产了多套碳酸氢铵联产三聚氰胺装置。近年来，我国又开发并实施了联合制碱与三聚氰胺的联产技术。
2 能力
2.1 现状
我国三聚氰胺起步于1958年，规模很小，以双氰胺为原料，采用高压法工艺，年产量仅为100t。20世纪60年代初由苏联提供技术援助，在天津卫津化工厂首先采用双氰胺法制得三聚氰胺，但成本高、劳动强度大、极不稳定、产品质量差。1961年，世界上出现了以尿素为原料三聚氰胺的工艺技术。20世纪70年代后，该工艺得到了迅速的发展和完善。天津卫津化工厂据此经过多次改造，实现了以尿素为原料三聚氰胺。其后，山东、上海、江苏、广东、四川等地又陆续建成了以尿素为原料的常压法装置，规模一般为100-300t／a。进入20世纪70年代末，各地相继建成以尿素为原料的企业，但当时规模仍然较小，大多为300-500t／a，zui大的仅为1000t／a。为满足国内三聚氰胺需求，我国以补偿贸易的方式从荷兰DSM公司成套引进了一套1.2万t／a装置，于1984年在四川化工总厂（现为川化股份有限公司）内建成投产。与国外同类装置相比，该装置的技术经济指标还比较落后。
改革开放以后，我国三聚氰胺的产能、产量和消费量均快速增长。1980-1987年我国三聚氰胺产量年均增长率为22.81%，1987年产量达到1.23万t。自2003年以来，国内三聚氰胺产能、产量的增速更是突飞猛进。2001-2007年国内三聚氰胺产能、产量如表1所示。从表1中可以看出，2004-2006年短短3年中，全国三聚氰胺装置总能力增加近1倍，三聚氰胺产量增加了63.8%，但不少三聚氰胺装置处于停产和半停产状态，2006年开工率仅为68.3%。
中国三聚氰胺产业发展概况及其前景
3 应用领域
我国是世界三聚氰胺需求量增长zui快的地区之一。过去几年中，我国三聚氰胺年需求量增长20%以上，目前国内三聚氰胺的市场消费量为35万-40万t／a，预计在未来几年我国对三聚氰胺消费的年增长率仍将保持在10%-15%以上。除了传统的装饰板、蜜胺餐具、涂料、纺织品整理剂、纸张增强剂、粘合剂和复合地板等应用领域外，水泥减水剂、三聚氰胺阻燃剂、蜜胺泡沫塑料、蜜胺合成纤维等新的应用领域的开拓也将使三聚氰胺的市场容量进一步扩大。
中国三聚氰胺产业发展概况及其前景
3.1 木材加工业
目前，国内三聚氰胺zui重要的应用领域是用于贴面装饰板。装修市场快速发展，带动了三聚氰胺需求量迅猛增长。我国从过去出口三聚氰胺原料和进口三聚氰胺成品，到目前注重三聚氰胺后续产品的开发，如在木材加工的粘合剂、高密度层压板的贴面材料都大量使用三聚氰胺。特别是我国于2002年7月1日正式实施装饰材料控制游离甲醛含量的强制性标准，促使木材加工企业使用三聚氰胺粘合剂，极大地刺激了三聚氰胺在强化木地板方面的消费。*一项，三聚氰胺消费量每年就同比增长了30%以上。
人造板用三聚氰胺占三聚氰胺消费总量的一半，由于城市建设尤其是房地产业的迅速发展，写字楼和住宅装饰材料、门窗、地板、家具、办公用品的需求同步增长，同时由于我国原始森林的禁伐和工业人工林的发展，将推动人造板的高速发展和带动三聚氰胺需求增加。估计目前国内约15万-20万t／a用于木材加工业，占消费总量的50%左右。预计到2010年，国内人造板产量将达4800万㎡，年均增幅超过9%。
3.2 建材行业
蜜胺泡沫塑料具有低的容重和耐腐蚀性，突出的对低频噪音的吸收特性，突出的热稳定性和耐老化性，优良的阻燃低烟和安全环保性以及良好的后加工性。我国城市快速道路噪音扰民的问题已经提到政府的议事日程，在高速公路的隔音降噪、安全性和节能领域，蜜胺泡沫塑料具有极大的市场潜力。蜜胺泡沫塑料能满足对声学性、阻燃防火安全性、材料的功能性和装饰性多方面要求*的运动场馆、音乐厅、医院、学校等公共场所需求。蜜胺泡沫塑料还可用于对机场候机楼、录音室和广播电台的广播大厅进行声学处理。蜜胺泡沫塑料在电热水器、电冰箱、消毒柜等家用电器方面可替代聚苯乙烯、聚氨酯等泡沫塑料。经介电材料浸渍或复合后，可作为无线电波、雷达、微波能的吸收和屏蔽材料，将广泛用于信息产业和军事工业，国内这方面的研究处于起步发展阶段，市场潜力巨大。
此外，目前我国水泥年产量约12亿t，只有不足20%的混凝土中使用外加剂，三聚氰胺用作混凝土减水剂前景十分广阔。建材行业三聚氰胺的年消费量估计在6万-8万t，占消费总量的17.5%左右。
3.3 化纤行业
国内蜜胺纤维技术的开发工作起步较晚。江苏常州新区能源设备厂、天津工业大学等在21世纪初开展了研究蜜胺纤维方面的技术工作，并得到相对“高旦”、“脆性”的蜜胺纤维细丝，在包括树脂体系、纺丝工艺、关键设备等方面在内的蜜胺纤维核心技术已有所突破，并拥有自主的知识产权。北京三嗪兴达化学研究所是国内较早从事蜜胺纤维研究开发工作的单位之一，在蜜胺纤维技术的研究方面已取得显著成果。该所开发出的蜜胺纤维工艺已建成年产量10吨级规模的“单头”纺丝装置，长丝纤维和短切纤维，其纤维的纤度、伸长率、色度、拉伸强度、模量及难燃性、耐热性等主要指标达到和超过国外同类产品指标。以目前掌握的工程技术数据，国内建设一套“多头多位”年产量千吨级蜜胺纤维纺丝工业化实验装置的条件已经具备。
我国已成为世界上纤维产量zui大的国家，世界高性能纤维的产量已经达到十几万t，而我国高性能纤维的产量不足1000t，远远不能满足市场需求，纤维的产品结构急待调整。目前，国内阻燃织物及制品的企业已有100多家，年产数千万米阻燃织物和数百万套服装，一个初具规模的耐高温、阻燃纺织品的产业链已经形成。目前，该领域内的三聚氰胺的应用刚开始起步，消费量还较小。
3.4 出口市场
前几年日本的三聚氰胺商日产化学公司为了进行产品结构调整，多次到我国调研，对当时国内部分规模较大的三聚氰胺厂的产品采样全面分析，结果表明我国的产品质量已接近和达到水平，个别项目甚至超过日本。目前，我国每年有20%-40%的三聚氰胺产品用于出口，主要出口到欧洲、美洲、亚洲和澳大利亚等地区，我国三聚氰胺出口量，2002年为3.94万t，2006年激增至9.36万t，增幅为137.56%。2007年出口势头依然强劲，1-6月份出口量高达7.62万t，同比增长115.41%；但受2007年7月1日起三聚氰胺出口退税率从13%下调为5%的影响，预计下半年三聚氰胺的出口量将比上半年下降10%以上。
3.5 价格走向
3.5.1 国内价格
2007年初，三聚氰胺市场低开低走，受春节影响，下游行业持续低迷，开工率严重不足，用量大幅减少，各都出现不同程度的库存。春节过后，随着企业提高计划，国内供过于求矛盾更加突出，国内三聚氰胺市场价格呈现出明显下滑的态势。上半年，国内各企业出厂价格大多为7800-8200元／t，创5年来新低。但近期国内三聚氰胺市场走势良好，市场交投活跃，出货顺畅，已基本无库存，价格也是呈现继续上涨态势，出厂价均已突破了9000元／t，大多为9300-9800元／t，zui高价达到了11000元／t左右。与9月下旬相比，市场价格上涨了1000-1300元／t，高的超过了1500元/t，是2007年以来上涨幅度zui大的一段时期。同时，三聚氰胺出口价格的上涨幅度也比较大，目前三聚氰胺主流出口价格为1250-1300美元／t，比9月下旬上涨了200美元/t左右。鉴于我国三聚氰胺企业稳定、货源充足，新装置相继建成投产，再加上第三季度又是欧洲的休假期，预计后期国内外三聚氰胺价格将呈现出稳中略有小幅震荡的态势。
3.5.2 价格
从长远发展来看，虽然三聚氰胺的市场需求仍然会保持增长，但是由于能源价格上升，尿素装置的停产，原料和能源的成本增加而三聚氰胺市场价格并没有相应上升。世界主要的三聚氰胺供应商为了维护自己的市场地位，在强化开发新的三聚氰胺工艺以降低成本，如DSM公司近期开发的短流程高压法。同时，世界三聚氰胺*已开始把三聚氰胺装置往世界中东和中美洲等主要的油气产地转移。俄罗斯也在利用其能源优势，寻求德国鲁奇公司提供的先进的三聚氰胺技术，并尽快形成10万t／a的能力。由此可知，未来市场三聚氰胺的价格在相当长的时间内难以提升，国内三聚氰胺的出口有可能缩小。
4 发展趋势和建议
我国三聚氰胺产业已拥有世界居*的能力和技术装备的综合实力，并呈现出深层加工、拓展应用的良好势头。国内合成氨、尿素装置的大型化，为三聚氰胺提供了丰富价廉的原料，成本大为降低，工艺技术日趋成熟，且装置也逐渐连续化和大型化。当前，提高资源和能源的利用率、减少污染物排放、增加效益、实现产业链的有效延伸、推进综合利用和循环经济、建设环境友好型企业是三聚氰胺产业发展方向。国内三聚氰胺产业发展的主要趋势如下。
4.1 装置大型化
目前，国外三聚氰胺的单套装置平均产能为2.56万t／a，zui大产能为12万t／a，并且大多数装置实际产能均已超过设计能力；平均企业规模为4.38万t／a，zui大企业已达到27.5万t／a。而国内单套装置平均设计产能不足0.57万t／a，zui大产能1.5万t／a；企业平均规模为0.85万t／a，zui大规模企业不足7.5万t／a。三聚氰胺在多数国内企业里，属于附属产品，得不到足够的重视，缺乏新技术开发实力。由于国内三聚氰胺产业规模偏小，成本高，在当前煤、电、油、气等原料价格持续高涨的情况下，企业利润空间已被挤压至zui小，迫切需要采用先进的技术，扩大规模，降低成本，提高产品竞争力和企业效益。
4.2 技术水平持续提升
国内三聚氰胺总体的消耗水平较高，主要原因之一是国内机泵、加热炉等配套装备效率低下。虽然部分联产装置的物能消耗已达到*进水平，但是限于联产资源等因素，企业规模难以进一步提高。因此，亟需突破关键技术，提高配套装备技术效率，稳定产品质量。低压法工艺发展前景的是节能降耗型气相淬冷技术，既节能又可以大型化，其尾气可以分离或直接送往尿素装置或联碱装置用作原料。至于消耗和投资均无优势的高压法，虽然运行可靠，质量稳定，但如果工艺技术无重大突破，在日益激烈的国内市场竞争中，其成本难以过关。同时，国内三聚氰胺技术在“三废”治理等环节上还有待于进一步提高和改进。
4.3 回收利用尾气实施循环经济
在国外，由于在工业条件下合成三聚氰胺的收率已接近平衡，所以合成系统将不是今后改进的主要对象。欲使整个三聚氰胺的技术经济指标优越，合理地回收利用副产气体是一个重要的方面，从而达到三聚氰胺和尿素能以*方案联合的目的。利用“联产”新概念来实施循环经济，是近年来三聚氰胺行业发展的新趋势。既可通过与尿素联产，降低三聚氰胺原料成本，又可通过与其他产业形成循环经济产业链，提高尾气的利用价值来降低成本，增强三聚氰胺产业竞争力，这方面的工作国内已经起步。2006年，高压法（意大利Allied-ETEC技术）6.5万t／a、常压法9.0万t／a三聚氰胺产能产生的尾气已实现返回尿素装置处理，14.5万t／a产能产生的尾气用于联产碳酸氢铵，2.2万t／a产能产生的尾气进行氨碳分离处理，2.54万t／a产能产生的尾气用于联产硫酸铵，1.42万t／a产能产生的尾气用于联产纯碱，5.3万t／a产能产生的尾气用于氨水。
4.4 加大下游产品和应用力度
三聚氰胺产品已在国内供过于求，其应用消费仍局限于传统领域。要扭转这种形势，必须加大三聚氰胺下游产品的和应用，推动三聚氰胺产品的深加工，延伸其产业链，拉动新兴领域消费增长。为此，要加大宣传力度，从阻燃、环保和节约能源的角度出发呼吁立法，推进三聚氰胺后续加工产品尽快进入市场。同时，也要在人造板、模塑料、水泥减水剂、蜜胺泡沫塑料和蜜胺合成纤维等方面加快研究开发力度，大力开发新的应用市场，帮助和促进现有企业向深加工方向转型。
4.5 组建企业联合体
国内三聚氰胺企业应尽快建立自己的行业组织，加强行业管理和规划，采取有效的行业管理来控制三聚氰胺盲目和低水平重复建设。建议企业通过重组或其他形式，将业内众多小型企业组建成企业联合体，形成高技术含量、规模化的企业阵营，提升产品档次，培育，增强我国三聚氰胺产品在市场上的竞争力。
