三十年的发展变化,氮肥生产,特别是大氮肥的原料路线发生了巨大变化,以天然气为原料的氮肥生产,从上世纪七十年代末开始,引进之时全部以天然气为原料,到天然气供应矛盾带来了新思路,走出了一条从中国国情出发,不断完善的尿素原料发展路线。伴随这种变化,中国尿素企业的大量需求带来了造气炉的大变化与大发展。这又直接推动了中国的煤化工行业发展。从这个角度看,三十年中国尿素产业的发展,是中国煤化工行业的开路先锋。
上世纪七十年代,毛主席、周总理亲自批示引进建设了13套大化肥装置。1976年6月22日,第一套大化肥装置在四川成都建成投产。上世纪七十年代末至八十年代初,13套装置陆续建成投产。根据当时世界氮肥的实际发展情况,全部以天然气或石脑油为原料的氮肥,被划分于石化下游产品的范畴。这13套大化肥装置中,8套以天然气为原料,分别建设在当时国内天然气资源相对丰富的云南、贵州、四川、辽宁、河北、山东等地。
另外5套装置最初设计也用天然气,但后来因为最初设想的“川气出川”工程因地质变化未能实施,天然气后来被改成用石脑油,与炼油厂结合在一起,分布在湖北、湖南、安徽、南京和广州。
13套大化肥为中国的化肥供应和技术进步作出了很大的贡献。在大氮肥项目,特别是13套大氮肥项目工作过的职工都充满了自豪感,他们说,当年的大化肥企业,是每年国务院春节慰问的重点。
以下是1988年国务院嘉奖大化肥企业时的报道,可以反映出当年大化肥企业在国内的地位和受重视程度:
1988年元旦前夕,国务院副总理田纪云以及陈俊生、吕东、杜润生等领导同志在中南海亲切接见了正在北京开会的全国大化肥厂厂长,对化肥战线广大职工为支援农业作出的重大贡献表示热烈祝贺,并向大化肥厂颁发了奖状……
这些大化肥装置到现在为止,仍是中国化肥工业的主力装置,建厂时间虽较早,但通过改造,技术水平接近上世纪八十年代末九十年代初的水平。2008年6月15日,云天化股份有限公司合成氨装置迎来了装置运行史上的第43个“百日红”,同时也是装置自开车以来实现的第四个安全连续300天运行。时隔6天后,云天化的尿素装置又取得了安全连续运行300天的骄人战绩,实现了装置投产以来的第23个“百日红”。云天化股份有限公司分别在合成氨、尿素生产现场举行了庆祝大会,欢庆这来之不易的成绩。
同时,基于中国煤炭资源丰富的特点,在发展天然气大氮肥的同时,大氮肥的原料路线一直是人们考虑的问题。1990年,鲁南化肥厂第一家引进并建设了美国德士古水煤浆气化示范装置,引起了国内化肥业的高度关注。1993年4月,该厂投资4.7亿元的二期扩建工程投料试车成功,并于1995年达到该装置的设计能力。1992年2月,利用外资引进成套技术设备的陕西渭河化肥厂项目在京签字。这是一套经国务院批准,利用日元贷款引进的大型支农项目,也是“八五”重点建设项目之一。
渭河化肥厂项目利用陕西省煤炭资源丰富的优势,采用当时国际上先进的德士古水煤浆加压气化技术,项目设计规模为年产30万吨合成氨和52万吨尿素。这套大化肥项目符合中国煤炭资源的利用政策和国家开发大西北的发展战略,对促进陕西省和全国煤炭资源的开发利用,发展中国以煤炭为原料的化学工业起到了积极的推动作用。由于项目的特殊地位,当年出席签字仪式的有时任全国人大常委会副委员长的陈慕华和化工部部长顾秀莲。
在渭河化肥厂成功建成投产后,大化肥装置的原料路线引起了更多的关注。同时,由于世界能源价格的变化,国内包括几套大氮肥在内的油头氮肥企业都遇到了很大的困难。原料用不起、产品卖不动,这些油头企业纷纷告急。2000年前后,在原料大幅度涨价、氮肥价格下跌的情况下,油头氮肥企业纷纷停产。2000年5月,大氮肥企业安庆石化启动了“油改煤”项目。
安庆石化化肥装置是上世纪七十年代建成投产的13套大氮肥装置之一,当时油价较低,油头合成氨也是国际合成氨工业发展的主流方向之一,全球以石油为原料的油头化肥一度达到45%的份额,国内也先后上马了20多套大中型油头合成氨装置,生产能力一度占到国内总产能的12%。而随着油价飙升,全球以油为原料的化肥装置经济效益迅速下滑。2002年,国内30万吨油头合成氨企业甚至每年的亏损额达上亿元,国内几乎所有的油头合成氨企业均陷入停产困境。为彻底改变这一局面,中石化首先对5套大型油头合成氨装置进行了“油改煤”改造,用先进的大型气流床煤气化炉改造合成氨原来的油造气装置,其中3套采用了壳牌粉煤气化技术。
对这13套装置,2000年前做的工作主要是节能改造,2000年后主要是原料结构调整。随着能源价格的大幅上涨,与石油、天然气相比,煤炭价格涨幅相对较低。同时,国内煤炭供应相对充足,因此国内大氮肥企业除广石化外,其他以石脑油为原料的装置都改成以煤为原料。
安庆石化等几套大氮肥装置原料系统的改造,不仅启动了国内化肥原料的新一轮改造,还带来了氮肥企业向化工进军和中国煤化工产业的大发展。有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化装置、国产航天炉煤气化技术、灰熔聚流化床粉煤气化等技术、设备纷纷走到前台。中国的氮肥产业,名副其实地成了中国煤化工的技术孵化器。
除了原料从天然气向煤的转变,部分大氮肥装置遇到了原料问题,13套大氮肥装置中起码有两套由于原料问题经历了装置的大迁移。
2006年2月,阿克苏华锦化肥有限责任公司的生产线试生产,这套装置是2002年由广石化捐赠,经辽宁华锦搬迁,最后在新疆成功运行的。这是一场追逐天然气资源的大迁移。经过近4年的立项、报批、拆迁和建设,这一套大氮肥装置在引进30年后,又在西部焕发出第二次青春。2007年,完成了华锦公司下达的年产50万吨尿素的生产任务,实现综合效益2.06亿元、利润1.42亿元,创造了良好的生产经营业绩。
另一套1976年10月在齐鲁石化公司第二化肥厂(山东淄博)建成投产的大氮肥装置,由于受原料短缺的影响,根据中国石化统一安排,2002年11月正式停产。2006年2月中石化决定将该装置迁建四川省达州市天然气能源化工园区。2006年5月开始拆迁,2006年10月正式开工建设,目前项目进入设备安装阶段,计划2009年4月开始投料。