磷肥行业清洁生产评价指标体系编制说明.docx

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磷肥行业清洁生产评价指标体系编制说明

肥料制造业（磷肥）

清洁生产评价指标体系

编制说明

（送审稿）

《肥料制造业（磷肥）清洁生产评价指标体系》编制组

二○一八年六月

1前言

1.1项目背景

为贯彻落实《清洁生产促进法》（2012年修正案），满足行业推行清洁生产的迫切需求，加快形成统一规范的清洁生产评价指标体系文件。

国家发展改革委会同生态环境部、工业和信息化部提出要加快清洁生产评价指标体系修编整合工作，指导重点行业推行清洁生产。

按照国家发展改革委办公厅《关于清洁生产评价指体系整合修编方案及工作分工的通知》（发改办环资[2013]1907号）的要求，对已发布的和正在编制的清洁生产标准或评价指标体系进行整合修编。

中国石油和化学工业联合会受发改委、工信部、生态环境部等国家部委的委托，组织对石油和化工行业清洁生产评价指标体系的整合修编工作。

中国磷复肥工业协会按照中国石油和化学工业联合会《关于加快编制清洁生产评价指标体系的通知》（中石化联质发[2013]258号）的要求，承担了“肥料制造业（磷肥）清洁生产评价指标体系”的编制任务。

为完成上述任务协会成立了指标体系编制工作小组，制订指标体系编制工作计划，组织开展指标体系编制工作。

计划于2017年12月31日前完成肥料制造业（磷肥）清洁生产评价指标体系文本及编写说明等编制工作。

1.2指标体系编制的必要性

生态环境是关系党的使命宗旨的重大政治问题，也是关系民生的重大社会问题。

清洁生产是实施可持续发展战略的重要组成部分，是实现经济和生态环境协调发展的一项重要措施。

它以提高资源能源利用率、减少污染物产生量为目标，从源头抓起，实行生产全过程的污染控制，把污染物最大限度地消灭在生产过程中，既有环境效益，又有经济效益，是工业污染防治的最佳模式。

近年来，许多工业企业积极推行清洁生产方面，在节能、降耗、减污、增效方面取得了很好的效果。

为加快形成统一、系统、规范的清洁生产技术支撑文件体系，促进行业清洁生产深入开展，有必要对原编制的清洁生产评价指标体系进行整合修编，结合当前形势发展的需求，整合、深化原有的清洁生产标准和评价指标体系的相关内容，修编完善清洁生产评价指标体系。

中国磷复肥工业协会通过函调和实地调研，收集了相关产品的大量数据，经过筛选梳理，并依据相关标准、规范和要求编制初稿，广泛征求磷肥行业专家、企业意见，并在部分企业进行测算的基础上，于2017年11月完成《肥料制造业（磷肥）清洁生产评价指标体系（送审稿）》（以下简称“指标体系”）。

本指标体系用于评价磷肥生产企业清洁生产水平，为企业开展清洁生产提供技术支持和导向，促进国内磷肥行业的清洁生产。

1.3指标体系编制的主要依据

本指标体系编制主要依据以下文件：

（1）《清洁生产评价指标体系编制通则》（试行稿）——国家发展改革委、环境保护部、工业和信息化部，2013年6月5日；

（2）《关于启动清洁生产评价指标体系编制工作的通知》——中国环科院清洁生产与循环经济研究中心，2013年9月3日；

（3）《关于加快编制清洁生产评价指标体系的通知》——中石化联质发[2013]258号，2013年9月9日。

2磷肥行业概况

2.1磷肥产品特性

磷肥是一种以磷元素为主要养分的肥料，它与氮肥、钾肥是作物生长的三大营养元素。

磷肥工业是关乎我国农业、资源、能源和环境的重要产业之一，在我国国民经济中占有重要地位。

我国是一个拥有13亿多人口的大国，人均耕地不足1.5亩，仅为世界人均占有量的三分之一，用占世界9%的耕地需养活占世界22%的人口，就必须大幅度提高单位面积产量，施用化肥在全世界都是最快、最有效、最重要的增产措施。

据联合国粮农组织（FAO）统计，化肥的增产作用占到农作物产量的60%以上。

中国化肥试验网试验结果表明，施用化肥对我国粮食产量的贡献率为40.8%。

因此作为重要化肥之一的磷肥工业在保障国家粮食安全、促进国民经济发展和社会稳定等方面起着举足轻重的作用。

2.2磷肥行业概况

我国磷肥工业经历50多年的发展历程，特别是近十几年高浓度磷复肥的飞速发展，产品和产量已实现自给有余，2005年磷肥产量超过美国，居世界第一位，2007年从磷肥净进口国成为磷肥净出口国。

目前磷肥产品品种基本齐全，产品结构更趋合理，产业集中度显著提高，技术装备水平不断优化，资源利用水平不断提高，已形成设计、科研、设备制造、施工安装、生产、销售、农化服务等一整套完整的工业体系。

高浓度磷复肥装置的国产化、大型化工作取得了突破性进展，目前“836”（年产80万吨硫酸、30万吨磷酸、60万吨磷铵）系统装置基本上实现了自主化、国产化，达到了世界先进水平，装置投资大幅度降低，国际市场竞争力不断增强。

磷肥行业在快速发展的同时，也暴露出了不少问题，有的是长期遗留的结构性问题，如行业产能过剩导致的恶性竞争、企业效益普遍低下，磷石膏的大量堆存造成的潜在环境污染风险和社会疑虑，企业社会责任和环保意识不强等，这些问题已严重影响到行业可持续健康发展。

2.2.1我国磷肥产能

据协会统计，截止到2016年底，我国磷肥总产能为2470万吨P2O5，而近年来农业对磷肥产品的需求量基本保持在1200-1300万吨P2O5，磷肥产能过剩近1000万吨P2O5。

其中磷酸二铵实物产能为2190万吨，国内需求量仅为800-900万吨；磷酸一铵实物产能为1815万吨，国内需求量仅为800-900万吨。

随着市场化进程的加快和产业竞争的升级，部分过剩产能将被淘汰。

2.2.2磷肥产量及产品结构

磷肥主要产品有磷酸二铵、磷酸一铵、复混肥料（复合肥料）、重过磷酸钙、硝酸磷肥等高浓度产品和过磷酸钙、钙镁磷肥等低浓度产品。

经协会核实，2016年全国磷肥产量1662万吨（折100%P2O5，下同），同比下降7.4%，约占世界磷肥产量的37.4%。

其中，高浓度磷复肥产量1544万吨，同比下降7.1%，占磷肥总产量的93%；其中磷铵（磷酸一铵、磷酸二铵）产量1387.9万吨，同比下降6.4%，占磷肥总产量的83.5%。

低浓度磷肥产量117.9万吨，同比下降11.4%，占磷肥总产量的7.0%。

图12016年我国磷肥产品结构比例图

2016年，磷酸二铵（DAP）实物产量1576.6万吨，同比下降9.7%；磷酸一铵（MAP）实物产量1443.5万吨，同比下降2.6%。

协会汇总复混肥料（复合肥料）（NPK）实物产量4128.1万吨，同比增长4.7%，其中，磷酸基NPK实物产量658.8万吨，同比下降17.1%。

重钙（TSP）实物产量108.1万吨，同比增加1.8%，硝酸磷肥（NP）产量27.4万吨，同比下降22.2%。

表1：

2010-2016年磷肥产量表（单位：

万吨）

年份

磷肥总

产量

（折纯）

高浓度磷

肥产量

（折纯）

低浓度磷

肥产量

（折纯）

DAP

（实物）

MAP

（实物）

磷酸基NPK

（实物）

TSP

（实物）

2010

1582.2

1301.8

280.5

1142.0

1133.6

916.8

169.6

47.2

2011

1641.2

1412.6

228.6

1289.0

1279.5

857.4

189.8

50.3

2012

1693.3

1462.3

231.0

1459.5

1328.4

846.6

106.4

46.7

2013

1649.3

1458.0

191.2

1543.6

1167.6

1039.4

93.8

57.6

2014

1708.8

1551.7

157.0

1553.5

1303.3

1022.0

146.3

38.6

2015

1795.0

1662.0

133.0

1746.8

1481.8

794.6

106.2

37.7

2016

1662.7

1544.4

117.9

1576.6

1443.5

658.8

108.1

27.4

图22007-2016年我国磷肥产量走势图

2016年磷肥表观消费量为1214.2万吨（100%P2O5），同比下降2.5%，其中磷酸二铵表观消费量为899.8万吨（实物），同比下降5.7%。

2016年共进口各种磷复肥21.8万吨（100%P2O5，下同），出口各种磷复肥469.9万吨，国产磷肥已完全可以满足国内农业生产需求。

2.2.3磷肥产业布局及产业集中度

据国家统计局数据，截止2015年底，我国现有规模以上磷复肥生产企业1429家，其中，磷肥生产企业215家，复混肥生产企业1214家。

我国磷肥产量主要集中在云、贵、川、鄂四个磷矿资源产区，在总量中的比重逐年增加，2016年四个磷资源产地省份磷肥产量为1301万吨P2O5，占全国磷肥总量的78.3%。

2016年磷肥产量前五名省份依次为湖北、云南、贵州、四川和安徽。

图32016年磷肥行业产量分布图

磷肥产量（折纯）前十名企业产量合计达到1005.5万吨P2O5，占总产量的60.5%。

磷酸二铵产业集中度较高，产量前十名企业累计产量为1402.3万吨，占该品种总产量的90%。

磷酸一铵产量前十名企业累计产量为875.6万吨，占该品种总产量的60.7%。

2.2.4磷肥进出口情况

2016年，受国际粮食价格低位、化肥市场低迷以及主要化肥进口国印度和巴西市场需求下降等影响，我国磷肥出口压力重重、量价齐跌。

据海关统计数据，全年共出口各种磷复肥469.9万吨P2O5，同比下降18.7%；其中，出口磷酸二铵679.8万吨，同比下降18.5%，约占世界贸易量的35%；出口磷酸一铵202.6万吨，同比下降26.1%，约占世界贸易量的18%；出口重钙68.3万吨，同比下降22.1%。

与此同时，全国共进口各种磷复肥21.8万吨P2O5，同比下降22.7%。

全年累计实现净出口448.1万吨P2O5，同比下降18.5%。

图42008-2016年磷肥进出口走势图

2.3磷肥生产工艺

磷肥产品主要有磷酸二铵、磷酸一铵、重过磷酸钙（简称重钙）、硝酸磷肥等高浓度产品和过磷酸钙、钙镁磷肥等低浓度产品，其中高浓度磷肥的技术水平与世界水平相当，总体水平基本达到世界先进水平。

2.3.1磷酸

磷酸是生产磷铵、重钙、复合肥等的主要生产原料之一，硫酸分解磷矿萃取磷酸。

主反应方程式如下：

Ca5F（PO4）3+5H2SO4+5nH2O＝3H3PO4+5CaSO4·nH2O+HF↑

磷酸生产工艺流程示意图如下：

图5磷酸生产工艺流程示意图

湿法磷酸的生产工艺按照副产磷石膏所含结晶水的不同，可分为半水法、二水法、半水-二水法等多种，由于二水法工艺对磷矿的适应性较强、设备材质要求不高，因此我国湿法磷酸生产绝大多数采用的都是二水法工艺。

2.3.2磷铵

磷酸和氨中和反应生成磷铵（磷酸一铵、磷酸二铵）。

磷铵有传统法和料浆法两种典型的生产工艺。

主反应方程式如下：

磷酸一铵：

H3PO4+NH3＝NH4H2PO4

磷酸二铵：

H3PO4+2NH3＝（NH4）2HPO4

2.3.2.1传统法磷铵生产工艺

传统法磷铵生产工艺是先将硫酸分解磷矿制得的稀磷酸浓缩成浓磷酸，浓磷酸在氨中和反应器中进行氨化，所得氨化料浆再行造粒、干燥制得磷铵。

磷酸二铵的生产多采用传统法。

传统法磷铵生产的工艺流程示意图如下：

图6传统法磷铵生产工艺流程示意图

2.3.2.2料浆法磷铵生产工艺

料浆法制取磷铵是直接用稀磷酸为原料，在氨中和反应器进行氨化，再将中和料浆蒸发浓缩，降低含水量，经喷浆造粒干燥制成粒状磷铵，或喷雾干燥制成粉状磷铵。

磷酸一铵的生产多采用料浆法。

料浆法生产磷酸二铵的工艺是在一次氨中和及料浆浓缩后，浓缩的料浆进入中和反应器进行二次氨中和，然后再送去造粒干燥。

典型的粉状磷酸一铵生产的工艺流程图如下：

图7典型的粉状磷酸一铵生产的工艺流程图

2.3.3重过磷酸钙（简称重钙）

用浓磷酸分解磷矿制得的磷肥即为重钙，生产方法主要有化成法和料浆法，目前广泛使用的是化成法。

主反应方程式如下：

Ca5F（PO4）3+7H3PO4+5H2O＝5Ca（H2PO4）2·H2O+HF

化成法重钙生产工艺是用浓磷酸（48%～54%P2O5）和磷矿粉在混合机内混合并初步反应生成料浆，在化成机内继续反应和固化，然后从化成机卸出转运到仓库内进行熟化。

经过一定时间的熟化期后，产品可以作为粉状肥料直接出售，也可以送去造粒、干燥加工为粒状产品。

料浆法重钙生产工艺是用浓磷酸（38%～42%P2O5）和磷矿粉在反应器内进行化学反应制成料浆,料浆喷入造粒机返料床层反复包裹成粒，经干燥、筛分、破碎、冷却得到重钙产品。

此法与化成法的主要区别是用浓度较低的磷酸和磷矿粉反应，但二次矿须用反应活性较好的磷矿。

化成法重钙生产工艺流程图如下：

图8化成法重钙生产工艺流程图

2.3.4过磷酸钙

过磷酸钙的生产是用硫酸分解磷矿，使磷矿中的难溶性P2O5转化成为容易被植物吸收的水溶性P2O5和少量枸溶性P2O5。

过磷酸钙的主要成分为一水磷酸二氢钙和无水硫酸钙，主反应方程式如下：

2Ca5F（PO4）3+7H2SO4+3H2O＝3Ca（H2PO4）2·H2O+7CaSO4+2HF

过磷酸钙的简要生产过程是：

在混合机内将分别计量过的硫酸与磷矿粉（或磷矿浆）连续地进行混合反应，反应生成的料浆流入化成室并逐渐固化。

然后堆置于熟化库中熟化，并定期翻堆至取样分析结果符合过磷酸钙产品质量标准后作为成品出厂。

过磷酸钙的生产工艺主要有稀酸矿粉法和浓酸矿浆法。

稀酸矿粉法是用浓度为68%～72%的稀硫酸与磷矿粉混合，再经化成、熟化工序制成粉状过磷酸钙。

浓酸矿浆法是以浓硫酸（浓度为93%～98%）与磷矿浆混合，再经化成、熟化工序制成粉状过磷酸钙。

过磷酸钙生产工艺流程图如下：

图9过磷酸钙生产工艺流程图

2.3.5钙镁磷肥

钙镁磷肥是由磷矿与含镁、含硅的熔剂矿物在高温下熔融，熔融体经水淬急冷，而形成一种含有氧化钙、氧化镁、二氧化硅和磷酸盐为主要组成的玻璃态物质。

钙镁磷肥的生产方法依据熔融炉的形式不同可分为高炉法、电炉法、平炉法、旋风炉法。

目前国内全部采用高炉法。

工艺流程：

磷矿、镁硅矿和燃料进入高炉内熔融，熔料从高炉放出后，立即用大量的有压水使其骤然冷却水淬。

水淬后的物料从水淬池捞出堆置、沥水，而后送去干燥，经球磨机研磨至合格细度，包装为成品。

钙镁磷肥生产工艺流程图如下：

图9钙镁磷肥生产工艺流程图

2.4磷肥行业清洁生产现状

2.4.1磷肥行业清洁生产工艺与污染防治技术

2.4.1.1废气的产生磷肥生产过程产生的废气主要来自不同生产工序产生的尾气，通常含有氟化物、氨和颗粒物，一般采用湿式洗涤、干式除尘和干湿结合处理后排放，磷肥行业的废气污染治理是生产工艺的一部分。

对于尾气成分主要为氟化物和颗粒物的生产装置（磷酸、过磷酸钙、重钙等）采取湿式洗涤工艺，以便将尾气中氟化物和颗粒物被洗涤下来，同时副产氟硅酸。

湿式洗涤工艺一般采用多塔多级洗涤工艺，为提高洗涤效率，部分装置还采用文丘里洗涤，多级洗涤后的尾气经除沫后通过烟囱排放。

对于磷肥成品装置的尾气处理，由于尾气来源性质不同，通常对含氨尾气（造粒尾气、干燥尾气）采用湿式洗涤工艺，以便将尾气中氨、氟化物、颗粒物同时洗涤下来，最大限度回收物料。

而部分不含氨或含氨量极少的尾气（冷却尾气和除尘尾气）可采用旋风加布袋除尘工艺，布袋的高效除尘效率，有利于降低尾气污染物排放量。

2.4.1.2废水的产生及处理技术

磷酸生产过程中的废水来源主要是尾气洗涤系统的冲洗水和磷石膏渣场的沉淀水，渣场沉淀水集中流至回水池经回水泵返回生产系统，大部分送到再浆槽及尾气洗涤器循环使用，多余部分排至污水处理站；磷铵生产装置正常生产无废水产生，只有在装置运行发生事故时排放少量废水；过磷酸钙生产装置废水主要来源于尾气吸收系统的冲洗水以及设备、地面的冲洗水；钙镁磷肥装置产生的水淬水、高炉煤气洗涤水经过处理后循环利用。

磷肥行业产生废水的特征污染物主要是氟化物、磷酸盐、悬浮物、pH。

目前废水处理常用的技术有：

一级多槽石灰乳中和熟化法、多级中和多级沉淀一级过滤法、一级中和加一级膜过滤法、二级石灰乳中和-硫酸反滴法、以及二级中和二级沉淀加无阀过滤池处理渣场废水技术等。

2.4.1.3磷石膏综合利用技术

磷石膏由于产生量大，且含有磷、氟等杂质，磷石膏利用是全球性的难题。

随着资源循环利用深入发展以及环保要求不断严格，企业已充分认识到磷石膏利用是困扰行业健康发展的主要瓶颈之一。

在行业内外的共同努力下，攻克了一系列难题，开拓了磷石膏综合利用的渠道，目前主要利用的技术有：

经预处理后煅烧成半水石膏生产系列石膏建材产品、制备水泥缓凝剂、磷石膏制硫酸联产水泥、制备土壤调理剂、以及经处理后用于井下充填和公路水稳层填充物等。

磷石膏年利用率逐年提升、利用量不断增大，2017年我国磷石膏的综合利用率已达38.6%，处于世界领先水平。

2.4.2磷肥行业清洁生产现状

近年来，随着国家节能环保要求的日益严格和企业意识的不断增强，我国磷肥行业节能减排和环境保护工作得到了加强，技术水平有所提升，资源综合利用工作也取得了一定成效，从而使磷肥行业的清洁生产现状有了很大改观。

磷肥不是高耗能产品，主要能源品种为煤、蒸汽和电。

磷肥行业因产品品种不同、磷矿品位不同、生产工艺不同、采用的生产设备不同，其能耗也不尽相同。

当前因能源成本的上涨和企业节能意识的提高，企业越来越重视能源管理，实施余热回收，采用多种节能先进技术和装备，最大限度地利用系统自身的热量，有效地降低了能耗。

目前随着企业环境意识不断提高，环保督察惩处力度的不断加大，磷肥行业排出废水的循环利用得到了加强，既节约了水资源又减少了环境污染，特别是磷铵生产企业在正常运行状况下能做到废水封闭循环，实现废水零排放。

磷肥生产中产生废气的处理技术、设施得到改善和提高，排放的废气基本能达标。

2.5磷肥行业存在的主要问题

在磷肥工业快速发展的同时，也存在着许多不可忽视的的问题：

（1）行业产能过剩严重，企业经济效益低下

我国磷肥产能过剩严重，2016年磷肥行业产能利用率为67.3%，同比下降8.4个百分点；磷酸二铵、一铵国内产能过剩的比例均超过100%，市场竞争处于白热化程度，超出了市场调节的弹性范围，价格出现单边下滑，企业普遍利润下降、亏损面和亏损额增加，生产经营陷入极度困境

（2）部分企业管理水平差，物耗能耗高，磷石膏堆存隐患大

我国磷肥企业中，大型企业管理水平相对较高，管理规范，制度健全，人员素质高，装置自动化水平高，生产控制稳定，各种消耗较低，但还有部分企业尤其是小型企业，现场脏、乱、差，跑冒滴漏现象依然存在，物耗能耗高。

部分企业污水没有做到封闭循环，也没有对氟进行有效的回收利用。

（3）磷石膏大用量利用技术有待突破

磷石膏的综合利用是世界难题，在技术上主要存在以下问题：

部分共性关键技术有待突破；缺乏适用于磷石膏处理量大、附加值高的利用技术和产品路线；更缺乏行业亟需的低能耗、经济适用的磷石膏化学分解技术及装备，很大程度上制约了磷石膏综合利用产业的进一步发展。

（4）行业形势困难，企业资金短缺，投入有限

磷肥行业属微利行业，且多是老企业，负担较重。

近年来，受国际金融危机的长期影响，国际国内需求疲软，产品价格持续走低，行业遭遇前所未有的极度困境，企业生产经营步履维艰，经济效益大幅下滑，企业面临巨大生存压力。

在如此艰难的境况下，企业的第一要务无疑是维持正常的生产经营，保证企业的生存空间，很难有多余的资金去进行技术攻关和技术改进，当前的行业状况非常不利于清洁生产技术的推广应用，清洁生产技术的实施受到资金的严重影响，企业投入有限。

3建立指标体系的原则和依据

3.1原则

建立磷肥行业清洁生产评价指标体系，是推动磷肥生产企业清洁生产向纵深发展和客观、科学地考查企业清洁生产工作进行科学总结、定量考核，进而找出差距、积累经验、推动清洁生产工作持续有效地向前发展。

制订本评价指标的基本原则是：

要能够体现全过程污染预防思想，并基本覆盖生产过程的各个环节。

具体原则如下：

●符合清洁生产思路。

即体现全过程的污染预防，不单纯考虑污染物的末端处理和处置；

●评级指标的基准值设定考虑国际先进水平、国内的现有技术水平和管理水平，并有一定的激励作用；

●注重实用和可操作性，尽量选择磷肥企业生产管理部门和环境管理部门日常采用的指标，以易于企业的理解和掌握；

●满足政府环保主管部门对磷肥企业新扩改建项目环评以及产能置换实施的要求；

●促进现有磷肥企业完善清洁生产长效机制，持续提升企业清洁生产水平要求。

3.2依据

建立本指标体系的依据是国家有关产业发展、技术进步、环境保护政策和化学工业发展规划等有关文件。

这些文件涉及到企业的清洁生产工作，明确了鼓励和限制的技术发展方向，指出了加快和淘汰的内容，并且提出了一些具体指标。

这些均为本指标体系的建立奠定了基础。