歷經環保核查風暴,行業整合風暴之后的福華通達,在訪談中詳細介紹了其完整循環產業鏈,以及在草甘膦、草銨膦等產品開發過程中的資源化集成等技術。我們可以通過這些介紹來理解福華的循環產業發展理念。

請介紹福華從零開始的草甘膦技術創新,以及福華是如何充分利用自身的礦產等基礎原材料資源,打通整個產業鏈？

公司草甘膦生產采用甘氨酸法,關鍵的生產工藝包括合成、水解、副產物及溶劑回收。多年來,公司一直致力于提高草甘膦生產產能并降低生產成本,減少生產過程中的廢棄物產生量和排放量,提高廢棄物的資源化利用率。經過不斷的技術創新和改進,現已形成草甘膦生產裝置及配套設施核心技術,主要有連續水解技術、變壓吸附回收氯甲烷技術、草甘膦母液資源化處理分級回收集成技術、亞磷酸二甲酯強化工藝生產技術、氯乙酸法甘氨酸清潔生產技術等,擁有草甘膦相關核心技術專利30余件。其中,“甘氨酸法草甘膦循環技術開發及產業化研究”和“氯乙酸法制高品質甘氨酸清潔生產技術研發與工業化生產”項目分別于2016年、2019年榮獲四川省科學技術進步獎,從減量化、節能化、資源化利用等方面解決了草甘膦生產成本和“三廢”環境污染問題,形成了完整的循環產業鏈,突顯出整體的成本優勢。

依托樂山的資源優勢,公司擁有儲量達8000萬噸的磷礦、9000萬噸的鹽礦、12萬噸鉛鋅礦金屬以及45萬噸螢石礦。公司積極發揮區位資源優勢,用科技創新提升資源價值,用科技強鏈補鏈,打造垂直一體化循環產業鏈,打造了從鹵水到燒堿到甘氨酸再到草甘膦的垂直一體化循環產業鏈,純外購原料僅有4種,產業對外依賴程度很低,供應鏈穩定。公司將草甘膦作為制造平臺,通過垂直一體化循環產業鏈,生產多達十余種的副產物。以資源的高效利用和循環利用為核心,形成了碳、氯、氫、磷、鈉等元素的循環利用鏈,全產業鏈磷資源的利用率達到99.8%,氯資源利用率達到99.99%以上。

福華在濕法草甘膦生產中,如何變廢為寶,使草甘膦廢水產生收益？

草甘膦母液資源化利用集成技術是一項“膜處理-催化濕式氧化-蒸發濃縮結晶”的集成技術,草甘膦母液經預處理,膜濃縮母液中的總磷,濃縮液進入高溫系統,采用公司自制催化劑及專用設備,進行高溫催化氧化反應,使母液中有機物分解成二氧化碳和水；有機膦化合物轉化成磷酸鹽,有機胺化合物分解成無機氨；氧化液經冷卻結晶、過濾干燥得到十二水磷酸氫二鈉或三聚磷酸鈉；膜處理后稀濾液經除磷工藝,集成膜分離除雜,制備符合燒堿生產標準的精制鹽水,多效膜蒸發濃縮回收氯化鈉固體產品。該技術可最大化實現磷的回收,副產氯化鈉可作為電解生產的化工原材料,同時,還解決了重金屬污染、惡臭等環保問題。“草甘膦母液的資源化處理集成技術”被中國石油化工聯合會列為“石油和化工行業環境保護與清潔生產重點產支撐技術”,獲得中國農藥工業協會“第九屆中國農藥創新貢獻獎”,形成了草甘膦母液處理及含磷廢水處理等10余項專利。

草甘膦母液催化氧化技術作為垂直一體化循環經濟重要一環,其成果廣泛應用在草甘膦產業鏈中,形成了有特色的完整循環利用鏈,資源利用達到最大化,為公司帶來顯著的經濟效益和環保效益。通過對草甘膦母液中“磷”、“鹽”的回收利用,開創了草甘膦產業“磷元素”、“回收氯化鈉”循環經濟模式,從根本上解決了困擾草甘膦行業多年的母液出路問題,實現了草甘膦母液的綜合利用。一方面,降低了廢水中含磷濃度,草甘膦母液中回收鹽得到了充分的利用,同時減少了對環境的影響；另一方面,每年可節約含磷廢水處理成本約13000萬元；提取原粉增加經濟效益4000萬元,處理得到十二水磷酸氫二鈉產品,增加經濟效益約9000萬元,減少生產草甘膦原材料7500萬元,項目環境和經濟效益顯著。

請介紹福華近幾年在草銨膦技術路線方面的研發動向和成果。

目前,全球草銨膦主要有3種產業化生產路線,分別為熱裂解-ACA工藝、鋁法-Strecker工藝、格式-Strecker工藝,這3種工藝在成本、原料、損耗、反應機理、環境友好性和收率方面有較大區別。福華草銨膦生產采用的是鋁法-Strecker工藝,相比于拜耳公司的高溫高壓條件,公司自主開發的合成MDP路線可在常溫常壓條件下合成甲基二氯化磷,反應條件溫和,原材料成本較低。項目以草甘膦副產氯甲烷為原料,采用三元絡合法將氯甲烷、三氯化磷、三氯化鋁絡合后再在催化劑存在下解絡合得到甲基二氯化磷,實現了氯甲烷內部消化,同時拓寬了公司產業鏈。在生產過程中,公司持續對該工藝進行優化和調整,降低生產成本,降低安全環保風險,使工藝技術達到國內先進水平。

在鋁粉合成MDP的工藝中,公司開發了新三步制備MDP的工藝以取代車間老四步工藝,減少了轉位反應步驟,避免了三氯化鋁的使用,縮短工藝流程,減少工藝的廢渣量。新三步工藝在負壓條件下進行,使三氯化磷在汽化時帶走反應產生的熱量,在冷凝器中換熱,避免了產生的絡合物粘附在反應釜壁上導致換熱效率降低,大幅提升了反應效率,且能更精準地控制反應溫度,減少副反應發生,提高反應收率。草銨膦副產廢渣資源化回收,利用廢渣中的磷元素以及鋁元素,將其溶解過濾后分別制成次磷酸鋁和聚合氯化鋁,既解決了廢渣的環保問題,又實現了廢渣的資源化利用,形成產品,增加銷售收入,降低草銨膦生產成本。

通過新三步法制甲基二氯化磷技術改進及副產廢渣綜合利用,形成了相關專利9項,項目副產廢渣量顯著降低,現階段公司草銨膦車間生產運行較穩定。2021年7月,“福華鋁法-Strecker路線草銨膦工藝技術”通過中國農藥工業協會組織的鑒定評審會,與會專家一致認為項目工藝技術達到國內先進水平,具有較強的市場競爭力。