我国农药行业节能减排综合分析及建议

【前言】我国农药行业节能减排综合分析及建议由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。目前我国已有近40 家涉及农药领域的上市公司。2000 年我国尚无一家农药生产企业销售额超过10 亿元， 而2010 年销售额超过10 亿元的大型农药企业集团已有8 家。 1.3 产业集聚度逐步提高 我国农药生产主要集中在江苏、浙江和山东，但在这几个省内也比较分散， 沿江、沿...

1 我国农药行业概况

1.1 生产能力增长迅速

我国农药工业经过多年的发展， 现已形成了包括科研开发、原药生产和制剂加工、原材料及中间体配套的较为完整的农药工业体系， 现有农药生产企业1 800 多家（获得工业生产管理部门核准的合法农药生产企业）， 其中原药生产企业500 多家， 全行业从业人员达16 万人。自20 世纪90 年代以后， 我国农药工业发展迅速。2010年全国农药产量达到234.2 万吨， 可生产500 多个品种， 常年生产300 多个品种。2010 年农药工业实现现价总产值1 644 亿元， 实现销售收入1 589.6 亿元， 实现利润超过100 亿元， 资产总额1 247 亿元。目前， 我国已成为非专利农药生产大国， 产量处于世界前列， 基本满足国内农业生产及相关部门的需求， 还有一定量的出口。

1.2 产业结构不断优化升级

近年来， 在国家产业政策的引导下， 农药企业准入门槛不断提高， 新建农药生产企业规模不断扩大。同时， 随着环保、安全的要求日益严格，以及市场竞争日趋激烈， 推动了农药企业兼并重组、股份制改造的步伐， 企业规模不断壮大。行业外资本的注入， 加快了产业结构的优化升级，例如中国中化集团公司重组了沈阳化工研究院，并通过其上市公司中化国际（控股） 股份有限公司成为南通江山农药化工股份有限公司第一大股东； 中化集团公司整合了沙隆达集团公司、佳木斯黑龙农药化工股份有限公司、江苏安邦电化有限公司、山东大成化工集团有限公司等。行业内的整合也在不断发展， 例如浙江新安化工集团股份有限公司兼并了江苏镇江江南化工厂和宁夏三喜科技有限公司， 使其主营品种—草甘膦的产能稳居国内首位并进一步扩大了农药生产领域；江苏苏化集团有限公司注资控股江苏省新沂农药有限公司， 组建了江苏蓝丰生物化工股份有限公司； 江苏天容集团股份有限公司兼并了江苏绿利来股份有限公司； 利尔化学股份有限公司控股江苏快达农化股份有限公司， 加快了向沿海发展的步伐； 深圳诺普信农化有限公司在全国各地收购了一批制剂加工企业之后， 又入股江苏常隆化工股份有限公司， 使其经营范围向原药生产领域拓展。通过一系列的兼并、重组， 优势企业的实力进一步加强， 例如： 中国中化集团公司重组沈阳化工研究院之后， 投入大量资金， 使该院的农药开发和生产能力大大增强， 农药安全评价中心的建设加速， 即将建成获得国际认证的GLP 实验室， 为我国农药真正走向国际市场提供有力的技术支撑。江苏苏化集团有限公司原生产厂址在苏州市运河边， 随着环保压力的增加， 已经没有了生存空间， 在兼并江苏新沂农药有限公司并组建江苏蓝丰生物化工股份有限公司后， 不仅获得了新的生存空间， 还为今后的发展奠定了坚实的基础。天容集团兼并了绿利来公司之后， 经营范围从原有的沙蚕毒系列杀虫剂和磺酰脲类除草剂扩大到酰胺类和杂环类除草剂， 进一步增强了企业的实力。

目前我国已有近40 家涉及农药领域的上市公司。2000 年我国尚无一家农药生产企业销售额超过10 亿元， 而2010 年销售额超过10 亿元的大型农药企业集团已有8 家。

1.3 产业集聚度逐步提高

我国农药生产主要集中在江苏、浙江和山东，但在这几个省内也比较分散， 沿江、沿海的几个城市均有农药生产企业， 有的企业位于环境敏感区域。随着环境保护的压力增加， 沿海省市对污染比较严重的行业进行了整顿， 特别是浙江和苏南， 大批不符合要求的企业被关闭， 许多农药企业搬迁到工业聚集区或专业工业园区， 产业集聚度逐步提高。中国农药工业协会于2005 年8 月和2006 年1 月分别与江苏如东和山东潍坊共同成立了南、北两个中国农药工业产业园， 其中如东产业园已入驻企业130 多家， 潍坊产业园已入驻企业50 多家。这两个产业园实现了水、电、蒸汽等公用工程集中供应和“三废” 集中处理， 一些企业间建立了中间体、原药和制剂加工的上下游协作关系， 做到了资源的充分利用， 产业集聚的优势已经开始显现。

2 行业节能减排效益分析

农药行业属于传统的精细化工行业， 除个别品种（主要是生物发酵产品， 如阿维菌素和井冈霉素） 外， 能耗一般较低， 但污染物的产生量大、种类多、处理难度高， 因此， 农药行业的重点在减排工作， 减排工作的重点是源头治理、其次是末端治理， 源头治理的重点是改变工艺和改进生产技术。

农药生产的特点之一是， 生产工艺一般比较长， 最少的有三四步， 多的可达十几步化学反应；所用的原材料、溶剂、催化剂的种类很多， 反应步骤多的产品收率只有40％左右， 个别甚至更低；大量未反应完的原料、中间体和副反应产物进入废水和废渣中， 往往很难处理； 一些溶剂和气体排入大气， 会对环境产生影响。因此， 提高收率、降低消耗、减少排放是“三废” 处理的关键。近年来， 农药行业在改进工艺路线和生产技术方面加大了投入， 也取得了初步成绩。

2.1 采用新工艺

乙草胺是我国酰胺类除草剂最主要的一个品种， 其年产量超过10 万吨， 生产工艺主要采用的是酰氯法工艺路线： 以2-甲基6-乙基苯胺为主要原料， 经酰化、醚化、合成三步反应得到乙草胺。

近年来， 在科研单位和企业的共同努力下， 开发了新的甲叉法工艺： 以2-甲基6-乙基苯胺为主要原料， 经加成脱水、加成、缩合脱水三步反应得到乙草胺。甲叉法与酰氯法相比， 其污染物的产生量和COD 均下降很多， 大大地减轻了对环境的污染。甲叉法与酰氯法污染物产生量比较见表1。

该工艺可在其他酰胺类除草剂的生产中推广采用， 如甲草胺、丁草胺和丙草胺等。

2.2 改进生产技术

我国绝大部分品种是仿制的过期外国专利品种， 部分根据国内具体情况加以改变。近年来，在科研单位和企业的共同努力下， 开发了一批中间体和农药生产的新技术， 实现了清洁生产。

2.2.1 O,O-二乙基硫代磷酰氯（简称乙基氯化物）

乙基氯化物是有机磷农药的重要中间体， 其下游产品是毒死蜱、三唑磷、辛硫磷、二嗪磷和喹硫磷等。这些品种是我国杀虫剂的骨干品种，乙基氯化物的消耗量在数万吨。多年来， 许多生产企业一直非常关注该产品的生产， 生产工艺不断改进。传统的生产方法会产生大量的含硫废水，难于处理， 造成环境污染。乙基氯化物清洁生产工艺技术通过使用高效催化剂， 提高合成转化率和选择性， 减少副反应， 提高原料利用率， 降低氯气单耗， 消除氯化钠和硫酸钠副产物； 采用无溶剂反应体系， 合成过程不产生工艺废水； 硫磺提纯技术创新， 得到高品质结晶硫磺， 彻底消除硫磺渣废固。

2.2.2 毒死蜱

毒死蜱是我国及全球有机磷杀虫剂销售额领先的品种， 也是我国高毒有机磷杀虫剂替代的首选品种之一。目前， 国内普遍采用的是以三氯乙酰氯和丙烯腈为原料， 经加成、环化、碱解处理三步反应得到三氯吡啶醇钠， 再与乙基氯化物的缩合得到毒死蜱的工艺路线， 采用的是溶剂法或半溶剂法。最新开发的新生产技术采用的是水法合成技术， 与原技术相比， 降低了原材料消耗和“三废” 排放量， 实现了清洁生产。毒死蜱水相法和溶剂法排放比较详见表2。

2.2.3 采用清洁生产工艺

拟除虫菊酯类杀虫剂是国内杀虫剂重要的一大类品种， 所有卫生用杀虫剂的配方中都含有此类杀虫剂。菊酯类杀虫剂的合成工艺一般都比较长、化学反应较多， 所用原料以及副产污染物也较多， 污水处理难度大， 因此采用清洁生产工艺的重要性尤为突出。在企业和科研单位的共同努力下， 开发了菊酯类农药的清洁生产工艺。该工艺采用各种物理化学手段， 尽可能地回收了各步反应中可回收、利用原料、中间体和溶剂。以每吨产品计： 可处理0.5吨酰氯化尾气， 4.9m3 甲醇废水， 0.7m3 吡啶废水，3.9 m3 THF 废水， 0.4m3 三乙胺废水， 得到盐酸0.5 吨， 亚硫酸钠0.5吨， 精制甲醇0.56吨， 精制吡啶0.3吨， 精制THF0.06吨和一些精制三乙胺。整个系统运行成本费用约2232万元／ 年， 产生直接经济效益4182 万元／ 年。

2.3 采用新型催化剂，实现定向合成技术

许多农药品种存在手性或旋光异构体， 特别是拟除虫菊酯类杀虫剂（有的多达8 个）、含氟二苯醚类和酰胺类除草剂中， 这种异构体更多。采用传统的化学合成方法得到的产品往往是多种异构体的混合物， 其中只有一种或两种异构体有药效， 其他大多数是无效体。为了提高药效、减少施药量， 需要采用各种化学-物理方法对中间体进行拆分、消旋或转位， 需要消耗多种化工原料，产生大量难以处理的污染物， 对环境造成较大的影响。近年来， 国内开发了定向合成技术， 采用特种催化剂和控制技术， 实现了定向合成， 避开了复杂的拆分、消旋或转位过程， 得到高单一体产品， 大大减少了原料消耗和污染物的产生， 减轻了对环境的影响。如， 不对称催化合成精异丙甲草胺技术， 采用了超高效不对称加氢催化剂，有效地抑制了无效异构体的生成， 使产品有效异构体含量达到国际先进水平。该技术的应用使原料利用率提高了60%， 所得单一异构体的活性是混合体的1.7 倍。该工艺所得产品成本是传统的拆分工艺的20%。

2.4 副产物回收及后处理

2.4.1 草甘膦

该产品是世界农药市场上销售额最高的农药品种， 也是我国出口量最大的品种。该品种主要有两种合成工艺， 一是甘氨酸法， 另一个是亚氨基二乙酸（IDA） 法。甘氨酸法是国内采用较多的工艺路线， 生产过程中有相当多的副产氯甲烷，如果不加以回收会对环境产生较大的影响， 也是对资源的浪费。浙江新安公司开发了回收氯甲烷的新方法， 并获得了国家专利。回收的氯甲烷可用于有机硅、甲基纤维素等重要化工产品的生产。我国甘氨酸路线草甘膦年总产量约24万吨， 氯甲烷回收量可达12万吨 （按照草甘膦氯甲烷回收率500千克／ 吨计）， 氯甲烷价格按2700元／吨 计， 每吨氯甲烷回收成本仅几百元， 推广后效益可达2.8亿元／ 年， 同时改善了操作环境， 实现了资源综合利用。此外， 有机硅生产的副产盐酸又可以用于草甘膦的生产， 实现了氯元素的循环利用。

2.4.2 二苯醚类除草剂

该产品是我国重要的一类除草剂。其生产过程中产生大量的废酸以及高浓度残渣， 处理难度较大。近年来开发的后处理技术， 采用特殊的催化剂和溶剂以及精馏技术， 回收未反应完全的原料和可利用的中间体。一台2000 吨/年 装置每年可回收三乙胺720吨、三氟羧草醚130吨、95%的浓硫酸5800吨， 实现经济效益3516.5万元， 减排COD 19.7吨， 减排SS 0.4吨， 减排氨氮1.4吨， 减排固废400吨。

3 农药行业节能减排存在的关键问题

3.1 重视新产品开发，忽视“三废”处理方法的研究

目前， 国内有多个科研单位和大专院校参与农药创制和仿制品种的合成工艺开发， 在研究过程中主要注意力都集中在打通工艺流程、优化反应条件、降低物耗、提高纯度等工作， 而对所产生“三废” 的处理研究并不重视， 经常是在实际生产中出现了环保问题才开始研究。

3.2 注重末端治理，对源头处理技术缺乏研究

随着环境保护压力的不断增加， 越来越多的农药生产企业开始注重“三废” 处理， 并逐步加大了“三废” 处理的投入， 或者与科研单位合作进行“三废” 处理技术的研究。目前， 绝大多数研究重点是如何处理现有污染物， 而较少研究如何减少污染物的产生技术。上面举例中的新工艺、新技术的研究初衷还是如何降低消耗、提高收率和降低生产成本， 只不过同时起到了降低污染物产生的效果。

3.3 法规标准制定滞后

环境保护管理部门制定了一系列清洁生产标准、污染物排放标准， 严格规范了各行业的清洁生产和污染物排放， 对改善环境起到了非常重要的作用。但针对农药生产特点的标准只有两个，就是于2009 年颁布的《杂环类农药工业水污染物排放标准》， 《有机磷农药行业清洁生产评价指标体系》。在2008 年11 月第二次征求意见后， 至今没有正式颁布。目前， 环境保护部重新启动了相关农药生产的水污染物排放标准的制定工作。

4 行业节能减排的发展建议

4.1 加快制定相关法规和标准

环境保护管理部门拟定了关于农药生产的一系列清洁生产标准、污染物排放标准的制定计划，按照化学结构将农药分为十大类制定污染物排放标准、制定主要农药类别的清洁生产评价指标体系。这些标准和评价体系的制定将有力推动农药行业降低污染物排放、提高“三废” 治理水平。

但是， 这项工作进展缓慢， 建议有关管理部门加大力度， 加快进程， 使农药行业的节能减排工作有章可循， 有法可依。

4.2 加大投入，开发特征污染因子的处理技术

农药生产所产生的污染物的特点是种类多、处理难度大， 特别是高浓度、高含盐， 难处理的废水量较大， 目前大多数企业采用的是通用型处理技术， 难以做到达标排放。对这些污染物予以分别处理后再进入集中污水处理装置是行之有效的方法。目前， 对这些特征污染因子处理技术的开发相对滞后， 无法实现源头治理的目的。应由有关部门或行业协会牵头， 组织企业、科研单位或大专院校联合攻关， 国家、地方和企业共同投入， 开发特征污染因子的处理技术。

4.3 政策引导，促进节能减排工作

建议国家制定相关政策， 如环境经济政策、产业发展政策、绿色出口政策等， 鼓励和引导企业采用新工艺、新装备、新材料， 发展新型环保型农药品种和新剂型、新制剂。

（摘编自《化学工业》2011.9）