“數(shù)”說工業(yè)化：中國(guó)氮肥工業(yè)是如何發(fā)展起來的？

#用數(shù)字講述中國(guó)的工業(yè)化歷程

化肥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的核心要素之一，化肥工業(yè)是解決吃飯問題的核心產(chǎn)業(yè)。

氮肥是最重要的化肥品種，氮肥產(chǎn)量占化肥產(chǎn)量的六成以上，在氮磷鉀三種主要化肥中是唯一不受資源條件約束的產(chǎn)品。

氮肥的原料來自空氣中的氮?dú)猓a(chǎn)鉀肥、磷肥需要鉀礦、磷礦，氮肥的生產(chǎn)規(guī)模反映的是國(guó)家的制造能力而非資源稟賦。

中國(guó)氮肥產(chǎn)量基本占化肥總產(chǎn)量的70%左右，氮肥生產(chǎn)的第一步是合成氨，合成氨工業(yè)是化肥工業(yè)最重要的子行業(yè)。

中國(guó)氮肥工業(yè)基本上是從零開始發(fā)展起來的，經(jīng)過幾十年的發(fā)展達(dá)到全球第一，為中國(guó)解決吃飯問題做出了重要貢獻(xiàn)。

一、中國(guó)氮肥工業(yè)發(fā)展歷程

圖1：中國(guó)氮肥產(chǎn)量

1950年，中國(guó)的氮肥產(chǎn)量只有1.5萬(wàn)噸，這也是中國(guó)化肥產(chǎn)量的全部。

1950年，中國(guó)的合成氨產(chǎn)量只有1.1萬(wàn)噸，中國(guó)氮肥工業(yè)落后的根源是合成氨生產(chǎn)的落后。

解放前中國(guó)只有三家合成氨生產(chǎn)企業(yè)：分別是大連化工廠、永利南京铔廠和天利氮?dú)夤尽?/p>

大連化工廠前身是滿洲化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社，合成氨的技術(shù)和設(shè)備是日本人購(gòu)買的，合成氨產(chǎn)能為5萬(wàn)噸/年，配套硫銨8萬(wàn)噸/年；

永利南京铔廠是民族資本家范旭東投資建設(shè)的，著名化學(xué)家侯德榜擔(dān)任廠長(zhǎng)。永利南京铔廠是美國(guó)氮?dú)夤驹O(shè)計(jì)，設(shè)備是從美國(guó)采購(gòu)的，合成氨產(chǎn)能為3.3萬(wàn)噸/年。

天利氮?dú)夤镜脑O(shè)備來自杜邦公司的一座合成氨中間試驗(yàn)廠，產(chǎn)能更是低于大連化工廠和永利南京铔廠。

圖2：中國(guó)合成氨產(chǎn)量

中國(guó)僅有的三家合成氨工廠在抗戰(zhàn)時(shí)期和解放戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期都遭到了不同程度的破壞，因此解放后的產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于最初的設(shè)計(jì)產(chǎn)能。

1952年，中國(guó)化學(xué)工業(yè)的主要產(chǎn)品產(chǎn)量都恢復(fù)到或者超過了解放前最高的年產(chǎn)水平，其中合成氨產(chǎn)量是3.8萬(wàn)噸，化肥產(chǎn)量是3.9萬(wàn)噸。

這就是中國(guó)氮肥工業(yè)的基礎(chǔ)，新中國(guó)的氮肥和合成氨工業(yè)就是在這樣的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的！

圖3：氮肥在中國(guó)化肥總產(chǎn)量中的占比

中國(guó)氮肥工業(yè)的大規(guī)模發(fā)展始于蘇聯(lián)的援建，蘇聯(lián)援建的“156項(xiàng)工程”中包括7個(gè)化學(xué)工業(yè)項(xiàng)目，核心是三個(gè)氮肥廠：分別是吉林氮肥廠、太原氮肥廠和蘭州氮肥廠。

蘇聯(lián)援建的三個(gè)氮肥廠都屬于中型氮肥廠，每個(gè)廠的生產(chǎn)規(guī)模都是合成氨5.2萬(wàn)噸/年，硝酸銨9.8萬(wàn)噸/年。

蘇聯(lián)援建的三個(gè)工廠合成氨和化肥的產(chǎn)能共計(jì)15.6萬(wàn)噸和29.4萬(wàn)噸，是1952年中國(guó)合成氨和化肥產(chǎn)量的4.1倍和7.3倍。

蘇聯(lián)援助的合成氨和氮肥技術(shù)是中國(guó)氮肥工業(yè)技術(shù)的起點(diǎn)，中國(guó)也很快掌握了5萬(wàn)噸規(guī)模合成氨的生產(chǎn)技術(shù)，并開始批量建設(shè)相同規(guī)模的氮肥廠。

中國(guó)自主設(shè)計(jì)、設(shè)備國(guó)內(nèi)制造的5萬(wàn)噸合成氨規(guī)模系列氮肥廠如衢州化工廠、吳涇化工、廣州氮肥廠于1963年初相繼投產(chǎn)。

這批我國(guó)自主設(shè)計(jì)和成套國(guó)產(chǎn)裝備建設(shè)的氮肥廠，被行內(nèi)稱為“中型氮肥廠”或“中氮”。

1958年，為快速增加氮肥產(chǎn)量，化學(xué)工業(yè)部提出了興辦小氮肥廠（即“小化肥”）的想法。

小型氮肥廠生產(chǎn)的主要產(chǎn)品是碳酸氫銨（碳銨），而不是傳統(tǒng)的硫銨或硝酸銨。

碳酸氫銨生產(chǎn)裝置投資少、建設(shè)周期短，更重要的是不需要使用鉛或不銹鋼材等當(dāng)時(shí)十分稀缺的材料來建設(shè)硫酸或硝酸生產(chǎn)裝置，有助于快速擴(kuò)大中國(guó)的氮肥生產(chǎn)規(guī)模以滿足農(nóng)業(yè)的需求！

1958年初，上海化工研究院和北京化工實(shí)驗(yàn)廠分別建設(shè)了年產(chǎn)2000噸和1萬(wàn)噸的合成氨試驗(yàn)廠，并在1962年先后解決了小氮肥的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性問題。

1969~1978年10年間，全國(guó)建成了小型氮肥廠1225個(gè)，小化肥逐步成為中國(guó)化肥工業(yè)的主力。

到1979年，全國(guó)小型氮肥廠總數(shù)達(dá)到1533個(gè)，當(dāng)年生產(chǎn)合成氨658.4萬(wàn)噸，占全國(guó)合成氨總產(chǎn)量的55.6%。

圖4：中國(guó)化肥產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

1980年，中國(guó)合成氨產(chǎn)量達(dá)到1498萬(wàn)噸，是1960年的34倍；氮肥產(chǎn)量達(dá)到999萬(wàn)噸，是1960年的50倍。

中國(guó)合成氨產(chǎn)量如此顯著的增長(zhǎng)最大來源是小氮肥，其次是以蘇聯(lián)技術(shù)為樣板的中型氮肥廠，然后才是70年代引進(jìn)設(shè)備建設(shè)的大型氮肥廠。

西方發(fā)達(dá)國(guó)家的合成氨生產(chǎn)技術(shù)自50年代以來發(fā)展迅速，且合成氨的原料從煤炭轉(zhuǎn)向石油和天然氣，合成氨單系列裝置的規(guī)模不斷擴(kuò)大，從日產(chǎn)200噸（年產(chǎn)7萬(wàn)噸）增加到了日產(chǎn)1000噸（年產(chǎn)30萬(wàn)噸）以上。

到了70年代，雖然中國(guó)合成氨生產(chǎn)規(guī)模相比解放時(shí)顯著擴(kuò)大，但是合成氨生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍然十分落后。

為了解決中國(guó)的“穿衣和吃飯”問題，黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人決定抓住國(guó)際形勢(shì)的有利變化從國(guó)外引進(jìn)石化和大化肥成套設(shè)備。

在“四三計(jì)劃”引進(jìn)的26個(gè)項(xiàng)目中，年產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨和52萬(wàn)噸尿素的“大化肥”成套設(shè)備引進(jìn)了13套，在“七八計(jì)劃”中又引進(jìn)了4套同等規(guī)模的大化肥裝置。

20世紀(jì)八九十年代，由于農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)化肥的強(qiáng)烈需求，各地又陸續(xù)引進(jìn)了以渣油、塊煤、水煤漿、天然氣為原料的十多套大型合成氨和氮肥裝置。

引進(jìn)這些大化肥成套設(shè)備雖然花費(fèi)了數(shù)十億美元，但這些裝置建成后每年節(jié)省了數(shù)億美元的化肥進(jìn)口費(fèi)用，同時(shí)也通過消化吸收引進(jìn)裝置的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念，對(duì)原有的中小氮肥裝置進(jìn)行大規(guī)模的技術(shù)改造起到了非常重要的指導(dǎo)作用。

2000年中國(guó)合成氨產(chǎn)量增長(zhǎng)至3364萬(wàn)噸，氮肥產(chǎn)量增長(zhǎng)至2398萬(wàn)噸，中國(guó)氮肥生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到全球第一，基本解決了中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)氮肥的需求問題。

依靠引進(jìn)不能根本解決中國(guó)合成氨工業(yè)的發(fā)展問題，只有徹底掌握技術(shù)才能取得產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。

經(jīng)過艱辛的自主研發(fā)，2004年我國(guó)第一套國(guó)產(chǎn)化30萬(wàn)噸/年合成氨裝置在山東華魯恒升投產(chǎn)。

從1972年開始，我國(guó)先后共引進(jìn)了31套大化肥裝置，一直到華魯恒升的這套裝置成功投產(chǎn)后才實(shí)現(xiàn)了大型氮肥裝置的國(guó)產(chǎn)化。

此后我國(guó)合成氨生產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全面突破，徹底在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了趕超。

2010年中國(guó)合成氨產(chǎn)量進(jìn)一步增長(zhǎng)至4965萬(wàn)噸，氮肥產(chǎn)量增長(zhǎng)至4459萬(wàn)噸，中國(guó)合成氨和氮肥產(chǎn)量在世界大幅領(lǐng)先其它國(guó)家。

2020年，中國(guó)合成氨產(chǎn)量增長(zhǎng)至5117萬(wàn)噸，氮肥產(chǎn)量卻減少至3702萬(wàn)噸，標(biāo)志著中國(guó)氮肥工業(yè)完成了擴(kuò)產(chǎn)的歷史使命進(jìn)入結(jié)構(gòu)調(diào)整階段。

2000年后，氮肥成為中國(guó)化肥工業(yè)的重要出口產(chǎn)品，中國(guó)氮肥工業(yè)不僅能夠完全滿足本國(guó)農(nóng)業(yè)的需求，而且有能力大規(guī)模出口。

二、中國(guó)合成氨技術(shù)發(fā)展過程

世界合成氨工業(yè)誕生于20世紀(jì)初，早期主要是為戰(zhàn)爭(zhēng)服務(wù)，合成氨是生產(chǎn)火炸藥工業(yè)的原料。第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，合成氨工業(yè)轉(zhuǎn)向?yàn)檗r(nóng)業(yè)、工業(yè)服務(wù)。

1913年在德國(guó)奧堡巴登苯胺純堿公司建成了一套日產(chǎn)30噸的合成氨裝置，是世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的合成氨生產(chǎn)裝置。

隨著合成氨需求量的增長(zhǎng)、石油工業(yè)的發(fā)展及新工藝新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，合成氨工業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)上發(fā)生了重大變化，合成氨的原料逐步從煤炭轉(zhuǎn)為石油和天然氣。

20世紀(jì)60年代，美國(guó)凱洛格公司首先利用工藝過程的余熱副產(chǎn)高壓蒸汽作為動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了單系列合成氨裝置的大型化，這是合成氨工業(yè)的一次重要突破。

20世紀(jì)70年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于合成氨生產(chǎn)過程，使操作控制產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，生產(chǎn)合成氨的能耗水平大幅下降。

此后大型化、低能耗、清潔生產(chǎn)是合成氨生產(chǎn)技術(shù)和裝置發(fā)展的主要趨勢(shì)，技術(shù)進(jìn)步的主要方向是研制性能更好的催化劑、降低氨合成壓力、開發(fā)新的原料氣凈化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位熱能等。

中國(guó)是從50年代才開始發(fā)展合成氨生產(chǎn)技術(shù)，中國(guó)合成氨工業(yè)發(fā)展過程中主要有三條技術(shù)路線，分別是：中型氮肥技術(shù)、小氮肥技術(shù)和大化肥技術(shù)。

三條技術(shù)路線來源不同，但最終殊途同歸，中國(guó)的科研人員通過持續(xù)的努力追趕上了世界先進(jìn)水平，中國(guó)合成氨工業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模也達(dá)到了全球第一。

圖5：中國(guó)合成氨產(chǎn)量十年增量

（一）中型氮肥技術(shù)

中國(guó)化肥工業(yè)的中型氮肥技術(shù)來源于蘇聯(lián)的援助，蘇聯(lián)援助建設(shè)了三個(gè)年產(chǎn)合成氨5.2萬(wàn)噸的中型氮肥廠。

蘇聯(lián)技術(shù)是中國(guó)合成氨和氮肥技術(shù)的起點(diǎn)，中國(guó)的科研人員很快就掌握了蘇聯(lián)援助的技術(shù)，并在國(guó)內(nèi)建設(shè)了一批中型氮肥廠。

1956年，化工部化工設(shè)計(jì)院在借鑒永利南京铔廠和吉林化肥廠設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上結(jié)合本國(guó)的國(guó)情，自行設(shè)計(jì)合成氨裝置并建設(shè)了四川化工廠。四川化工廠的建成投產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)初步具備自主建設(shè)氮肥廠的能力。

1958年化工部氮肥設(shè)計(jì)院根據(jù)四川化工廠的生產(chǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，以及永利南京铔廠以無煙煤制取合成氨原料氣的工業(yè)化數(shù)據(jù)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，編制了年產(chǎn)5萬(wàn)噸合成氨的定型設(shè)計(jì)。

在此基礎(chǔ)上，中國(guó)開始批量建中型氮肥廠，年產(chǎn)5萬(wàn)噸合成氨規(guī)模的氮肥廠如衢州化工廠、吳涇化工、廣州氮肥廠等于1963年初相繼投產(chǎn)。

這批我國(guó)自有技術(shù)和成套國(guó)產(chǎn)裝備的氮肥廠系列，行內(nèi)稱為“中型氮肥廠”或“中氮”。

1965年，全國(guó)年產(chǎn)5萬(wàn)噸合成氨規(guī)模的氮肥廠達(dá)到15個(gè)，當(dāng)年合成氨產(chǎn)量達(dá)到130萬(wàn)噸以上。

1978年，全國(guó)投產(chǎn)的中型廠由1965年的15個(gè)增加到50個(gè)，當(dāng)年合成氨產(chǎn)量319萬(wàn)噸。

到1983年全國(guó)共建設(shè)了56個(gè)中型氮肥廠，中型氮肥廠年生產(chǎn)合成氨368萬(wàn)噸，占全國(guó)氮肥總產(chǎn)量的22%。

根據(jù)中國(guó)氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)：2005年中氮肥企業(yè)生產(chǎn)合成氨732.7萬(wàn)噸，占合成氨總產(chǎn)量的15.8%；尿素產(chǎn)量742.6萬(wàn)噸，占尿素總產(chǎn)量的17.9%。

中型氮肥技術(shù)是我國(guó)掌握的第一種合成氨生產(chǎn)技術(shù)，建成了相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)能，為中國(guó)化肥產(chǎn)量的增長(zhǎng)做出了重要貢獻(xiàn)！

圖6：中國(guó)氮肥產(chǎn)量十年增量

（二）自主發(fā)展的小型氮肥技術(shù)

化學(xué)工業(yè)部在50年代末就發(fā)現(xiàn)中型氮肥廠的建設(shè)難度高，產(chǎn)能擴(kuò)張速度慢，根本不能滿足中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求！

1958年，在當(dāng)時(shí)提倡搞工業(yè)也要“小土群”的思想指導(dǎo)下，化學(xué)工業(yè)部提出了興辦小氮肥廠的想法。

小型氮肥技術(shù)生產(chǎn)的主要產(chǎn)品是碳酸氫銨（碳銨），碳酸氫銨生產(chǎn)裝置投資少、建設(shè)周期短，而且不需要使用鉛或不銹鋼材等當(dāng)時(shí)十分稀缺的材料，這對(duì)急于擴(kuò)大氮肥產(chǎn)能的中國(guó)來說十分重要。

建設(shè)小型合成氨裝置生產(chǎn)碳酸氫銨在投資、設(shè)備、技術(shù)材料等各方面都十分有吸引力，化學(xué)工業(yè)部開始研發(fā)小型氮肥生產(chǎn)技術(shù)。

1958年3月，侯德榜和化學(xué)工業(yè)部生產(chǎn)司總工程師謝為杰等在上海組織編制了年產(chǎn)2000噸合成氨配8000噸碳酸氫銨裝置（當(dāng)時(shí)稱為縣級(jí)氮肥廠）的設(shè)計(jì)，同年在上海化工研究院建成第一套示范性試驗(yàn)裝置，生產(chǎn)出了第一批碳酸氫銨產(chǎn)品。

1958年初，上海化工研究院和北京化工實(shí)驗(yàn)廠分別建設(shè)了年產(chǎn)2000噸和1萬(wàn)噸的合成氨試驗(yàn)廠。

小型氮肥廠合成氨最初設(shè)計(jì)的年產(chǎn)規(guī)模為800噸、2000噸，經(jīng)過改造后產(chǎn)能可升級(jí)到3000噸、5000噸。

小型氮肥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展并非一帆風(fēng)順，初期也遇到了不少困難，必須實(shí)現(xiàn)：

技術(shù)可行——能夠生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品；

經(jīng)濟(jì)可行——產(chǎn)品的生產(chǎn)成本不能太高。

在科研人員和管理人員的努力下，國(guó)內(nèi)陸續(xù)有多家小氮肥廠順利通過了這兩關(guān)的考驗(yàn)。

江蘇丹陽(yáng)化肥廠采用“碳化法合成氨流程制碳酸氫銨”工藝，先后于1962年、1963年過了“技術(shù)關(guān)”和“經(jīng)濟(jì)關(guān)”，達(dá)到了設(shè)計(jì)水平。

1962年11月，年產(chǎn)2000 噸合成氨的浙江龍山化肥廠和年產(chǎn)800噸合成氨的上海嘉定化肥廠都順利過了經(jīng)濟(jì)關(guān)。

這些小氮肥廠的順利生產(chǎn)證明了小氮肥技術(shù)的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性，小型氮肥裝置經(jīng)過近八年的探索、試點(diǎn)、攻關(guān)和技術(shù)改造，到1965年技術(shù)已漸趨成熟。

1965年能夠正常生產(chǎn)的小氮肥廠達(dá)到87個(gè)，當(dāng)年生產(chǎn)合成氨18.3萬(wàn)噸，占全國(guó)合成氨總產(chǎn)量的12.3%。

小型氮肥廠建設(shè)周期短、設(shè)備容易制造、投資少、便于地方集資興辦，因此縣級(jí)政府成為推動(dòng)小型氮肥廠發(fā)展的主力。

中央政府為增加氮肥的產(chǎn)量也支持小氮肥廠的發(fā)展，國(guó)家安排上海市從1970年起連續(xù)三年每年制造100套小氮肥設(shè)備，對(duì)加快小型氮肥廠的發(fā)展起了很大的作用。

與此同時(shí)，一些有能力自制成套設(shè)備的省、市，對(duì)部分建廠早、條件好的小型廠擇優(yōu)進(jìn)行填平補(bǔ)齊和設(shè)備更新，擴(kuò)大了生產(chǎn)能力。

1969-1978年10年間，全國(guó)建成了小型氮肥廠1225個(gè)。

1979年，全國(guó)小型氮肥廠總數(shù)達(dá)到1533個(gè)，當(dāng)年產(chǎn)氨658.4萬(wàn)噸，占全國(guó)合成氨總產(chǎn)量的55.6%。

小型氮肥廠是特殊時(shí)代的產(chǎn)物，曾經(jīng)發(fā)揮了重要作用。

小化肥（小型合成氨）技術(shù)是特殊時(shí)期特殊時(shí)代背景下的產(chǎn)物，在當(dāng)時(shí)為解決中國(guó)的氮肥供應(yīng)問題做出了貢獻(xiàn)。

但是小化肥技術(shù)不是技術(shù)的主流和發(fā)展方向，我們既要看到它的歷史意義，也要清楚它的歷史局限性！

（三）大型氮肥廠成套設(shè)備引進(jìn)和國(guó)產(chǎn)化

中國(guó)雖然建設(shè)了大量的中型氮肥廠和數(shù)量更多的小型氮肥廠，但是這些企業(yè)生產(chǎn)的氮肥仍然無法滿足農(nóng)業(yè)的需求，70年代化肥與鋼材一樣都是我國(guó)進(jìn)口的大宗商品。

此外，生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展使得我國(guó)合成氨工業(yè)的技術(shù)落后了！不僅合成氨的原料從煤炭轉(zhuǎn)向石油和天然氣，同時(shí)合成氨單系列裝置的規(guī)模增加到了日產(chǎn)1000噸（年產(chǎn)30萬(wàn)噸）以上。

為改變中國(guó)氮肥和合成氨工業(yè)落后的狀況，黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人抓住國(guó)際形勢(shì)的有利變化從國(guó)外引進(jìn)大化肥成套設(shè)備。

在“四三計(jì)劃”中，我國(guó)從美國(guó)、荷蘭、日本、法國(guó)引進(jìn)了13套年產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨和52萬(wàn)噸尿素的成套設(shè)備。其中，以天然氣為原料的10套，以輕油為原料的3套。

在“七八計(jì)劃”中，我國(guó)引進(jìn)了3套以渣油為原料和1套為煤炭為原料的大化肥裝置。

在20世紀(jì)八九十年代，由于農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)化肥的強(qiáng)烈需求，各地又陸續(xù)引進(jìn)了以渣油、塊煤、水煤漿、天然氣為原料的多套大型合成氨和尿素裝置。

引進(jìn)這些大化肥成套設(shè)備雖然花費(fèi)了數(shù)十億美元，但這些裝置建成后每年節(jié)省了數(shù)億美元的化肥進(jìn)口費(fèi)用，同時(shí)也通過消化吸收引進(jìn)裝置的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念，對(duì)原有的中小氮肥裝置進(jìn)行大規(guī)模的技術(shù)改造起到了非常重要的指導(dǎo)作用。

在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)大化肥裝置的同時(shí)，國(guó)內(nèi)也開始逐步對(duì)大化肥裝置進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化。時(shí)任化工部總工程師的陳冠榮提出了“國(guó)產(chǎn)化三步曲”的設(shè)想：

第一步，購(gòu)買國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的軟件包，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)，盡可能采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備；

第二步，消化吸收引進(jìn)技術(shù)，使全部設(shè)備由國(guó)內(nèi)制造，局部改進(jìn)工藝和流程；

第三步，創(chuàng)新，即研究、設(shè)計(jì)、制造一體化，開發(fā)應(yīng)用自己的新技術(shù)。

魯南化肥廠改擴(kuò)建工程和四川化工廠老系統(tǒng)改造工程就是通過這樣的國(guó)產(chǎn)化思路建成的。

1992年，四川化工總廠年產(chǎn)20萬(wàn)噸合成氨國(guó)產(chǎn)化裝置通過國(guó)家驗(yàn)收。

這套裝置除引進(jìn)工藝軟件包合少量設(shè)備外，包括四大關(guān)鍵機(jī)組在內(nèi)的設(shè)備全部實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到82%以上。

這是大型合成氨裝置國(guó)產(chǎn)化的第一步——裝備國(guó)產(chǎn)化，此后還有第二步——設(shè)計(jì)國(guó)產(chǎn)化和第三步——工藝流程國(guó)產(chǎn)化。

2004年山東華魯恒升年產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨國(guó)產(chǎn)化大型裝置投產(chǎn)，這是我國(guó)第一套完全國(guó)產(chǎn)化30萬(wàn)噸/年合成氨裝置。

從1972年開始我國(guó)先后共引進(jìn)了32套大化肥裝置，在華魯恒升的這套裝置成功投產(chǎn)后，才真正實(shí)現(xiàn)了大型合成氨裝置的國(guó)產(chǎn)化。

圖7：中國(guó)尿素凈出口量

2011年魯西化工集團(tuán)完全采用國(guó)產(chǎn)化技術(shù)的大型低壓合成氨項(xiàng)目——年產(chǎn)36 萬(wàn)噸合成氨裝置開車成功并投入生產(chǎn)。

這套以煤為原料的合成氨生產(chǎn)裝置是我國(guó)是第一套完全采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型低壓合成氨裝置，標(biāo)志著我國(guó)全面掌握了大型低壓合成氨的全套自主技術(shù)，結(jié)束了低壓氨合成關(guān)鍵技術(shù)長(zhǎng)期依賴國(guó)外的局面。

中國(guó)石油寧夏石化公司國(guó)產(chǎn)化45 萬(wàn)噸合成氨、80 萬(wàn)噸尿素項(xiàng)目是采用中國(guó)寰球工程有限公司（簡(jiǎn)稱寰球工程公司）自主技術(shù)建設(shè)的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，工藝技術(shù)全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，各項(xiàng)工藝技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平， 擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

該裝置是以天然氣為原料，主要設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到95%以上，具有能耗低、操作簡(jiǎn)單、安全等特點(diǎn)。

2010年后，中國(guó)自主合成氨生產(chǎn)技術(shù)在不同生產(chǎn)原料、不同生產(chǎn)規(guī)模等方面都先后完成了追趕，在生產(chǎn)技術(shù)上達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

正是因?yàn)橹袊?guó)完成了技術(shù)上的追趕，才使得中國(guó)氮肥工業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上擁有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力，才能成為全球主要的氮肥出口國(guó)。

三、全球氮肥工業(yè)格局的演變

圖8：全球氮肥產(chǎn)量

合成氨工業(yè)誕生于20世紀(jì)初，合成氨是氮肥的主要原料，合成氨工業(yè)的發(fā)展是國(guó)際氮肥產(chǎn)量增長(zhǎng)的前提和基礎(chǔ)。

1961年全球氮肥產(chǎn)量還只有1180萬(wàn)噸，到2001年全球氮肥產(chǎn)量已經(jīng)增長(zhǎng)至8570萬(wàn)噸，到2021年更是增長(zhǎng)至1.14億噸。

氮肥在全球化肥產(chǎn)量中的占比在60%以上，正是氮肥產(chǎn)量的增長(zhǎng)促進(jìn)了全球糧食產(chǎn)量的增長(zhǎng)，使得全球人口能夠增長(zhǎng)至80億左右。

圖9：中國(guó)氮肥產(chǎn)量及在全球的占比

中國(guó)氮肥工業(yè)基本上是從零開始發(fā)展起來的，一直到1961年中國(guó)氮肥產(chǎn)量才增長(zhǎng)至17萬(wàn)噸，在全球氮肥產(chǎn)量中的占比只有1.5%。

此后經(jīng)過自力更生建設(shè)的小型和中型氮肥廠，以及70年代引進(jìn)的大型氮肥裝置，到1983年中國(guó)氮肥產(chǎn)量增長(zhǎng)至1109萬(wàn)噸，在全球氮肥產(chǎn)量中的占比上升至17.9%。

中國(guó)合成氨及氮肥產(chǎn)量在80年代就達(dá)到全球第一，主要依靠的自己開發(fā)的小型和中型氮肥生產(chǎn)技術(shù)。

2010年，中國(guó)氮肥產(chǎn)量增長(zhǎng)至4459萬(wàn)噸，在全球氮肥產(chǎn)量中的占比增長(zhǎng)至43.6%，氮肥產(chǎn)量大幅領(lǐng)先全球所有其它國(guó)家。

2000年后，中國(guó)自主研發(fā)了大型合成氨生產(chǎn)技術(shù)，大型合成氨和尿素生產(chǎn)裝置徹底實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，推動(dòng)了氮肥產(chǎn)量的增長(zhǎng)以及氮肥工業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

2000年后中國(guó)氮肥工業(yè)的主要產(chǎn)量來源于大型合成氨和尿素生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)合成氨的能耗水平接近世界先進(jìn)水平。中國(guó)不僅在規(guī)模上實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)先，在生產(chǎn)技術(shù)上同樣達(dá)到全球領(lǐng)先。

中國(guó)氮肥產(chǎn)量在2015年達(dá)到最高的4971萬(wàn)噸的水平，此后由于國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整（氮肥工業(yè)是高耗能行業(yè)），氮肥產(chǎn)量開始逐步減少。

圖10：2000年全球主要氮肥生產(chǎn)國(guó)

2000年，全球氮肥產(chǎn)量達(dá)到8460萬(wàn)噸，其中發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)量是3470萬(wàn)噸，而發(fā)展中國(guó)家的氮肥產(chǎn)量達(dá)到4990萬(wàn)噸。

全球主要氮肥生產(chǎn)國(guó)是中國(guó)、印度、俄羅斯和美國(guó)等國(guó)，這些國(guó)家的合成氨和氮肥產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的一半以上。

2000年中國(guó)的氮肥產(chǎn)量2398萬(wàn)噸，占全球氮肥產(chǎn)量的59.0%，是全球最大的氮肥生產(chǎn)國(guó)。印度以1094萬(wàn)噸的氮肥產(chǎn)量位居世界第二。

圖11：2019年全球主要氮肥生產(chǎn)國(guó)

2019年，中國(guó)以3556萬(wàn)噸的氮肥產(chǎn)量仍然高居世界第一位，而印度以1373萬(wàn)噸的產(chǎn)量保持世界第二。

世界氮肥工業(yè)的生產(chǎn)重心早已轉(zhuǎn)移至發(fā)展中國(guó)家，發(fā)達(dá)國(guó)家中僅有美國(guó)和加拿大由于能源優(yōu)勢(shì)而保持著相當(dāng)規(guī)模的合成氨和氮肥產(chǎn)量，日本和西歐國(guó)家的合成氨規(guī)模已經(jīng)很小。

從2001年到2019年，中國(guó)氮肥產(chǎn)量增長(zhǎng)了1158萬(wàn)噸，在所有國(guó)家中產(chǎn)量增加最多；同期美國(guó)氮肥產(chǎn)量增加了486萬(wàn)噸，印度氮肥產(chǎn)量增加了279萬(wàn)噸。

圖12：印度尿素進(jìn)口量

對(duì)比中國(guó)和印度的氮肥工業(yè)，我們可以清晰地看到掌握技術(shù)的重要性。

以氮肥中最重要的品種尿素為例，中國(guó)從2000年左右基本就不再需要進(jìn)口尿素，從2005年開始大規(guī)模出口尿素，尿素最大出口規(guī)模超過1000萬(wàn)噸。

印度的氮肥產(chǎn)量雖然從2000年以來也增長(zhǎng)了不少，但是印度仍然需要大規(guī)模進(jìn)口氮肥，2022年印度尿素進(jìn)口量達(dá)到1010萬(wàn)噸，占印度尿素總消費(fèi)量的28.3%。

印度并非看不到發(fā)展制造業(yè)的重要性，印度政府一直都希望發(fā)展制造業(yè)，但是連合成氨和氮肥這樣的基礎(chǔ)工業(yè)產(chǎn)品都無法實(shí)現(xiàn)自給。

印度氮肥工業(yè)為何發(fā)展不起來？印度自身不掌握技術(shù)是重要原因！

印度對(duì)外貿(mào)易存在大規(guī)模的逆差，根源就是大量的工業(yè)品無法自給，需要大量進(jìn)口。

四、中國(guó)合成氨工業(yè)發(fā)展的啟示

中國(guó)解決氮肥供應(yīng)最終靠的還是大化肥技術(shù)，碳酸氫銨不是氮肥工業(yè)的答案，尿素才是！

小型合成氨技術(shù)是特殊時(shí)期特殊時(shí)代背景下的產(chǎn)物，但這項(xiàng)技術(shù)不是合成氨技術(shù)的主流和發(fā)展方向。

中國(guó)通過幾十年的努力最終開發(fā)出了自己的大型合成氨和尿素生產(chǎn)裝置，用國(guó)產(chǎn)設(shè)備建設(shè)了大化肥廠，使得中國(guó)氮肥工業(yè)達(dá)到全球第一。

中國(guó)氮肥工業(yè)不僅在規(guī)模上達(dá)到了全球第一，在生產(chǎn)技術(shù)上同樣達(dá)到領(lǐng)先。

技術(shù)是中性的，技術(shù)發(fā)展的路徑是不同的，但最終的技術(shù)目標(biāo)是相同的。

合成氨技術(shù)發(fā)展的最終目標(biāo)是：大型化，更低的能源消耗，更低的生產(chǎn)成本。

中國(guó)合成氨工業(yè)的發(fā)展過程坎坷，但我們堅(jiān)持不懈，最終在技術(shù)上追趕上了世界先進(jìn)水平。

合成氨工業(yè)的發(fā)展歷程也是中國(guó)諸多產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程的縮影，任何產(chǎn)業(yè)的追趕都需要長(zhǎng)期的努力，都需要完成產(chǎn)業(yè)技術(shù)的追趕。

只有在技術(shù)上完成了追趕，才能真正提高產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，才能立于不敗之地！

參考資料：

1、《中國(guó)化工通史-行業(yè)卷》

2、《中國(guó)化工通史-統(tǒng)計(jì)卷》

3、《當(dāng)代中國(guó)的化學(xué)工業(yè)》

4、《鏗鏘腳步:新中國(guó)成立70周年石油和化學(xué)工業(yè)發(fā)展紀(jì)實(shí)》

5、《中共吉化史》

6、《大化志》

7、《合成氨工藝及設(shè)備》

8、《世界化肥生產(chǎn)、消費(fèi)、貿(mào)易和發(fā)展》