纯碱各生产工艺有何差异？

三种纯碱生产工艺差异明显，天然碱低成本优势突出。

氨碱法又称索尔维法，是最传统的纯碱生产方法。氨碱法生产纯碱的原料是食盐和石灰石，燃料为焦炭（煤）。 氨作为催化剂在系统中循环使用。原料盐（海盐、岩盐、天然盐水） 经精制吸氨、碳化、结晶、过滤，再煅烧即为成品。母液经过石灰乳中和后，氨蒸发并回 收使用，氯化钙则排放。

氨碱法的优点：所需要的原料是盐、石灰石，原料易得，且价格相对低廉，生产过程中的 NH3 可以循环使用，损失较小；能够大规模连续化生产，机械化自动化程度高，产品质量 好，纯度高。 氨碱法的缺点：原料盐的利用率低，不足 80%；氯化钙废渣排放量大，应用难，堆积后污 染环境；石灰制备和氨回收设备庞大，流程较长，能耗较高。

联碱法又称侯德榜法、侯氏制碱法，是将氨碱法和合成氨工艺联合起来，同时生产纯碱和 氯化铵的方法。该方法原材料包括：煤/天然气和原盐。

联碱法（侯氏制碱法）主要包括两个过程，第一个过程与氨碱法相同，即将氨气融入饱和 食盐水制成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过过滤、洗涤、煅烧得到纯碱， 此时滤液含有氯化铵和氯化钠。第二个过程是利用氯化铵和氯化钠的溶解度不同，从滤液 中沉淀氯化铵，制成氮肥。 联碱法提高了食盐的利用率，缩短了反应流程，减少了对环境的污染，实现了纯碱和氮肥 氯化铵的联产，降低了纯碱的成本。

不同于以上两种化工合成的方式，天然碱法即通过从天然矿物碱中物理提纯的方式，获取 纯碱。

天然碱有三种主要生产工艺。（1）蒸发结晶工艺：适用于含低盐的天然碱资源，目前主要有一水碱流程和倍半碱流程。 a、“倍半碱”工艺：矿石开采-溶解-澄清/除杂-母液-三效真空结晶-240 度煅烧。 特点：倍半碱工艺，由于第一步得到的产品为轻质纯碱，尚需水合及干燥才能得到重质纯 碱，其流程长、能耗高、投资高、生产成本高，新建项目已较少采用该技术。 b、一水碱法：矿石开采-破碎至 7cm 以下-200℃30min-粗碱-溶解澄清-三效真空结晶-240℃ 煅烧。 特点：一水碱一步法工艺与倍半碱工艺的主要区别是，一步法直接结晶出一水碱，煅烧得 到重质纯碱不需要经过水合，其核心是控制结晶器中碳酸氢钠的浓度，保证结晶处于一水 碱结晶区内。

（2）碳酸化工艺。c、盐水碳化工艺：天然卤水碳化塔重碱碳化-干燥-粗碱煅烧-硝酸钠 155℃漂白-煅烧，煅 烧用二氧化碳自备电厂提供。 特点：碳酸化工艺主要适用于含盐矿石和卤水，但工艺流程长，控制参数多，装置投资高，生产成本高。

从生产工艺的对比来看，天然碱法相较于化学合成法具有明显的优势：（1）成本方面，无 需原辅材料，工艺简单，能耗低、成本低。天然碱法不需任何原辅材料，仅为物理加工过 程，工艺流程短、设备简单，一般情况下相较氨碱法、联碱法成本低 30-40%。20 世纪 80 年代，美国掌握天然碱加工技术后，迅速淘汰了美国境内全部氨碱厂，加拿大、韩国、日 本的氨碱厂的逐步淘汰也正是有力证明。（2）环保方面，无废渣、废液排放，污染小。由 于天然碱完全不需要工业盐、石灰石、氨、二氧化碳等原料，因此没有废渣、废液排放， 具有环保方面优势，符合未来发展要求。（3）质量方面，生产出的产品质量好。天然碱法 获得的纯碱，盐分非常低，往往小于 0.10%，产品粒度也非常好。 不同工艺的成本对比来看，天然碱成本最低，氨碱法和联碱法接近，且多数时候氨碱法成 本最高。根据百川盈孚三种纯碱工艺的成本数据，2021 年 1 月-2024 年 5 月，天然碱平均 单位成本为 955 元/吨，联碱法为 1618 元/吨，氨碱法为 1745 元/吨。

纯碱企业单价和单位成本受到工艺路线等多因素影响。我们用纯碱上市公司披露的纯碱销 量、成本、收入等数据，计算出来纯碱上市公司单位成本和毛利。结合各公司纯碱工艺路 线，各公司单位成本表现和百川盈孚不同工艺成本表现基本一致，天然碱成本最低（远兴能源 2019-2023 年平均天然碱成本 780 元/吨），联碱法和氨碱法成本较高、氨碱法成本最 高。各公司纯碱单位毛利表现受到单价和单位成本双重影响，远兴能源天然碱单位毛利最 高，2019-2023 年均值达到 946 元/吨，比其他企业高出 200-700 元。

同一工艺路线之下，不同公司纯碱单位成本不尽相同。因为纯碱单位成本除了受到工艺路 线的影响以外，还与设备、单耗、原材料自给率和采购价格等有关。例如，苏盐井神研发 出了专利工艺“盐碱钙联合循环生产工艺”，实现资源循环利用并降低成本，且公司自有盐 资源；青海地区有成本较低的盐、煤资源，位于青海的纯碱厂的成本会受益于廉价原材料。 各企业纯碱单位售价并不相同，并进一步导致单位毛利表现不完全与单位成本负相关。企 业纯碱单价会受到轻重碱比例（重碱由于多一道工序，一般价格比轻碱高）的影响，也会 与纯碱销售地域、企业客户结构、议价能力、产品质量等有一定关系。

纯碱区域价差分析：（1）我国华北地区和华中地区浮法玻璃产能集中，重碱需求量大，下 游行业议价能力较强，是重碱的价格洼地。其中，河北纯碱价格走势对全国其他地区纯碱 价格的影响较为显著，是纯碱现货市场的风向标。（2）东北地区纯碱企业较少、距离纯碱 主产区较远，物流成本较高，所以市场价格是相对高位。（3）西北地区靠近原料产地，原 材料成本处于全国较低水平，但距离消费区域也较远，增加了运输成本，原材料低成本优 势和运输距离远的劣势互有抵消。（4）华南地区存在纯碱供应缺口，存在需要外埠纯碱弥 补供应缺口的情况，纯碱价格相对其他地区较高。

我们综合 2024 年 1-5 月各地区原材料价格、纯碱价格以及上市公司历年年报披露的数据 等，以我国 40 家纯碱企业为对象，测算出了不同地区不同工艺之下纯碱的单位成本和价差。 从测算结果来看，天然碱的成本在 817 元/吨左右，多数化学合成法的成本在 1433 元/吨左 右，成本最高达到 2087 元/吨。 我们认为，未来纯碱行业供给很可能过剩、产能很可能要开始出清，有望率先淘汰价差低 的企业。结合我们测算的供需缺口来看，未来行业内价差低于 200 元/吨的 4 家企业面临的 挑战更加严峻，这 4 家企业产能合计 360 万吨，按照价差从小到大分别为：广东氨碱法 （60 万吨产能）、江苏氨碱法（130 万吨产能）、山东氨碱法（150 万吨产能）、云南联碱 法（20 万吨产能）。剩下的产能中，多数化学合成法的成本在 1400 元/吨上下，我们认为 若原材料价格等相对稳定，1400 元/吨的这一价格可能是纯碱价格的下限。再结合进口碱 对市场的调节作用来看，纯碱价格缺乏长期高于 2000 元/吨的能力，这一价格是美国、土 耳其加大对中国出口的界碑。我们认为由于天然碱的成本优势，新增化学合成法纯碱可能 不再会出现，最终天然碱法可能会掌握市场的定价权。