纯碱行业研究

来源：曾宁黑色团队作者： 曾宁黑色团队 纯碱的定义：纯碱（Soda Ash），又名苏打、碱灰、碱面或洗涤碱，成分为碳酸钠，分子式为Na2CO3，分子量105.99。纯碱是重要的基础化工原料和“三酸两碱”中的两碱之一，广泛地应用于建材、石油化工、冶金、食品、纺织、国防、医药等国民经济诸多领域，在国民经济中占有十分重要的地位。纯碱的生产工艺：在没有工业生产方法之前，人们从天然碱湖中采得或从含碱植物灰中制造出纯碱，用于洗涤剂以及玻璃、肥皂、皮革制造等方面。随着工业发展，原始的纯碱提取方式已经不能满足用碱需求，大规模工业制碱生产工艺应运而生。目前，制碱工艺主要分为合成碱法和天然碱法，世界纯碱产能中合成碱法约占三分之二，天然碱法约占三分之一。纯碱产业链：天然碱法制碱的上游为天然碱矿，氨碱法制碱的上游是原盐和石灰石，联碱法制碱的上游是原盐和合成氨。制碱的燃料主要是动力煤，个别企业也会用到天然气。轻碱主要用于日用玻璃行业、洗涤剂和食品行业等。重碱主要用于生产平板玻璃。无机盐领域根据行业的不同选择使用轻碱和重碱。洗涤剂和氧化铝行业的部分下游企业可以根据纯碱和烧碱的价格变化对窑炉进行改造更换投料，降低生产成本。纯碱质量标准：国标将工业用碳酸钠分为两大类，国标I类为特种工业用重质碳酸钠，仅设置优等品。国标II类为一般工业用碳酸钠，包括一般工业用轻质碳酸钠和一般工业用重质碳酸钠两种，根据各项指标的不同分为优等品、一等品和合格品三个等级。正文一、纯碱的定义和性质（一）纯碱的定义纯碱（Soda Ash），又名苏打、碱灰、碱面或洗涤碱，成分为碳酸钠，分子式为Na2CO3，分子量105.99。纯碱是重要的基础化工原料和“三酸两碱”中的两碱之一，广泛地应用于建材、石油化工、冶金、食品、纺织、国防、医药等国民经济诸多领域，在国民经济中占有十分重要的地位。（二）碳酸钠的物理性质碳酸钠常温下为白色无气味的粉末或颗粒，有吸水性，露置在空气中逐渐吸收水分，会形成结块。含有结晶水的碳酸钠水合物有3种，分别为一水合碳酸钠（Na2CO3·H2O），七水合碳酸钠（Na2CO3·7H2O）和十水合碳酸钠（Na2CO3·10H2O）。碳酸钠易溶于水和甘油，微溶于无水乙醇，难溶于丙醇。20℃时每100克水能溶解20克碳酸钠，35.4℃时溶解度最大，每100克水中可溶解49.7克碳酸钠。（三）碳酸钠的化学性质碳酸钠属于钠盐。碳酸钠在水溶液中水解，电离出的碳酸根离子与水中氢离子结合成碳酸氢根离子，导致溶液中氢离子减少，剩下电离的氢氧根离子，所以其水溶液呈碱性（pH=11.6）。碳酸钠有一定的腐蚀性，稳定性较强，但高温下也可分解生成氧化钠和二氧化碳。长期暴露在空气中时，碳酸钠能吸收空气中的水分及二氧化碳，生成碳酸氢钠。碳酸钠可分别与酸、盐、碱发生化学反应。与酸可发生复分解反应，如遇足量盐酸时，生成氯化钠和碳酸，不稳定的碳酸立刻分解成二氧化碳和水，碳酸钠与其他种类的酸也能发生类似的反应。与盐可发生复分解反应，例如一些钙盐、钡盐可与碳酸钠生成沉淀和新的钠盐。与氢氧化钙、氢氧化钡等碱可发生复分解反应，生成沉淀和氢氧化钠，工业上会用这种反应制备烧碱（氢氧化钠），俗称苛化法。二、纯碱的分类及用途（一）纯碱的分类1、根据密度的不同，纯碱主要分为轻质纯碱（以下简称轻碱）和重质纯碱（以下简称重碱），其化学成分都是碳酸钠，但物理形态不同：轻碱密度为500-600kg/ m3，呈白色结晶粉末状；重碱密度为1000-1200kg/ m3，呈白色细小颗粒状。与轻碱相比，重碱具有坚实、颗粒大、密度高、吸湿低、不易结块、不易飞扬、流动性好等特点。此外，也有超轻质纯碱和超重质纯碱，密度分别为370kg/ m3左右和1550-2553kg/ m3。2、根据用途的不同，纯碱可分为工业纯碱和食用纯碱。工业纯碱执行的是中华人民共和国颁发的国家标准GB/T 210-2004《工业碳酸钠及其试验方法》（以下简称国标），包括GB/T210.1-2004《工业碳酸钠及其试验方法第1部分工业碳酸钠》和GB/T210.2-2004《工业碳酸钠及其试验方法第2部分工业碳酸钠试验方法》。食用纯碱执行的是GB1886-1992《食品添加剂碳酸钠》标准，在达到工业纯碱的低盐碱标准基础上，增加了砷和重金属的含量限制。3、根据氯化物含量的不同，纯碱可分为普通碱、低盐碱、超低盐碱、特殊低盐碱。依照国标标准，普通碱氯化钠的质量分数≤1.20％；低盐碱氯化钠的质量分数≤0.90％；超低盐碱氯化钠的质量分数≤0.70％；特殊低盐碱氯化钠的质量分数≤0.30％。（二）纯碱的用途纯碱是重要的化工原料之一，用途主要包括以下领域：一是建材领域，纯碱作为平板玻璃的主要原料之一，为反应提供钠离子，同时也是澄清剂的主要成分。二是化工生产领域，纯碱广泛用于制造硅酸钠（俗称泡花碱、水玻璃）、碳酸氢钠（俗称小苏打）、氟化钠、重铬酸盐等产品。三是印染冶金领域，纯碱充当纺织物生产过程的软水剂，或是用作冶炼的助溶剂、选矿的浮选剂以及炼钢的脱硫剂等。四是食品加工领域，纯碱作为面食添加剂起到中和剂、膨松剂、缓冲剂、面团改良剂作用，增加面食口感和柔韧度，也可作为主要辅助添加剂应用于味精、酱油的生产。此外，纯碱也广泛地应用于环保脱硫、医药制品、制革、造纸等，高端纯碱还可用于显像管玻壳和光学玻璃制造。三、纯碱的生产工艺在没有工业生产方法之前，人们从天然碱湖中采得或从含碱植物灰中制造出纯碱，用于洗涤剂以及玻璃、肥皂、皮革制造等方面。随着工业发展，原始的纯碱提取方式已经不能满足用碱需求，大规模工业制碱生产工艺应运而生。目前，制碱工艺主要分为合成碱法和天然碱法，世界纯碱产能中合成碱法约占三分之二，天然碱法约占三分之一。（一）合成碱法1、发展历史第一阶段：路布兰法1788年法国化学家路布兰研究出以食盐为原料的制碱法，即路布兰法（Leblanc Process）。路布兰法是历史上第一个大规模工业制碱法，它带动了硫酸、盐酸、漂白粉、芒硝以及硫磺等一系列化工产品的生产。但其所产出的纯碱成品纯度低，生产成本高，回收的高腐蚀性盐酸销售困难。第二阶段：氨碱法19世纪中后期，比利时的索尔维兄弟研制出索尔维制碱法（Solvay Process），因生产过程中需用氨作为媒介，故又称氨碱法。氨碱法原料价廉易得，生产连续，产品纯度高，适合大规模生产，至20世纪初，逐渐取代路布兰制碱法。第三阶段：联碱法20世纪三十年代，我国“现代化工先驱”制碱专家侯德榜博士结合国内实际生产情况，经过大量实验，研制出侯氏制碱法（Hou's Process），也称为联合制碱法或联碱法。该方法将合成氨厂和纯碱厂建在一起，生产纯碱的同时产出副产品氯化铵。联碱法使合成氨和制碱两大生产体系有机地结合起来，将世界制碱技术水平推向了一个新高度，与氨碱法一同成为合成碱法的主流工艺。2、氨碱法生产工艺氨碱法的生产流程如图所示，主反应过程如下：向饱和食盐水中通入氨气，制得氨盐水，再通过氨盐水吸收二氧化碳得到碳酸氢钠（俗称小苏打），最后将碳酸氢钠煅烧，即得到轻碱。氨碱法生产中用到的氨气来自于合成氨厂，二氧化碳来自于石灰石煅烧。石灰石的主要成分是碳酸钙，煅烧后生成二氧化碳和氧化钙（生石灰）。其中二氧化碳用于制造纯碱的主反应过程；而氧化钙与水反应生产氢氧化钙（熟石灰），加入沉淀出碳酸氢钠后的母液中，生成氨气和主要成分为氯化钙的废液和废渣，而氨气则可循环用于主反应过程。氨碱法的局限主要表现在原盐利用率低和废液废渣污染环境两方面。氨碱法中氯化钠的利用率最高只能达到75％，其余的都随废液和废渣排出。据统计，氨碱法生产一吨纯碱大约要排出十吨废液。废液和废渣中含有大量氯化钙，很难加以利用且污染性较强。因此，采用氨碱法生产的纯碱企业一般都沿海或沿河布局，工厂选址受限。3、联碱法生产工艺联碱法将合成氨生产与纯碱生产联合，利用合成氨厂的氨气和二氧化碳同时生产出纯碱和氯化铵两种产品。联碱法产出纯碱的反应过程与氨碱法相同，同样是向饱和食盐水中先后通入氨气和二氧化碳，生成碳酸氢钠，再煅烧碳酸氢钠产出纯碱。与氨碱法相比，联碱法的核心创新在于利用不同温度下溶解度的变化，将反应剩余的母液（主要成分为碳酸氢钠、氯化钠和氯化铵）降温，并加入氯化钠晶体，使氯化铵能以晶体的形式析出。剩余的饱和食盐水母液可以作为反应原料循环使用。此外，由于和合成氨厂联合生产，联碱法反应中的氨气和二氧化碳都可以由合成氨厂直接提供。因此，联碱法中无需再进行石灰石煅烧等一系列反应生成二氧化碳。联碱法在氨碱法工艺基础上改进发展而来，与氨碱法相比主要有以下优势：一是能同时得到纯碱和副产品氯化铵；二是综合利用了原料资源，既将原盐的利用率提升到了95％以上，又省去了焦炭和石灰石等资源型原料的投入；三是免去了采矿、运矿和石灰窑等一系列辅助设备的投入；四是避免了氨碱法中大量废渣和废液的排放。但是，与氨碱法相比，联碱法也存在一些不足，主要是检修相对复杂，以及产出的纯碱品质控制难度大。此外，联碱法生产企业的利润同时受上游原材料合成氨成本和下游氯化铵市场价格影响。（二）天然碱法1、发展历史1849年，拓荒者在美国怀俄明州的甜水河找到了碳酸氢钠，将其用于洗涤剂和制药。1905年，美国第一次利用西尔斯湖（Searles Lake）的天然碱尝试大规模生产纯碱。1938年，美国山间燃料供应公司在怀俄明州绿河盆地（Green River Basin， Wyoming）勘探油气资源时，发现了世界最大的天然碱矿，之后美国纯碱工业以其得天独厚的天然碱资源优势迅速发展起来。至1976年，美国通过天然碱法产出的纯碱占其国内总产量的70％，到1982年该比例高达94％，之后美国的纯碱几乎全部采用天然碱法生产。目前全世界已探明的天然碱矿只分布于美国、中国、土耳其、墨西哥和非洲南部等少数国家和地区，其中美国、土耳其和中国是主要的天然碱法生产国。天然碱法工艺的应用受限于资源的地理位置、供应等基础条件，与其他两种主流生产工艺相比，最大优势在于成本较低。2、天然碱法生产工艺根据碱矿成分的不同，天然碱法生产工艺主要分为蒸发法和碳化法两种。对于以晶碱石（Na2CO3？NaHCO3？2H2O）为主要成分的天然碱矿，一般采用蒸发法生产工艺，通过分解或中和的方式使晶碱石中的碳酸氢钠分解，再蒸发提纯制得纯碱。对于碱、硝、盐共生的泡碱型天然碱湖水或者主要成分为泡碱（Na2CO3？10H2O）的固体矿，一般采用卤水碳化法生产工艺，提取天然卤水进行碳化、干燥和煅烧，生产出纯碱。（三）轻碱制重碱工艺无论是合成碱法还是天然碱法，生产出来的纯碱均为轻碱。轻碱经再加工制得重碱。目前，主流的加工工艺有水合法和挤压法两种。水合法是将轻碱加水结晶生成一水合碳酸钠，再加热赶出结晶水，制得的重碱保留了结晶的形态，结构比轻碱更为密实。挤压法采用纯机械在两辊之间通过高压将轻碱挤压成薄而硬的碱饼，然后破碎碱饼筛选出最佳粒度，再将过粗的颗粒重新破碎，过细的颗粒重返挤压，即制得重碱。四、纯碱的产业链基本情况（一）纯碱产业链概况天然碱法制碱的上游为天然碱矿，氨碱法制碱的上游是原盐和石灰石，联碱法制碱的上游是原盐和合成氨。制碱的燃料主要是动力煤，个别企业也会用到天然气。纯碱工业的主要产品是轻碱和重碱，重碱由轻碱加工转化而来。联碱法生产纯碱会产出副产品氯化铵，简称氯铵，又称卤砂，是一种速效氮素化学肥料，也可用于电池制造、电镀、印染等。轻碱主要用于日用玻璃行业、洗涤剂和食品行业等。重碱主要用于生产平板玻璃。无机盐领域根据行业的不同选择使用轻碱和重碱。洗涤剂和氧化铝行业的部分下游企业可以根据纯碱和烧碱的价格变化对窑炉进行改造更换投料，降低生产成本。（二）纯碱的上游行业概况由于生产工艺不同，生产纯碱所用的原料也不相同。氨碱法生产纯碱的主要原料是原盐和石灰石，联碱法的主要原料是原盐和合成氨，天然碱法生产纯碱的主要原料为天然碱矿。三种制碱工艺的主要燃料都是动力煤。因此，纯碱的上游为原盐、石灰石、合成氨和动力煤。1、原盐行业原盐又称工业盐，是盐化工的源头，是基础化学产品盐酸、烧碱、纯碱、氯化铵和氯气等的主要生产原料。我国盐业资源储量丰富，生产形式多样，按照盐场生产方式主要划分为井矿盐、海盐和湖盐。2018年我国原盐产量为9065万吨，其中井矿盐占比58.5％，海盐占比29.5％，湖盐占比12.0％。纯碱和烧碱两个行业消耗的原盐占总产量的90％以上。我国原盐供给发展趋向市场化。21世纪以来，我国原盐产能急速扩容，2008年原盐新增产能增长率达到顶峰，后受“十二五”两碱产业计划影响，下游消费增速显著回落。2015年以来，虽然海盐、湖盐新增产能调整，但随着制盐设备升级投产和全国工业园区发展，井矿盐产能仍维持增长，全国原盐供应能力持续上升。2017年国家实施盐业体制改革，放开盐价、取消食盐准运证、允许有条件的流通销售和跨区域经营。2018年改革持续深化，多省（市、自治区）政企分离撤销盐务局，打破区域垄断。随着大健康和消费升级影响，未来原盐企业将围绕高端盐品类展开竞争。2、石灰石行业石灰石是石灰岩作为矿物原料的商品名称，主要成分为碳酸钙，用途极广。石灰岩以其在自然界中分布广、易于获取的特点而被广泛应用，作为重要的建筑材料有着悠久的开采历史。在现代工业中，石灰石是制造水泥、石灰、电石的主要原料，是氨碱法生产纯碱的重要原料之一，也是冶金工业中不可缺少的熔剂。优质石灰石经超细粉磨后，被广泛应用于造纸、橡胶、油漆、涂料、医药、化妆品、饲料、密封、粘结、抛光等产品的制造中。石灰岩是不可再生资源，随着科学技术的不断进步发展，石灰石的应用领域还将进一步拓宽。我国是世界上石灰岩矿资源最丰富的国家之一。据原国家建材局地质中心统计，全国石灰岩分布面积达43.8万平方公里，约占国土面积的1/20，几乎在各省（市、自治区）都有分布。全国已发现水泥石灰岩矿点约七、八千处，其中已探明储量的有1286处，共计保有矿石储量542亿吨。其中石灰岩储量504亿吨，占93％；大理岩储量38亿吨，占7％。随着我国城镇建设规划的不断完善和落实，考虑到保护环境和生态平衡、防止水土流失、维护风景旅游资源等方面的要求，适合开采的石灰岩数量在逐步减少。3、合成氨行业合成氨由氮和氢在催化剂下高温高压合成制得，主要用于制造氮肥和复合肥料。目前国内使用的氮肥，诸如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥都是由氨为原料生产的。全球合成氨年产量在1亿吨以上，其中八成合成氨用于生产化学肥料，另外两成用作其他化工产品原料。我国合成氨行业在合成技术和产量方面都达到了世界先进水平，目前我国已经成为世界上最大的合成氨生产国，产量占到世界总产量的1/3。我国合成氨行业产能在经历了快速增长期之后，于2014年首次出现了负增长。受产能过剩和《石化和化学工业发展规划（2016年-2020年）》影响，未来合成氨的产能增长将逐渐放缓。鉴于我国合成氨行业能耗相对较高，原料、生产装置及技术改进将是未来决定合成氨行业发展的关键。中国合成氨生产工艺中，以煤作为原料的产能占比达75.2％，以天然气作为原料的产能占22.2％，以焦炉煤气作为原料的产能占2.1％。天然气是合成氨最理想的生产原料，我国富煤贫油少气的能源结构造成了以天然气为原料的合成氨产能占比逐年递减。4、煤炭行业煤炭是我国的主要能源。2018年国家能源局公布的数据显示，我国煤矿产能34.91亿吨/年，安全生产许可证等证照齐全的生产煤矿共计3816处；已核准（审批）、开工建设煤矿1138处（含生产煤矿同步改建、改造项目96处），产能共计9.76亿吨/年；其中已建成、进入联合试运转的煤矿201处，产能共计3.35亿吨/年。中国国内煤炭主要生产地有山西、内蒙古、陕西，产能占全国总产能的比例依次为27.16％、23.78％、11.61％，合计占比超过60％。5、天然碱矿中国天然碱矿主要分布于“二区一带”，“两区”即桐柏县的安棚镇、月河镇和吴城镇盐碱区以及西藏盐碱区，“一带”即东西横贯吉林-内蒙古-青海的北方盐碱带。全国共探明储量约1.45亿吨，其中桐柏碱矿储量占比85％以上，被中国矿协评为“中国天然碱之都”。根据天然碱矿资源的分布情况，我国先后在河南省南阳市桐柏县和内蒙古自治区锡林郭勒盟苏尼特右旗乌日根塔拉镇建立纯碱厂，当前中国天然碱法制碱的年产能达到180万吨。我国天然碱矿储量在世界各国中排名第三，仅次于美国和土耳其，但产能和规模远远低于美国，碱矿纯度、矿层厚度和开采成本也无法与之相比。（三）纯碱的下游行业概况1、平板玻璃行业平板玻璃一般用于建筑物的门窗幕墙和内部装饰。平板玻璃行业选择重碱作为生产原料，一方面是因为重碱粒度与硅砂粒度较为匹配，配料时有利于混合均匀；另一方面是因为重碱粒度较大，重量较重，在投料环节不易被窑内的热气流吹散到窑壁，能够减少对窑炉的侵蚀。近年来平板玻璃行业对纯碱需求整体呈现“V型”特征。2013-2014年，平板玻璃对纯碱的需求量始终保持在1160万吨以上。2015年，房地产市场降温明显，平板玻璃价格跌破生产成本，窑龄到期的平板玻璃生产线集中冷修，致使下游对重碱的需求量明显下滑。2016年，随着房地产市场逐渐回暖，平板玻璃价格快速上涨，刺激冷修生产线复产，平板玻璃产量逐渐提高，带动对纯碱的需求稳步提升。2018年，玻璃行业消费重碱1303万吨，环比增长9.9％，需求保持在近5年来的较高水平。2、无机盐行业纯碱的第二大下游是无机盐行业，对于纯碱需求占比达11.4％。对于纯碱需求形成规模的无机盐行业主要有硅酸钠（泡花碱、水玻璃）、碳酸氢钠（小苏打）、亚硫酸钠、硝酸钠、三聚磷酸钠、重铬酸盐等。2018年我国硅酸盐行业对于纯碱需求占比为6.9％，总需求量为173.3万吨，同比下降5.3％。2018年我国两钠行业（亚硫酸钠和硝酸钠）对于纯碱需求量占比为3.0％，总需求量为75.6万吨，同比下降2.5％。2018年我国磷酸盐行业对纯碱需求量占比为1.5％，总需求量38.2万吨，同比下降12.8％。3、日用玻璃行业日用玻璃包括瓶罐玻璃、器皿玻璃、艺术玻璃、仪器玻璃、医药用玻璃、保温瓶玻璃、电光源与照明玻璃等。近年来，我国日用玻璃对轻碱的需求量稳中有升。除2015年因环保因素导致日用玻璃企业产量下降，引发纯碱需求下滑外，其余年份行业对纯碱需求量均有所增长。2018年中国日用玻璃的纯碱总需求量达到196万吨，环比下降5.2％。中国日用玻璃行业主要集中在华东和华中地区。2018年，华东地区日用玻璃行业对纯碱的年需求量为79万吨，占比40.1％；华中地区年需求量为41万吨，占比20.7％。国内日用玻璃行业整体以小型生产企业为主，行业发展正面临转型升级的阵痛期和发展期。一方面，行业规模有待整合提高；另一方面，生产技术亟待革新提升。预计未来我国日用玻璃行业对于纯碱需求增速将逐步放缓。4、洗涤剂行业2016年，洗涤剂行业对纯碱的需求量达到最高点194.9万吨。2018年，受环保政策影响，洗涤剂行业产量出现明显收缩，全行业的纯碱需求总量为183.7万吨，同比下降3.2％，行业对纯碱需求的增长期基本结束。从区域上看，我国洗涤剂行业主要分布在华东、华南和华中地区。2018年，三个地区消费纯碱分别占到洗涤剂行业对纯碱总需求量的28.9％、26.3％和20.8％，合计达到76％。从各省（市、自治区）情况来看，2018年广东洗涤剂行业对纯碱需求排名第一，为45.8万吨，占行业对纯碱总需求量的24.9％；河南排名第二，为28.5万吨，占比15.5％；四川排名第三，为18.8万吨，占比10.2％。近年来，我国洗涤剂行业发展迅速，应用范围涉及日化、洗涤、农药、纺织、石油等多个领域。洗涤剂产品正在持续扩展到更多新技术领域内，为新材料、化工、能源等行业提供支撑。因此，未来洗涤剂行业对纯碱的需求量仍将保持在较为稳定的水平。5、氧化铝行业我国氧化铝行业生产工艺主要可分为烧结法和拜耳法两种。其中，烧结法生产工艺选用轻碱作为原料，而拜耳法生产工艺则选用烧碱作为原料。目前我国氧化铝行业主要采取拜耳法生产，仅山西、重庆地区部分氧化铝装置维持两种方法共存的生产工艺。2018年中国氧化铝行业对于轻碱的需求总量在50万吨，连续5年保持增长势头。这一增长的主要原因是近年烧碱价格涨幅较大，部分氧化铝企业为了降低生产成本，由拜耳法改为烧结法，使用纯碱量逐步增长。但考虑到烧结法制取氧化铝的工艺难以发展壮大，氧化铝行业对于纯碱的需求增长空间比较有限。五、工业纯碱的质量标准（一）工业碳酸钠主要品质指标国标将工业用碳酸钠分为两大类，国标I类为特种工业用重质碳酸钠，仅设置优等品。国标II类为一般工业用碳酸钠，包括一般工业用轻质碳酸钠和一般工业用重质碳酸钠两种，根据各项指标的不同分为优等品、一等品和合格品三个等级。（二）工业碳酸钠的国家标准按照国标，工业碳酸钠检验的主要指标有总碱量、氯化钠含量等，次要指标为铁含量、硫酸盐、水不溶物等，另外重质碳酸钠对堆积密度和粒度也有一定要求。总碱量为工业碳酸钠最重要指标。特种工业用重质碳酸钠优等品总碱量（以干基的NaCO3的质量分数计）不少于99.4％，多适用于制造显像管玻壳、光学玻璃等，而一般工业用碳酸钠优等品总碱量（以干基的NaCO3的质量分数计）不少于99.2％；一般工业用碳酸钠一等品与合格品的总碱量（以干基的NaCO3的质量分数计）分别不少于98.8％和98.0％。特种工业用重质碳酸钠所要求的总碱量高于一般工业用碳酸钠。工业碳酸钠中常常含有少量的氯化钠。氯化钠对下游玻璃行业熔窑耐火材料具有较强的腐蚀性，含量越低，腐蚀性越小。在氯化钠（以干基的NaCl的质量分数计）含量指标上，国标要求特种工业用重质碳酸钠优等品不高于0.3％，一般工业用碳酸钠优等品、一等品和合格品分别不高于0.7％、0.9％和1.2％。随着纯碱生产技术不断进步和市场竞争加剧，现货市场上重碱在氯化钠含量上的指标要求往往高于国标对一般工业用碳酸钠优等品的指标要求。铁（Fe）的主要来源是盐水、吸氨和碳化三个工序中对设备及管道的腐蚀，铁含量过高会影响到一水碱结晶、白度，进而影响纯碱产品质量。特种工业用重质碳酸钠优等品所要求的铁的质量分数（干基计）不大于0.003％，一般工业用碳酸钠优等品、一等品与合格品铁的质量分数分别不大于0.0035％、0.006％和0.010％。硫酸盐（以干基的SO4的质量分数计）含量指标仅对特种工业用重质碳酸钠优等品和氨碱法生产的一般工业用碳酸钠优等品有要求，含量指标要求均不大于0.03％。水不溶物含量控制是为了防止母液中含有的大量悬浮的钙、镁等杂质在管道上粘附结垢。堆积密度、粒度两项质量标准仅对重质碳酸钠进行规范。（三）现货市场国标化程度纯碱现货国标化程度很高，非标产品没有市场空间。根据中国纯碱工业协会和百川资讯统计，2018年中国44家纯碱生产企业中，氨碱法和天然碱法产出的国标Ⅱ类优等品、一等品和合格品合计占比约为99.5％，联碱法产出的国标Ⅱ类优等品、一等品和合格品合计占比约为98％，其中重碱满足国标Ⅱ类优等品的比例在90％以上。（四）纯碱的质量检验1、纯碱的质检机构权威的纯碱质检机构包括为CCIC（中国检验认证集团，简称中检集团）和SGS（通标标准技术服务有限公司）。CCIC是经国务院批准设立的，以“检验、鉴定、认证、测试”为主业的跨国检验认证机构，创建于1980年。CCIC持有国际资质100项，国家级政府机构资质250余项，国内省市级政府机构资质100多项，服务范围涵盖贸易、制造业、消费品和服务业四大领域，在30多个国家（地区）的主要口岸和货物集散地设有机构。SGS是瑞士SGS集团（旧称瑞士通用公证行，是全球领先的检验、鉴定、测试和认证机构）和隶属于原国家质量技术监督局的中国标准技术开发公司于1991年共同建成的合资公司，在中国设立了50多个分支机构和几十间实验室，拥有12000多名训练有素的专业人员。2、纯碱的质检成本CCIC的质检费用按总货物吨数收取，目前的收费标准是1.5元/吨，最低收费标准为1500元；当货物量超过50000吨时，可以给予一定的价格优惠，优惠后的收费标准为1.2元/吨。SGS的质检费用收取标准分两类：一是检验当地有质检分支机构的，质检费用按总货物吨数收取：单价1.5元/吨，最低收费标准为4500元；二是当地无质检分支机构，需在上述收费标准基础上增加差旅费，200公里以内加收500元差旅费，200-300公里加收1000元差旅费。另外，如果货物量较大，可以给予一定的优惠，当货物量超过10000吨时，优惠价格为1.2元/吨；货物量超过15000吨时，优惠价格为1元/吨。当货物量较大时，CCIC和SGS均可以给予一定优惠，但质检费用无明确上限。以下是CCIC和SGS提供的收费报价计算结果，两家机构质检费用对比如下表所示：

来源：生意社26.53%元/吨据生意社监测显示，2019年纯碱价格大幅下调，全年跌幅26.53%。1月1日国内市场均价为2123.33元/吨，全年最高单价。12月24日国内市场均价为1560.00元/吨，同时也是全年最低单价。1939万吨据国家统计局与海关数据结合数据显示，2019年1-9月份，我国纯碱表观消费量总计1939万吨，2018年1-9月，我国纯碱表观消费量总计1815万吨，同比增长6.86%。61080.7吨据海关统计，2019年10月份我国纯碱进口量为6461.97吨，累计进口量为61080.7吨。1179180.27吨据海关统计，2019年10月份我国纯碱出口量为129411.24吨，累计出口量为1179180.27吨，同比增长0.7%，出口相对稳定。87.06%据调查数据显示，11月份纯碱行业整体开工率在87.06%左右，2018年同期只有81.56%，同比增长5.5个百分点。1561元/吨12月6日纯碱期货上市，SA2005上市首日，期价收涨。当日期价收盘1561，涨幅+2.03%；成交量318030手，持仓38922手，基差+139。3314万吨据统计，2019年纯碱总产能3314万吨，同比2018年增加120万吨，增加3.62%，国内在产产能3169万吨，产能利用率95.61%。

来源：国投安信期货作者： 胡华钎 1.事件2020年4月13日，中国纯碱工业协会发布《关于纯碱行业限产的通知》【中碱协（2020）07号】。通知指出，2020年1月以来，突如其来的疫情对行业生产造成了严重的影响，疫情初期，由于原材料及产品运输困难，造成原料运输困难，产品积压，行业开工率下降。3月份以来，随着疫情的缓解，运输条件的改善，行业开工率又逐步回升，目前行业开工率已达到85％以上。但是，受疫情初期及持续的影响，下游复工开工延期，开工率下降，纯碱需求大幅下滑，库存上涨，产品积压严重，价格持续走低，资金回收困难，行业效益大幅度下降，不少企业亏损，行业经济运行不良。根据行业当前情况，按照党中央坚持稳中求进工作总基调，在坚持不懈抓好疫情防控的同时，为了稳定行业经济运行，减少资源浪费，中国纯碱工业协会要求，纯碱生产企业自2020年4月18日至2020年10月18日期间，各企业根据本企业的纯碱产能，降低30％负荷进行生产，降低纯碱和氯化铵产量，减少库存量，推动过剩产能出清，解决供需不平衡矛盾，使行业经济运行回归稳定，推动行业向高质量发展。自2020年5月开始，协会组织企业进行减产检查，各企业要严格执行协会提出的限产减产要求，对不按要求限产减产的企业进行处罚。图1为中国纯碱各企业生产能力、减产后日产量及年产量表（不包括停企业产能）。资料来源：中国纯碱工业协会2.纯碱开工回升据卓创资讯统计，2020年4月10日当周中国纯碱厂家开工负荷在87.2％，较上周开工负荷提升1.3个百分点。其中氨碱厂家加权平均开工88.8％，联碱厂家加权平均开工85.6％，天然碱厂加权平均开工90％。图2：中国纯碱开工率回升（％）资料来源：卓创资讯，国投安信期货3.纯碱库存攀升由于中国纯碱厂家开工负荷偏高，但下游需求继续萎靡，绝大多数纯碱厂家依然难以达到产销平衡，纯碱库存持续攀升（参见图5）。据卓创资讯初步统计，目前国内纯碱厂家整体库存在140万吨左右（含部分厂家外库及港口库存） ，环比增加94％，同比增加405.52％。图5：中国纯碱厂家库存加速攀升（万吨）资料来源：卓创资讯截至2020年4月10日，中国纯碱主要生产厂家库存指数攀升至335.7％，这意味着目前中国纯碱库存压力持续增加（参见图6）。图6：中国纯碱主要生产厂家库存指数（％）资料来源：卓创资讯4.下游行业走弱作为纯碱最大需求方，春节以来受新冠肺炎疫情爆发的影响，中国玻璃行业明显走弱。截至2020年4月13日，中国玻璃综合指数下降至 1069.23点，较春节前下降了100.57点，降幅为8.60％；中国玻璃价格指数下降至 1091.58点，较春节前下降了109.67点，降幅为9.13％；中国玻璃信心指数下降至 979.81点，较春节前下降了64.17点，降幅为6.15％（参见图7）。图7：中国玻璃三大指数走势（点）资料来源：wind，国投安信期货5.影响2020年4月13日，中国重质纯碱市场价进一步下降至1468元/吨，较春节前下跌了139元/吨，跌幅为8.65％；中国轻质纯碱市场价进一步下降至1407元/吨，较春节前下跌了100元/吨，跌幅为6.64％（参见图8）。图8：在限产情况下，中国纯碱价格有望止跌回升（元/吨）资料来源：wind，国投安信期货如果各家纯碱生产企业均能够切实有效地贯彻中国纯碱工业协会公布的要求（2020年4月18日至2020年10月18日期间，各企业根据本企业的纯碱产能，降低30％负荷进行生产），那么未来六个月中国纯碱总产能将会下降475.2万吨，相应的产量也将出现一定幅度的下降（在目前开工率的基础上有望进一步下降15％以上）。综上所述，目前中国玻璃行业还没有要求限产，而中国纯碱行业主动限产势必在一定程度上扭转目前国内纯碱市场“供需严重过剩、库存加速攀升”的局面，预计未来六个月中国纯碱价格有望止跌回升。简言之，中国纯碱行业限产利好郑商所纯碱期货市场，建议投资者暂时不宜单边做空，以轻仓逢低做多为主（基于成交量低，流动性差）。

来源：生意社2018年纯碱行业数字盘点2123.33元/吨据生意社调查数据显示：2018年12月24日国内市场均价为2123.33元/吨左右。同时达到全年最高单价。　1694.29元/吨据生意社调查数据显示：2018年3月1日国内市场均价为1964.29元/吨，同时也是全年最低单价。2134.7万吨2018年11月纯碱产量在234.2万吨，较去年同期增加8.1%，1-11月份累计产量在2134.7万吨，同比增加0.6%。206305.598吨据海关数据显示，2018年10月份我国纯碱进口量为47222.57吨，累计进口量为206305.598吨。11713722.22吨据海关数据显示：2018年10月份我国纯碱出口量为151315.81吨，累计出口量为1171372.22吨。80%据调查数据显示，11月份纯碱整体开工率在80%左右。

广发证券国内氨碱法与联碱法产能占比大，天然碱占比低。根据百川盈孚，目前国内纯碱产能3307万吨，其中25家联碱法工厂合计产能1601万吨，产能占比48%；12家氨碱法工厂产能合计1546万吨，产能占比47%；2家天然碱法工厂产能合计160万吨，产能占比5%。目前氨碱法和联碱法依然是国内纯碱主流工艺。与氨碱法、联碱法工艺相比，采用天然碱法生产纯碱具有绿色环保、低能耗、低成本的特点和优势。碱价格低迷，氨碱法与联碱法盈利承压。根据百川盈孚，截至8月6日，华东轻质纯碱出厂价为1250元/吨，华东重质纯碱送到价为1275元/吨，纯碱价格较7月底略有上涨，但仍处于2010年以来的底部。从价差来看，氨碱法和联碱法的价差均已跌至2010年以来最低位置。天然碱毛利率占优，有望成为未来行业供给新变量。根据资讯，2019年远兴能源、三友化工、山东海化、苏盐井神、金晶科技的纯碱业务毛利率分别为57%、35%、11%、29%和24%，远兴能源的天然碱毛利率在过去几年的表现均优于其他纯碱上市企业。根据中国化学1月11日公告，中国化学与博源集团签订项目框架协议，阿拉善塔木素天然碱项目是博源集团推进天然碱全产业链布局的重大项目，建设规模为780万吨纯碱、80万吨小苏打及配套的公辅工程，包括7条纯碱生产线和1条小苏打生产线。780万吨的天然碱产能，相当于目前国内纯碱行业3307万吨总产能的24%，若后续阿拉善塔木素天然碱项目顺利投产，低成本的天然碱将成为改变国内纯碱行业格局的变量。相关标的。远兴能源：公司年报显示，2018年公司碱业产量241万吨(其中纯碱174万吨，小苏打67万吨)，销量242万吨；2019年公司碱业产量245万吨，销量238万吨。截止2019年末，公司在河南桐柏县拥有安棚和吴城两个天然碱矿区，在内蒙古锡林郭勒盟拥有查干诺尔碱矿，公司天然碱矿储量为19,403万吨。其中安棚碱矿拥有探明储量15,002万吨，保有储量7,809万吨；吴城碱矿拥有探明储量3,267万吨，保有储量2,404万吨；查干诺尔碱矿拥有探明储量1,134万吨，保有储量234万吨。山东海化：根据公司2019年报，公司2019年化工产量314万吨(主要为纯碱)。三友化工：根据公司2019年报，公司拥有纯碱产能340万吨。中盐化工：根据公司2019年报，公司拥有纯碱产能240万吨。风险提示。纯碱价格及原材料价格大幅波动；下游需求持续低迷；纯碱行业政策波动风险；国际贸易环境发生重大变化；重大安全、环保事故。（文章来源：财富动力网）

来源：期货日报纯碱期货将于2019年12月6日在郑州商品交易所上市交易。为使广大交易者深入了解纯碱现货产业情况及相关期货规则，本报即日起推出纯碱期货基础知识系列，敬请关注。纯碱的基本属性纯碱（Soda Ash），又名苏打、碱灰、碱面或洗涤碱。根据密度的不同，纯碱主要分为轻质纯碱（简称轻碱）和重质纯碱（简称重碱），其化学成分都是碳酸钠，但物理形态不同。根据用途的不同，纯碱可分为工业纯碱和食用纯碱。根据氯化物含量的不同，纯碱可分为普通碱、低盐碱、超低盐碱、特殊低盐碱。纯碱是重要的基础化工原料和“三酸两碱”中的两碱之一，有“化工之母”的美誉，广泛应用于建材、化工、冶金、纺织、食品、国防、医药等国民经济诸多领域，在国民经济中占有十分重要的地位。纯碱广泛运用于建材领域、化工领域、冶金领域、纺织领域、食品加工领域。同时，纯碱也广泛应用于环保脱硫、医药制品、制革、造纸等，高端纯碱还可用于显像管玻壳和光学玻璃制造。生产工艺与产业链纯碱的生产工艺主要有天然碱法、氨碱法与联碱法，三种生产工艺在国内的产能占比分别为6%、45%和49%。天然碱法的生产原料主要是天然碱矿，生产工艺简单，成本低。目前全世界发现天然碱矿的只有美国、中国、土耳其、墨西哥等少数国家，其中美国、土耳其和中国是主要的天然碱法生产国。我国天然碱法生产主要集中在河南和内蒙古。氨碱法（索尔维制碱法）上游主要是原盐和石灰石，该方法通过氨盐水吸收二氧化碳得到碳酸氢钠（小苏打），再将碳酸氢钠煅烧，得到轻碱，转化之后得到重碱。联碱法克服了氨碱法的缺点，原盐利用率大幅提升，无需石灰石和焦炭（煤），节约了燃料、原料、能源和运输费用，同时避免了大量废渣和废液的排放，其副产品氯化铵还可用于氮素化学肥料、电池制造、电镀和印染等。　纯碱的上下游产业链天然碱法制碱的上游为天然碱矿，氨碱法制碱的上游是原盐和石灰石，联碱法制碱的上游是原盐和合成氨。制碱的燃料主要是动力煤，个别企业也会用到天然气。纯碱工业的主要产品是轻碱和重碱，重碱由轻碱加工转化而来。轻碱通过水合法或挤压法得到重碱。联碱法生产纯碱会产出副产品氯化铵，简称氯铵，又称卤砂，是一种速效氮素化学肥料，也可用于电池制造、电镀、印染等。轻碱主要用于日用玻璃行业、洗涤剂和食品行业等。重碱主要用于生产平板玻璃。无机盐领域根据行业的不同选择使用轻碱和重碱。洗涤剂和氧化铝行业的部分下游企业可以根据纯碱和烧碱的价格变化对窑炉进行改造更换投料，降低生产成本。纯碱的包装与存储纯碱包装方式主要分为大袋包装、小袋包装和无袋散装三种。下游用户也可以按照自己的特殊要求与厂家协商袋装标准。纯碱仓储主要分为定点仓储和移动仓储，以及袋装仓储和散装仓储。

纯碱主要产品分为轻碱和重碱，轻碱下游较为分散，分布在化工、食品、印染、冶金等领域，重碱大部分用于生产平板玻璃。纯碱产业链1吨玻璃需要0.2吨纯碱，占到玻璃生产成本22%~25%。重质纯碱和玻璃作为上下游的品种，正常情况下二者应该是正相关的，但是自从郑商所推出玻璃纯碱的标准化套利组合之后，资金就一路多玻璃空纯碱，玻璃纯碱的价差从-200多，一路涨到现在的400多。2020年郑商所纯碱SA012、玻璃FG012四川和邦生物科技股份有限公司8月20日发公告称：所在地四川省乐山市五通桥区于2020年8月18日遭遇洪水灾害，洪水进入公司厂区，公司部分生产线已停产。截止 2019 年 12 月 31 日，和邦生物公司有110 万吨/年碳酸钠、 氯化铵； 其中90万吨/年联碱生产线、草甘膦生产线受到汛情影响停产；-------------------------------根据中国纯碱工业协会统计数据显示，截止到 2019 年底， 我国纯碱装置总产能已达 3,249万吨。 其中， 联碱法纯碱产能为 1,586 万吨； 氨碱法纯碱产能为 1,483 万吨； 天然碱法纯碱产能为 180 万吨。 2019 年我国纯碱生产企业共计 38 家，氨碱法 12 家，联碱法 23 家，天然碱法 3 家；其中 27家产量增加，11 家产量下降； 纯碱生产能力 100 万吨以上的企业 13 家， 产能之和为 2,130 万吨。2019 年 1-12 月，我国纯碱产量累计 2,887.70 万吨，产能利用率 88.88%。联碱法、氨碱法、天然碱法纯碱产量占总产量的比例分别为： 46.42%、 48.00%和 5.58%。

来源：新浪财经事件：2020年4月13日，中国纯碱工业协会签发《关于纯碱行业限产的通知》，4月14日在中国纯碱工业协会官网上对外发布。不过，2020年4月15日，中国纯碱工业协会签发“关于废止《关于纯碱行业限产的通知》的通知”，4月16日在中国纯碱工业协会官网上对外发布。点评：中国纯碱工业协会废止《关于纯碱行业限产的通知》，意味着中国众多纯碱企业主动联合限产的计划取消，未来中国纯碱供应将不受约束。中国纯碱开工率上升，而下游需求继续萎靡，导致纯碱库存持续攀升，预计中国纯碱市场供应过剩越来越严重，纯碱价格随之承压较重。目前，中国重质纯碱市场价已经跌至1468元/吨，与前期低点（2016年7月份的1380元/吨一线）近在咫尺，再往前可以追溯到2013年7月初的1280元/吨一线附近，历史最低点出现在2009年6月份的1100元/吨一线附近。简言之，随着中国纯碱工业协会废止《关于纯碱行业限产的通知》，中国纯碱市场将重新由基本面主导，目前“供过于求”的局面短期难以扭转，虽然中国本土新冠肺炎疫情得到控制，但是全球疫情形势不容乐观，中国纯碱价格很可能再创新低。1．事件2020年4月13日，中国纯碱工业协会签发《关于纯碱行业限产的通知》，4月14日在中国纯碱工业协会官网上对外发布。不过，2020年4月15日，中国纯碱工业协会签发“关于废止《关于纯碱行业限产的通知》的通知”，4月16日在中国纯碱工业协会官网上对外发布。与此同时，中国纯碱工业协会还发布了《关于纯碱行业减产的倡议》：2020年1月以来，突如其来的疫情对行业生产造成了严重的影响，疫情初期，由于原材料及产品运输困难，造成原料运输困难，产品积压，行业开工率下降。3月份以来，随着疫情的缓解，运输条件的改善，行业开工率又逐步回升，目前行业开工率已达到85%以上。但是，受疫情初期及持续的影响，下游复工开工延期，开工率下降，纯碱需求大幅下滑，库存上涨，产品积压严重，资金周转困难，不少企业亏损，行业经济运行不良。根据行业当前情况，按照党中央坚持稳中求进工作总基调，在坚持不懈抓好疫情防控的同时，稳定行业经济运行，为了减少资源浪费，中国纯碱工业协会倡议，纯碱各生产企业自2020年5月开始，应根据市场需求情况调整生产负荷，为减少库存和产品积压降低生产负荷，推动过剩产能出清，解决供需不平衡矛盾，使行业经济运行回归稳定，推动行业向高质量发展。图1：中国纯碱工业协会废止《关于纯碱行业限产的通知》的通知资料来源：中国纯碱工业协会官网2．点评中国纯碱工业协会废止《关于纯碱行业限产的通知》，意味着中国众多纯碱企业主动联合限产的计划取消，未来中国纯碱供应将不受约束，中国纯碱价格的走势将重新回归基本面和宏观面的逻辑。目前，中国纯碱开工率上升，而下游需求继续萎靡，导致纯碱库存持续攀升，预计中国纯碱市场供应过剩越来越严重，纯碱价格随之承压较重。目前，中国重质纯碱市场价已经跌至1468元/吨，与前期低点（2016年7月份的1380元/吨一线）近在咫尺，再往前可以追溯到2013年7月初的1280元/吨一线附近，历史最低点出现在中国“四万亿刺激政策”出台后的2009年6月份的1100元/吨一线附近。图2：中国重质纯碱市场价格走势（元/吨）资料来源：wind，国投安信期货图3：郑商所纯碱期货仓单（张）资料来源：郑州商品交易所截至2020年4月16日，郑州商品交易所纯碱期货仓单数量增至1818张，主要集中在湖北地区（总共1240张）和河北地区（总共578张）。截至2020年4月16日，郑州商品交易所纯碱期货卖套保持仓量56手，最高一度达到446手（3月中旬），买套保持仓量一直为0手。图4：郑商所纯碱套保持仓（手）资料来源：wind，国投安信期货目前，郑商所纯碱期货加速移仓换月，呈现出“近弱远强”的特征，SA2009与SA2005合约之间的价差已经上升至100元/吨一线附近（参见图5）。值得一提的是，2020年4月16日，郑商所纯碱期货价格出现“大幅高开，震荡下行，尾盘跳水”的走势，这似乎意味着纯碱期货市场已经反映了“限产政策转变”的消息，其中纯碱主力SA2009合约下跌了2.09%，盘中最高价为1559元/吨，最低价为1446元/吨，收盘价仅1455元/吨。图5：郑商所纯碱主力合约走势及价差（元/吨）资料来源：wind，国投安信期货综合来看，随着中国纯碱工业协会废止《关于纯碱行业限产的通知》，中国纯碱市场将重新由基本面主导，目前“供过于求”的局面短期难以扭转，虽然中国本土新冠肺炎疫情得到控制，但是全球疫情形势不容乐观，中国纯碱价格很可能再创新低。国投安信期货 胡华钎

..走势评级：纯碱:震荡报告日期：2019年11月08日★纯碱概述：纯碱，又名苏打，成分为碳酸钠，是重要的基础化工原料之一。根据密度的不同，纯碱主要分为轻质纯碱和重质纯碱。轻碱主要用于日用玻璃行业、洗涤剂和食品行业等。重碱主要用于生产平板玻璃，国内计划上市的纯碱期货的基准交割品为符合国标II类优等品的重质纯碱。无机盐领域根据行业的不同选择使用轻碱和重碱。目前，制碱工艺主要分为合成碱法和天然碱法，世界纯碱产能中合成碱法约占三分之二，天然碱法约占三分之一。合成碱法分为氨碱法和联碱法。天然碱法制碱的上游为天然碱矿，氨碱法制碱的上游是原盐和石灰石，联碱法制碱的上游是原盐和合成氨。纯碱工业的主要产品是轻碱和重碱，重碱由轻碱加工转化而来。联碱法生产纯碱会产出副产品氯化铵。★纯碱产业格局及展望：2010年工信部出台《纯碱行业准入条件》，对新（扩）建纯碱项目设定了准入门槛，限制纯碱产能的过快增长。2013年起，纯碱落后产能退出力度加大，产能利用率开始提升。2015年以来，纯碱行业产能利用率变动不大，基本维持在84%-88%之间。展望未来，我们认为纯碱行业产业格局主要有五大发展趋势：第一，新建、扩建项目受产业政策限制，未来几年纯碱新增产能预计有限；第二，行业准入门槛导致新建产能投资金额大，有助于行业集中度提升；第三，由于新增产能受限，未来纯碱企业的发展重心将主要在提高产品质量和提升产品结构方面；第四，受制于国内产业政策的限制，预计未来走出去的纯碱产能会逐渐增加；第五，近年来环保监管持续趋严的大背景下，传统的化学合成制碱法面临瓶颈。长期看天然碱法制纯碱将在国内纯碱行业占据更大的市场份额。1纯碱概述1.1、纯碱的定义、分类和用途纯碱（ Soda Ash），又名苏打，成分为碳酸钠，是重要的基础化工原料之一。根据密度的不同，纯碱主要分为轻质纯碱和重质纯碱，其化学成分都是碳酸钠，但物理形态不同：轻碱密度为 500-600kg/ m3，呈白色结晶粉末状；重碱密度为 1000-1200kg/ m3，呈白色细小颗粒状。纯碱是重要的化工原料之一，用途主要包括以下领域：一是建材领域，纯碱是平板玻璃的主要原料之一；二是化工生产领域，纯碱广泛用于制造硅酸钠（俗称泡花碱、水玻璃）、碳酸氢钠（俗称小苏打）、氟化钠、重铬酸盐等产品；三是印染冶金领域，纯碱充当纺织物生产过程的软水剂，或是用作冶炼的助溶剂、选矿的浮选剂以及炼钢的脱硫剂等；四是食品加工领域，纯碱作为面食添加剂，也可作为主要辅助添加剂应用于味精、酱油的生产。1.2、纯碱的生产工艺目前，制碱工艺主要分为合成碱法和天然碱法，世界纯碱产能中合成碱法约占三分之二，天然碱法约占三分之一。值得注意的是，无论是合成碱法还是天然碱法，生产出来的纯碱均为轻碱，轻碱经再加工制得重碱。国内纯碱企业的重质化率一般在 40%-60%，即生产线产能设计决定最高可将 40%-60%的纯碱产能加工转化为重碱，在这一比率内，纯碱生产企业可以根据下游需求和轻重碱价格决定产出的轻重碱比例。合成碱法分为氨碱法和联碱法。氨碱法生产工艺是先向饱和食盐水中通入氨气，制得氨盐水，再通过氨盐水吸收二氧化碳得到碳酸氢钠（俗称小苏打），最后将碳酸氢钠煅烧，即得到轻碱。氨碱法生产中用到的氨气来自于合成氨厂，二氧化碳来自于石灰石煅烧。联碱法是将合成氨生产与纯碱生产联合，利用合成氨厂的氨气和二氧化碳同时生产出纯碱和氯化铵两种产品。联碱法产出纯碱的反应过程与氨碱法相同，同样是向饱和食盐水中先后通入氨气和二氧化碳，生成碳酸氢钠，再煅烧碳酸氢钠产出纯碱。由于和合成氨厂联合生产，联碱法反应中的氨气和二氧化碳都可以由合成氨厂直接提供。因此，联碱法中无需再进行石灰石煅烧等一系列反应生成二氧化碳。而天然碱法工艺的应用受限于资源的地理位置、供应等基础条件，与其他两种主流生产工艺相比，最大优势在于成本较低。目前全世界已探明的天然碱矿只分布于美国、中国、土耳其、墨西哥和非洲南部等少数国家和地区，其中美国、土耳其和中国是主要的天然碱法生产国。1.3、纯碱上下游产业链天然碱法制碱的上游为天然碱矿，氨碱法制碱的上游是原盐和石灰石，联碱法制碱的上游是原盐和合成氨。制碱的燃料主要是动力煤，个别企业也会用到天然气。纯碱工业的主要产品是轻碱和重碱，重碱由轻碱加工转化而来。联碱法生产纯碱会产出副产品氯化铵。轻碱主要用于日用玻璃行业、洗涤剂和食品行业等。重碱主要用于生产平板玻璃，国内计划上市的纯碱期货的基准交割品为符合国标II类优等品的重质纯碱。无机盐领域根据行业的不同选择使用轻碱和重碱。洗涤剂和氧化铝行业的部分下游企业可以根据纯碱和烧碱的价格变化对窑炉进行改造更换投料，降低生产成本。2纯碱产业格局及展望我国纯碱工业始于 1917 年天津永利碱厂的创办，距今已经有百年历史。自 2003 年起，我国纯碱产能和产量开始持续位居世界第一。2010 年我国纯碱产能突破 2500 万吨。2014 年，我国的纯碱产能达到了历史最高点 3135 万吨，产量达 2515 万吨。在产能产量持续增长的同时，受金融危机、政策调控、产能扩张等因素影响，纯碱行业产能利用率自2008年起下降至 90%以下，并于 2010 年降至 80%以下，纯碱行业随即进入调整期。2010年工信部出台《纯碱行业准入条件》，对新（扩）建纯碱项目设定了准入门槛，限制纯碱产能的过快增长。2013年起，纯碱落后产能退出力度加大，产能利用率开始提升。2015年以来，纯碱行业产能利用率变动不大，基本维持在84%-88%之间。近年来有资金和地域优势的大型企业在新建及扩建装置。2015年至今，国内纯碱总产能变化不大，但行业集中度增加，拥有大型装置的企业在市场波动中抗风险的能力增强；而小产能企业环保成本极高面临淘汰风险，被责令整改或者直接关停，近年来中小企业加速退出。目前，我国年产能在百万吨及以上的企业共有 12 家，产能合计达到 1760 万吨，占总产能的 56%；产能在 50-100 万吨之间的中型企业 13 家，总产能 835 万吨，占比 27%；50 万吨以下的小企业 19 家，产能合计 520 万吨，占比 17%。我国纯碱行业现有的大型生产集团共有四家，分别是唐山三友集团有限公司、中国盐业集团有限公司、河南金山化工集团和内蒙古远兴能源股份有限公司。这四家集团占全国总产能的比例分别是10.91%、8.44%、6.42%和5.78%，合计超过31%。综上分析，我们认为未来纯碱行业产业格局有五大发展趋势：第一，新建、扩建受产业政策限制，未来几年纯碱新增产能有限：纯碱装置新建周期超过两年，新建、扩建又受到相关政策限制（新建产线要求及投资金额较高），未来几年纯碱新增产能有限，据了解，之前因搬迁停车的江苏德邦60万吨和甘肃金昌25万吨年产能的纯碱装置在2020年底可能投产，除此之外，2020年没有新增产能。新建或扩建纯碱项目将主要以等量或减量置换原则进行，预计未来纯碱企业产能扩张的主要方式：拥有手续指标，改扩建现有纯碱产能；通过收购已有纯碱项目手续或退出产能指标，建设纯碱项目；兼并重组现有纯碱生产企业。第二，行业准入门槛导致新建产能投资金额大，有助于行业集中度提升：2010年，工信部发布《纯碱行业准入条件》，要求新建、扩建纯碱项目应符合下列规模要求：氨碱厂设计能力不得小于120万吨/年，联碱厂设计能力不得小于60万吨/年，天然碱厂设计能力不得小于40万吨/年。据了解，新建120万吨氨碱法产能投资额约13-14亿左右，新建60万吨联碱法产能投资额约15亿左右。虽然40万吨天然碱法投资额仅6亿元左右，但国内天然碱矿较为稀缺，天然碱法新建产能依然有较大难度。行业准入门槛导致新建产能投资金额变大，对小企业负担较大，未来产能或进一步向大型企业集中，企业趋向大型化、集团化发展。第三，纯碱行业发展重心将主要在提高产品质量和提升产品结构方面：由于新增产能受限，未来纯碱行业的发展重心将主要在提高产品质量和提升产品结构方面，越来越多企业将通过技术创新和改造，提升行业自动化水平，提升含盐量、颗粒度等质量指标要求。纯碱行业未来有望通过技术进步优化生产工艺，调整产品结构，向精细化和高端价值产品方向发展。第四，纯碱行业产能或将逐渐走出去：之前国内纯碱生产企业对于发展海外纯碱项目，普遍处于观望状态。受制于国内产业政策的限制，未来走出去的纯碱产能或会逐渐增加。2019年，天辰公司-土耳其卡赞天然碱项目入选“一带一路”国际合作典型项目，未来或有更多纯碱企业投入到海外纯碱项目的建设中。第五，长期看天然碱法制纯碱将在国内纯碱行业占据更大的市场份额：2018年我国共有 44 家纯碱生产企业，采用联碱法生产的企业数量最多，共有 29 家，大部分企业的产能低于 100 万吨，主要分布在河南、湖北、江苏、四川和重庆。2018 年我国联碱法企业产能合计 1516 万吨，占比 49%。我国采用氨碱法生产的企业有 12 家，大部分企业的产能高于 100 万吨，主要分布在青海、江苏和山东。2018 年我国氨碱法企业产能合计 1419万吨，占比 45%。我国以天然碱法生产纯碱的企业有河南中源化学股份有限公司、桐柏海晶碱业有限责任公司和锡林郭勒苏尼特碱业有限公司。这三家企业同属于内蒙古远兴能源股份有限公司，2018 年，天然碱法产能合计 180 万吨，占总产能的 6%。相较化学合成法，天然碱法制纯碱具有明显的竞争优势（生产成本低、毛利高、投资少、不排废渣和废液）。对比国内三种生产工艺的代表性上市公司的毛利情况来看，使用天然碱法的远兴能源的毛利率明显高于使用化学合成法制碱的其他两家企业。2012-13年是纯碱行业景气度最低的阶段，14-15年许多落后产能退出市场，其中联碱法企业的退出产能约占70%，主要是受联产的氯化铵价格低迷的影响，联碱法企业亏损面更加严重。而天然碱法企业的受影响程度不大，2012-13年依然保持较高毛利率。虽然当前国内天然碱法的产能占比只有6%，但我们认为长期看天然碱制纯碱将在国内纯碱行业占据更大的市场份额。我国并不缺天然碱矿，目前我国共探明天然碱矿储量约 1.45 亿吨，在世界各国中排名第三，仅次于美国和土耳其，但产能和规模远远低于美国，仅有180万吨/年。我国早期天然碱开采与加工方式基本是手工作坊、靠天吃饭，70年代之后采用传统的苛化法工艺，污染严重。受技术因素的制约，天然碱工艺多年处于研究、探索阶段，谈不上大规模发展；80年代以来天然碱多项技术瓶颈陆续被突破，并被广泛应用到生产中，目前我国已经形成了以天然碱为主的产业集群。近年来环保监管持续趋严的大背景下，传统的化学合成制碱法面临瓶颈，未来天然碱制纯碱将在国内纯碱行业占据更大的市场份额。2019年远兴能源1000万吨天然碱项目开始启动，一期包括400万吨纯碱产能和100万吨小苏打产能，规划3-5年内建成，此项目投产后将明显提升国内天然碱法的产能占比。来源: 东证衍生品研究院