我国氯碱工业
必须走与石油化工和天然气化工相结合的道路
□  刘自珍
    氯碱工业是国民经济中占有重要地位的化工原材料基础工业，其
发展与人民生活密切相关。目前国际上成熟的经验是氯碱工业与石油
化工、天然气化工在布局上紧密结合，通过石油化工和天然气化工的
发展，推动氯碱工业和有机氯产品的发展。同时也有利于节能降耗、
保护资源与环境，有利于提高产品质量，增强市场竞争力，确保氯碱
工业可持续发展，并带动相关工业的快速发展。
1  我国能源状况
    当前世界一次能源煤炭、石油、天然气、水电与核电消费比为27%、
40%、23%和10%，而我国平均水平则分别为78.31%、17.64%、2.10%
和1.95%。由此可见，世界石油消耗所占比例最大，为2/5，而我国煤
炭所占比例最大，已超过3/4，
   专家预测，到21世纪中叶，世界能源消费结构中，将以天然气为
主要能源。天然气消费将从目前的23%增加到40%，石油将从40%下降
到20%，煤炭基本维持在27%。化学工业将面临着原料多样化的变化。
因此煤炭在我国未来一次能源消费中的比例将逐年降低，而天然气所
占比例将有较大增长，到2005年达4.2%，2010年达6.5%。
    （1）石油和石油化工
    据勘探部门分析，目前我国石油储量仅够开采22年。2003年我
国原油产量1.7亿t，居世界第5位。然而近年来我国石油需求不断
增长，2003年我国已取代日本成为继美国之后第二大消费国，预计到
2010年我国石油进口量将增至1亿t，2020年将增至2亿t。
目前我国石化产品产量综合水平排名世界第8位，石化产品自给率已
超过50%。氯碱工业将依托石化产品生产大量有机氯产品，如聚氯乙
烯、三氯乙烯、四氯乙烯、环氧乙烷、氯乙酸、环氧丙烷、环氧氯丙
烷、氯丁橡胶、氯苯、甲烷氯化物等。
    （2）天然气和天然气化工
    我国天然气十分丰富，资源量3.8×1013m3，按国际通用口径，
预计可采储量达7×1013～10×1013m3，可开采95年。2003年我国天
然气产量为350亿m3，居世界第18位。
   天然气化工已成为化学工业的主要支柱，目前世界上80%的合成
氨、90%的甲醇是以天然气为原料生产的。我国天然气化工起步于20
世纪60年代，主要用于生产合成氨和甲醇。天然气在高温下进行热裂
解生产乙炔，已成为目前发达国家生产乙炔的主导方法，在美国占
3/4，而我国仅四川维尼纶厂3万t/a装置采用此法，占全国乙炔产能
的5%。
    近20年来，世界甲醇工业与天然气开发同步发展，新建装置大多
建在天然气资源丰富的国家或地区。中东等国家利用当地廉价的油气
资源，建设起一系列超大型甲醇生产装置。目前我国以天然气为原料
的甲醇生产企业，如四川维尼纶厂、陕西榆林天然气化工公司、大庆
油田甲醇厂、陕西长庆油田、四川江油甲醇厂等，其生产规模都在10
万t/a左右。
2  氯产品现状与差距
    随着氯碱工业科技进步，目前我国已拥有上百种氯产品，其中主
要氯产品有70余种，形成了以聚氯乙烯、甲烷氯化物、环氧化合物、
光气化学品、氯苯、C2氯溶剂、TDI、MDI、氯化石蜡、氯丁橡胶、氯
乙酸、氯化苄等为主的有机氯产品系列；以液氯、盐酸、漂白消毒剂、
含氯无机盐等为主的无机氯产品系列以及含氯农药系列。但与世界发
达国家相比仍存在很大差距。
    （1）氯产品结构
    目前我国仍以无机氯产品为主，无机氯产品耗氯占53%，有机氯
产品耗氯39%左右，含氯农药耗氯占8%左右。产品结构不合理，低档
产品多，高档产品少；无机氯产品比例大，有机氯产品比例小；通用
型产品多，专用产品少；原料型产品多，深加工高附加值产品少；大
宗产品比例大，精细化工产品比例小。
    而世界发达国家均以有机氯产品为主，耗氯量达70%以上，且产
品品种多、质量好，已形成精细化、专用化、系列化、名牌化。
    事实证明，提高氯碱工业综合经济效益的重要途径是提高有机氯
产品的比重，走与石油化工和天然气化工相结合的道路。
    （2）有机氯产品原料路线
    我国大多数有机氯产品的原料路线仍停留在以煤炭、农副产品为
主，以石油为辅的阶段。我国最大宗耗氯产品聚氯乙烯（PVC）自1976
年以来有4家企业引进5套石油乙烯法装置，生产能力64万t/a。2003
年我国PVC产量400.7万t，仅次于美国居世界第二位，其中电石乙
炔法224.7万t，占总产量的56%；乙烯法67万t，占16.7%；进口氯
乙烯（VCM）单体法86万t，占21.5%；进口EDC法23万t，占5.7%。
实际上，后3项的原料路线均来自石油化工，占总产量的44%。我国
仅有3家氯丁橡胶生产厂家，且均采用电石乙炔原料路线。我国C2
氯溶剂三氯乙烯、四氯乙烯生产也均采用电石乙炔原料路线。
    工业发达国家，如美国的氯产品原料路线95%以上是以石油和天
然气为主。国外PVC生产石油乙烯法占93.7%，而电石乙炔法仅占6.3%，
氯丁橡胶则以丁二烯氯化法为主，三氯乙烯、四氯乙烯则以石油乙烯
直接氯化法为主。
    （3）我国氯碱工业与石油化工、天然气化工结合状况
    从我国氯碱企业的布局来看，全国现有200余家氯碱厂中仅有少
数几家是与石油化工装置相结合的。我国有机氯产品耗用石油化工产
品的数量和比例都远远低于国外发达国家。2003年我国乙烯产量
611.77万t，PVC消耗乙烯量大约33万t，占5.32%，说明我国氯碱
企业和石油乙烯企业结合得还较为松散。
    从节约社会能源看，PVC在五大通用合成树脂中是消耗石油量最
少的品种，1t VCM所消耗的原油可生产2t PVC树脂、2.5～3t PVC
塑料制品，鉴于我国石油资源不多、社会能耗比发达国家高出几倍、
又需保护生态平衡的国情，多发展一些PVC塑料，对于科学、合理地
利用资源、节约能源、优化资源配置、调整产业结构，都是十分重要
的。
    近几年来，我国石油乙烯得到迅速发展，产能有了很大提高，2002
年中国石化集团总公司以350.5万t/a的乙烯加工能力居世界乙烯生
产商的第7位，分别占中国、亚太地区和全球乙烯能力的70.3%、12.4%
和3.2%。2003年我国新增乙烯产能85万t/a，约600万t/a，预计到
2010年将达1000万t/a左右。
    实际上氯碱工业与石油和天然气工业有着相互依存的关系。我国
由于历史的原因和各行业、部门分别管理的体制，造成三者脱节的现
状。氯碱工业要有效地发展有机氯产品，没有充足可靠的石油、天然
气化工原料供应是无从谈起的，再则氯气得不到平衡，氯碱工业的持
续发展也会受阻。对于石油工业，石油钻井、石油馏分的精制（酸精
制后的碱精制）以除去酸性物和硫化氢、硫醇类硫化物以及杂质，石
蜡的加工精制，润滑油及添加剂的制造，都需要烧碱，例如：大庆油
田为稳定年产原油5000万t实施三次采油技术所需特殊助剂，到2010
年需要烧碱70万t。建议国家石油化工新建项目中，适当安排与氯碱
建设相结合；靠近石油化工企业的大型氯碱企业，与石油化工集团实
行“强强联合”组建世界级大型石化氯碱股份集团公司，这样从能源
和原料供应上可以相辅相承，以使我国氯碱工业的发展走上与石油化
工和天然气化工相结合的道路。
    围绕国家西部大开发和西气东输工程的实施，紧紧抓住天然气工
业迅速发展的契机，有计划有步骤地发展我国天然气化学工业，在发
展传统天然气化工产品的同时，大力促进天然气化工新产品的开发，
如天然气乙炔制VCM，进而聚合成PVC；天然气乙烷氧氯化制VCM，进
而聚合成PVC等，实现PVC原料多样化。
    发达国家的大型石油化工装置几乎都伴有大型氯碱生产装置，石
油化工装置提供的乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等与氯碱
工业的氯反应生产出大量有价值的有机氯产品，由于原料充足且价廉，
装置具备经济规模，使产品具有较强的竞争力。可见氯碱化工与石油
化工相结合是市场竞争规律的体现，氯碱化工以石油化工为依托，石
油化工发展以氯碱化工为方向，相互融合，相互促进，向大型集中化
发展。

3 用高新技术和先进适用技术改造和
    提升我国氯碱工业传统技术
    保护资源与环境是我国的基本国策。因此，要加快实施以石油化
工和天然气化工产品为原料的先进工艺技术，逐步转换和提升我国氯
碱工业以煤炭、农副产品为原料的传统落后工艺技术。
    （1）石油乙烯
    ①用国外先进的石油乙烯氧氯化法制VCM，逐步转换我国传统落
后的电石乙炔法制VCM，既可以提高产品质量、节能降耗，又可以消
除电石渣、碱性含硫废水和电石炉烟气污染，保护环境。国外已于20
世纪70年代中期基本完成电石乙炔法向石油乙烯法原料路线的转换，
乙烯法已占93%以上，我国至今只有北京化二、齐鲁石化、上海氯碱、
天津大沽等4家先后引进5套乙烯法，总产能64万t/a，转换速度太
慢。今后我国应加大乙烯氧氯化法制VCM的自主研发力度，并积极组
织消化吸收国外先进技术，加速国产化进程。
    ②以先进的石油乙烯直接氯化法生产C2氯溶剂（三氯乙烯、四氯
乙烯），逐步转换我国传统落后的电石乙炔法原料路线。目前我国生产
三氯乙烯、四氯乙烯几乎全是以电石乙炔为原料制得，特别三氯乙烯
仍采用皂化旧工艺，皂化残渣、残液对环境污染严重，且生产规模小、
产量低、自动化水平低，大部分靠手工操作，故产品质量不稳定。为
此，我国要加大石油乙烯法研发力度，以降低能耗，稳定产品质量，
消除污染，保护环境。
    ③以先进的石油乙烯与氧气在催化剂存在下直接气相氧化生成环
氧乙烷（EO），逐步淘汰我国传统落后的氯醇法生成EO。此法国外已
于20世纪70年代全部淘汰，被乙烯直接氧化工艺所取代。目前我国
仍有许多企业采用氯醇法生产EO，但生产能力不足10%，且成本高、
耗氯量大、产生大量含氯化物废水和副产物，污染严重。我国正在实
现由氯醇法向乙烯直接氧化法的转变，首先在石化系统实现，如燕山
石化、扬子石化、上海石化、抚顺石化、吉林石化等，并使该项技术
不断发展，使氯醇法厂家受到严重冲击，将面临着逐步被淘汰出局的
局面。
    ④采用国外先进的以醋酐或乙酰氯为催化剂的乙酸氯化法，取代
我国传统落后的以硫磺粉为催化剂的乙酚氯化法生产氯乙酸。先进工
艺可使氯乙酸产品纯度高、质量好、催化转化率高，节省乙酸原料，
且能杜绝硫磺粉等造成环境污染。1999年12月江苏泰兴市与荷兰阿
克苏诺贝尔公司签约建设2.5万t/a氯乙酸生产装置，2002年建成投
产；无锡建成醋酐催化法合成氯乙酸的万吨级装置。这些行进装置的
建成投产，将大大促进我国氯乙酸工业的发展。
    （2）石油丙烯
    ①采用国外先进的共氧化法（丙烯与乙苯或异丁烷共氧化）生产
环氧丙烷（PO），逐步转换我国传统落后的氯醇法。目前我国全部采用
氯醇法生产PO，与国外共氧化法相比有较大差距。氯醇法丙烯单耗高
40%，氯气单耗高30%，汽耗高2倍，产品质量低，杂质多，“三废”
治理差，污染环境。目前世界上新建大型装置多采用共氧化法，陶氏
化学、阿科、壳牌等公司的技术代表当今的先进水平。我国当前应加
紧对现有氯醇法进行技术改造，尽量采用国外先进技术改造我国现有
工艺设备，积极开发PO下游产品，如醇胺、醇醚及聚氨酯系列产品。
    ②采用国外先进的醋酸丙烯酯法生产环氧氯丙烷（ECH），逐步转
换我国传统落后的丙烯高温氯化法生产ECH。以醋酸丙烯酯为原料合
成ECH技术先进，工艺新，所用主要原料氯和石灰用量是高温氯化法
的一半；无需氯醇化工艺，产品质量高；不用高温制氯丙烯工序，反
应条件缓和，运转稳定；无高温氯化工序，排除了烃类氯化物系列副
产物。我国新建ECH项目中已采用此技术，目前国内有主要生产厂6
家，总产能达10万t/a，其中岳阳石化产能最大为3.4万t/a，齐鲁
石化、天津化工、巴陵石化等也已初具规模。今后我国ECH市场需求
量将以5%左右的速度增长，预计2005年将达20万t以上。“十五”
末期我国ECH仍处于严重供不应求的局面，近几年来，每年都要进口
ECH 2万t以上，2002年进口4.3万t，2003年进口67831t，为此我
国要加大ECH引进和自主研发力度，以促进我国ECH和环氧树脂工业
大发展。
    （3）石油丁二烯
    采用国外先进的丁二烯氯化法生产氯丁橡胶，逐步淘汰我国传统
落后的电石乙炔法生产氯丁橡胶。两者相比，丁二烯氯化法主要品种
为非硫调胶，应用广泛，而电石乙炔法主要为硫调胶，应用受限制；
丁二烯法比乙炔法生产成本低15%～20%。由于环境问题，发达国家电
石乙炔法已停滞发展。从生产上看，丁二烯法较电石乙炔法更安全。
目前我国3家氯丁橡胶生产厂均采用电石乙炔法，环境污染较严重。
由于丁二烯法经济效益高，适于大规模生产，为促进我国氯丁橡胶工
业的发展，建议我国氯碱企业可与石化集团公司联合，共同与国外拥
有丁二烯法技术的公司合资建设丁二烯法氯丁橡胶项目。
    （4） 石油苯
    采用国外先进的石油苯与氯气发生连续定向氯化法生产对二氯
苯，逐步转换我国传统落后的生产氯化苯副产对二氯苯。我国现有十
余家氯化苯厂大多采用苯与氯气在FeCl3催化下连续氯化生成氯化
苯，多氯苯回收对二氯苯和邻二氯苯，产品纯度低。由于对二氯苯和
邻二氯苯衍生产品开发与应用的扩大，氯化苯副产对二氯苯已不能满
足市场需求。我国也自行开发成功定向氯化、液膜结晶分离等技术，
并在国内投入建设，我国山东农药厂、南通农药厂、邯郸滏阳化工集
团有限公司等先后建成此装置。
    （5）天然气甲醇
    采用国外先进的甲醇氢氯化法，逐步转换我国传统落后的甲烷热
氯化法生产甲烷氯化物（CMS）。虽然甲烷热氯化法也以天然气为原料，
但我国生产规模小，平均生产规模3000t/a，而世界平均规模8万t/a，
经济规模为4万t/a以上。甲烷热氯化法技术落后，原料消耗高于国
外指标1倍左右。甲醇氢氯化法原料甲醇易得，甲醇和氯的利用率高，
副产HCl量少，减轻污染，产品比例调节范围大，产品质量优于甲烷
热氯化法，对有机硅和氟材料的生产，只有甲醇法产品才能满足工艺
要求，国外工业先进国家多以甲醇法为主，如美国占90%，西欧占60%，
日本占50%。20世纪90年代浙江巨化集团氟化学有限公司引进日本德
山曹达公司甲醇氢氯化法生产CMS，装置规模3万t/a，后扩至4.5
万t/a，其能耗低，产品质量高。2002年6月四川自贡鸿鹤化工股份
公司引进西班牙阿贡-杜邦甲醇法CMS技术装置，生产规模3万t/a，
生产质量99.99%的优质产品，已于2003年建成投产。据悉，四川鸿
鹤精细化工股份有限公司近日与美国文氏公司正式签定了4万t/a甲
醇法CMS项目技术商务合同，将使鸿鹤公司的CMS生产总量和质量再
上新台阶，并为打造全国最大CMS商品生产基地奠定了基础。另外江
苏梅兰化工集团公司、宁夏大元也分别采用国外技术建成CMS装置。
这些高新技术将大大改造和提升我国CMS的技术水平，促进我国有机
硅和氟材料工业的发展。
    (6)天然气乙炔
    采用天然气乙炔逐步取代我国传统落后的电石乙炔制取氯乙烯单
体，进而聚合成PVC。天然气乙炔既经济又无污染，利于加强生态环
境保护和建设。我国四川维尼纶厂从西德BASF公司引进世界先进的部
分氧化法天然气制乙炔生产技术，目前该技术在我国已基本成熟。国
外天然气乙炔已被广泛用于制造VCM，美国和西欧有1/3用于生产VCM，
而目前我国尚属空白。我国应大力研发天然气乙炔制VCM进而聚合成
PVC，这将极大地促进我国PVC工业实现原料多样化。同时，以天然气
乙炔为原料还可以大力发展精细化工产品，如醋酸乙烯、聚乙烯醇、
炔醛法1,4-丁二醇等。
    （7）天然气乙烷
    采用国外新研发的天然气乙烷氧氯化法制VCM先进技术，取代我
国部分传统落后的电石乙炔法制VCM技术。在天然气资源丰富的欧洲、
俄罗斯、美国等地区和国家对乙烷氧氯化制VCM技术的研发工作十分
活跃，并投入了大量技术力量。乙烷氧氯化法生产VCM单体工艺装置，
有望在21世纪初实现工业化。迄今为止，我国目前仅有吉林大学化工
学院与大庆油田有限责任公司天然气利用研究所合作，在实验室进行
了该工艺试验与研究的初步工作，呼吁国家有关部门予以人力、物力、
财力等方面的大力支持，加大研发力度。鉴于我国石油乙烯较短缺，
但有丰富的天然气、油气资源地区，其中乙烷含量很大，且乙烷价格
远远低于乙烯价格，该工艺技术开辟了天然气乙烷利用的新途径，将
有利于天然气资源大规模开发利用，同时也为VCM原料多样化开辟了
一条新的途径，从而也促进我国PVC工业可持续发展。
    综上所述，采用高新技术和先进适用技术，即可以节能降耗、保
护资源、保护环境、提高产品质量、增加经济效益，又能转换原料路
线，实现有机氯产品原料多样化，必将大大改造和提升我国氯碱传统
产业的技术水平。