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氯碱工业30年巨变
2009年5期 发行日期:2009-02-10
作者:刘自珍
氯碱工业30年巨变
□   河北省邯郸滏阳化工集团有限公司  刘自珍

     改革开放30年是我国氯碱工业发展速度最快、变化最大的30年。

1.氯碱工业高速发展,烧碱产量大幅提高,跃居世界首位
  1977年我国烧碱产量仅为138.5万t,而改革开放30年后的2007年达到1759.3万t,是1977年产量的12.7
倍,预计2008年产量可达1824万t,同比增长3.7%。2005年起我国烧碱产量超过美国,成为世界烧碱生产第一
大国。

2.生产规模不断扩大,产品结构明显改善,质量大幅提高
  1977年全国氯碱企业中万吨级生产规模的有37家,10万t/a以上的只有上海氯碱1家,其产能为12万t/a;
2008年10万t级以上的企业就达到101家,其中20万t/a以上的有39家,30万t/a以上的21家,40万t/a以
上的8家(新疆天业60万t/a、天津大沽56万t/a、浙江巨化51万t/a、四川宜宾45.7万t/a、山东齐鲁45万
t/a、新浦化学45万t/a、山东滨化42万t/a、昊华宇航40万t/a)。我国PVC产能也达到世界级规模,如新疆天
业为70万t/a、天津大沽68万t/a、山东齐鲁60万t/a、上海氯碱45万t/a等。
  30年来我国氯碱产业进行了结构调整,产品呈现多样化,深加工、高附加值、精细化和特色优势产品、名优
品牌产品不断增多。例如,可批量生产新型高档消毒漂白剂系列产品钠法漂粉精、三氯异氰尿酸等;高分子化合物
有氯化聚乙烯、低聚合度树脂和氯化橡胶等。近两年,山东齐鲁石化氯碱自主研发成功QS系列高档PVC树脂,并
成功打入国际市场;上海氯碱化工自主研发出高档医用级PVC树脂,深受国内用户欢迎。随着我国石油和天然气化
工的迅速发展,无机氯产品比例逐渐减少,有机氯产品的比例不断增大,30年间我国有机氯产品的耗氯比例由22.4%
增至50%以上,仅PVC耗氯就高达46%。烧碱品种朝着精细化、多样化方向发展,30%隔膜液碱比例逐年减小,42%、
45%、50%隔膜碱比例逐年增大,桶装固碱、粒碱、片碱等品种齐全,满足了市场对各种规格氯碱产品的需求。

3.对内搞活联合重组,参与竞争建大集团
  改革开放促使行业之间通过租赁、兼并等多种形式的联合,成立了大公司、组建了大集团,在资产实力、产能、
技术水平、产品品种和市场占有率等诸多方面形成了优势。如氯碱行业与电力行业的联合,西安化工厂与西安电力
公司组建西安西化热电公司,实现双盈;氯碱行业与盐化行业的联合,沧州化工实业集团、潍坊亚星化工集团与盐
场联合,优势互补,互惠互利;氯碱行业与石化行业联合,天津渤海集团、上海天原集团、锦西化工集团、沈阳化
工集团等通过与石油化工企业联合,促进了有机氯产品的发展,山东齐鲁石化大力发展氯碱,稳居国内氯碱行业乙
烯法PVC霸主地位。
  氯碱企业通过优化组合,实行强强联合形成具有国际竞争力的大型企业集团。如天津化工厂、大沽化工厂、天
津碱厂、盐场等组建天津渤海化工集团有限公司;上海氯碱和上海天原将要素优化重组,以超常投入实现超常扩张,
形成上海天原集团;江苏苏化与双狮张家港精细化工组建江苏苏化集团有限公司;昊华化工集团已组合了昊华宇航
化工有限责任公司和昊华西南化工有限责任公司、昊华四平化工有限公司等。
  近几年氯碱产业的上下游行业凭借能源、资源、资金等优势,大举涌入氯碱行业,而且规模大、势头猛,使氯
碱行业格局发生了重大变化,极大地增强了其在国内外市场的竞争力。上游煤炭、电力、盐化企业凭借煤、电、盐、
电石、资金等优势,纷纷进军氯碱行业,如内蒙古鄂尔多斯亿利50万t/a烧碱、山西阳泉煤业集团50万t/a烧碱
和山东新汶矿业集团盐化公司50万t/a烧碱、50万t/a PVC和750万m3/a卤水等。下游氧化铝、化纤等行业借
市场优势发展氯碱,如以纺织、氧化铝为主业的山东魏桥集团现有6万t/a烧碱装置,其下一步将计划扩至50万
t/a。

4.对外开放引进技术,消化吸收创新发展
  离子膜法烧碱是当今世界公认的最先进的制碱方法,具有能耗低、无污染、产品质量高、生产规模大、自动化
程度高等优点。1986年6月第一套从日本旭化成公司引进的离子膜法烧碱技术装置在甘肃省盐锅峡化工厂投入运
行。其后,齐化化工、上海天源、大连染料、大沽化工、北京化二、江门电化等企业相继引进国外离子膜法烧碱技
术装置,我国第一批引进的离子膜法烧碱技术装置总产能达10万t/a。据不完全统计,至2008年共引进并建成离
子膜法烧碱产能达927.2万t/a。
  北京化工机械厂在引进、消化、吸收的基础上,又进行了再创新,生产出各种型号的离子膜法电解槽。河北省
大化集团公司在国内首家采用国产化的万吨级离子膜法电解装置,据不完全统计,目前国内采用国产化离子膜法电
解槽技术装置的产能已逾300万t/a。
  对高新技术的引进、消化、吸收、创新和自主研发实现国产化,开创了我国离子膜烧碱的新纪元,推动了我国
氯碱工业技术进步,使我国离子膜烧碱由1988年占全国烧碱产量的2.72%发展到2008年的50%以上。

5.采用高新适用技术 节能减排效果显著
  PVC是目前最大的平衡氯气有机氯产品,1977年我国PVC产量为18.49万t,到2007年发展到971.7万t,跃
居全球首位。PVC原料路线有电石乙炔法和乙烯法,相比于电石法能耗高、成本高、污染严重等缺点,乙烯法具有
能耗低、污染低、成本低、质量好等诸多优势,到2007年我国乙烯法PVC产能已达350万t/a,占总产能的23.3%。
乙烯法PVC比电石乙炔法PVC节电4880kW·h/t,同时可减少10t/t渣浆和10t/t含硫碱性废水的产生。
  甲烷氯化物是第二大耗氯产品,工业发达国家以甲醇法为主,而我国以甲烷热氯化法为主。甲醇法不仅在原料
消耗、产品质量上优于后者,而且只有甲醇法产品才能满足后续有机硅和氟材料的生产。浙江巨化集团氟化学有限
公司首家引进日本德山曹达公司先进的甲醇氯化法技术,2003年10月四川自贡鸿鹤化工有限公司又引进了西班牙
阿贡-杜邦甲醇法甲烷氯化物制造技术。
  离子膜法烧碱被我国广泛采用后,传统高耗电、高污染的水银法烧碱全部关停,同时转换和取代了部分隔膜法
制烧碱,比石墨阳级普通石棉隔膜吨碱节电400~500kW·h,比金属阳极普通石棉隔膜槽吨碱节电300kW·h左右。
目前我国已建成投产的离子膜烧碱产能已超过1200万t/a,与普通隔膜法相比,每年可节电36亿kW·h。我国部
分氯碱企业采用节能型金属阳极隔膜电解槽先进适用技术,包括扩张阳极、改性隔膜、活性阴极、小极距等,通过
改造现有普通金属阳极普通石棉隔膜电解槽,节电可达16%~22%。此外,我国氯碱企业还采用节能型大功率晶闸
管整流器代替二极管整流器、氯压机代替纳氏泵输送氯气、高压氯液化代替传统低压氯液化;推广液体烧碱三效逆
流蒸发工艺、干法乙炔技术以及大型密闭电石炉等先进技术,极大地改进了工艺,降低了消耗,节约了资源。

6.氯气烧碱需求逆转,烧碱由进口变出口
  长期以来我国一直以烧碱需求大于对氯气的需求为碱氯平衡的主要特征,每年要从国外进口大量烧碱来满足国
内需求。改革开放给氯碱行业带来了生机,很多氯碱企业大都配套建设大型PVC项目。轻工、造纸、纺织等行业结
构调整,工艺技术改变,减少了烧碱的消耗;加之耗氯产品PVC、甲烷氯化物、环氧氯丙烷、氯苯系列产品等发展
迅速,出现了氯气需求大于对烧碱需求的局面。烧碱出现了过剩,为此氯碱行业大力发展耗碱产品,来达到氯碱平
衡。如生产钠法漂粉精、季戊四醇、水合肼等耗碱产品,富余的烧碱还大量出口国外。2007年我国出口液碱100.7
万t、固碱44.7万t,我国已经由烧碱纯进口国变为烧碱出口国。

7.实现上下游一体化,发展循环经济
  随着我国氯碱产业结构调整与产业升级,涌现出一批油化一体化,盐化一体化、煤盐化一体化、盐气化一体化
的氯碱企业。实现上下游一体化的主要体现为化工园区的建设,如位于上海化学工业园内的上海天原集团华胜化工
有限公司引进日本氯工程公司36万t/a离子膜法烧碱,并配套建设引进美国西方化学公司、法国Tcchnip公司的
36万t/a二氯乙烷氧氯化法PVC装置和工艺技术,为其下游MDI/TDI、PC装置提供液氯,同时吸收MDI/TDI产生
的氯化氢,堪称化工区“产品项目一体化”生产链。
  近几年来氯碱企业都认识到发展循环经济是氯碱产业持续发展的必由之路,山东鲁北、四川宜宾天原、山东海
化、新疆天业、宁夏金昱元、烟台万华合成革集团等公司被列入国家循环经济第一批试点单位。

8.增强自主创新能力,坚持科学发展
  离子交换膜是离子膜法制烧碱工艺的核心要素之一,多年来我国离子膜法烧碱所用离子交换膜均从国外进口,
价格昂贵,且受制于人。按目前我国已建成的离子膜烧碱产能计,每年大约需采购15万m2离子交换膜,用汇近
9000万美元。全氟离子交换膜除用于氯碱工业外,还是生产氢燃料电池的重要材料。为改变这一重要膜材料全部
依赖进口的被动局面,国家将全氟离子交换膜材料的研制列入目前“863”计划重大科技攻关项目,全氟离子膜工
程技术研究列入“十一五”国家科技支撑计划重点项目。山东东岳集团和上海交通大学共同承担这两个项目的研究
开发工作,已取得突破性进展, 50t/a全氟磺酸树脂工业化试验装置已经投产,最近山东省政府把山东东岳集团
10万m2/a离子膜列入重点建设的高新技术项目。相信在不久的将来我国能够生产出具有自主知识产权的离子交换
膜。
  氯碱企业要把大量重复引进国外离子膜法电解成套技术设备的热情,转移到完善和提高国产化离子膜法电解技
术装置制造水平上来。今后要理性选择引进国外最前沿、最先进的离子膜法电解技术,如新型高电流密度、低电流
消耗的大型离子膜法电解技术装置,工业化氧(空气)阴极离子膜电解槽等。逐步由引进技术为主转变为自主开发
为主,努力掌握氯碱领域的核心技术和关键技术,提高氯碱产业整体技术水平,促进我国氯碱工业健康、可持续发
展,逐步建成世界氯碱技术强国。
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