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氯碱工业以盐水为原料,电解制成烧碱、盐酸、氯气、氢气,氯气往往就地消化进一步制成次氯酸钠、聚氯乙烯、甲烷氯化物等氯产品,目前我国生产200多种氯产品,主要品种70多个。近几年我国不少氯碱企业以石油化工产品为原料大力发展有机氯产品,逐步取代以煤焦油、农副产品为原料的路线,加大科技投入,研发高科技精细化工氯产品,如高分子化合物及氯化聚合物(聚氯乙烯、氯化橡胶、聚偏二氯乙烯及其共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯)、环氧化合物(环氧氯丙烷)、光气系列产品(光气、双光气、三光气)、甲烷氯化物(一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳)、含氯中间体(氯苯和硝基氯苯、氯乙酸、氯化苄、氯乙酰氯、氯化亚砜)等。
2003年我国有一百多家氯碱生产企业,烧碱总生产能力达到1050万t以上,企业规模按产量划分,20万t以上的企业有6家,产量占全国烧碱总量的18.1%;10万至20万t的企业有18家,产量占全国总量的24.2%;5万至10万t的企业有42家,产量占全国总量的31.9%;5万t以下的企业有近130家,产量占全国总产量的25.8%。
其中离子膜法烧碱年生产能力占总能力的30%以上。由于近年来我国聚氯乙烯树脂年生产装置能力的不断扩大,企业也配套扩建烧碱装置。我国新上烧碱企业多采用技术水平先进的离子膜制碱工艺,预计到2005年离子膜生产能力将达到600万t以上,产量将占全国总产量的35%以上。
我国离子膜法烧碱发展十分迅速,我国氯碱企业先后从发达国家引进多项高新科技,使我国的氯碱技术有了很大的提高。我国从世界知名公司引进先进的离子膜法制碱技术,迅速发展离子膜法电解工艺,彻底淘汰了水银法烧碱和部分石墨阳极隔膜法烧碱,大大提升和优化了我国氯碱工业的产品结构,促进了相关工业的迅速发展。但与世界发达国家的先进水平尚有一定差距,在某种程度上存在着“使用超前,研发滞后”的问题。具体表现在如下几方面:
一.所用离子交换膜全部依靠进口
离子交换膜是离子膜法烧碱的核心要素之一,目前我国已建成投产的353.21万t/a离子膜法烧碱装置所用离子交换膜仍全部依靠进口,且价格昂贵。按800美元/m2(约折合人民币6500元/m2),以每万t离子膜法制碱装置约需300m2离子交换膜计,按平均2.5年为一更换周期,大约每年需要42385m2(尚未包括已签约在建的309.40万t/a离子膜法烧碱装置所需的37128m2),购膜外汇大约3390.8万美元,大约折合人民币2.756亿元,不但增加了离子膜法烧碱的生产成本(影响吨碱成本百余元),而且受制于人。
二.装置连续运行时间短,离子交换膜使用寿命不够长
我国采用离子膜法电解技术装置(无论是国外引进技术,还是国产化技术)已近20年,除少数几家技术水平、管理水平较高的企业之外,能够连续运行3个月以上的装置很少,各装置全年计划外停车次数少则几次,多则十几次,甚至达数十次。而国外发达国家先进水平的企业大多计划外停车全年只有2、3次。
同样的电解槽,同样的膜,同样的电解工艺,我国的膜寿命一般只有2~4年,平均2.5年,而国外的膜寿命可达3~6年,甚至更长。我国计划外故障停车次数每年如能保持在二三次,则离子交换膜寿命有望超过4年。
三.能耗高于国外先进水平
我国离子膜法烧碱的平均电耗2286kW·h/t,与国外先进水平相差17%~43%。2000年我国离子膜法制高纯烧碱的蒸汽消耗平均为0.67t(折标煤95.7kg)。有些厂家未经蒸发而直接按30%液碱出售,而日本的蒸汽消耗只有0.343 t(折标准煤49kg),综合能耗国内平均水平比国外高31%左右。
四.盐耗高于国外先进水平
国外离子膜法烧碱的盐耗一般在1.5t以下,国内盐耗一般在1.55~1.60 t,甚至有些厂高达1.67~1.76t,相差50kg左右。
因此,要加快氯碱生产和配套设备研发,开发先进的国产的离子交换膜,降低能耗和盐耗,降低成本。
耗氯精细化工产品属于技术密集型产业,由于其技术开发周期长,科研投入大,也在一定程度上成为资金密集型行业。由于精细化工产品的技术垄断性极强,所以发展精细化工产品必须两条腿走路,一方面不能忽视国外的新技术发展状况,同时还必须高度重视自身的技术开发。国外各大精细化工企业为了取得技术的垄断和技术的领先,在科研的资金投入上一般占销售收入的5%~10%。许多精细化工产品的技术和设备被世界少数几家公司垄断,在这些产品未进入衰退期前,一般只销售产品,不会转让核心技术,比如市场前景看好的氯化聚氯乙烯产品,其生产技术被美、日、德等国的公司垄断,并建立了完整的应用体系。而且高附加值的氯化聚丙烯、氯化橡胶等精细化工产品的核心技术也基本被垄断。
在国内的企业中,以山东潍坊亚星集团发展氯化聚乙烯为例,在抓住机遇、买断国外公司氯化聚乙烯生产技术以后,亚星以氯化聚乙烯为核心,通过不断的技术开发,形成了具有企业核心技术的产品体系,在国际和国内市场上都具有较强的竞争力。虽然许多精细化工产品在国内也能够生产,但产量低、成本高、性能差,只能应用于低档领域,其关键问题在于没有掌握生产过程的关键技术,技术开发投人力度不够。
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。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。
从我国氯碱企业的布局来看,目前全国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。
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。
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。
2005年国内有机氯产品生产企业要高度关注并努力解决以下6大问题:
一、随着大型氯碱装置和大型石化项目建设,乙烯法聚氯乙烯产能将快速增长,装置规模将逐渐大型化。相关企业要逐步改变以前氯碱与石化脱节及大宗有机氯产品装置规模较小的问题。
二、有机氯产品的清洁生产技术应得到重视。如氯化钛白粉技术、共氧化法制备环氧丙烷技术、水相法合成氯化高聚物技术、二氧化硫气相法合成氯化亚砜技术、醋酐催化氯化法生产氯乙酸技术等。
三、要大力开发有机氯中间体异构体调比技术。
四、在未来有机氯产品贸易中将更多地出现反倾销,国内企业要充分了解和理解反倾销法规,保护自己的合法利益。
五、氯碱生产企业应高度重视氯、碱、氢平衡问题,充分利用氢气和碱资源开发相关产品,提高竞争力。
六、由于国家对化学品运输提出了更高要求,针对部分化工产品难以运输的情况,相关企业要特别重视有机氯产品的区域性短缺问题。
今后必须考虑从开发新的耗氯产品入手,发展多种精细化工产品,以提高产品的科技含量,从而增强我国氯碱产品的市场竞争力。 |