循環(huán)化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)氯堿企業(yè)規(guī)劃探討

孔長(zhǎng)生 胡芳 劉永玲 岳紅娜 胡華斌

摘 要：化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)如能以氯堿為基礎(chǔ)，向聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、氯化聚乙烯、聚偏二氯乙烯等材料產(chǎn)業(yè)擴(kuò)建或延伸，打造多條產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，將一條產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈中的各種副產(chǎn)品作為另一個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的投入或原材料，利用廢物交換、清潔生產(chǎn)等多種手段，對(duì)資源進(jìn)行最大限度的利用，減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，從而實(shí)現(xiàn)打造循環(huán)化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：氯堿；聚氯乙烯；環(huán)氧氯丙烷；環(huán)氧樹(shù)脂；氯化亞砜；循環(huán)化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)

1 堿氯失衡現(xiàn)象

近年來(lái)，以氧化鋁為代表的下游行業(yè)快速發(fā)展以致燒堿消費(fèi)增長(zhǎng)較快，但耗氯項(xiàng)目增加相對(duì)較平緩，這就造成“堿長(zhǎng)氯短”“以堿補(bǔ)氯”的堿氯失衡現(xiàn)象，2019年這種失衡問(wèn)題依然嚴(yán)峻[1]。

為解決氯氣過(guò)剩問(wèn)題，促進(jìn)燒堿的生產(chǎn)，氯堿企業(yè)乃至化工園區(qū)應(yīng)以氯堿為基礎(chǔ)，加快發(fā)展附加值高、市場(chǎng)需求大的氯化聚合物、含氯中間體等氯堿深加工產(chǎn)品，結(jié)合自身實(shí)際，規(guī)劃適合自身發(fā)展的氯產(chǎn)品及產(chǎn)業(yè)鏈精度；契合國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向，推進(jìn)氯下游產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的深度，結(jié)合科技創(chuàng)新和技術(shù)改進(jìn)，增加下游衍生氯產(chǎn)品及產(chǎn)業(yè)鏈的亮度，打造多條產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，將一條產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的副產(chǎn)品用作另一個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的投入或原材料，最大限度地利用資源減少負(fù)面環(huán)境影響，最終實(shí)現(xiàn)循環(huán)化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。氯下游產(chǎn)品眾多，以下主要介紹規(guī)模相對(duì)較大的氯產(chǎn)品，僅供參考。

2 幾種規(guī)模相對(duì)較大的氯產(chǎn)品

2.1 聚氯乙烯

聚氯乙烯（PVC）是我國(guó)規(guī)模最大的有機(jī)氯產(chǎn)品之一，耗氯量約占全國(guó)氯氣總產(chǎn)量的40%，是調(diào)節(jié)堿氯平衡的主要產(chǎn)品。

我國(guó)PVC行業(yè)格局為電石法占比80%，低成本的西部地區(qū)產(chǎn)能和高成本的東部地區(qū)產(chǎn)能占比基本為6∶4；乙烯法占比20%。但2019年以來(lái)隨著乙烯價(jià)格的暴跌，基本上乙烯法PVC成本已經(jīng)與西北產(chǎn)能不相上下了。預(yù)計(jì)2019—2022年乙烯產(chǎn)能增速分別約為4.0%、4.6%、5.3%和6.3%，即使需求增速維持在較為樂(lè)觀的4.0%，就供需和周期規(guī)律來(lái)看，至少未來(lái)3年乙烯都將在底部區(qū)間運(yùn)行。

2.2 氯化聚氯乙烯

氯化聚氯乙烯（CPVC）是PVC進(jìn)一步氯化改性的產(chǎn)品，其中氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在60.0%～74.0%，比普通PVC產(chǎn)品具有更高的耐沖擊、耐高溫、耐腐蝕、阻燃性能，廣泛應(yīng)用于石油、輕工、化工、電鍍、印染、建材、航空、食品等領(lǐng)域。

CPVC是氯堿廠的下游產(chǎn)品，對(duì)于氯平衡有著相當(dāng)積極的作用，同時(shí)，在CPVC的生產(chǎn)中可以對(duì)現(xiàn)有的各種PVC生產(chǎn)裝置進(jìn)行充分的利用，因此，氯堿企業(yè)可以大力發(fā)展CPVC。

2.3 氯化聚乙烯

氯化聚乙烯（CPE）是通過(guò)取代反應(yīng)將聚乙烯（PE）分子鏈中的氫原子取代為氯原子，是PE的重要改性產(chǎn)品，根據(jù)其含氯量、殘余結(jié)晶度及其他技術(shù)特征，CPE產(chǎn)品可分為樹(shù)脂型和橡膠型。在塑料、建材、電氣、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、橡膠、油漆、顏料、輪船、造紙、紡織、包裝及涂料等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，其開(kāi)發(fā)利用前景非常廣闊[2]。

2.4 聚偏二氯乙烯

聚偏二氯乙烯（PVDC）是一種熱塑性樹(shù)脂，其軟化溫度在160～200 ℃，有著頭尾相連的先行聚合鏈結(jié)構(gòu)：—[CH2—CCl2—]n。PVDC樹(shù)脂具有無(wú)毒、無(wú)味、耐腐蝕以及不燃的特點(diǎn)，在隔氧、防潮、耐酸堿、耐油浸以及自熄性等方面都有著優(yōu)良的性能。在當(dāng)前塑料包裝中，PVDC具有最好的綜合阻隔性，因此，在食品、藥品等包裝領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。

2.5 環(huán)氧氯丙烷

環(huán)氧氯丙烷[3]為無(wú)色液體，有似氯仿氣味，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，能與乙醇、乙醚、氯仿、三氯乙烯和四氯化碳等混溶，不溶于水，不能與石油烴混溶，是合成環(huán)氧樹(shù)脂的重要原材料。2019年環(huán)氧氯丙烷整體行情處于近幾年新高，2019年10月價(jià)格一路飆漲至18 500元/t，利潤(rùn)空間在萬(wàn)元以上；2019年12月，價(jià)格恢復(fù)到14 500元/t左右。

2.6 氯丁橡膠

氯丁橡膠（CR）是以2-氯-1，3-丁二烯為主要單體，利用共聚反應(yīng)或者均聚反應(yīng)所制得的一種彈性體。CR分子鏈之中含有極性氯原子基團(tuán)，其雙鍵能夠得到良好的保護(hù)，并且還有良好的穩(wěn)定性。所以，CR具有耐老化、耐油、耐光、耐熱、耐化學(xué)品腐蝕、耐臭氧老化性、耐候性、耐燃性等以及良好的物理機(jī)械性能和電性能，其綜合性能是天然橡膠和其他合成橡膠無(wú)法比擬的，應(yīng)用非常廣泛[4]。

2.7 氯化亞砜

氯化亞砜在常溫、常壓下是無(wú)色或淡黃色的液體，有刺激性氣味，遇水容易分解為氯化氫和二氧化硫，可混溶于苯、氯仿、四氯化碳等有機(jī)溶劑。氯化亞砜是一種非常重要的精細(xì)化工產(chǎn)品和中間體，廣泛用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、食品、電鍍、感光材料和電池等行業(yè)。

2.8 氯化鈦白粉

氯化法鈦白粉的生產(chǎn)方式主要有硫酸法和氯化法兩種。硫酸法過(guò)程比較繁瑣和復(fù)雜，并且產(chǎn)品質(zhì)量低，而氯化法流程短，生產(chǎn)能力易擴(kuò)大，連續(xù)自動(dòng)化程度高，能耗相對(duì)低，“三廢”少，能得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，符合環(huán)保要求[5]。

2.9 氯乙酸

氯乙酸分子中具有羧基和氯原子兩個(gè)官能團(tuán)，使其在醫(yī)藥、燃料、農(nóng)藥、日化、表面活性劑、造紙化學(xué)品、紡織助劑、橡膠助劑、電鍍以及香料香精等方面具有廣泛的應(yīng)用[6]。乙酸氯化法是目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)氯乙酸最主要的方法，工藝相對(duì)成熟，有條件的企業(yè)可以重點(diǎn)發(fā)展高純度氯乙酸。目前，國(guó)際市場(chǎng)需求較大。

2.10 三氯氫硅

三氯氫硅是制造有機(jī)硅、單晶硅的主要原料，在常溫、常壓下為具有刺激性惡臭、易流動(dòng)、易揮發(fā)的無(wú)色透明液體。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)對(duì)三氯氫硅的需求量持續(xù)增加，但我國(guó)生產(chǎn)三氯氫硅的企業(yè)少、產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到市場(chǎng)要求，以致有機(jī)硅、單晶硅生產(chǎn)企業(yè)需要進(jìn)口國(guó)外原料三氯氫硅[7]。

2.11 氯化石蠟

氯化石蠟是指C10—C30正構(gòu)烷烴的氯代產(chǎn)物，含氯量為40.0%～70.0%，是一種淺黃色至橙黃色的黏稠液體，擁有電絕緣性良好、揮發(fā)性低、阻燃以及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，所以，在阻燃劑和聚氯乙烯輔助增塑劑中都有著廣泛的應(yīng)用，還能用于聚氨酯防水涂料、聚氨酯塑膠跑道鋪面材料、潤(rùn)滑油等[8]。

2.12 ADC發(fā)泡劑

ADC的化學(xué)名稱(chēng)是偶氮二甲酰胺，ADC發(fā)泡劑具有無(wú)毒、無(wú)氣味、無(wú)污染、穩(wěn)定性好、產(chǎn)氣量高、不易燃、生產(chǎn)價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)[9]，可用于聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、ABC及種橡膠等合成材料的生產(chǎn)，用途十分廣泛。

2.13 對(duì)苯二甲酰氯

對(duì)苯二甲酰氯（TPC）在濕空氣中發(fā)煙，遇水分解，易溶于苯、甲苯、二甲苯、氯仿等有機(jī)溶劑，主要用于對(duì)位芳綸、芳砜輪等聚合單體，可作聚酰胺、聚酯等聚合物的原料，該產(chǎn)品也用作農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、顏料、紫外線吸收劑、交聯(lián)劑的中間體。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)本區(qū)域資源優(yōu)勢(shì)，合理規(guī)劃，因地制宜，將相關(guān)企業(yè)聯(lián)合起來(lái)組成循環(huán)化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)，構(gòu)成一個(gè)閉合或者半閉合的資源循環(huán)利用網(wǎng)絡(luò)，以氯堿企業(yè)為中心，吸收各種企業(yè)進(jìn)行“補(bǔ)環(huán)”，打造多條產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，將一條產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的副產(chǎn)品用作另一個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的的投入原材料，通過(guò)廢物交換、循環(huán)利用、清潔生產(chǎn)等手段，最大限度地利用資源或減少負(fù)面環(huán)境影響，達(dá)到資源與能源共用、企業(yè)共生的目的，最終形成資源閉路循環(huán)的化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)和清潔、綠色、可持續(xù)發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 張培超.氯堿行業(yè)2018年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析及2019年市場(chǎng)展望[J].中國(guó)石油和化工經(jīng)濟(jì)分析，2019（4）：47-49.

[2] 段繼海，姜永剛，張自生.氯化聚乙烯生產(chǎn)技術(shù)的研究進(jìn)展[J].合成材料老化與應(yīng)用，2018（3）：119-124.

[3] 金棟.我國(guó)環(huán)氧氯丙烷合成技術(shù)研究進(jìn)展[J].乙醛醋酸化工，2019（10）：8-12.

[4] 崔小明.我國(guó)氯丁橡膠生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展及市場(chǎng)分析[J].橡膠參考資料，2017（2）：19-23.

[5] 趙波，劉紅星.淺析氯化鈦白粉生產(chǎn)及三廢處理[J].云南化工，2019（7）：50-51.

[6] 李明，伍小明.我國(guó)氯乙酸生產(chǎn)技術(shù)研究新進(jìn)展[J].精細(xì)與專(zhuān)用化學(xué)品，2018（1）：41-43.

[7] 張紅霞.三氯氫硅生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)措施[J].化工管理，2019（7）：83-84.

[8] 吳紅忠.新形勢(shì)下氯化石蠟生產(chǎn)的發(fā)展方向[J].氯堿工業(yè)，2019（10）：23-26.

[9] 馬福龍，馬成功，柴克燕.淺談ADC發(fā)泡劑生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀及改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016（13）：114-116.

Discussion on the planning of chlor alkali enterprises in circular chemical industry park

Kong Changsheng， Hu Fang， Liu Yongling， Yue Hongna， Hu Huabin

[Jiaozuo Coal Industry（Group）Kaiyuan Chemical Co. Ltd.， Jiaozuo 454191， China]

Abstract：Based on chlor alkali， the chemical industry park plans to expand or extend to polyvinyl chloride， chlorinated polyvinyl chloride， chlorinated polyethylene， polyvinylidene chloride and other material industries to create multiple industrial ecological chains. The by-products of the industrial ecological chain are used as inputs or raw materials of another industrial ecological chain. By means of waste exchange， clean production and other means， the use of resources will be maximized the negative environmental impact will be reduced . The goal of building a circular chemical industrial park will be realized if chlor alkali enterprises can achieve the above points.

Key words：chlor alkali； polyvinyl chloride； epichlorohydrin； epoxy resin； thionyl chloride； circular chemical industry park