氯堿工業(yè)屬于基本化工原料工業(yè)

氯堿工業(yè)屬于基本化工原料工業(yè)，基本化工原料通常是指“三酸兩堿”，鹽酸和燒堿這兩種氯堿工業(yè)的食鹽電解產(chǎn)品就占其中的兩種，再加上氯和氫可以進(jìn)一步加工成許多化工產(chǎn)品,所以氯堿工業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)品涉及國民經(jīng)濟(jì)和人民生活的諸多領(lǐng)域，除應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)本身外，在輕工、紡織、石油化工、有色冶金和公用事業(yè)等領(lǐng)域也均有很大用途。氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品一堿、氯氣、氫氣還被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、冶金、電力、國防、軍工、建材和食品加工等工業(yè)部門，耗堿和耗氯產(chǎn)品，已達(dá)數(shù)千種。據(jù)測算，每萬噸氯堿可創(chuàng)造5—7億元工業(yè)產(chǎn)值。發(fā)展氯堿工業(yè)，是相關(guān)產(chǎn)業(yè)部門的迫切愿望，其發(fā)展水平，在一定程度上反應(yīng)出一個國家國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展程度。一、氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品、特性和用途氯堿工業(yè)的生產(chǎn)流程、主要產(chǎn)品和用途如下圖所示：原料鹽 燒堿 用途：造紙、紡織、制鋁、石化等電 氯 用途：農(nóng)藥、氯產(chǎn)品、含氯溶劑等電石氫（副產(chǎn)品）用途：硬化油、煉鎢等（一） 燒堿燒堿naoh，又稱苛性堿，學(xué)名氫氧化鈉，是一種白色半透明狀的結(jié)晶體。純的無水氫氧化鈉，潮解性極強(qiáng)，易溶于水，溶液呈強(qiáng)堿性。其水溶液由于濃度不同，可以生成含有1、2、3.5、4.5和7個水分子的水合物。氫氧化鈉還易溶于乙醇、甘油；但不溶于乙醚、丙酮、液氨。燒堿的主要用途最早從制造肥皂開始，逐漸用于造紙、紡織、印染等方面；制鋁工業(yè)及60年代后石油化工的發(fā)展，進(jìn)一步擴(kuò)大了燒堿的用途。西歐國家堿（包括純堿和燒堿）的消費(fèi)構(gòu)成化學(xué)品32%玻璃18%紙及紙漿13%制鋁7%肥皂及清洗劑6%人造絲及賽璐珞2%石油工業(yè)3%紡織品2%水處理1%其他16%（二） 氯氯在常溫常壓下為黃綠色氣體，經(jīng)壓縮可液化為金黃色液態(tài)氯。具有極強(qiáng)的刺激臭味，性甚毒，即使少量吸入，亦足以損害咽喉及肺臟，故戰(zhàn)爭時用作毒氣之一。氯略溶于水，在陽光下，氯水性不穩(wěn)定，常放出氧，具有氧化作用，廣泛用來消毒和殺菌。氯為活潑元素之一，除氧、氮、稀有氣體、漠、碘、碳等外，能與一切單質(zhì)，及多種含氫化合物反應(yīng)，故用作強(qiáng)氧化劑和氯化劑。氯的用途很廣，分為無機(jī)氯產(chǎn)品和有機(jī)氯產(chǎn)品兩大類。氯最早用于制造漂白粉。含有效氯高且穩(wěn)定性強(qiáng)的漂粉精（主要組成為次氯酸鈣）正逐漸發(fā)展，現(xiàn)在世界產(chǎn)量近20萬噸。60年代以后，又有氯代異氧尿酸及其鹽類高效漂白劑問世，目前世界產(chǎn)量已近8萬噸。此外，水消毒用的液氯，及紡織造紙工業(yè)用的次氯酸鈉和亞氯酸鈉，都為常用無機(jī)氯產(chǎn)品之一。氯產(chǎn)品的第二個大用戶是有機(jī)氯農(nóng)藥，含氯和通過氯來合成的農(nóng)藥很多，如速滅威、含氯菊酯等。聚氯乙烯：國外有機(jī)氯產(chǎn)品遠(yuǎn)比無機(jī)氯產(chǎn)品為多，其中最大的耗氯產(chǎn)品為聚氯乙烯（pvc），目前它是僅次于聚乙烯的世界第二大塑料制品，聚氯乙烯的用途日趨廣泛，目前其軟制品多為日常生活用品和農(nóng)用薄膜；硬質(zhì)聚氯乙烯塑料多用于建筑材料，衛(wèi)生設(shè)備等。美國80年代初用于建材的聚氯乙烯塑料已占總量的半數(shù)以上。聚氯乙烯能與醋酸乙烯、偏二氯乙烯、丙烯等第二單體共聚，制造塑料、涂料、纖維等用，它的透明度比聚乙烯好，可以注塑。生產(chǎn)聚氯乙烯塑料與同體積產(chǎn)品比，能量消耗僅為鋼的1/3,鋁的1/4。以石油為原料，生產(chǎn)1噸聚氯乙烯只需要石油1.9噸，而制聚乙烯要2.3噸，因而聚氯乙烯將來有可能超過聚乙烯，成為最大塑料品種。聚氯乙烯加工過程中的改性劑一一氯化聚乙烯，世界年產(chǎn)量近10萬噸，用氯7萬噸。含氯溶劑：這種產(chǎn)品自50年代初開始發(fā)展，代替易燃而且能耗大的石油系溶劑，發(fā)展最快的是美國。含氯溶劑主要是指三氯乙烷（ch3ccl1）,又名甲基氯仿，可用于脫脂清洗衣物、印刷電路等，其毒性小于三氯乙烯、四氯乙烯，生產(chǎn)每噸產(chǎn)品耗氯1噸左右，因此它是很好的平衡氯的產(chǎn)品。在中國三氯乙烷尚處于發(fā)展階段。丙烯系列氯的衍生產(chǎn)品：這一系列的主要產(chǎn)品為環(huán)氧丙烷和環(huán)氧氯丙烷。環(huán)氧氯丙烷全世界產(chǎn)量在50萬噸以上，是生產(chǎn)環(huán)氧樹脂的主要原料。環(huán)氧丙烷雖不含氯，但間接消耗大量氯。氯丁橡膠：現(xiàn)在全世界年產(chǎn)約65萬噸，用來制做合成橡膠并以耐氯耐油著稱。氟氯烴：氟氯烴除用作制冷劑外，還是制聚四氟乙烯的主要原料。副產(chǎn)鹽酸：在生產(chǎn)氯產(chǎn)品過程中，常伴有副產(chǎn)鹽酸，各國多用副產(chǎn)鹽酸代替硫酸在鋼鐵工業(yè)中清洗鋼板，日本、加拿大用鹽酸清洗的比例已達(dá)75%。中國建設(shè)的寶山鋼鐵公司、武漢鋼鐵公司亦均用鹽酸清洗設(shè)備。鹽酸還可用來代硫酸分解磷礦石制濕法磷酸，也可制取飼料級磷酸氫鈣。近年來國際上已開發(fā)成功從副產(chǎn)品鹽酸中回收氯的技術(shù)，以緩和氯氣緊張的局面。（三）副產(chǎn)氫氫是一種無色、無味、無臭易燃的氣體。在各種液體中溶解甚微，難于液化，液態(tài)氫是無色透明液體，有超導(dǎo)性質(zhì)。氫是最輕的物質(zhì)，與氧、碳、氮分別結(jié)合成水、碳?xì)浠衔铩钡?，在空氣中含量?-47%（體積）時，即形成爆炸性混合氣體。氯堿工業(yè)副產(chǎn)品氫也是對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常重要的原料。除用于合成hcl制鹽酸和pvc外，另一大用途是植物油加氫生產(chǎn)硬化油。還用于煉鎢、生產(chǎn)多晶硅等金屬氧化物還原，有機(jī)化合物的合成加氫等。國內(nèi)氯堿市場行情如下：燒堿市場供應(yīng)短缺。東北地區(qū)30%隔膜堿出廠價格為500?540元（噸價，下同，32%離子膜堿出廠價600?630元；西北地區(qū)96%片堿出廠價2250?2300元，32%離子膜堿出廠價530?650元；華北地區(qū)30%隔膜堿出廠價630?660元，32%離子膜堿出廠價680?760元；華東地區(qū)30%隔膜堿出廠價680?740元，32%離子膜堿出廠價730?780元；華南地區(qū)30%隔膜堿出廠價630?680元，32%離子膜堿出廠價660?740元；華中地區(qū)30%隔膜堿出廠價580?620元，32%離子膜堿出廠價640?680元；西南地區(qū)30%隔膜堿出廠價520?580元，32%離子膜堿出廠價580?620元。純堿市場價格繼續(xù)上漲。上周末國內(nèi)輕質(zhì)堿主流出廠價為：華東地區(qū)1400?1430元，華南地區(qū)1450?1480元，華北地區(qū)1420?1450元，東北地區(qū)1450?1480元，西南地區(qū)1380?1420元，華中地區(qū)1350?1400元，西北地區(qū)1080?1100元。國內(nèi)重質(zhì)堿主流出廠價為：華東地區(qū)1430?1470元，華南地區(qū)1520?1580元，華北地區(qū)1480?1520元，東北地區(qū)1510?1560元，西南地區(qū)1500?1550元，華中地區(qū)1400?1450元，西北地區(qū)1180?1200元。液氯市場價格震蕩。出廠價，西北地區(qū)為1500元左右，河北地區(qū)1500?1550元，河南地區(qū)1450?1580元，山東地區(qū)1500?1600元，東北地區(qū)1400?1600元，西北地區(qū)1300?1500元。鹽酸市場整體平淡。東北地區(qū)合成酸價格為630?700元，副產(chǎn)酸價格為530?580元；陜北地區(qū)平均出廠價400?500元；寧夏地區(qū)出廠價400?500元；山東地區(qū)合成酸平均出廠價格為500?550元。電石市場穩(wěn)中下行。其中，西南地區(qū)價格為2450?2600元，西北地區(qū)為1950?2200元，華中地區(qū)為2400?2550元，華南地區(qū)為2650?2750元，華東地區(qū)為2500?2750元，華北地區(qū)為2350?2550元，東北地區(qū)為2600?2700元。氯化石蠟市場總體穩(wěn)定。其中，常德恒通石化氯化石蠟-52凈水出廠價為7300元，氯化石蠟-42出廠價為5600元；廈鷺電化氯化石蠟凈水出廠價為7000?7100元；寧波眾利氯化石蠟出廠價7100元；偃師信應(yīng)化工氯化石蠟-52—級品出廠價為6800元，優(yōu)級品出廠價為7100元；ADC發(fā)泡劑價格穩(wěn)中下調(diào)。廣東江門ADC發(fā)泡劑當(dāng)?shù)爻鰪S價為13300元,外銷市場FOB價為1580美元;江西電化ADC發(fā)泡劑內(nèi)銷的主流價格為13500元,外銷的FOB價為1580美元；福建ADC發(fā)泡劑當(dāng)?shù)刂髁鞒山粌r13100元，超細(xì)粉成交價13700元，外銷FOB價格維持在1500美元;寧夏ADC發(fā)泡劑對外報價為12800元,外銷東南亞FOB價格為1500美元。氯堿市場行情分析2004年以來隨著全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、需求轉(zhuǎn)強(qiáng)，加上歐美許多生產(chǎn)商不堪成本重負(fù)關(guān)閉了生產(chǎn)裝置，世界氯堿市場由供應(yīng)過剩轉(zhuǎn)為供應(yīng)緊張，產(chǎn)品價格上漲、利潤全面恢復(fù)。但由于前幾年氯堿產(chǎn)業(yè)盈利不佳挫傷了生產(chǎn)商的投資積極性，北美和西歐在增加新產(chǎn)能方面投入不足，預(yù)計今后幾年世界氯堿市場供應(yīng)將持續(xù)保持緊張狀態(tài)。據(jù)了解，2005年世界氯堿總產(chǎn)能約6100萬噸、燒堿產(chǎn)量約5450萬噸、氯氣產(chǎn)量約4950萬噸，氯及燒堿銷售收入約160億美元。世界氯堿生產(chǎn)集中度比較高，目前共有500多家氯堿企業(yè)，其中近半數(shù)在亞洲，但其規(guī)模普遍較小。除亞洲外世界氯堿生產(chǎn)主要集中于若干大型跨國公司，其中11家最大氯堿企業(yè)燒堿產(chǎn)能占世界總產(chǎn)能的37.4%。陶氏化學(xué)、OccidentalChemicals、PPGIndus鄄tries、奧林和臺塑5家公司的燒堿產(chǎn)能占美國總產(chǎn)能的79%，蘇威、IneosChlor和拜耳等10家公司的燒堿產(chǎn)能占西歐總產(chǎn)能的77%。今后一段時期，隨著市場需求增速放慢和老裝置淘汰，歐、美、日等發(fā)達(dá)地區(qū)氯堿產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向?qū)⑹强偖a(chǎn)能下降，但集中度進(jìn)一步提高。目前世界燒堿生產(chǎn)工藝主要有離子膜法、隔膜法及水銀法，另有少量苛化法。離子膜法能耗低，產(chǎn)品純度高，污染小，操作成本低，是新建燒堿裝置的首選。從2006年下半年開始，世界范圍內(nèi)一批新建氯堿裝置陸續(xù)投產(chǎn)，氯堿產(chǎn)品價格可能將從峰值轉(zhuǎn)入下降周期。由于亞洲對氯產(chǎn)品和燒堿需求非常旺盛，大部分新建裝置分布在亞洲，其中中國將占最大份額，中東地區(qū)由于生產(chǎn)成本較低也有一些新項目。氯堿生產(chǎn)過程中會同時按比例產(chǎn)出燒堿和氯氣，但市場對燒堿和氯氣的需求卻不一定符合這一比例，因此燒堿和氯氣的平衡將始終是世界氯堿產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要解決的課題。2005年世界氯氣需求量為4975萬噸，主要用途是通過二氯乙烷和氯乙烯單體生產(chǎn)PVC，約占氯氣消費(fèi)量的34%；20%用于生產(chǎn)有機(jī)物；6%用于水處理化學(xué)品；6%用于氯化中間體；4%用于造紙；2%用于無機(jī)物。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹，氯氣產(chǎn)品鏈下游四大主要領(lǐng)域PVC、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧氯丙烷和光氣系列（聚碳酸酯、MDI、TDI等），其市場需求均將保持穩(wěn)定增長，世界范圍內(nèi)對氯的需求將年均增長3%左右。同期預(yù)計世界市場對燒堿的需求增速為年均2%左右，因此燒堿市場將出現(xiàn)一定程度的過剩。不過如果能更為有效地利用氯，可在某種程度上緩解氯堿不平衡問題。趨勢分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)達(dá)國家氯堿產(chǎn)品市場早已成熟，產(chǎn)能增長緩慢、利潤水平降低，技術(shù)和市場競爭更為激烈。美國、日本的大型氯堿企業(yè)紛紛實施重組、兼并、收購，以提高核心競爭力，同時實施低成本戰(zhàn)略，提高技術(shù)和管理水平，重視可持續(xù)發(fā)展，實施從“末端處理”向“預(yù)防污染”轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略，水銀法和隔膜法工藝裝置將逐步被淘汰。另外由于氯堿產(chǎn)業(yè)附加值較低，在能源價格高漲的情況下，將主要通過規(guī)?；⒓s化、上下游一體化以及精細(xì)化等手段增強(qiáng)企業(yè)的抗風(fēng)險能力，氯堿與石油化工的結(jié)合將成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。生產(chǎn)和進(jìn)出口格局今后一段時期，世界燒堿生產(chǎn)和進(jìn)出口格局將發(fā)生較大變化，產(chǎn)能的增長將主要來自東北亞、東南亞和中東，而北美和西歐等傳統(tǒng)燒堿輸出地區(qū)的產(chǎn)量和比重將有所下降，成為燒堿凈進(jìn)口地區(qū)。中東擁有豐富而廉價的石油資源，在出口過剩燒堿方面有很強(qiáng)的實力；東北亞（中國、韓國等）燒堿產(chǎn)量增長很快，具有較強(qiáng)的燒堿出口潛力。澳大利亞、牙買加和蘇里南等世界鋁生產(chǎn)大國仍將是燒堿的主要進(jìn)口國，年進(jìn)口量在140萬噸左右。在技術(shù)發(fā)展方向上，世界氯堿技術(shù)發(fā)展總體方向是規(guī)模大型化，節(jié)能降耗技術(shù)將成發(fā)展重點(diǎn)。新建和擴(kuò)建氯堿產(chǎn)能90%以上將采用離子膜法工藝，離子膜燒堿生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展方向主要是高性能離子膜和電解槽技術(shù)的改進(jìn)和應(yīng)用。離子膜主要是發(fā)展低電耗膜、高電流密度下使用的離子膜和高濃度燒堿用膜；電解槽主要是發(fā)展常極距、小極距向零極距，降低槽電壓和膜-電極一體化技術(shù)。PVC技術(shù)發(fā)展的主要方向是探索采用價格便宜的乙烷作原料，用直接氧氯化法生產(chǎn)出低成本的氯乙烯單體；改造平衡氧氯化工藝，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本；進(jìn)一步解決聚合體系的穩(wěn)定性及防粘釜問題；改進(jìn)懸浮聚氯乙烯樹脂的粒徑分布以及開發(fā)使用性能更好的專用樹脂，如開發(fā)透明度更好的抗沖擊氯化氯乙烯-丙烯酸酯接枝共聚樹脂，研制更易于加工的聚氯乙烯薄膜專用樹脂，改進(jìn)丙烯酸酯改性的聚氯乙烯型材專用樹脂的生產(chǎn)方法等；在聚氯乙烯樹脂加工應(yīng)用方面，通過共聚和共混改性生產(chǎn)具有特殊性能和用途的聚氯乙烯產(chǎn)品，增加產(chǎn)品附加值1：產(chǎn)品簡介及生產(chǎn)現(xiàn)狀氯堿工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，是基礎(chǔ)化工原材料行業(yè)，其堿、氯、酸等產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于建材、化工、冶金、造紙、紡織、石油等工業(yè)，在整個國家工業(yè)體系中占據(jù)著十分重要的基礎(chǔ)性地位。氯堿工業(yè)以鹽為原料，電解工業(yè)鹽水制成燒堿、鹽酸、氯氣、氫氣，氯氣進(jìn)一步制成以聚氯乙烯為代表的多種耗氯產(chǎn)品，目前我國能夠生產(chǎn)200多種耗氯產(chǎn)品，主要品種70多個。2生產(chǎn)方法氯堿生產(chǎn)工藝有隔膜電解、水銀電解和離子膜法。水銀法電流效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，但污染嚴(yán)重，易發(fā)生炸槽事故；隔膜法生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量差，所用石棉污染環(huán)境，對人體有危害；離子膜法電流效率高，產(chǎn)品質(zhì)好且無污染，但膜與機(jī)框的成本高。3離子膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿

目前世界上比較先進(jìn)的電解制堿技術(shù)是離子交換膜法。這一技術(shù)在 20世紀(jì)50年代開始研究，80年代開始工業(yè)化生產(chǎn)。離子交換膜電解槽主要由陽極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導(dǎo)電銅棒等組成，每臺電解槽由若干個單元槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。右圖表示的是一個單元槽的示意圖。電解槽的陽極用金屬鈦網(wǎng)制成，為了延長電極使用壽命和提高電解效率，鈦陽極網(wǎng)上涂有鈦、釘?shù)妊趸锿繉?；陰極由碳鋼網(wǎng)制成，上面涂有鎳涂層；陽離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室。陽離子交換膜有一種特殊的性質(zhì)，即它只允許陽離子通過，而阻止陰離子和氣體通過，也就是說只允許Na+通過，而Cl-、OH-和氣體則不能通過。這樣既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽極產(chǎn)生的C12相混合而引起爆炸，又能避免C12和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。下圖是一臺離子交換膜電解槽(包括16個單元槽)。精制的飽和食鹽水進(jìn)入陽極室；純水(加入一定量的 NaOH溶液)加入陰極室。通電時，H2O在陰極表面放電生成H2，Na+穿過離子膜由陽極室進(jìn)入陰極室，導(dǎo)出的陰極液中含有NaOH；Cl-則在陽極表面放電生成C12。電解后的淡鹽水從陽極導(dǎo)出，可重新用于配制食鹽水。離子交換膜法電解制堿的主要生產(chǎn)流程可以簡單表示如下圖所示：電解法制堿的主要原料是飽和食鹽水，由于粗鹽水中含有泥沙，精制食鹽水時經(jīng)常進(jìn)行以下措施過濾海水加入過量氫氧化鈉，去除鈣、鎂離子，過濾Ca(2+)+2OH(-)=Ca(OH)2(微溶)Mg(2+)+2OH(-)=Mg(OH)2!加入過量氯化鋇，去除硫酸根離子，過濾Ba(2+)+SO4(2-)=BaSO4!加