循環化工產業園區氯堿企業規劃探討

孔長生 胡芳 劉永玲 岳紅娜 胡華斌

摘 要：化工產業園區如能以氯堿為基礎，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業擴建或延伸，打造多條產業生態鏈，將一條產業生態鏈中的各種副產品作為另一個產業生態鏈的投入或原材料，利用廢物交換、清潔生產等多種手段，對資源進行最大限度的利用，減少對環境的負面影響，從而實現打造循環化工產業園區的目標。

關鍵詞：氯堿；聚氯乙烯；環氧氯丙烷；環氧樹脂；氯化亞砜；循環化工產業園區

1 堿氯失衡現象

近年來，以氧化鋁為代表的下游行業快速發展以致燒堿消費增長較快，但耗氯項目增加相對較平緩，這就造成“堿長氯短”“以堿補氯”的堿氯失衡現象，2019年這種失衡問題依然嚴峻[1]。

為解決氯氣過剩問題，促進燒堿的生產，氯堿企業乃至化工園區應以氯堿為基礎，加快發展附加值高、市場需求大的氯化聚合物、含氯中間體等氯堿深加工產品，結合自身實際，規劃適合自身發展的氯產品及產業鏈精度；契合國民經濟發展方向，推進氯下游產品開發的深度，結合科技創新和技術改進，增加下游衍生氯產品及產業鏈的亮度，打造多條產業生態鏈，將一條產業生態鏈的副產品用作另一個產業生態鏈的投入或原材料，最大限度地利用資源減少負面環境影響，最終實現循環化工產業園區可持續發展的目標。氯下游產品眾多，以下主要介紹規模相對較大的氯產品，僅供參考。

2 幾種規模相對較大的氯產品

2.1 聚氯乙烯

聚氯乙烯（PVC）是我國規模最大的有機氯產品之一，耗氯量約占全國氯氣總產量的40%，是調節堿氯平衡的主要產品。

我國PVC行業格局為電石法占比80%，低成本的西部地區產能和高成本的東部地區產能占比基本為6∶4；乙烯法占比20%。但2019年以來隨著乙烯價格的暴跌，基本上乙烯法PVC成本已經與西北產能不相上下了。預計2019—2022年乙烯產能增速分別約為4.0%、4.6%、5.3%和6.3%，即使需求增速維持在較為樂觀的4.0%，就供需和周期規律來看，至少未來3年乙烯都將在底部區間運行。

2.2 氯化聚氯乙烯

氯化聚氯乙烯（CPVC）是PVC進一步氯化改性的產品，其中氯質量分數一般在60.0%～74.0%，比普通PVC產品具有更高的耐沖擊、耐高溫、耐腐蝕、阻燃性能，廣泛應用于石油、輕工、化工、電鍍、印染、建材、航空、食品等領域。

CPVC是氯堿廠的下游產品，對于氯平衡有著相當積極的作用，同時，在CPVC的生產中可以對現有的各種PVC生產裝置進行充分的利用，因此，氯堿企業可以大力發展CPVC。

2.3 氯化聚乙烯

氯化聚乙烯（CPE）是通過取代反應將聚乙烯（PE）分子鏈中的氫原子取代為氯原子，是PE的重要改性產品，根據其含氯量、殘余結晶度及其他技術特征，CPE產品可分為樹脂型和橡膠型。在塑料、建材、電氣、醫藥、農業、橡膠、油漆、顏料、輪船、造紙、紡織、包裝及涂料等行業都有廣泛的應用，其開發利用前景非常廣闊[2]。

2.4 聚偏二氯乙烯

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

2.5 環氧氯丙烷

環氧氯丙烷[3]為無色液體，有似氯仿氣味，易揮發，不穩定，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，是合成環氧樹脂的重要原材料。2019年環氧氯丙烷整體行情處于近幾年新高，2019年10月價格一路飆漲至18 500元/t，利潤空間在萬元以上；2019年12月，價格恢復到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，利用共聚反應或者均聚反應所制得的一種彈性體。CR分子鏈之中含有極性氯原子基團，其雙鍵能夠得到良好的保護，并且還有良好的穩定性。所以，CR具有耐老化、耐油、耐光、耐熱、耐化學品腐蝕、耐臭氧老化性、耐候性、耐燃性等以及良好的物理機械性能和電性能，其綜合性能是天然橡膠和其他合成橡膠無法比擬的，應用非常廣泛[4]。

2.7 氯化亞砜

氯化亞砜在常溫、常壓下是無色或淡黃色的液體，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、四氯化碳等有機溶劑。氯化亞砜是一種非常重要的精細化工產品和中間體，廣泛用于農藥、醫藥、染料、食品、電鍍、感光材料和電池等行業。

2.8 氯化鈦白粉

氯化法鈦白粉的生產方式主要有硫酸法和氯化法兩種。硫酸法過程比較繁瑣和復雜，并且產品質量低，而氯化法流程短，生產能力易擴大，連續自動化程度高，能耗相對低，“三廢”少，能得到優質產品，符合環保要求[5]。

2.9 氯乙酸

氯乙酸分子中具有羧基和氯原子兩個官能團，使其在醫藥、燃料、農藥、日化、表面活性劑、造紙化學品、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用[6]。乙酸氯化法是目前國內外生產氯乙酸最主要的方法，工藝相對成熟，有條件的企業可以重點發展高純度氯乙酸。目前，國際市場需求較大。

2.10 三氯氫硅

三氯氫硅是制造有機硅、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、易揮發的無色透明液體。隨著經濟的發展、科學技術的進步，我國對三氯氫硅的需求量持續增加，但我國生產三氯氫硅的企業少、產品質量達不到市場要求，以致有機硅、單晶硅生產企業需要進口國外原料三氯氫硅[7]。

2.11 氯化石蠟

氯化石蠟是指C10—C30正構烷烴的氯代產物，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、揮發性低、阻燃以及價格低廉等優點，所以，在阻燃劑和聚氯乙烯輔助增塑劑中都有著廣泛的應用，還能用于聚氨酯防水涂料、聚氨酯塑膠跑道鋪面材料、潤滑油等[8]。

2.12 ADC發泡劑

ADC的化學名稱是偶氮二甲酰胺，ADC發泡劑具有無毒、無氣味、無污染、穩定性好、產氣量高、不易燃、生產價格低廉等優點[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，用途十分廣泛。

2.13 對苯二甲酰氯

對苯二甲酰氯（TPC）在濕空氣中發煙，遇水分解，易溶于苯、甲苯、二甲苯、氯仿等有機溶劑，主要用于對位芳綸、芳砜輪等聚合單體，可作聚酰胺、聚酯等聚合物的原料，該產品也用作農藥、醫藥、染料、顏料、紫外線吸收劑、交聯劑的中間體。

3 結語

根據本區域資源優勢，合理規劃，因地制宜，將相關企業聯合起來組成循環化工產業園區，構成一個閉合或者半閉合的資源循環利用網絡，以氯堿企業為中心，吸收各種企業進行“補環”，打造多條產業生態鏈，將一條產業生態鏈的副產品用作另一個產業生態鏈的的投入原材料，通過廢物交換、循環利用、清潔生產等手段，最大限度地利用資源或減少負面環境影響，達到資源與能源共用、企業共生的目的，最終形成資源閉路循環的化工產業園區，實現經濟的穩步增長和清潔、綠色、可持續發展。

[參考文獻]

[1] 張培超.氯堿行業2018年經濟運行分析及2019年市場展望[J].中國石油和化工經濟分析，2019（4）：47-49.

[2] 段繼海，姜永剛，張自生.氯化聚乙烯生產技術的研究進展[J].合成材料老化與應用，2018（3）：119-124.

[3] 金棟.我國環氧氯丙烷合成技術研究進展[J].乙醛醋酸化工，2019（10）：8-12.

[4] 崔小明.我國氯丁橡膠生產技術進展及市場分析[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及三廢處理[J].云南化工，2019（7）：50-51.

[6] 李明，伍小明.我國氯乙酸生產技術研究新進展[J].精細與專用化學品，2018（1）：41-43.

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

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

[9] 馬福龍，馬成功，柴克燕.淺談ADC發泡劑生產工藝現狀及改進標準[J].中國石油和化工標準與質量，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