歐洲氯堿工業(yè)的現(xiàn)狀與未來

文/Dominik Stephan

本文作者系德文版PROCESS編輯。

烏云正籠罩著整個行業(yè)，能源危機(jī)使歐洲氯堿行業(yè)陷入困境

能源危機(jī)使歐洲氯堿行業(yè)生產(chǎn)面臨危機(jī)——不斷飆升的能源成本使氯的制造面臨著巨大的壓力。歐洲氯堿廠經(jīng)營者協(xié)會表示，歐洲氯堿產(chǎn)量正在下降，當(dāng)?shù)芈葔A企業(yè)的競爭力面臨風(fēng)險。而且以往氯主要是作為綜合化學(xué)價值鏈的一部分而生產(chǎn)的，但是在目前能源危機(jī)情況下氯堿困境還要持續(xù)多久呢？

以往遇到行業(yè)協(xié)會人員的告誡、威脅和抱怨，我們都早已習(xí)以為常，因為他們往往會夸大其行業(yè)面臨的困難。

不過在2022年，這些聲音聽起來就不同了，而是更具戲劇性：“我們的競爭力確實受到了威脅，仿佛整個歐洲工業(yè)工廠的燈都熄滅了。”在2020~2022年擔(dān)任歐洲氯堿廠經(jīng)營者協(xié)會（歐洲化學(xué)工業(yè)委員會的分會）主席的Wouter Bleukx解釋說。

值得注意的是，在所有行業(yè)協(xié)會中，歐洲氯堿廠經(jīng)營者協(xié)會人員表現(xiàn)得最不同以往，他們對于歐洲2022年氯堿工業(yè)“冬天”的不滿情緒表現(xiàn)得很激烈。畢竟，氯堿電解是一種電化學(xué)過程，既不使用化石燃料，也不使用天然氣和石腦油。而是作為原材料，即便排放中性電，也相對容易脫碳。

然而，可以預(yù)見未來境況將會更麻煩。盡管鹽（氯堿生產(chǎn)最重要的原料）在可預(yù)見的未來不會出現(xiàn)供應(yīng)短缺，但是目前電力已經(jīng)出現(xiàn)供應(yīng)短缺了。即使在電力不稀缺的地方，氯堿也很昂貴。從產(chǎn)品總量和產(chǎn)品價值來看，歐盟的氯堿進(jìn)口首次超過了出口。

因此，即將離任的歐洲氯堿廠經(jīng)營者協(xié)會主席Wouter Bleukx（他的任期正好跨越2020~2022年新冠疫情期間）在2022年9月于德國慕尼黑舉行的最后一次歐盟理事會大會上懷著矛盾心情說道：“在新冠疫情危機(jī)后，氯的生產(chǎn)已經(jīng)恢復(fù)，我們通過大量的努力幫助歐洲氯堿企業(yè)生產(chǎn)，確保以具有競爭力的成本獲得更多的能源?！北M管受疫情影響，該協(xié)會仍然取得了很大成就：在過去10年中沒有發(fā)生過氯運(yùn)輸事故，這在一定程度上證明了這一點。但2022年該行業(yè)第一次面臨前所未有的危機(jī)。

——Johan Van Den Broeck，Vynova商業(yè)執(zhí)行副總裁、歐洲氯堿廠經(jīng)營者協(xié)會會長

能源是工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵

歐洲工業(yè)正以極快的速度失去市場競爭力，而且一眼看不到盡頭。隨著歐盟能源重組計劃的實施，加上來自俄羅斯的原材料和能源急劇減少，各個行業(yè)和消費者都在尋找新的能源替代品。難怪早在2022年4月，歐洲氯堿廠經(jīng)營者協(xié)會就將能源定義為歐洲工業(yè)的“阿喀琉斯之踵”。因為，工業(yè)生產(chǎn)對可再生能源和靈活的電力供應(yīng)需求都是巨大的。

正如預(yù)期的那樣，歐洲化學(xué)行業(yè)拒絕了通過減少產(chǎn)量從而減少消費的簡單想法。歐盟官員也知道，化學(xué)是幾乎所有生產(chǎn)價值鏈中最關(guān)鍵和不可或缺的部分，并向該行業(yè)保證，即使是能源枯竭，化學(xué)行業(yè)也將是最后一批被切斷電網(wǎng)的。

然而，到目前為止依然沒有人知道事情將如何發(fā)展以及如何解決。幸運(yùn)的是，歐洲氯生產(chǎn)工業(yè)規(guī)模小，分布范圍廣。與美國不同的是，在歐洲，氯堿幾乎不需要大量運(yùn)輸。因為該化學(xué)品大多是在綜合工業(yè)場地生產(chǎn)，直接就可以供當(dāng)?shù)叵M。

2021年，歐洲一共有62家工廠生產(chǎn)了約964.5萬t的氯，比2020年高出4.6%。膜工藝已成為主導(dǎo)技術(shù)，擁有84.5%的市場份額，領(lǐng)先于隔膜電池（11.5%），其余4.0%涵蓋氯醇鹽的生產(chǎn)、鹽酸轉(zhuǎn)化為氯、金屬生產(chǎn)以及無氫副產(chǎn)品的氯和苛堿。

氯的可持續(xù)性如何?

這些工業(yè)公司其實很想談?wù)劻硪粋€問題，因為在2021年，歐洲氯堿廠經(jīng)營者協(xié)會剛剛制定了未來十年可持續(xù)發(fā)展計劃。這包括新的績效指標(biāo)，不僅有助于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面的可衡量性，而且還包括該行業(yè)的碳足跡及其對電網(wǎng)負(fù)載平衡的貢獻(xiàn)。

氯堿工業(yè)的一個特殊點在于：氯氣是一種非常特殊的氣體，到目前為止在氯行業(yè)沒有發(fā)揮主要作用，大部分用來生產(chǎn)氫氣，氫氣是氯電解過程的副產(chǎn)物，就像燒堿一樣。氯生產(chǎn)商本身并不需要氫氣，但這種分子可以成為能源工業(yè)的一種令人垂涎的資源，并作為生產(chǎn)化學(xué)品的原材料。因此，氯生產(chǎn)過程中每產(chǎn)生1 t未使用的氫，這都將對氯生產(chǎn)商產(chǎn)生巨大傷害。

氯的產(chǎn)生也意味著氫的產(chǎn)生

歐洲氯氣公司目前生產(chǎn)大約30億m3的氫氣，其中大約85%都會被使用，大部分用于蒸汽生產(chǎn)（35.7%）或生產(chǎn)氨、苯胺、過氧化氫或其他化學(xué)原料（20.8%）。然而，不能被忽略的是有大約4萬t的氫被排放到大氣中而未被使用。這與歐洲數(shù)百萬噸氫的總產(chǎn)量相比并不算多，但在這個能源轉(zhuǎn)型時期，這仍然是最受關(guān)注的二次能源。

氯堿工業(yè)真地能夠成為新的一種電解的核心嗎？目前氯堿工業(yè)處于有利地位，因為它已經(jīng)擁有多年的大型電解工廠的經(jīng)驗，這些電解工廠的規(guī)模明顯大于新生產(chǎn)氫氣企業(yè)的典型容器模塊。不僅如此，由于電解堆可以在電量波動的情況下相對靈活地運(yùn)行，所以氯堿行業(yè)可以為電網(wǎng)穩(wěn)定做出貢獻(xiàn)，鑒于可再生能源供應(yīng)的波動，這方面將可能變得更加重要。

事實上，比較麻煩的是會出現(xiàn)在用戶這一邊，因為工業(yè)生產(chǎn)必須適應(yīng)原材料供應(yīng)的波動，對于完全一體化的化學(xué)工業(yè)企業(yè)來說是，這絕對是一個未知的領(lǐng)域。

是否發(fā)生新的改變？

然而，這些前景應(yīng)該能夠讓W(xué)outer Bleukx（前會長）擔(dān)心少一點。在2022年9月德國慕尼黑舉行的歐洲氯化學(xué)大會上，Vynova的商業(yè)執(zhí)行副總裁Johan Van Den Broeck被選為新的會長，Vynova是Inovyn集團(tuán)旗下從事氯化學(xué)業(yè)務(wù)的公司。在未來的兩年里，這位來自比利時的新會長打算努力使歐洲氯堿廠經(jīng)營者協(xié)會，在國際化工行業(yè)中成為一個可持續(xù)的和有競爭力的參與者，并正在促進(jìn)在公司之間的統(tǒng)一意見。

能源對這一點至關(guān)重要，決策者對該行業(yè)作為幾乎所有價值鏈供應(yīng)商角色的理解也是如此。然而，如果該行業(yè)真地發(fā)生斷電情況，所有這些計劃都將成為一堆廢紙。那些想要改變的人需要勇氣，但最重要的是能源電力能否可供使用。 ●

氯生產(chǎn)詳解

汞電池工藝：

在鈦陽極和汞陰極之間進(jìn)行氯電解（由此產(chǎn)生的鈉形成同名的汞合金鈉）。由于汞排放和高能耗，目前已不再是最佳可用技術(shù)（BAT），而且只允許在2027年之前在歐盟運(yùn)行。

膜細(xì)胞電解：

膜過程使用約0.1 mm厚的耐氯離子交換膜，可以在低能量輸入的情況下提高產(chǎn)品純度。世界上大約2/3的氯電解廠使用這種相對較新的方法。

隔膜電池電解：

在隔膜工藝中，電解是沿著石棉或聚四氟乙烯隔膜進(jìn)行的。石棉的使用不再符合英美煙草公司的標(biāo)準(zhǔn)，燒堿的純度也受到限制。這一過程在歐盟只起到很小的作用，但在美國仍然被廣泛使用。

Euro Chlor：

歐洲氯堿廠經(jīng)營者協(xié)會，成立于1969年，總部位于比利時布魯塞爾，目前擁有39家會員公司，合計占?xì)W洲氯化工行業(yè)的97%。Euro Chlor是歐洲化學(xué)工業(yè)委員會的分會，每3年組織一次技術(shù)會議，最近一次于2022年5月在波蘭華沙舉行。