化工领域分析--氯碱工业

（1）氯碱工业产品1.32%氢氧化钠2.50%氢氧化钠3.固体氢氧化钠（片碱）4.高纯盐酸（含有35% ~ 38% HCl）5.工业盐酸（含有31% HCl）6.次氯酸钠（工业级(以有效氯计)一级13%; 二级10%）7.氯气、液氯（液态氯气）8.PVC（聚氯乙烯树脂，氯碱工业一般都伴随PVC树脂）9.氢气工业氢：（GB/T3634-1995）H2≥99.90%（优等品）；H2≥99.50%（一等品）；H2≥99.00%（合格品）纯氢：（GB/T7445-1995）H2≥99.99%；高纯氢：（GB/T7445-1995）H2≥99.999%；超高纯氢：（GB/T7445-1995）H2≥99.9999%；氯碱工业特点1、能源消耗大：主要是用电量大。

氯碱生产的耗电量仅次于电解法生产铝，电能是氯碱工业的重要原料之一。

在美国，氯碱工业用电量占总发电量的2%，1988年中国氯碱工业生产的耗电量占年总发电量的1.5%。

因此，电力供应状况和电价对氯碱产品的生产成本影响极大，各国始终的把降低能耗作为电解法的核心问题。

通过运用先进设备，提高电解槽的电能效率和碱液蒸发热能的利用率，来降低烧碱的电耗和蒸汽消耗。

因此，开辟节约能源新途径，具有重要意义。

2、氯与碱的平衡：电解食盐水溶液时，按固定质量比例（1:0.85）同时产出烧碱和氯气两种产品。

在一般情况下，发展中国家在工业发展初期用氯量比较小，由于氯气不宜长途运输，所以总是以氯气的需要量来决定烧碱的产量，因此往往会出现烧碱短缺的现象。

在石油化工和基本有机原料发展较快的国家地区，氯的用量就较大，因此就出现烧碱过剩。

3、腐蚀和污染：氯产品如烧碱、盐酸等均具有强腐蚀性，在生产过程中使用的原料如石棉、汞和所产生的含氯废气都可能对环境造成污染制碱方法①隔膜电解法隔膜电解法：以多孔隔膜将阳极室和阴极室分隔，避免了两级产物的混合。

阳极：碳，人造石墨，金属阳极隔膜材料：石棉水泥，石棉纸，真空吸附石棉纤维隔膜，改性隔膜。

典型的隔膜电解槽：Hooker H-4电槽，MDC型电槽■原理■工业之间的简单生产流程■生产流程■C30-Ⅲ型金属阳极隔膜电解槽②水银电解法水银电解法：在氯碱电解槽中不采用隔膜，而改用水银作阴极材料，使析氯反应和生成NaCl的反应分别在电极槽和解汞槽中进行，从根本上避免了两种产物的混合，直接获得高浓度、高纯度的烧碱。

缺点：生产过程中水银的流失。

世界：水银法工厂始建于1897年。

中国：1952年锦西化工厂建成了国内第一套水银电解装置，目前产量最大的为天津化工厂。

③离子膜电解法离子膜电解法：使用对离子具有选择透过性的离子交换膜，如全氟阳离子交换膜，只允许钠离子由阳极区进入阴极区，不允许OH-,Cl-和水分子通过，不仅使两极产物隔离，避免了导致电流效率下降的各种副反应，且从阴极区直接获得高纯度的烧碱。

优点：产品质量高、能耗低，可免除石棉和水银产生的公害。

缺点：投资大、技术要求高，短期尚难取代原有的两种工艺。

■原理■生产流程离子交换膜电解法与隔膜电解法的区别●增加了二次盐水精制工序●需向电解槽的阴极区加入纯水●由电解槽阳极区引出的稀盐水可再度使用●阴极室输出的液碱可直接作为商品各国氯碱产业分析■中国中国氯碱工业发展简述我国氯碱工业的发展可以追溯到1929年，著名爱国实业家吴蕴初先生在上海创办了国内第一家氯碱企业——天原电化厂，从此揭开国内氯碱工业从无到有的篇章。

同其它国家相比，我国氯碱工业起步相对滞后，晚于欧美、日本等国家和地区。

但是在氯碱工作人员的不懈努力下，中国现已拥有全球规模最大的氯碱化工产业集群。

建国前的20年当中，我国只有10个氯碱厂（点），烧碱最高年产量仅为1.5万吨，氯产品只有液氯、漂白粉、盐酸、三氯化铁等简单几种，然而这在当时已实属不易。

建国后，国民经济需求的不断扩大带动着氯碱企业规模的壮大。

从第一个五年计划开始，烧碱产量便以20%左右的速度增长。

新中国建立前的氯碱厂规模较小，产品品种单一，产量很少。

1949年-1977年1949年10月1日，建国之初，全国各氯碱厂在原重工业部化工局的领导下，迅速进行恢复生产和改扩建。

1978年，在十一届三中全会精神的指引下，我国氯碱产品产量稳步增长。

到1990年，烧碱产量达331万吨，仅次于美国和日本，位于世界第三位。

1995年，烧碱产量达496万吨，其中用离子交换膜电解法生产的达56.2万吨，占总产量的11.3%。

到2000年，烧碱年产量将达540万吨，其中用离子膜电解法生产的将达180万吨，占33.3%。

2001年，我国正式加入世界贸易组织（WTO），成为其第143个成员，2003年中国经济逐步提速，GDP保持在年均10%以上的增长速度。

截至2010年底，中国烧碱产能共计3021万吨/年，在产生产企业共计176家，单个企业平均产能17.17万吨/年；中国聚氯乙烯产能共计2043万吨/年（含糊树脂），在产生产企业共计94家，单个企业平均产能21.73万吨/年。

生产能力、产量进入21世纪后，中国氯碱行业总的产能、产量迅猛增长。

表 1 全国烧碱的中生产能力和生产总量国内氯碱企业齐鲁石化氯碱厂(1999年)齐鲁石油化工股份有限公司氯碱厂，1985 年9月建厂。

1999 年，总共生产隔膜烧碱22.1万吨、聚氯乙烯20.8 万吨。

隔膜电解槽电流效率年均在97%以上，聚氯乙烯优等品率达97%，在全国家电行业使用率达95%，成为家电行业惟一替代进口的树脂。

聚氯乙烯产能达到23万吨/年，氯乙烯产能达到23.4万吨/年。

燃料消耗明显降低，并增加了离子膜烧碱等新品种。

在建厂初期，出现了三个主要问题。

经过深入调查分析，重点抓住三个问题作为突破口：一是蒸发装置的设备反复泄漏问题；二是氯乙烯装置DC-201反应器和冷换设备的腐蚀泄漏问题；三是聚氯乙烯产品的包装质量问题。

导致蒸发装置腐蚀的主要原因是盐水质量。

盐水质量不达标，电解槽运行状况恶化，导致电解液中次氯酸盐和氯酸盐严重超标，其结果是对蒸发装置设备严重腐蚀。

针对病症，该厂采取了三条措施：一是严格控制原盐钙镁比，一旦失调要进行后期调节；二是控制好精制过程的PH值；三是控制好温度。

实施上述对策后，蒸发装置运行状况逐渐好转。

氯乙烯装置腐蚀的原因主要是水分和露点。

由于氯乙烯装置DC-201反应器和70%的工艺设备、管道都接触氯化氢，有水分就形成盐酸，造成腐蚀。

要解决腐蚀，必须控制物料水分。

对DC-201反应器的自生水分，要调整反应器压力，使温度远离露点，并对国产设备重新制定了一套独特的查漏标准。

实施后效果明显，腐蚀问题得到治理。

同时，对聚氯乙烯产品的质量包装问题进行了热合纸、电子计量秤等技术攻关，达到了用户需求。

公司重视科研开发，解决了电解槽石棉隔膜配方问题，在新型防腐材料、聚氯乙烯回流冷凝器和集管自动水洗系统等研究项目上取得成功。

先后投资1000多万元，建成了聚氯乙烯研究中心。

积极开展新牌号、新工艺、助剂国产化等方面的研究工作。

近几年，高、低聚合度PVC研究都取得成功。

利用自己研制PVC 制成的耐热聚氯乙烯制品已在该厂工业装置上应用，效果良好。

同国外公司联合研制的电槽阳极涂层检测技术和电解槽计算机管理在国内也都处于领先水平。

上海氯碱化工股份有限公司（2013年）2、核心竞争力分析①、一体化模式的盈利优势公司在化工区实施的一体化模式，通过“成本公式法”定价机制，基本消化成本上涨因素；以氯带碱，在销售氯的同时，以一定比例同步销售烧碱；建立合同执行风险补偿机制，约束双方稳定供应。

一体化模式提高了公司长期稳定生存和发展的能力，也为下游客户获得长期稳定可靠的氯碱产品供应提供了保障，真正体现了互利共赢，为一体化模式的升级奠定了坚实的基石。

目前，MDI、TDI、PC仍处于高速成长期，行业前景仍被看好。

2016年是MDI行业的第二轮景气周期，下游已有扩产计划。

因此，公司在化工区的一体化模式仍具有盈利优势。

②、国际合作伙伴综合优势公司下游合作伙伴都是百年的跨国企业，技术资源雄厚。

在与公司产业链合作的基础上，还将开展技术合作，公司具备充分整合各方技术资源的条件，进行技术产业升级。

另外，上海联恒异氰酸酯有限公司MDI扩建项目以及拜耳金虎一期扩产项目，为公司化工区产业升级带来发展机遇。

④、先进材料成长空间广阔公司自主开发的氯化聚氯乙烯新材料，不但填补了国内这一新材料领域的技术空白，更为向发展绿色化工、拓展新材料领域迈出了重要的一步。

随着2011年9月万吨级氯化聚氯乙烯装置成功实现工业化生产，至2013年底，通过内外贸相结合。

公司氯化聚氯乙烯销量已实现大幅增长，基本实现满产满销。

专用混合料自2013年3月正式市场推广以来取得突破，且客户主要集中在国外市场。

3、风险1）市场低迷的风险。

2014年全球经济仍处于低速增长期，国内经济增长速度放缓。

氯碱行业虽然受环保、节能、安全等政策限制增速明显放缓，但产能过剩的矛盾依然突出，下游需求动力不足，产品价格处于低位。

2）吴泾基地部分主体装置停产的成本风险。

存量资产净值与资产变现的差异，对效益的重大影响。

3）主要原料、能源上涨风险。

公司是基础化工行业，产品成本构成中原料、能源约占7成，对原料、能源价格高度敏感，因此，原料、能源上涨会大幅增加制造成本。

4、对策措施1）进一步加大经营计划中全力为达目标拟采取的策略和行动（1-5）项的细化和实施力度。

2）吴泾部分装置停产，全力通过上海市产业结构调整专项补助、节能减排配套政策补助以及做好存量资产转让等，最大限度减少对当期效益的影响。

3）高度关注国际页岩气开发利用对石化产业链的影响，提前进行低成本乙烯资源引入的战略布局。

福建湄洲湾氯碱工业有限公司（2008年）（1）建设项目概况项目基本情况福建湄洲湾氯碱工业有限公司现有工程的主要生产装置有2套4万吨/年离子膜烧碱装置、2套2万吨/年环氧丙烷装置、5万吨/年聚醚装置及相关的配套公用设施，均已通过竣工环保验收。

在建工程有将于2009年底建成投产的3.0万吨/年1、4－丁二醇项目。

拟建的10万吨/年丁苯橡胶和5万吨顺丁橡胶项目以炼化一体化项目（2009年9月投产）的丁二烯为原料，采用齐鲁公司具有自主知识产权的低温乳聚工艺和阴离子溶液聚合工艺生产丁苯橡胶和顺丁橡胶。

主要建设内容有：2套5万吨/年丁苯橡胶低温乳聚装置配2条5万吨/年后处理生产线、1套5万吨/年高顺丁二烯橡胶聚合装置配2条2.5万吨/年后处理装置，以及配套的辅助和公用工程（部分利用现有设施）。

该项目总投资12105万元，建设期22个月。

投产后，年销售收入192401万元，年均利润总额22746万元、税收6462万元。

该项目的产品方案如表1-1所示。

表1-1 拟建工程的产品方案序号生产装置生产量(t/a) 规格商品量(t/a)1 丁苯橡胶装置SBR-1500：5000500045000500005481454 SBR-1502：45000SBR-1712：50000回收苯乙烯：548 88.7%回收丁二烯：1454 83.7%2 顺丁橡胶装置顺丁橡胶：50000 50000（二）生产工艺①、丁苯橡胶本装置的生产主要有两个过程：第一，丁苯胶乳的聚合：包括原料配制、化学品配制，聚合及单体回收；第二，凝聚干燥及压块包装：包括胶乳混合、凝聚、脱水干燥、压块及包装。