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浅析氯碱企业精细化工发展思路

浅析氯碱企业精细化工发展思路

20世纪90年代以来,发达国家氯碱产品结构发生了巨大的变化,即以强劲的加速度向高技术化、高附加值化、精细化、专用化方向挺进。精细化工是世界氯碱工业发展的前沿,精细化工已成为氯碱企业激烈竞争的焦点,成为氯碱企业二十一世纪的制胜战略。世界氯碱工业已由通用化工时代而跨入“精细化工时代”。
   
    我国“九五”、“十五”规划及2010年远景目标纲要也明确指出我国化学工业要大力走精细化道路。对我国氯碱企业而言,来自国内外竞争和挑战日益激烈,由于精细化工对资源的依赖性小、投资少、见效快、附加值高、利润大、出口创汇率高。因此发展精细化工成为我国氯碱企业实现经济增长方式的根本性转变的关键。
   
    氯碱企业发展精细化工关键在于围绕“氯碱氢平衡”这个核心,大力调整产品结构,合理开发氯气、氢气的衍生产品,向中下游延伸发展,实现中下游“一条龙”系列化生产,进行多元化经营,下游产品设备通用化,培植好精细化工“产品树”或“产品链”。顺应世界氯碱工业的发展趋势,只有这样才能在竞争日益激烈的形势下站稳脚跟,向前发展。
   
    氯碱企业不仅要利用资源优势发展下述产品和利用下述产品平衡氯气、氢气和烧碱。关键在于利用所介绍的部分基础中间体作为原料,搞好深加工,向系列化、多元化、精细化、高附加值化方向发展。
   
    部分基础的氯产品
   
    环氧丙烷
   
    氧丙烷(PO)是制造不饱和聚酯树脂、聚氨酯、表面活性剂等重要原料。近年来随着环氧丙烷下游产品聚氨酯、不饱和聚酯树脂、非离子表面活性剂等方面的发展,特别是下游精细化工新品的不断开发与应用,我国环氧丙烷需求量快速增加,1999年我国环氧丙烷当量消费量已达36万t,表观消费量为16万t。目前我国环氧丙烷生产企业总生产能力约为28万t/a,虽然国内生产能力有了较大的发展,但与需求量相比仍有一定缺口。
   
    国内环氧丙烷生产与国外先进水平相比,规模小、质量差、成本高。今后环氧丙烷工业发展的思路是装置规模化、下游产品系列化、生产工艺做到共氧化法和氯醇法共存的局面。
   
    环氧氯丙烷
   
    环氧氯丙烷主要用于生产环氧树脂、合成甘油、氯醇橡胶等精细化工产品。目前我国环氧丙烷总生产能力约7.9万t/a。市场需求量为12万t/a,远远不能满足国内需求,主要以进口其重要衍生物环氧树脂来满足国内需求。专家预计2005年我国环氧氯丙烷需求量将达到20余万t。
   
    目前国内环氧氯丙烷产品质量、生产成本等方面与国外先进水平有较大差距。因此必须进一步加强技术改造,降低生产成本,提高产品质量,加强下游产品环氧树脂应用技术的开发,形成环氧氯丙烷与其下游产品生产一体化,互惠、互助、互利,共同参与国际竞争,增强产品与国外产品的竞争力。
   
    对、邻硝基氯苯
   
    对、邻硝基氯苯是生产染料、颜料、医药、农药、橡胶助剂中间体等重要的有机化工原料。目前总生产能力达25万t/a左右。现在生产能力不仅可以充分满足国内市场需求,还有相当数量可供出口。
   
    今后对、邻硝工业发展思路是规模化经营,提高产品质量和装置运行稳定性,提高生产装置的综合效益,增加出口,在国际市场形成中国品牌。同时大力开发下游产品,对、邻硝许多衍生产品是重要的精细化工原料,如有机颜料的重要中间体3,3‘-二氯联苯胺,染料、医药及农药的中间体邻氯苯胺,橡胶助剂重要原料对氨基二苯胺,医药中间体氟氯苯胺,染料中间体邻、对氨基苯甲醚等。
   
    对、邻二氯苯
   
    对、邻二氯苯是生产染料、医药、农药、工程塑料等重要的有机化工原料。目前我国总生产能力约为2.5万t/a,其中对二氯苯的生产能力为1.7万t/a左右,邻二氯苯约为0.73万t/a。
   
    但就对、邻二氯苯的发展来说,侧重点应有所不同。2000年国内邻二氯苯的消费总量将达到7000t左右,而国内开工不足,每年需进口4000余t满足国内需求。主要由于产品质量尤其是纯度不能达到下游产品的要求。导致质量达不到要求的原因在于设备及工程化等方面存在一些难题,一是结焦问题;二是塔体问题。对二氯苯无论是产品质量还是价格都足以同国外产品竞争。而目前年产量仅为3000t左右,设备开工严重不足,究其原因主要在于国内下游产品开发力度不够,消费不足。因此今后国内对二氯苯的发展重点应大力开发下游产品,尤其要大力发展以对二氯苯为原料的杀虫、防霉防蛀剂和高性能特种工程塑料的聚苯硫醚树脂等。
   
    氯乙酸
   
    氯乙酸广泛应用于农药、医药、染料、油田化学品、造纸化学品、纺织助剂、表面活性剂、电镀、香料香精等领域。而且氯乙酸新的应用领域不断地得到开发,氯乙酸发展前景十分广阔。目前我国总生产能力超过10万t/a,实际产量8万t/a左右。据有关资料预测我国用氯乙酸作原料的农药、医药、羧甲基纤维素等行业近年内都会有较大的发展,氯乙酸需求将会持续增长。预计2002年我国氯乙酸的总需求量将达到11.65万t。
   
    氯乙酸今后发展思路是应尽快淘汰作坊式的小规模装置,规模化经营; 采用醋酐为催化剂的连续催化氯化工艺改造传统工艺;提高产品的质量和档次,生产国际市场紧缺的高纯氯乙酸产品。
   
    氯化苄
   
    氯化苄广泛应用于农药、染料、医药、香料及合成助剂的合成,目前我国生产能力为5万t/a,能够满足国内
引用
 

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氯碱工业以盐水为原料,电解制成烧碱、盐酸、氯气、氢气,氯气往往就地消化进一步制成次氯酸%钠、聚氯乙烯、甲烷氯化物等氯产品,目前我国生产200多种氯产品,主要品种70多个。近几年我国不; 少氯碱企业以石油化工产品为原料大力发展有机氯产品,逐步取代以煤焦油、农副产品为原料的路线,加大科技投入,研发高科技精细化工氯产品,如高分子化合物及氯化聚合物(聚氯乙烯、氯化橡胶、聚偏二氯乙烯及其共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯)、环氧化合物(环氧氯丙烷)、光气系列产品(光气、双光气、三光气)、甲烷氯化物(一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳)、含氯中间体(氯苯和硝基\氯苯、氯乙酸、氯化苄、氯乙酰氯、氯化亚砜)等。

        2003年我国有一百多家氯碱生产企业,烧碱总生产能力达到1050万t以上,企业规模按产量划分, 20万t以上的企业有6家,产量占全国烧碱总量的18.1%;10万至20万t的企业有18家,产量占全国总量的24.2%;5万至10万t的企业有42家,产量占全国总量的31.9%;5万t以下的企业有近130家,产量占全国总产量的25.8%。

其中离子膜法烧碱年生产能力占总能力的30%以上。由于近年来我国聚氯乙烯树脂年生产装置能力-的不断扩大,企业也配套扩建烧碱装置。我国新上烧碱企业多采用技术水平先进的离子膜制碱工艺,预计到2005年离子膜生产能力将达到600万t以上,产量将占全国总产量的35%以上。

        我国离子膜法烧碱发展十分迅速,我国氯碱企业先后从发达国家引进多项高新科技,使我国的氯碱技术有了很大的提高。我国从世界知名公司引进先进的离子膜法制碱技术,迅速发展离子膜法电解工艺,,彻底淘汰了水银法烧碱和部分石墨阳极隔膜法烧碱,大大提升和优化了我国氯碱工业的产品结构,促进了相关工业的迅速发展。但与世界发达国家的先进水平尚有一定差距,在某种程度上存在着“使用超前,研发滞后”的问题。具体表现在如下几方面:一.所用离子交换膜全部依靠进口离子交换膜是离子膜法烧碱的核心要素之一,目前我国已建成投产的353.21万t/a离子膜法烧碱装:置所用离子交换膜仍全部依靠进口,且价格昂贵。按800美元/m2(约折合人民币6500元/m2),以每万t离子膜法制碱装置约需300m2离子交换膜计,按平均2.5年为一更换周期,大约每年需要42385m2(尚未包括已签约在建的309.40万t/a离子膜法烧碱装置所需的37128m2),购膜外汇大约3390.8万美元,大约折合人民币2.756亿元,不但增加了离子膜法烧碱的生产成本(影响吨碱成本百余元),而且受制于人。

    二.装置连续运行时间短,离子交换膜使用寿命不够长
我国采用离子膜法电解技术装置(无论是国外引进技术,还是国产化技术)已近20年,除少数几家技术水平、管理水平较高的企业之外,能够连续运行3个月以上的装置很少,各装置全年计划外停车次数少则几次,多则十几次,甚至达数十次。而国外发达国家先进水平的企业大多计划外停车全年只有2、3次。9 g1 x5 p) C2 Z" K9 v5 ^8 X7 K+ w
同样的电解槽,同样的膜,同样的电解工艺,我国的膜寿命一般只有2~4年,平均2.5年,而国外的膜寿命可达3~6年,甚至更长。我国计划外故障停车次数每年如能保持在二三次,则离子交换膜寿命有望超过4年。

      三.能耗高于国外先进水平;我国离子膜法烧碱的平均电耗2286kW•h/t,与国外先进水平相差17%~43%。2000年我国离子膜法制高纯烧碱的蒸汽消耗平均为0.67t(折标煤95.7kg)。有些厂家未经蒸发而直接按30%液碱出售,而日本的蒸汽消耗只有0.343 t(折标准煤49kg),综合能耗国内平均水平比国外高31%左右。

  四.盐耗高于国外先进水平
国外离子膜法烧碱的盐耗一般在1.5t以下,国内盐耗一般在1.55~1.60 t,甚至有些厂高达1.67~1.76t,相差50kg左右。因此,要加快氯碱生产和配套设备研发,开发先进的国产的离子交换膜,降低能耗和盐耗,降低成本,耗氯精细化工产品属于技术密集型产业,由于其技术开发周期长,科研投入大,也在一定程度上成为资金密集型行业。由于精细化工产品的技术垄断性极强,所以发展精细化工产品必须两条腿走路,一方面不能忽视国外的新技术发展状况,同时还必须高度重视自身的技术开发。国外各大精细化工企业为了取得技术的垄断和技术的领先,在科研的资金投入上一般占销售收入的5%~10%。许多精细化工产品的技术和设备被世界少数几家公司垄断,在这些产品未进入衰退期前,一般只销售产品,不会转让核心技术,比如市场前景看好的氯化聚氯乙烯产品,其生产技术被美、日、德等国的公司垄断,并建立了完整的应用体系。而且高附加值的氯化聚丙烯、氯化橡胶等精细化工产品的核心技术也基本被垄断。在国内的企业中,以山东潍坊亚星集团发展氯化聚乙烯为例,在抓住机遇、买断国外公司氯化聚乙烯生产技术以后,亚星以氯化聚乙烯为核心,通过不断的技术开发,形成了具有企业核心技术的产品体系,在国际和国内市场上都具有较强的竞争力。虽然许多精细化工产品在国内也能够生产,但产量低、成本高、性能差,只能应用于低档领域,其关键问题在于没有掌握生产过程的关键技术,技术开发投人力度不够。氯碱工业是国民经济中占有重要地位的化工原材料基础工业,其发展与人民生活密切相关。目前际上成熟的经验是氯碱工业与石油化工、天然气化工在布局上紧密结合,通过石油化工和天然气化工的发展,推动氯碱工业和有机氯产品的发展。同时也有利于节能降耗、保护资源与环境,有利于提高产品质量,增强市场竞争力,确保氯碱工业可持续发展,并带动相关工业的快速发展。因此,要加快实施以石油化工和天然气化工产品为原料的先进工艺技术,逐步转换和提升我国氯碱工业以煤炭、农副产品为原料的传统落后工艺技术。

     从我国氯碱企业的布局来看,目前全国仅有少数几家是与石油化工装置相结合的。我国有机氯产品耗用石油化工产品的数量和比例都远远低于发达国家。2003年我国乙烯产611.77万t,PVC消耗乙烯量大约33万t,占5.32%,说明我国氯碱企业和石油乙烯企业结合得还较为松散。

     实际上氯碱工业与石油和天然气工业有着相互依存的关系。我国由于历史的原因和各行业、部门分别管理的体制,造成三者脱节的现状。氯碱工业要有效地发展有机氯产品,没有充足可靠的石油、天然气化工原料供应是无从谈起的,再则氯气得不到平衡,氯碱工业的持续发展也会受阻。发达国家的大型石油化工装置几乎都伴有大型氯碱生产装置,石油化工装置提供的乙烯、丙烯、丁-二烯、苯、甲苯、二甲苯等与氯碱工业的氯反应生产出大量有价值的有机氯产品,由于原料充足且价廉,装置具备经济规模,使产品具有较强的竞争力。可见氯碱化工与石油化工相结合是市场竞争规律的体现,氯碱化工以石油化工为依托,石油化工发展以氯碱化工为方向,相互融合,相互促进,向大型集中,化发展。

     今后国内有机氯产品生产企业要高度关注并努力解决以下6大问题:
  一、随着大型氯碱装置和大型石化项目建设,乙烯法聚氯乙烯产能将快速增长,装置规模将逐渐大型化。相关企业要逐步改变以前氯碱与石化脱节及大宗有机氯产品装置规模较小的问题。
  二、有机氯产品的清洁生产技术应得到重视。如氯化钛白粉技术、共氧化法制备环氧丙烷技术、水相法合成氯化高聚物技术、二氧化硫气相法合成氯化亚砜技术、醋酐催化氯化法生产氯乙酸技术等。
  三、要大力开发有机氯中间体异构体调比技术。
  四、在未来有机氯产品贸易中将更多地出现反倾销,国内企业要充分了解和理解反倾销法规,保护自己的合法利益。
  五、氯碱生产企业应高度重视氯、碱、氢平衡问题,充分利用氢气和碱资源开发相关产品,提高竞争力。
      六、由于国家对化学品运输提出了更高要求,针对部分化工产品难以运输的情况,相关企业要特别重视有机氯产品的区域性短缺问题。
      今后必须考虑从开发新的耗氯产品入手,发展多种精细化工产品,以提高产品的科技含量,从而增强我国氯碱产品的市场竞争力。
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