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中国烧碱和聚氯乙烯行业发展现状及2009年技术工作重点

发布时间:

第1期

中国氯碱
China Chlor—Alkali

No.1

2009年1月

Jan.,2009



中国烧碱和聚氯乙烯行业发展现状及
2009年技术工作重点
中国氯碱工业协会 (中国氯碱工业协会,天津300192)

摘要:回顾和分析了中国烧碱和聚氯乙烯行业的发展和现状。指出了目前的状况是发展快,产能大, 技术水*得到较大提高,但在产品质量、品种和应用方面存在差距。介绍了聚氯乙烯生产中有待加强 推广的多项先进技术。提出了2009年中国氯碱工业协会在技术方面要开展的工作。 关键词:烧碱;聚氯乙烯;现状;差距;工作重点 中图分类号:TQl 14.26 文献标识码:A 文章编号:1009—1785(2009)01—0001—05

Development present status of caustic soda and PVC Industry in
China and technology working focus in 2009
China Chlo『一alkali Industry A ssociation

(China

Chlor-alkali Industry

Association,Tianjin 300192,China)
development,great capacity and the

Abstract:The development and present status of caustic soda and PVC industry in China were reviewed and analysed.The present status was put forward,including speedy

improvement of technology,but there

are

differences in several aspects,for example,quality,varieties and

application.The several advanced technology in PVC production,which has to be further to
were

be promoted,

introduced.The works of China Chlor-alkali Industry Association in 2009

were

introduced.

Key words:caustic soda;PVC;present status;difference;woking focus

l中国烧碱和聚氯乙烯行业发展现状
氯碱工业是我国基础原材料产业,产品种类多、 关联度大,下游产品达上千个品种,具有较高的经济 延伸价值,广泛应用于农业、石油化工、轻工、纺织、 化学建材、电力、冶金、国防军工、建材、食品加工等 国民经济各命脉部门,在国民经济发展中具有举足 轻重的地位。据统计,每万吨氯碱产品所带动的一次 性经济产值在10亿元人民币以上。另外,氯产品也 是生活饮用水处理和日用化学品生产的主要原料, 与人民生活息息相关。由于氯碱工业具有的特殊地 位,建国以来,一直将主要氯碱产品产量及经济指标 作为国民经济统计和考核的重要指标。 氯碱行业中最大的有机耗氯产品聚氯乙烯是五 大通用塑料之一,其产品用于生产包装材料、薄膜、 人造革等塑料软制品和异型材、管材、板材等硬制

品,广泛用于工业、农业、建材等国民经济重要领域。 聚氯乙烯树脂在生产和使用上比传统的建筑材料节 能,是国家六部委重点推荐使用的化学建材。 氯碱行业与国民经济发展有着直接的关系。受国 民经济发展的影响.*年来出现了快速发展。2009年? 氯碱行业进入了调整期。
1.1

中国烧碱行业生产现状 截止到2008年底.中国烧碱已形成产能约



472万妇.相比2007年增长13%左右。从历史统

计数据分析.2008年初新增投产的国内烧碱产能预 计达到522万妇.而2008年底实际具备运行能力的 产能相比预期减少40%以上,增速明显放缓。 目前。中国烧碱生产工艺主要有离子膜法和隔 膜法。隔膜法烧碱生产企业全部采用金属阳极电解 槽,部分企业还采用了扩张阳极、改性隔膜技术。能

万方数据



中国氯碱

2009年第1期

耗水*相比普通金属阳极隔膜电解槽显著下降。* 年来,中国新建烧碱项目都采用离子膜法工艺技术, 这对于烧碱产品结构优化升级和行业整体节能降耗 水*提高具有很大的促进作用。*年来烧碱产量情 况见表l。
表l 2006—2008年中国烧碱产量情况
万t

持了快速增长。聚氯乙烯耗氯比例占全行业产氯总 量的30%左右.是拉动氯碱行业快速发展的重要氯 产品。*年来,由于中国电石法聚氯乙烯生产上的新 技术不断涌现,较好解决了环保与废物综合利用,电 石法聚氯乙烯得到了较快发展。中国能源资源结构 是缺油、少气、富煤,因此,电石法聚氯乙烯是缓解中 国石油短缺的有效途径之一。2007年中国聚氯乙烯 原料路线生产结构见表3。
表3 2007年中国聚氯乙烯原料路线生产结构

(数据来源:中国氯碱工业协会技术经济网)

2008年中国烧碱产能布局依然保留了传统框 架结构,华北、华东地区所占份额依然举足轻重,分 别占全国总产能的36%和24%;华中、西北地区相 比去年份额有所增加。分别占12%和13%;东北、西 南和华南地区约占5%、7%和3%。其中,山东仍旧是 中国氯碱产量第一大省.内蒙古和河南省是*两年 新增产能较大的地区。 经过*年来氯碱行业的快速发展,烧碱规模化 装置逐渐增多,其中产能大于40万妇的企业有10家, 中国聚氯乙烯生产主要以电石法为主,2006— 2008年产能增速*均达到17%以上。 1.4中国聚氯乙烯总体需求情况 随着经济的快速发展.中国聚氯乙烯表观消费 量*年呈现快速增长的趋势。2007年聚氯乙烯消费 量已经超过l 000万t。进入2008年以来,中国聚氯 乙烯的表观消费量继续呈现稳步增长的趋势,但进 入第3季度后.由于全球经济形势发生巨大变化,中 国聚氯乙烯的消费量也呈现急速下降趋势.预计全 年的表观消费量将回落至900万t左右,回落的幅度 将达到10%以上.而表观消费量呈现负增长更是* 10年来首次。2006—2008年中国聚氯乙烯产量、进 出口量及表现消费量见表4。
表4
万t

产能30万如以上的企业总产能约占全部产能的
33%左右。全国烧碱企业*均规模已从2005年的

7万池增长到2008年的1l万讹以上。
1.2中国烧碱总体需求情况 *年来氧化铝的产能快速增长,带动了烧碱需 求量的增长。据统计,2007年氧化铝产能增长约


100万如。相应可以拉动烧碱需求量增长100万一
表2 2005—2008年中国烧碱表观需求■

140万t。*3年烧碱表观消费量见表2。

2006—2008年中国聚氯乙烯产量、进出121■及表观消费■

万t

(数据来辣:国冢统计局和中国海关)

2中圜烧碱和聚氯乙烯技术发展现状
(数姑来源:国冢统计局和中国拇关) 2.1

中国烧碱重点技术发展现状 中国烧碱行业通过技术引进和国内自主开发,

受全球经济危机影响,从2008年9月开始,中 国烧碱产量与去年同期相比首次出现负增长,且连 续3个月逐月递减.全行业*均开工率约60%。预 计2008年全年烧碱产量将达到1 850万t。由于全 球氯碱装置开工率的降低,烧碱需求仍保持旺盛,预 计2008年烧碱出口将首次突破200万t。 1.3中国聚氯乙烯行业生产现状 自聚氯乙烯反倾销胜诉以来,聚氯乙烯行业保

整体装备水*有了很大提高。北京蓝星化工机械股 份有限公司通过引进与自主研发生产的大型离子膜 电解槽已在国内广泛应用.实现成套装备的国产化, 使中国成为离子膜电解槽的第6大生产国。金属阳 极隔膜法的节能配套技术已被较多企业采纳,如扩 张阳极电解槽、活性阴极、改性石棉隔膜、三效顺流 和三效逆流蒸发等,使吨碱综合能耗有所下降,生产

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中国氯碱工业协会:中国烧碱和聚氯乙烯行业发展现状及2009年技术工作重点



过程实现DCS控制.部分企业的生产装置达到国际 先进水*。
2.1.1

成熟,新疆天业新建40万妇生产线成功应用了该
项技术。干法乙炔技术的成功应用使乙炔发生所带 来的环保问题得到了很好的解决,在采用电石渣制 水泥的过程中具有明显的节能效果.具有较好的经 济效益和社会效益。
2.2.2

一次盐水精制技术 盐水精制传统工艺已在中国氯碱行业运行70余年.

随着技术的不断进步,膜法盐水精制技术在行业内 的推广使全行业盐水一次精制技术有了较大提升。 戈尔膜过滤技术是最早进入氯碱行业的一次盐水精 制技术。凯膜一次盐水精制技术后来居上,在行业内 得到较好的采用。*年来又有CN一次盐水过滤技 术和陶瓷膜一次盐水过滤技术在行业中成功应用。 2.1.2膜法除硝技术 针对国产盐、卤水含硫酸根高的现状,行业内出 现了膜法除硝工艺。该工艺采用内循环纳滤/反渗透 膜法浓缩配合冷冻技术,直接以副产十水芒硝固体 形式脱除盐水中的硫酸根。该工艺无毒无害,没有二 次污染,运行成本低于化学法除硝。以每小时去除硫 酸钠250 kg计,膜法除硫酸钠装置一次性投入与氯 化钡法年消耗基本相当.而年运行费用总合仅为氯 化钡费用的1/3。
2.1.3

乙炔浓硫酸清净技术 国内聚氯乙烯行业中,乙炔清净是电石法聚氯

乙烯生产的重要工序,基本都采用次氯酸钠法。该法 的主要问题是需补充大量的新鲜水用于乙炔降温. 同时,清净后产生大量的含次钠废水,是企业废水 处理的难题。而采用浓硫酸清净工艺后。产生的三 废主要是废硫酸和少量的废水,这部分废水可全部 回用到乙炔发生.同时乙炔发生还可以回用聚氯乙 烯生产中其他工序产生的废水。废硫酸产生的量为
20~25 kg/t

PVC,可作为产品出售。

2.2.3低汞触媒应用 低汞触媒是降低中国聚氯乙烯行业汞消耗的有 效措施。该产品在不改变生产条件的情况下可完全 替代高汞触媒,行业中已有多家企业应用.取得了良 好的效果。由石家庄科创公司开发的低汞触媒产品 及其在青岛海晶化工集团有限公司的应用技术于 2007年11月通过了由中国石油和化学工业协会组 织的技术鉴定,在行业中将得到进一步推广。 2.2.4盐酸脱吸技术 在氯乙烯合成过程中为了能使乙炔反应完全。 通常使氯化氢过量,过量的氯化氢采用水洗法去除。 会产生一定量的含汞废盐酸。目前采用盐酸脱吸技 术可回收氯化氢而废水循环利用。氯化氢的回用率 可高达98%。该技术已有多家企业采用.解决了汞 扩散问题。该技术不但解决了电石法聚氯乙烯生产 过程中产生的废盐酸问题,而且为其他工艺产生的 废盐酸综合利用提供了技术支撑。这项技术的采用 可使电石法PVC的耗氯量降低0.62—0.64 2.2.5聚合母液回收技术 在聚氯乙烯聚合过程中.无论乙烯法还是电石 法都会产生一定量的聚合母液.母液中含有聚合助 剂,因此,COD值一般在150 mg/L以上。目前处理方 法主要为生化和膜处理技术.膜处理技术主要是通 过纳滤膜+反渗透,母液回收率在70%左右;生化处 理技术可以使母液中的COD值达到30mg/L以下。 两种技术在行业内都有应用.企业可根据水的不同 利用方式.进行技术经济比较,选用相应技术。 2.2.6大型聚氯乙烯生产成套技术与装备 2004年11月。天津大沽化工股份有限公司自
t,t PVC。

自动控制系统 氯碱行业的技术进步,自动化控制水*是一个

集中体现。目前,氯碱行业的自动化程度已经达到了 较高水*,无论是在盐水精制,还是在电解、VCM和 聚合釜的控制上。氯碱企业都具有了成熟的控制经 验和控制手段,控制装置也已完全实现国产化。目前 浙大中控自主研发的DCS系统已完全实现20万t/a 规模的烧碱和聚氯乙烯工厂全线自控。国产的自动 化控制装置可靠性强,完全可以保证氯碱企业长周 期、高负荷稳定运行,提高了氯碱企业的工艺水*和 生产能力,同时大大减少了维护费用。 2.2中国PVG重点技术现状 *年来.中国聚氯乙烯生产技术的发展主要体 现在电石法聚氯乙烯生产技术上。干法乙炔发生技 术、低汞触媒、乙炔硫酸清净、盐酸脱吸、聚合母液回 收利用等技术的研发应用,使中国聚氯乙烯工业不 断朝健康可持续方向发展。
2.2.1

干法乙炔发生技术 工业化干法乙炔装置由北京瑞思达化工设备有

限公司与山东寿光新龙电化集团聚氯乙烯有限公司研 究开发.于2006年试车成功,建成了一套2
500 m3/h

(满足5万t/aPVC生产)干法乙炔装置,并于2006年 12月通过山东省科委组织的技术鉴定。*年来也有 几家企业引进或开发干法乙炔发生技术。 目前。该项技术在不断完善和改进中逐步走向

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中国氯碱 的广泛好评。

2009年第1期

行设*ǔ傻牡ヌ酰玻巴颍簦幔校郑蒙咭淮涡钥 成功.标志着中国聚氯乙烯生产成套技术与装备真 正进入了大型化时代。

2009年协会将从业人员技术培训作为一项重 点工作。并不*鸭际跖嘌倒ぷ飨低郴⒐娣痘 织行业专家编写培训教材,建立学员档案管理系统。 同时,为适合不同人员的知识需求。计划从烧碱、聚 氯乙烯、整流和安全生产等方面定期或不定期分别 组织行业培训。并将培训班分为技术理论培训班和 操作技能培训班两个层次,聘请行业专家集中授课, 为学员提供与专家直接交流、答疑解惑的机会。 3.3*慵嗬胱幽さ缃獠鄣挠τ *年来。中国新建和改造项目基本都采用离子 膜法烧碱工艺。离子膜法烧碱产能已占到总产能的 69%。目前新扩建装置多采用高电流密度自然循环 复极式离子膜电解槽。*两年出现的新型零极距离 子膜电解槽也在我国一些企业应用,该离子膜电解 槽相比普通离子膜电解槽节电90 kW?ldt NaOH以 上。目前,北京蓝星化工股份有限公司通过自主研 发,已成功开发了膜极距电解槽.目前已经在河北冀 衡化学股份有限公司和宁波东港电化有限责任公司 试运行。取得了良好的效果。该技术的研发成功为中 国应用新型离子膜电解槽打下了良好基础,并可将 该技术应用到老型电解槽改造上.2009年将加强该 技术的交流与推广工作。 3,4加快新型蒸发工艺在烧碱生产中的应用研究 目前国内氯碱企业隔膜碱蒸发多采用三效顺 流强制循环工艺。该工艺蒸发装置易结垢,影响传 热效应,而且停车洗效,不但浪费能源而且还降低 了产能。 超声波脉冲防(除)垢技术是利用超声波传播过 程中的有关效应来实现防(除)垢的新技术,克服了 化学防(除)垢传统方法的弊端。超声波脉冲防、除垢 技术和产品已经在相关行业有了很好的应用。 三相循环流化床蒸发沸腾换热强化和防垢技 术是将三相循环流化床技术与蒸发沸腾换热过程 相结合,解决了蒸发器和再沸器中的结垢难题。经 历了小试、中试和工业化生产的检验后,该技术已 在卤水蒸发、氯化钙溶液蒸发、中药提取液蒸发浓 缩等生产装置中成功应用。同时具有强化传热和防 垢的双重性能。 目前以上两项新技术应用于隔膜法烧碱的蒸发 工艺的实验正在进行中,如果能够成功应用,将大大 降低隔膜法烧碱能耗,可以避免由于停车清垢造成 的操作工时的浪费,节约水资源,减少污染,具有良 好的环境效益、社会效益和经济效益。

该20万妇PvC装置生产工艺主要包括聚合工
序、汽提工序和干燥工序3部分。在聚合工序中,采 用5台108 m3聚合釜及密闭热水入料工艺、反应过 程中连续注水工艺、粗料预测、紧急事故终止技术 等。在汽提工序中,采用20万*崴盟捎 双折流的方式,为防止汽提塔发生筛板堵塞.设计了 汽提塔的喷淋装置,保证了汽提塔长期稳定运行和 提高树脂质量。出塔浆料含残留单体在lxl0-6以 下,蒸汽消耗在0.15 燥床,蒸汽消耗在0.5
t/t

PVC以下。不易产生树脂黑 PVC以下。干燥床操作弹性

黄点等。在干燥工序,采用20万如的内热式沸腾干
t/t

大,操作简单,易于控制,能够保持长周期稳定运行. 物料在床内沸腾状态好,操作稳定,树脂优级品高。


2009年技术工作重点
展望2009年,国际国内经济形势非常严峻。在

困境中,如何利用技术进步改变企业的困难形势是 整个行业需要思考的一个问题。2009年中国氯碱工 业协会技术工作将继续以*谀芗跖畔冉际跷 重点,为企业提供技术服务,引导企业加快技术创新 和产品结构调整,尽快走出困境。
3.1

继续*氐阆冉际醯挠τ茫辜际跽锒 中国氯碱工业协会将在2009年继续推广对行

业有重要影响的应用新技术,对能够为行业产生节 能降耗效果的先进技术加大推广力度,重点* 法脱硝,干法乙炔,母液废水回用,乙炔浓硫酸清净。 氯碱厂的热能综合利用,电石渣的综合利用等在行 业内应用较为成熟、得到企业肯定的先进技术。 氯碱企业历来是耗能大户.虽然*几年来不断 进行技术改造和革新,也取得了非常理想的效果,但 氯碱行业整体运行水*和先进国家相比还有一定差 距。对此.协会将组织专家对企业进行技术诊断.为 企业提供技术帮助,提出技术改造建议。使企业在生 产技术环节得到提高.从而全面提高氯碱行业的生 产技术水*。 3.2开展行业培训。提高从业人员整体水* 伴随着氯碱工业生产技术的不断发展.知识更 新速度越来越快,而*年来的大规模扩产,使得氯碱 企业无暇顾及职工的技术培训,造成新老知识衔接 不畅,甚至出现了知识断层现象。2008年协会成功 举办了氯碱企业电化学整流技术、岗位技能培训班。 取得了良好的培训效果,得到氯碱企业及各位学员

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中国氯碱工业协会:中国烧碱和聚氯乙烯行业发展现状及2009年技术X-作重点 定良好的基础。 3.7加强上下游联系。建立联合攻关体 PVC树



3.5加强低固汞触媒的推广应用 电石法聚氯乙烯生产中。汞触媒是不可缺少的 催化剂,据调查,目前中国电石法每生产1 与企业规模、管理水*有关,差异较大。 汞一直是受人们关注的重点污染物,也是联合 国环境规划署重点控制的环境污染物之一。针对全 球汞污染的形势,联合国致力于让全球汞污染水* 下降并开创全球产品和工艺无汞化的新局面,欧盟 和美国提出了限期禁止汞产品出口的计划。由于发 达国家在控制汞污染方面较有成效,因此,特别关注 发展中国家的汞污染,可能在削减汞排放量方面给 中国施加更大压力。 低汞触媒技术是氯碱行业减排方面的重大突 破.2008年聚氯乙烯行业使用高汞触媒企业的触媒 消耗水*普遍高于使用低汞触媒的企业,低汞触媒 在行业中的应用已经取得了良好的开端。使用低汞 触媒不改变原工艺条件。还具有一定的经济效益,因 此.协会将在2009年加大推广力度,组织制定低汞 触媒的国家标准,争取国家政策,鼓励企业采用低汞 触媒。 3.6促进中国聚氯乙烯行业由大向强,健康稳定发展 中国的PVC产量已经由2001年的287万t急 升至2007年的972万t,在短短几年内,产量已经翻 了*两番,中国已经超越美国,成为世界第一大 PVC生产国。随着引进装置的开车成功和对引进技 术消化吸收工作的展开。中国聚氯乙烯生产技术水 *有了较大提高,但与国外先进水*相比还有一定 差距.主要表现在产品质量、产品品种和产品应用等 方面。 *年来,中国PVC产品市场较为火爆,这恰恰 掩盖了PVC行业存在的问题,并加大了与国外先进 水*的差距,企业过于追求产量,在质量上只满足于 达到国标要求,在满足用户个性化需求和提高产品 档次上缺乏动力,这种发展只是扩大了产能和产量, 形成了低层次竞争,也制约了中国PVC行业应用领 域的拓展。 2009年,协会首先要从产品质量人手,组织行 业专家对企业生产的产品进行诊断,提出企业提高 产品质量的指导意见;积极组织PVC品种调研,引 导行业开展PVC新品种的研发工作;开展专用料的 研究与探索,开拓PVC在汽车、家电、电子电器方面 的应用,进一步开拓应用领域;建立PVC新品种、专 用料等方面的标准体系,为PVC新品种进入市场奠


目前,PVC制造业旨在生产出满足国标的产 品,对加工行业如何应用本企业的产品知之甚少,更 谈不上指导下游如何用好自己的产品。这也使PVC 制造业技术工作的延伸受到了阻碍。ABS、PE、PS等 产品一般可直接用来加工,在这些行业中均有多家 树脂改性企业.而PVC是必须加入各种助剂才能应 用的产品,却没有一家改性专业企业,因此,PVC制 造业与加工业的技术脱节十分明显。2008年,中国 氯碱工业协会与塑料加工行业协会进行了一次沟 通,取得了良好的效果,PVC塑料加工行业与上游加 强联系的愿望也十分迫切,并决定于2009年2—3月 共同召开上下游大型企业座谈会。就上下游的共同 需求进行讨论。力争就一些重大攻关项目建立协作 关系。就专用料等产品市场*诩际醪忝嫔辖 沟通,消除*9餐兀校郑玫挠τ昧煊颍浞值 动上下游研发积极性,为中国PVC行业及加工产业 共同走向强大发挥应有的作用。 3.8依靠国家政策。制定行业技术推广规划 面对前所未有的经济危机,在未来几年里,国家 将会依靠政策鼓励和加大固定资产投入拉动中国经 济走出困境。在这个背景下,中国氯碱工业协会技术 工作也将以此为中心,利用国家政策和资金,协助企 业由依靠产能求发展向依靠技术创新、产品创新谋 发展转变,增强氯碱行业的整体竞争力。 2009年将开展制定“环境友好工艺及产品”目 录,细化振兴产业规划,进一步制定行业技术推广规 划等工作。对于氯碱行业而言,这些工作将引导国家 资金支持,争取国家政策,促进企业进行技术升级和 产品结构调整.实现我国氯碱行业由大变强。

脂消耗氯化汞触媒1.0~2.0 kg。氯化汞触媒的消耗量

4结束语
中国氯碱工业经过了70年的发展历程,烧碱、 聚氯乙烯两个重要产品无论是生产能力还是产量, 均居世界首位。在行业内外广大科技工作者的共同 努力下,氯碱工业技术水*确实有了很大提高,中国 氯碱行业在世界氯碱发展史上写下了光辉的一页。 然而,确实还有很多值得深入思考的问题,中国与发 达国家还有差距。很多方面也不是几年之内就能解 决的。 多灾多难.喜忧参半。跌宕起伏,令人回味的 2008年已经过去,2009年仍将是非常严峻的一年, 每个企业都将迎接新挑战。行业也将接受新的考验。
收稿日期:2009-01--07

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