新形勢下氯化石蠟生產(chǎn)的發(fā)展方向

新形勢下氯化石蠟生產(chǎn)的發(fā)展方向吳紅忠【期刊名稱】《《氯堿工業(yè)》》【年(卷)，期】2019(055)010【總頁數(shù)】4頁(P23-26)【關(guān)鍵詞】氯化石蠟;生產(chǎn)技術(shù);安全;環(huán)保;發(fā)展方向【作者】吳紅忠【作者單位】焦作煤業(yè)集團開元化工有限責(zé)任公司河南焦作454191【正文語種】中文【中圖分類】TQ225氯化石蠟又稱氯烴，是石蠟烴的氯化衍生物，其產(chǎn)品按其含氯量的多少主要可分為3種，分別為氯化石蠟-42、氯化石蠟-52和氯化石蠟-70，其中氯化石蠟-52占總產(chǎn)能的90%。氯化石蠟是一種淺黃色至橙黃色的黏稠液體，不溶于水，溶于大多數(shù)有機溶劑。具有低揮發(fā)性、阻燃、電絕緣性良好、價廉等優(yōu)點，可用作阻燃劑和聚氯乙烯助增塑劑，廣泛用于生產(chǎn)塑料、電纜料、地板料、軟管、人造革、橡膠等制品，以及涂料、潤滑油等的添加劑。在我國增塑劑系列中，氯化石蠟是僅次于DOP和DBP用量占第3位的品種［1］。氯化石蠟是眾多氯堿廠平衡氯氣的重要產(chǎn)品。國內(nèi)外對它的研究日臻完善，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，塑料和塑料制品的產(chǎn)量不斷增加，應(yīng)用不斷擴大，各種阻燃法規(guī)和試驗標(biāo)準(zhǔn)的相繼制定，推動了我國氯烴產(chǎn)品的發(fā)展。但隨著國家新《環(huán)境保護法》的具體實施，清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排就成為當(dāng)前環(huán)保工作的主題。加上新一輪安全及環(huán)保檢查趨嚴(yán)，部分企業(yè)開工處于低位，下游耗氯產(chǎn)品受產(chǎn)能、大氣治理和安全等環(huán)保因素影響而限產(chǎn)或停產(chǎn)，將嚴(yán)重制約氯堿行業(yè)的發(fā)展，處理好堿氯平衡就成為氯堿企業(yè)生產(chǎn)的瓶頸。因此，建設(shè)具有清潔、環(huán)保、健康、高效的氯化石蠟化工生產(chǎn)企業(yè)將是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。1國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)狀況國內(nèi)生產(chǎn)的氯化石蠟品種除氯烴-42、52、70,還有氯烴-13、30、40、45、55、60等。國內(nèi)氯烴-52、42普遍采用間歇熱氯化工藝，近年來也有少數(shù)廠家采用光催化氯化工藝。氯烴-70生產(chǎn)方法有四氯化碳溶劑法、水相懸浮法和本體法3種。四氯化碳溶劑法又分為熱氯化法和光氯化法，水相懸浮氯化法多數(shù)廠家處于中試開發(fā)階段。氯化石蠟由于利潤空間較小，國企生產(chǎn)、管理成本高，導(dǎo)致經(jīng)營困難，國內(nèi)多以對外承包或由私營為主，因此國內(nèi)氯化石蠟生產(chǎn)規(guī)模多為中小型裝置，生產(chǎn)工藝落后、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、自動化程度低、環(huán)保治理差。隨著國家環(huán)保政策越來越嚴(yán)，國家安監(jiān)部門對化工企業(yè)安全生產(chǎn)要求也越來越高，小型作坊式氯化石蠟裝置的企業(yè)生存壓力日益增大，被淘汰是必然趨勢；因此氯化石蠟行業(yè)處于規(guī)模轉(zhuǎn)型升級階段，正是有識企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模、改進生產(chǎn)技術(shù)的有利時機。2國內(nèi)生產(chǎn)狀況目前國內(nèi)氯化石蠟生產(chǎn)廠100多家，總生產(chǎn)能力208萬t/a，2018年實際產(chǎn)量83.5萬t。我國是世界上主要氯化石蠟生產(chǎn)國和出口國之一，出口品種主要為氯烴-42、氯烴-52和氯烴-70，主要出口地區(qū)為東南亞和西歐,但受環(huán)保限制，出口量逐漸萎縮。近年來，國內(nèi)氯化石蠟市場競爭激烈。一些規(guī)模大的生產(chǎn)企業(yè)，為提高市場占有率，不斷擴大產(chǎn)銷量，靠規(guī)模取勝，與此同時，還有很多新建氯化石蠟生產(chǎn)裝置陸續(xù)建成投產(chǎn)。在激烈的市場競爭中，中小氯化石蠟生產(chǎn)廠由于規(guī)模小，環(huán)保壓力大而面臨停產(chǎn)倒閉。2.1氯化石蠟產(chǎn)能2010—2018年我國氯化石蠟產(chǎn)能見表1。表12010—2018年我國氯化石蠟產(chǎn)能情況Table1ProductioncapacityofchlorinatedparaffininChinabetween2010and2018年份產(chǎn)能/（萬#3）產(chǎn)量/萬七開工率/%201010075.070.00201112080.060.002012150100.065.002013175105.060.002014192110.055.00201520085.044.00201619484.043.00201719481.239.36201820883.540.07從表1可以看出：近年來，隨著氯化石蠟產(chǎn)能的上升，裝置開工率呈下降趨勢。2.2氯化石蠟裝置規(guī)模分布情況氯化石蠟裝置規(guī)模分布情況如表2所示。表2氯化石蠟裝置規(guī)模分布情況Table2Productionscaledistributionofchlorinatedparaffin分類廠家數(shù)量產(chǎn)能/（萬t/a）產(chǎn)能比例/%大型裝置（＞3萬t/a）1585.641.15中等裝置（1萬t/a＜產(chǎn)能＜3萬t/a）4588.642.60小型裝置（＜1萬t/a）6233.816.25合計122208.0100.00從表2可看出，超過84%的氯化石蠟企業(yè)是中、小規(guī)模的。2.3氯化石蠟產(chǎn)能地區(qū)分布情況氯化石蠟產(chǎn)能地區(qū)分布情況如圖1所示。圖12018年氯化石蠟產(chǎn)能各地區(qū)分布圖Fig.1Distributionofproductioncapacityofchlorinatedparaffinindifferentregionsin2018從圖1可看出：氯化石蠟行業(yè)產(chǎn)能比較集中，其中河南、山東、江蘇、河北是產(chǎn)能大省。河南廠家數(shù)量為全國之最，但大型裝置較少（僅3家），中小型裝置37家。3市場分析2018年，在國內(nèi)環(huán)保力度加強的形勢下，下游橡塑制品企業(yè)開工負荷不高，氯化石蠟市場需求增長幅度較小，多數(shù)品種出現(xiàn)供大于求的局面。行業(yè)平均開工率繼續(xù)低位震蕩。行業(yè)進入下行通道，盈利能力持續(xù)減弱，市場價格處低位盤整。與往年相比，除了液氯價格差異，液體石蠟采購價區(qū)域性差異拉大，導(dǎo)致氯化石蠟成本區(qū)域性差異較大，廠家多根據(jù)自身情況靈活調(diào)整生產(chǎn)情況。氯化石蠟-70產(chǎn)品作為亮點品種而供不應(yīng)求，據(jù)專家預(yù)測，隨著我國工程塑料、化學(xué)建材等行業(yè)的發(fā)展及阻燃法規(guī)的健全，預(yù)計今后幾年國際氯化石蠟-70的市場總體形勢將保持平穩(wěn)較快增長，特別是四氯化碳溶劑法生產(chǎn)裝置將關(guān)閉，水相懸浮法氯化石蠟生產(chǎn)工藝將會得到較快發(fā)展。4生產(chǎn)工藝將儲罐內(nèi)的液體石蠟泵入計量罐內(nèi)，然后投入反應(yīng)釜中；打開氯化釜夾套蒸汽進口閥門進行加熱，待釜內(nèi)溫度升到60-80°C時，關(guān)閉夾套蒸汽進口閥門；打開氯氣閥門，經(jīng)氯氣分配臺和流量計通入氯化釜中進行反應(yīng)，待釜內(nèi)溫度達到90C時，開啟夾套循環(huán)水進行降溫，將釜內(nèi)溫度控制在1051左右，直至反應(yīng)結(jié)束。將產(chǎn)品轉(zhuǎn)至成品釜中，除去氯化氫后得到成品。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的反應(yīng)副產(chǎn)物氯化氫氣體和未反應(yīng)的微量氯氣經(jīng)一、二級吸收塔吸收后進入鹽酸吸收裝置制得鹽酸，尾氣經(jīng)尾氣吸收塔堿液吸收后得到副產(chǎn)品次氯酸鈉。工藝流程如圖2所示，尾氣處理工藝流程如圖3所示。圖2氯化石蠟生產(chǎn)工藝流程示意圖Fig.2Processflowdiagramofchlorinatedparaffinproduction圖3尾氣處理工藝流程示意圖Fig.3Processflowdiagramoftailgastreatment5生產(chǎn)方法對比及規(guī)模5.1氯化石蠟-52生產(chǎn)方法主要有熱氯化法、催化法、光氯化法3種。生產(chǎn)方法對比如表3所示。表3氯化石蠟-52的3種生產(chǎn)方法對比Table3Comparisonamongthreeproductionmethodsofchlorinatedparaffin52工藝方法優(yōu)點缺點熱氧化法工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定反應(yīng)周期長生產(chǎn)過程不易控制，能耗大,投資大，氯氣轉(zhuǎn)化率低,成本高，副產(chǎn)鹽酸質(zhì)量差，后處理困難，環(huán)保難以達標(biāo)催化法氯氣轉(zhuǎn)化率較高，投資少，成本適中須使用有機過氧化物作引發(fā)劑，反應(yīng)速度無法控制，反應(yīng)熱無法及時移出，存在一定的危險性，且環(huán)保難以達標(biāo)光氯化法氯氣轉(zhuǎn)化率高，成本低,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，環(huán)保易達標(biāo)，可連續(xù)生產(chǎn)投資比催化法略高國內(nèi)氯化石蠟生產(chǎn)企業(yè)目前大多采用熱氯化法和光氯化生產(chǎn)方法，催化法極少采用。連續(xù)式光氯化生產(chǎn)工藝是目前行業(yè)中較先進的生產(chǎn)工藝，該工藝技術(shù)水平滿足安全生產(chǎn)需要，是穩(wěn)定、成熟、可靠的生產(chǎn)工藝。5.2氯化石蠟-70生產(chǎn)方法主要有本體法、溶劑法、水相懸浮法3種。生產(chǎn)方法對比如表4所示。表4氯化石蠟-70的3種生產(chǎn)方法對比Table4Comparisonamongthreeproductionmethodsofchlorinatedparaffin70工藝方法優(yōu)點缺點本體法投資少產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，色深，環(huán)保難以達標(biāo)溶劑法工藝成熟產(chǎn)品質(zhì)量好，氯氣利用率高工藝流程較長投資大，生產(chǎn)成本高,工藝過程中使用的四氯化碳是強毒性物質(zhì)，環(huán)保難以達標(biāo)水相懸浮法工藝控制穩(wěn)定，流程簡單，基本無污染，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，不含四氯化碳，經(jīng)濟效益和環(huán)保效益顯著氯化反應(yīng)條件苛刻，對氯化釜和分離器等關(guān)鍵設(shè)備要求高水相懸浮法生產(chǎn)氯化石蠟-70的工藝先進，代表了氯化石蠟的發(fā)展方向。5.3產(chǎn)品規(guī)模為滿足節(jié)能環(huán)保、資源綜合利用和安全生產(chǎn)的要求，新建氯化石蠟企業(yè)的氯化石蠟生產(chǎn)能力應(yīng)達到3萬t/a及以上，同時鼓勵新建氯化石蠟生產(chǎn)裝置與大型氯堿深加工企業(yè)配套建設(shè)，以達到優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和氯堿平衡的目的。6存在的問題[2]國內(nèi)氯化石蠟中小型裝置多為民營企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模小、工藝落后，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、自動化程度低，環(huán)保治理差。原料蠟質(zhì)量較差，主要表現(xiàn)在以下方面：雜質(zhì)含量高，碳數(shù)分布寬；裝置整體水平落后。氯化石蠟-70生產(chǎn)技術(shù)目前仍處于非常薄弱的狀況。生產(chǎn)廠家采用間歇法生產(chǎn)工藝較多，生產(chǎn)工藝落后，生產(chǎn)效率低、成本較高。⑷生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量意識不強，品牌意識淡薄，品種單一，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,應(yīng)用領(lǐng)域單調(diào)。(5)設(shè)備生產(chǎn)能力低、投資大，擴產(chǎn)困難。7發(fā)展方向[3]根據(jù)《關(guān)于持久性的有機污染物的斯德哥爾摩公約》，短鏈氯化石蠟屬受控物質(zhì)，逐漸會限制其使用，甚至禁止進入市場，出口更是受到限制，主要在國內(nèi)市場銷售。而氯化石蠟-70—般采用C15~C17的重液蠟為原料氯化，因此質(zhì)量高、環(huán)保優(yōu)的氯化石蠟-70是市場需求和發(fā)展的主要方向。氯化石蠟行業(yè)必須加快轉(zhuǎn)型升級步伐，向環(huán)保、安全、自動化、連續(xù)化、大型化方向發(fā)展，進一步降低成本、改善產(chǎn)品質(zhì)量，以適應(yīng)環(huán)保、市場、行業(yè)的發(fā)展趨勢。⑶氯化石蠟產(chǎn)品向高純度、高熱穩(wěn)定性、高含氯量、低雜質(zhì)、低成本，并且產(chǎn)品應(yīng)具有多用途方向發(fā)展。氯化石蠟-52生產(chǎn)工藝向催化法，氯化石蠟-70向水相懸浮法方向快速發(fā)展。液氯運輸安全監(jiān)管將越來越嚴(yán)，園區(qū)消耗氯氣是主要發(fā)展方向。8建議要嚴(yán)格按國家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃等要求，以〃優(yōu)化布局、有序發(fā)展、調(diào)整結(jié)構(gòu)、節(jié)約能源、保護環(huán)境、安全生產(chǎn)、技術(shù)進步、可持續(xù)發(fā)展”為原則編制氯化石蠟行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃，科學(xué)合理布局，引導(dǎo)氯化石蠟行業(yè)健康發(fā)展，制止盲目擴張。新建或改擴建氯化石蠟生產(chǎn)裝置必須符合國家相關(guān)政策和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，做到資源、能源綜合利用。科學(xué)規(guī)劃、合理布局，按照循環(huán)經(jīng)濟的理念，建設(shè)區(qū)域性包括氯堿在內(nèi)的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)園區(qū)，做到集中生產(chǎn)，〃三廢”集中治理。這種規(guī)劃有利于園區(qū)內(nèi)循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈的形成，可有效解決液氯銷售瓶頸，快捷緩解氯堿生產(chǎn)壓力，同時降低生產(chǎn)成本，緩解安全、環(huán)保壓力。開發(fā)新的原料精制處理技術(shù)，提高原料蠟的產(chǎn)品質(zhì)量。解決氯化石蠟生產(chǎn)所用原料蠟的質(zhì)量問題，最好發(fā)展氯化石蠟專用蠟。提高生產(chǎn)工藝，優(yōu)化產(chǎn)品品種。目前我國氯化石蠟-70的生產(chǎn)仍以四氯化碳溶劑法為主,水相法還不夠成熟。應(yīng)加緊對溶劑法生產(chǎn)工藝的技術(shù)改造，開發(fā)新的分離技術(shù)，以降低成品中四氯化碳含量，拓寬其應(yīng)用范圍和減少其出口的限制。水相懸浮法、催化法生產(chǎn)氯化石蠟-70工藝是未來發(fā)展方向，應(yīng)大力開發(fā)新的生產(chǎn)技術(shù)，加快工藝過程的完善和提高；進一步完善水相法和本體法氯化石蠟-70工藝，使其達到規(guī)?；a(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，提高經(jīng)濟效益。盡快引進先進設(shè)備及工藝，擴大生產(chǎn)規(guī)模，完善、優(yōu)化氯化石蠟-70生產(chǎn)裝置，以滿足國內(nèi)外市場的需求。9結(jié)論先進的氯化石蠟光氯化法、水相懸浮法