氯堿產(chǎn)業(yè)發(fā)展及存在的問題

陳佳星，張韻竹

（1.中國成達(dá)工程有限公司，四川成都 610041；2.海洋石油工程股份有限公司設(shè)計(jì)院，天津 300451）

作為我國化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域重要的組成部分之一，氯堿產(chǎn)業(yè)是生產(chǎn)氫氣、氯氣、燒堿、環(huán)氧氯丙烷、氯丁橡膠、環(huán)氧丙烷、合成鹽酸、含氯溶劑、聚氯乙烯等對(duì)應(yīng)衍生產(chǎn)品的基本化學(xué)產(chǎn)業(yè)，相關(guān)氯堿產(chǎn)品在我國食品、加工、建材、軍工、國防、電力、冶金、醫(yī)藥等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。氯堿產(chǎn)業(yè)目前整體發(fā)展?fàn)顩r呈現(xiàn)出生產(chǎn)過程具有較大的排污量，對(duì)資源的消耗量較多，具有的可持續(xù)發(fā)展能力無法達(dá)到令人滿意程度的狀態(tài)，因此對(duì)氯堿產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展?fàn)顟B(tài)的改革勢(shì)在必行。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)氯堿產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，相關(guān)人士應(yīng)該采取對(duì)應(yīng)的手段使氯堿產(chǎn)業(yè)逐漸朝著綠色化生產(chǎn)以及清潔化生產(chǎn)的方向發(fā)展，這也是氯堿產(chǎn)業(yè)朝著新型綠色工業(yè)化道路前進(jìn)的必然選擇。

1 氯堿工業(yè)環(huán)境因素與自然因素的影響

作為我國重要的高能耗行業(yè)以及資源轉(zhuǎn)換型產(chǎn)業(yè)，我國氯堿產(chǎn)業(yè)第一輪和第二輪增長主要依靠較高的能源消耗以及較高的資源等外源性資本積累給予支持，生產(chǎn)模式依然以傳統(tǒng)粗放型為主，不僅對(duì)資源和能源的消耗量極大，而且對(duì)環(huán)境的污染程度較嚴(yán)重，對(duì)我國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)造成嚴(yán)重阻礙。

氯堿產(chǎn)業(yè)是耗氧量較高、耗能量較高、污染程度較嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)之一，每噸燒堿的生產(chǎn)會(huì)消耗24.5t 水資源、2 298kW/h的電能、1 545t 的原鹽，每噸PVC 的生產(chǎn)會(huì)消耗300t 的水資源以及1 500t 的電石能源。雖然我國幅員遼闊、物產(chǎn)豐富，但是對(duì)能源的需求量較大、屬于能源短缺型國家，特別是在水資源分配嚴(yán)重不均衡的環(huán)境下，許多依靠工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的城市嚴(yán)重缺乏水資源，而氯堿行業(yè)需要消耗大量的能源才能維持生產(chǎn)。因此在資源日漸枯竭的環(huán)境下，怎樣才能使氯堿行業(yè)整體發(fā)展與資源的有效利用更加和諧，是目前我國社會(huì)發(fā)展亟待解決的戰(zhàn)略性問題之一。

同時(shí)，作為我國化學(xué)工業(yè)三廢排放的主要源頭之一，氯堿工業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的三廢污染物種類眾多、數(shù)量龐大，對(duì)環(huán)境造成的破壞力極大。通過對(duì)氯堿工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物展開的大量實(shí)際調(diào)查研究能夠知道，氯堿行業(yè)每年排放12×107t 廢水、1 100×108m3廢氣、5×106t 廢渣。與此同時(shí)，在全國化工業(yè)排放總量中，在氯堿行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的三廢排放量中，廢渣的排放量占1.2%～1.3%、廢氣的排放量占8.6%～10%、廢水的排放量占4.6%～5.7%。由此可見，怎樣解決氯堿行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的三廢污染問題，是實(shí)現(xiàn)氯堿行業(yè)可持續(xù)化發(fā)展的根源。

2 我國氯堿產(chǎn)業(yè)存在的問題

2.1 技術(shù)問題和規(guī)模問題

對(duì)我國目前大部分氯堿生產(chǎn)企業(yè)使用的燒堿設(shè)備而言，每臺(tái)設(shè)備每年的生產(chǎn)量約為40kt，其中只有少部分企業(yè)燒堿設(shè)備的年生產(chǎn)量能夠達(dá)到100kt 左右。由于大部分氯堿企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較小、地理位置分布較為分散，因此與國外大型生產(chǎn)企業(yè)之間存在的差距較大。國外氯堿企業(yè)具有較高的集中度，氯堿生產(chǎn)能力在歐盟排名前5的國家，占據(jù)了歐盟國家燒堿生產(chǎn)能力的50%，排在美國前5名的氯堿生產(chǎn)企業(yè)占據(jù)了美國氯堿生產(chǎn)能力的80%，而排在我國前5名的氯堿生產(chǎn)企業(yè)只占據(jù)了我國氯堿生產(chǎn)能力的16%。小規(guī)模的生產(chǎn)裝置、高投入的生產(chǎn)成本，導(dǎo)致我國氯堿生產(chǎn)企業(yè)與國外氯堿生產(chǎn)企業(yè)之間必然存在較大差距。

為了轉(zhuǎn)變這一現(xiàn)狀，對(duì)我國氯堿產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展模式進(jìn)行了全面改革，使氯堿生產(chǎn)工藝水平得到了不斷提高，利用先進(jìn)生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)的裝置設(shè)備數(shù)量逐年增多，雖然能夠在一定程度上使氯堿行業(yè)整體發(fā)展水平得到提高，然而由于缺乏先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的支持，使我國氯堿行業(yè)發(fā)展水平難以達(dá)到令人滿意的程度。比如，在進(jìn)行燒堿生產(chǎn)的過程中，盡管利用先進(jìn)離子膜燒堿生產(chǎn)裝置能夠達(dá)到年80t 的生產(chǎn)量，利用國產(chǎn)化離子膜堿裝置年生產(chǎn)量能夠達(dá)到100kt，然而由于相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)依然在使用落后的石墨陽極電解槽以及水法燒堿裝置，導(dǎo)致生產(chǎn)效率難以提高的同時(shí)，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。并且很多氯堿生產(chǎn)企業(yè)并沒有對(duì)先進(jìn)的離子膜技術(shù)進(jìn)行普及應(yīng)用，導(dǎo)致該技術(shù)的國產(chǎn)化程度只有5%左右，離子交換膜基本依靠從國外進(jìn)口。

我國氯堿生產(chǎn)能力無法提高的主要原因，不僅是由于與國外先進(jìn)生產(chǎn)工藝之間存在較大的差異，而且規(guī)模較小、成本較高、技術(shù)較落后等原因無法得到有效解決，在一定程度上制約了氯堿生產(chǎn)能力的提高。

2.2 氯產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)問題

對(duì)于我國目前氯堿行業(yè)生產(chǎn)的氯產(chǎn)品而言，主要分為無機(jī)氯產(chǎn)品和有機(jī)氯產(chǎn)品兩種，在社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展水平不斷提高的環(huán)境下，雖然產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)呈現(xiàn)出明顯的進(jìn)步趨勢(shì)，但是相比于國外發(fā)達(dá)國家，存在的差距依然比較大。從耗氯結(jié)構(gòu)角度出發(fā)進(jìn)行分析，在氯產(chǎn)品耗氯總量中，無機(jī)氯產(chǎn)品消耗量依然占據(jù)主導(dǎo)地位，雖然在很多年前我國已經(jīng)嚴(yán)禁使用六六六等原粉商品，使聚乙烯樹脂的消耗量得到了持續(xù)增長，特別是在20世紀(jì)末，我國對(duì)塑料建材使用的大力推廣，降低了木材的使用量，使“以塑代木、以塑代鋼”的理念在建筑行業(yè)相關(guān)生產(chǎn)中得到快速發(fā)展，使聚氯乙烯行業(yè)整體發(fā)展水平呈現(xiàn)出有史以來的新高，然而依然無法降低我國無機(jī)氯產(chǎn)品的消耗量。目前我國氯產(chǎn)品消耗總量中54%為無機(jī)氯產(chǎn)品，以無機(jī)氯化物以及鹽酸為主，剩余46%為有機(jī)氯產(chǎn)品，以氯丁橡膠、氯乙酸、聚氯乙烯為主，其中在生產(chǎn)聚氯乙烯的過程中，耗氯量約占總耗量的22%。

針對(duì)氯堿產(chǎn)品耗氯結(jié)構(gòu)這一特點(diǎn)而言，發(fā)達(dá)國家與我國的現(xiàn)狀截然不同。20世紀(jì)美國氯產(chǎn)品消耗總量中有機(jī)化學(xué)品耗氯量占76%，無機(jī)氯產(chǎn)品耗氯量占12%，歐洲國家有機(jī)物氯產(chǎn)品消耗總量占世界有機(jī)化學(xué)品耗氯量的84%，無機(jī)物氯產(chǎn)品消耗總量占世界耗氯量的96%，日本氯堿產(chǎn)品耗氯量中有55%的有機(jī)氯產(chǎn)品耗氯量，96%為無機(jī)氯產(chǎn)品。

相比較于發(fā)達(dá)國家，我國有機(jī)氯產(chǎn)品占據(jù)的比例比較低，但是這并不表明我國社會(huì)生產(chǎn)對(duì)有機(jī)氯產(chǎn)品的需求量也較低。根據(jù)對(duì)我國有機(jī)氯產(chǎn)品使用量實(shí)際需求展開的大量實(shí)際調(diào)查研究能夠知道，近幾年我國氯產(chǎn)品使用總量中20%以上是從國外進(jìn)口。

2.3 氯與堿的平衡問題

對(duì)于氯堿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展關(guān)鍵而言，一個(gè)重要的問題就是氯與堿是否始終保持在平衡狀態(tài)。20世紀(jì)末我國氯堿行業(yè)是以“以堿定氯”為主要生產(chǎn)模式，將燒堿生產(chǎn)出的產(chǎn)品為副產(chǎn)品，到了21世紀(jì)初期，在新產(chǎn)品應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大的基礎(chǔ)上，“以氯定堿”的生產(chǎn)方式逐漸替代“以堿定氯”的生產(chǎn)模式，一些業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)將燒堿定義為副產(chǎn)品。而最近幾年，由于我國氯堿產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模的盲目擴(kuò)張，雖然燒堿產(chǎn)能快速增長，但是相關(guān)下游行業(yè)發(fā)展速度較為滯后，導(dǎo)致由于氯堿發(fā)展不平衡出現(xiàn)的問題日益明顯。與此同時(shí)，由于我國對(duì)氯產(chǎn)品的需求量較大，而對(duì)燒堿產(chǎn)品的需求量明顯降低，使我成為全世界唯一一個(gè)需要將過剩燒堿商品出口、而需要對(duì)大量氯產(chǎn)品進(jìn)口的國家，如果不加以制止和調(diào)整，這種氯堿不平衡的現(xiàn)象還會(huì)不斷擴(kuò)張。

由此可見，在今后我國氯堿工業(yè)發(fā)展過程中，必須對(duì)產(chǎn)品的發(fā)展與完善給予足夠重視，這是因?yàn)槟壳捌髽I(yè)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益的主要增長點(diǎn)來源于產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)，這也是決定氯堿生產(chǎn)中企業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一，氯堿行業(yè)中氯與堿是否能夠始終保持在平衡狀態(tài)，受氯產(chǎn)品的生產(chǎn)與發(fā)展水平影響較大。由于我國氯堿產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)已經(jīng)從傳統(tǒng)以堿為主的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變成現(xiàn)代化以氯為主的生產(chǎn)模式，能夠在一定程度上解決我國氯產(chǎn)品需求不足、燒堿生產(chǎn)過剩的現(xiàn)狀。為了將這一現(xiàn)象徹底改變，不僅要加大對(duì)氯產(chǎn)品的合理開發(fā)，而且還要使氯堿產(chǎn)業(yè)中氯與堿始終處于平衡狀態(tài)。

3 氯堿工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)體系

作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)得以順利開展的載體，技術(shù)能夠準(zhǔn)確掌握循環(huán)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)特征，因此循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有的技術(shù)方法應(yīng)該具備以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。

1）使資產(chǎn)的有效利用率進(jìn)一步提高，使生產(chǎn)過程中對(duì)能源和資源的消耗量有效減少，這不僅是保證經(jīng)濟(jì)效益得以提高的基礎(chǔ)要素，也是降低污染物排放的必要條件。

2）采取各種有效的措施將生產(chǎn)技術(shù)力量拓寬和延長，使氯堿生產(chǎn)企業(yè)在內(nèi)部將產(chǎn)生的污染物進(jìn)行再次加工、循環(huán)利用，減少生產(chǎn)過程中的污染排放量。

3）全面回收生產(chǎn)和生活過程中產(chǎn)生的廢棄產(chǎn)品，將產(chǎn)生的廢棄物經(jīng)過處理進(jìn)行階梯式的充分利用，從而使資源的開采量最大程度減少，從而有效降低污染物和廢棄物的排放量。

4）生產(chǎn)企業(yè)加大回收、處理、再次利用廢棄物的力度，對(duì)資源再生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)和環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予大力支持。

4 結(jié)語

針對(duì)氯堿產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及存在的問題，展開的大量實(shí)際調(diào)查研究能夠知道，在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，氯堿工業(yè)占據(jù)著重要的地位，特別是在社會(huì)生態(tài)發(fā)展水平要求不斷嚴(yán)格以及氯堿工業(yè)自身生存發(fā)展需求不斷提高的環(huán)境下，無論出于對(duì)環(huán)境保護(hù)還是出于對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的考慮，對(duì)氯堿行業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的開展勢(shì)在必行。隨著我國社會(huì)發(fā)展速度的加快，耗氯產(chǎn)品和耗材產(chǎn)品的數(shù)量已經(jīng)高達(dá)千余種，每10kt 氯堿可以創(chuàng)造出6億元左右的產(chǎn)值。因此必須對(duì)目前產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深入研究，采取各種有效的措施，加大對(duì)氯堿產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平的提高，不僅能夠在一定程度上反映出我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，使我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展水平得到進(jìn)一步提高，還能為我國環(huán)境可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供積極的幫助。