新形势下氯化石蜡生产的发展方向

新形势下氯化石蜡生产的发展方向吴红忠【期刊名称】《《氯碱工业》》【年(卷)，期】2019(055)010【总页数】4页(P23-26)【关键词】氯化石蜡;生产技术;安全;环保;发展方向【作者】吴红忠【作者单位】焦作煤业集团开元化工有限责任公司河南焦作454191【正文语种】中文【中图分类】TQ225氯化石蜡又称氯烃，是石蜡烃的氯化衍生物，其产品按其含氯量的多少主要可分为3种，分别为氯化石蜡-42、氯化石蜡-52和氯化石蜡-70，其中氯化石蜡-52占总产能的90%。氯化石蜡是一种浅黄色至橙黄色的黏稠液体，不溶于水，溶于大多数有机溶剂。具有低挥发性、阻燃、电绝缘性良好、价廉等优点，可用作阻燃剂和聚氯乙烯助增塑剂，广泛用于生产塑料、电缆料、地板料、软管、人造革、橡胶等制品，以及涂料、润滑油等的添加剂。在我国增塑剂系列中，氯化石蜡是仅次于DOP和DBP用量占第3位的品种［1］。氯化石蜡是众多氯碱厂平衡氯气的重要产品。国内外对它的研究日臻完善，随着国民经济的高速发展，塑料和塑料制品的产量不断增加，应用不断扩大，各种阻燃法规和试验标准的相继制定，推动了我国氯烃产品的发展。但随着国家新《环境保护法》的具体实施，清洁生产和节能减排就成为当前环保工作的主题。加上新一轮安全及环保检查趋严，部分企业开工处于低位，下游耗氯产品受产能、大气治理和安全等环保因素影响而限产或停产，将严重制约氯碱行业的发展，处理好碱氯平衡就成为氯碱企业生产的瓶颈。因此，建设具有清洁、环保、健康、高效的氯化石蜡化工生产企业将是行业发展的必然趋势。1国内生产技术状况国内生产的氯化石蜡品种除氯烃-42、52、70,还有氯烃-13、30、40、45、55、60等。国内氯烃-52、42普遍采用间歇热氯化工艺，近年来也有少数厂家采用光催化氯化工艺。氯烃-70生产方法有四氯化碳溶剂法、水相悬浮法和本体法3种。四氯化碳溶剂法又分为热氯化法和光氯化法，水相悬浮氯化法多数厂家处于中试开发阶段。氯化石蜡由于利润空间较小，国企生产、管理成本高，导致经营困难，国内多以对外承包或由私营为主，因此国内氯化石蜡生产规模多为中小型装置，生产工艺落后、产品质量不稳定、自动化程度低、环保治理差。随着国家环保政策越来越严，国家安监部门对化工企业安全生产要求也越来越高，小型作坊式氯化石蜡装置的企业生存压力日益增大，被淘汰是必然趋势；因此氯化石蜡行业处于规模转型升级阶段，正是有识企业扩大生产规模、改进生产技术的有利时机。2国内生产状况目前国内氯化石蜡生产厂100多家，总生产能力208万t/a，2018年实际产量83.5万t。我国是世界上主要氯化石蜡生产国和出口国之一，出口品种主要为氯烃-42、氯烃-52和氯烃-70，主要出口地区为东南亚和西欧,但受环保限制，出口量逐渐萎缩。近年来，国内氯化石蜡市场竞争激烈。一些规模大的生产企业，为提高市场占有率，不断扩大产销量，靠规模取胜，与此同时，还有很多新建氯化石蜡生产装置陆续建成投产。在激烈的市场竞争中，中小氯化石蜡生产厂由于规模小，环保压力大而面临停产倒闭。2.1氯化石蜡产能2010—2018年我国氯化石蜡产能见表1。表12010—2018年我国氯化石蜡产能情况Table1ProductioncapacityofchlorinatedparaffininChinabetween2010and2018年份产能/（万#3）产量/万七开工率/%201010075.070.00201112080.060.002012150100.065.002013175105.060.002014192110.055.00201520085.044.00201619484.043.00201719481.239.36201820883.540.07从表1可以看出：近年来，随着氯化石蜡产能的上升，装置开工率呈下降趋势。2.2氯化石蜡装置规模分布情况氯化石蜡装置规模分布情况如表2所示。表2氯化石蜡装置规模分布情况Table2Productionscaledistributionofchlorinatedparaffin分类厂家数量产能/（万t/a）产能比例/%大型装置（＞3万t/a）1585.641.15中等装置（1万t/a＜产能＜3万t/a）4588.642.60小型装置（＜1万t/a）6233.816.25合计122208.0100.00从表2可看出，超过84%的氯化石蜡企业是中、小规模的。2.3氯化石蜡产能地区分布情况氯化石蜡产能地区分布情况如图1所示。图12018年氯化石蜡产能各地区分布图Fig.1Distributionofproductioncapacityofchlorinatedparaffinindifferentregionsin2018从图1可看出：氯化石蜡行业产能比较集中，其中河南、山东、江苏、河北是产能大省。河南厂家数量为全国之最，但大型装置较少（仅3家），中小型装置37家。3市场分析2018年，在国内环保力度加强的形势下，下游橡塑制品企业开工负荷不高，氯化石蜡市场需求增长幅度较小，多数品种出现供大于求的局面。行业平均开工率继续低位震荡。行业进入下行通道，盈利能力持续减弱，市场价格处低位盘整。与往年相比，除了液氯价格差异，液体石蜡采购价区域性差异拉大，导致氯化石蜡成本区域性差异较大，厂家多根据自身情况灵活调整生产情况。氯化石蜡-70产品作为亮点品种而供不应求，据专家预测，随着我国工程塑料、化学建材等行业的发展及阻燃法规的健全，预计今后几年国际氯化石蜡-70的市场总体形势将保持平稳较快增长，特别是四氯化碳溶剂法生产装置将关闭，水相悬浮法氯化石蜡生产工艺将会得到较快发展。4生产工艺将储罐内的液体石蜡泵入计量罐内，然后投入反应釜中；打开氯化釜夹套蒸汽进口阀门进行加热，待釜内温度升到60-80°C时，关闭夹套蒸汽进口阀门；打开氯气阀门，经氯气分配台和流量计通入氯化釜中进行反应，待釜内温度达到90C时，开启夹套循环水进行降温，将釜内温度控制在1051左右，直至反应结束。将产品转至成品釜中，除去氯化氢后得到成品。反应过程中产生的反应副产物氯化氢气体和未反应的微量氯气经一、二级吸收塔吸收后进入盐酸吸收装置制得盐酸，尾气经尾气吸收塔碱液吸收后得到副产品次氯酸钠。工艺流程如图2所示，尾气处理工艺流程如图3所示。图2氯化石蜡生产工艺流程示意图Fig.2Processflowdiagramofchlorinatedparaffinproduction图3尾气处理工艺流程示意图Fig.3Processflowdiagramoftailgastreatment5生产方法对比及规模5.1氯化石蜡-52生产方法主要有热氯化法、催化法、光氯化法3种。生产方法对比如表3所示。表3氯化石蜡-52的3种生产方法对比Table3Comparisonamongthreeproductionmethodsofchlorinatedparaffin52工艺方法优点缺点热氧化法工艺成熟，产品质量稳定反应周期长生产过程不易控制，能耗大,投资大，氯气转化率低,成本高，副产盐酸质量差，后处理困难，环保难以达标催化法氯气转化率较高，投资少，成本适中须使用有机过氧化物作引发剂，反应速度无法控制，反应热无法及时移出，存在一定的危险性，且环保难以达标光氯化法氯气转化率高，成本低,产品质量稳定，环保易达标，可连续生产投资比催化法略高国内氯化石蜡生产企业目前大多采用热氯化法和光氯化生产方法，催化法极少采用。连续式光氯化生产工艺是目前行业中较先进的生产工艺，该工艺技术水平满足安全生产需要，是稳定、成熟、可靠的生产工艺。5.2氯化石蜡-70生产方法主要有本体法、溶剂法、水相悬浮法3种。生产方法对比如表4所示。表4氯化石蜡-70的3种生产方法对比Table4Comparisonamongthreeproductionmethodsofchlorinatedparaffin70工艺方法优点缺点本体法投资少产品质量不稳定，色深，环保难以达标溶剂法工艺成熟产品质量好，氯气利用率高工艺流程较长投资大，生产成本高,工艺过程中使用的四氯化碳是强毒性物质，环保难以达标水相悬浮法工艺控制稳定，流程简单，基本无污染，生产成本低，产品质量好，不含四氯化碳，经济效益和环保效益显著氯化反应条件苛刻，对氯化釜和分离器等关键设备要求高水相悬浮法生产氯化石蜡-70的工艺先进，代表了氯化石蜡的发展方向。5.3产品规模为满足节能环保、资源综合利用和安全生产的要求，新建氯化石蜡企业的氯化石蜡生产能力应达到3万t/a及以上，同时鼓励新建氯化石蜡生产装置与大型氯碱深加工企业配套建设，以达到优化产品结构和氯碱平衡的目的。6存在的问题[2]国内氯化石蜡中小型装置多为民营企业，生产规模小、工艺落后，产品质量不稳定、自动化程度低，环保治理差。原料蜡质量较差，主要表现在以下方面：杂质含量高，碳数分布宽；装置整体水平落后。氯化石蜡-70生产技术目前仍处于非常薄弱的状况。生产厂家采用间歇法生产工艺较多，生产工艺落后，生产效率低、成本较高。⑷生产厂家的产品质量意识不强，品牌意识淡薄，品种单一，产品质量不稳定,应用领域单调。(5)设备生产能力低、投资大，扩产困难。7发展方向[3]根据《关于持久性的有机污染物的斯德哥尔摩公约》，短链氯化石蜡属受控物质，逐渐会限制其使用，甚至禁止进入市场，出口更是受到限制，主要在国内市场销售。而氯化石蜡-70—般采用C15~C17的重液蜡为原料氯化，因此质量高、环保优的氯化石蜡-70是市场需求和发展的主要方向。氯化石蜡行业必须加快转型升级步伐，向环保、安全、自动化、连续化、大型化方向发展，进一步降低成本、改善产品质量，以适应环保、市场、行业的发展趋势。⑶氯化石蜡产品向高纯度、高热稳定性、高含氯量、低杂质、低成本，并且产品应具有多用途方向发展。氯化石蜡-52生产工艺向催化法，氯化石蜡-70向水相悬浮法方向快速发展。液氯运输安全监管将越来越严，园区消耗氯气是主要发展方向。8建议要严格按国家有关产业政策、行业发展规划等要求，以〃优化布局、有序发展、调整结构、节约能源、保护环境、安全生产、技术进步、可持续发展”为原则编制氯化石蜡行业结构调整规划，科学合理布局，引导氯化石蜡行业健康发展，制止盲目扩张。新建或改扩建氯化石蜡生产装置必须符合国家相关政策和行业发展规划，做到资源、能源综合利用。科学规划、合理布局，按照循环经济的理念，建设区域性包括氯碱在内的化学工业生产园区，做到集中生产，〃三废”集中治理。这种规划有利于园区内循环经济产业链的形成，可有效解决液氯销售瓶颈，快捷缓解氯碱生产压力，同时降低生产成本，缓解安全、环保压力。开发新的原料精制处理技术，提高原料蜡的产品质量。解决氯化石蜡生产所用原料蜡的质量问题，最好发展氯化石蜡专用蜡。提高生产工艺，优化产品品种。目前我国氯化石蜡-70的生产仍以四氯化碳溶剂法为主,水相法还不够成熟。应加紧对溶剂法生产工艺的技术改造，开发新的分离技术，以降低成品中四氯化碳含量，拓宽其应用范围和减少其出口的限制。水相悬浮法、催化法生产氯化石蜡-70工艺是未来发展方向，应大力开发新的生产技术，加快工艺过程的完善和提高；进一步完善水相法和本体法氯化石蜡-70工艺，使其达到规模化生产，提高产品质量，降低成本，提高经济效益。尽快引进先进设备及工艺，扩大生产规模，完善、优化氯化石蜡-70生产装置，以满足国内外市场的需求。9结论先进的氯化石蜡光氯化法、水相悬浮法