經濟政策分析

[拼音]:lüjiangongye

[英文]:chlor-alkali industry

以食鹽為原料,用電解法生產燒鹼(氫氧化鈉)、氯氣、氫氣和由此生產一系列氯產品(例如鹽酸、高氯酸鉀、次氯酸鈣、光氣、二氧化氯等)的無機化學工業。自19世紀90年代以來,至今已有90餘年的歷史。氯與燒鹼都是重要的基本化工原料,廣泛用於化工、冶金、造紙、紡織、石油等工業,以及作為漂白、殺菌、飲水消毒之用。在國民經濟和國防建設中佔有重要的地位。

特點

氯鹼工業除原料易得、生產流程短、腐蝕和汙染嚴重外,還有以下兩個特有的問題:

氯與鹼的平衡

電解食鹽水溶液時,按固定質量比例(1:1.13)產生氯氣和燒鹼兩種聯產品。就一個國家或地區而言,對燒鹼和氯氣的需求量未必符合此比例,因此出現燒鹼和氯氣的供需平衡問題。在用氯較少的情況下,由於氯氣不便大量貯存和長途運輸,總是以氯氣的需用量決定燒鹼的生產,往往出現燒鹼短缺問題。在石油化工、基本有機化工發展較快的國家和地區,大量使用氯氣(例如聚氯乙烯和其他有機氯化物的生產),以致燒鹼過剩。為平衡氯鹼,有的國家將燒鹼溶液或電解液以碳化法制成純鹼(Na2CO3)或出口燒鹼的辦法予以平衡。但通常在工業不太發達的國家和地區,則往往出現的氯氣過剩的問題。

能源消耗

主要是電能的消耗量大。氯鹼生產的耗電量僅次於電解法生產鋁。在美國,氯鹼工業用電量佔總發電量的2%左右。1983年,中國氯鹼工業用電量佔總發電量的1.8%。因此,電力供應情況和電的價格對氯鹼產品的生產成本影響極大。各國都重視選用先進的裝置來降低電耗,例如用金屬陽極代替石墨陽極,降低電壓,以及縮小極距進一步降低電耗。到1980年金屬陽極電解槽約佔世界氯鹼生產能力的一半。70年代,出現離子膜電解法,開闢了節約能源的新途徑,具有重要發展前途(見氯鹼生產過程)。

現狀

80年代初期,全世界有64個國家擁有氯鹼工業,1982年氯的年生產能力為42Mt,燒鹼為46Mt。燒鹼生產能力按地區劃分:北美約佔世界總生產能力的34%;西歐約佔27%;亞洲及大洋洲約佔19%;蘇聯及經互會國家約佔15%;中美洲及拉丁美洲約佔3%;非洲及海灣國家均不足1%。就國家而言,美國氯鹼工業生產能力最大,約佔世界總生產能力的30%,其後依次為日本、聯邦德國、蘇聯和中國。

氯鹼工業有隔膜電解法、水銀電解法、離子膜電解法三種生產方法。80年代初,全世界採用隔膜電解法的約為55%,以中國、美國、蘇聯為主;水銀電解法約為42%,以義大利、聯邦德國、英國、印度為主;離子膜電解法約佔3%,以日本為主。規模最大的氯鹼廠為美國陶氏化學公司弗裡波特廠,採用隔膜電解法,1983年燒鹼的年生產能力為2.56Mt,氯氣為2.33Mt。

發展方向

降低能耗和維持氯、鹼生產的平衡,仍將是氯鹼工業的兩大課題。近年來,多數大、中型氯鹼廠不斷進行技術改造以求降低生產成本。在研究方面,大力改進離子交換膜效能和離子膜電解槽的結構,並考慮引入氧陰極技術;研製微孔隔膜和固體聚合物電解質;將低析氫電位陰極應用於現有電解槽等技術。這些都會給氯鹼工業帶來一定的經濟效益。