我国氯气生产技术获重大突破 全球首套自主产权装置实现满负荷运行

问题:副产氯化氢消纳压力长期制约涉氯产业链发展。我国是聚氨酯(MDI/TDI)、聚氯乙烯(PVC)和氟化工等产品生产大国,对应的工艺环节会产生大量副产氯化氢。由于来源分散、浓度和杂质波动较大,且运输与储存受安全和成本约束,不少地区的副产氯化氢面临“难回收、难利用、处置附加值低”的矛盾,进而影响装置连续运行、产业安全与绿色转型进程。 原因:传统制氯路径能耗高、资源链条难闭合,关键催化材料成本制约应用。氯气是基础化工的重要原料,常规制取主要依赖盐水电解,电力消耗大,碳排放约束趋紧的背景下,行业亟需探索“以副产物反哺原料”的循环路线。但氯化氢催化氧化制氯对催化剂活性、选择性和寿命要求很高,工业装置还必须在复杂工况下长期稳定运行。过去高性能催化体系多依赖贵金属路线,材料成本和供应风险限制了规模化推广,也影响关键环节的自主可控。 影响:技术突破带动资源循环与减碳增效,拓宽氯化工高端化空间。此次实现稳定运行的3万吨/年装置,采用固定床铜基催化剂工艺并拥有完全自主知识产权,标志着我国在氯化氢资源化制氯领域形成了可工程化、可复制的工业方案。研发团队介绍,其高性能铜基催化剂单管试验寿命超过3年,催化剂成本明显下降;折算到每吨氯气,铜基催化剂成本约为钌基催化剂的十分之一。成本、寿命与稳定性同步改善,有助于提升企业采用意愿,推动副产氯化氢从“负担”转变为“资源”。同时,利用氯化氢回收制氯可从源头降低对盐水电解的依赖,减少电解负荷与能源消耗,为氯碱行业减排提供可操作的路径,也为聚氨酯、氟化工、农药、医药化工等行业构建绿色供应链提供支撑。 对策:以标准化工程能力推动规模应用,以政策引导促进系统集成。装置稳定达标运行表明,该路线已具备工业化可行性。下一步可围绕三上合力推进:一是加快副产氯化氢集中的区域开展示范推广,建设园区级“副产—回收—制氯—再利用”闭环,降低物流与安全风险;二是建立并完善副产氯化氢品质、预处理、催化剂使用与再生、装置运行评价等标准体系,提高工程复制的可预期性;三是强化产业链协同,将制氯装置与下游氯化、含氟精细化学品等环节统筹布局,提升氯资源综合利用效率。不容忽视的是,国家已将废盐酸制氯气等综合利用技术纳入《产业结构调整指导目录(2024年本)》,政策导向明确,有利于各地推动存量装置绿色改造,并优化新增项目准入。 前景:从单装置示范走向行业级减排工具,形成可输出的“中国方案”。随着制造业绿色转型提速,基础化工领域“以废治废、以副补缺”的工艺革新将成为竞争重点。固定床铜基催化制氯技术在成本、安全和工程化上的优势,有望推动更多企业将副产氯化氢转化为稳定的氯气来源,缓解阶段性氯资源供需波动,提升产业链韧性。面向未来,若在更大规模装置上实现长期稳定运行,并针对多来源、多杂质工况形成成熟的适配方案,该技术不仅可服务国内氯碱与涉氯产业升级,也具备在国际市场开展技术合作与装备服务的潜力。

基础化工看似“传统”,却始终是制造业体系的重要底座;以副产氯化氢为切口推进氯资源循环利用,不仅是一次工艺升级,也说明了产业向绿色、低碳、高效转型的现实路径。面向未来,持续强化关键技术攻关与工程化验证,推动创新成果更大范围落地,才能为产业链供应链韧性与高质量发展提供更有力的支撑。