欧洲氯碱工业史：氯碱的特点、趋势和挑战变化，以及现状与未来

文 | 影玉楼

编辑 | 影玉楼

«——【·前言·】——»

氯碱行业通过提供氯、烧碱和氢气等基本化学品，对几个行业的运作至关重要。欧洲是全球氯碱行业的重要参与者，有几家公司在全球范围内出口其产品。

本文将对欧洲氯碱行业进行深入分析，重点分析其主要特点、趋势和挑战。

«——【·欧洲氯碱工业的历史·】——»

氯碱工业在欧洲已经存在了一个多世纪，20世纪初建立了第一家商业工厂。最初该行业依赖于汞基电解技术，该技术因其低成本和高效率而被广泛采用。随着人们越来越担心汞对健康和环境的影响，人们开发了新的技术来取代它。

到20世纪70年代，隔膜和膜技术已经在很大程度上取代了汞基电解。这些新技术在效率、安全性和减少环境影响方面具有显著优势。具有离子交换膜的电化学电池已经成为一种可持续和环保的替代旧技术的方法。

一、欧洲氯碱工业现状

欧洲氯碱工业是一个成熟的行业，在欧洲化学工业中发挥着至关重要的作用。该行业在欧洲雇佣了30000多名员工，每年生产超过1200万吨氯和烧碱。

欧洲是世界上一些最大的氯和烧碱生产国的所在地，包括伊诺文、北欧化工、索尔韦和阿克佐诺贝尔。伊诺文是伊诺斯和索尔维的合资企业，目前是欧洲最大的氯碱生产商。

近年来，在监管合规性、低成本生产商的竞争、能源强度、技术过时和市场需求变化等因素的推动下，该行业发生了重大变化。该行业越来越专注于开发更可持续、更高效的生产技术和增值产品。

二、欧洲氯碱工业的特点

欧洲氯碱工业是欧洲最发达、最重要的制造业之一。该行业负责氯、烧碱和其他重要化学品的生产。该行业为各种行业提供原材料，对欧洲的经济发展至关重要。

«——【·氯碱工业生产流程·】——»

氯碱工业采用多种工艺生产氯气、烧碱和氢气。最常见的工艺被称为汞电池工艺，它涉及在电解过程中使用汞。由于汞对环境的影响，这一过程正在逐步淘汰。

该行业也一直在使用膜电池技术，这是一种不涉及汞的更环保的工艺。膜电池工艺包括使用离子交换膜，将阳极和阴极隔室分离，这允许有效的离子转移，并消除了对汞阴极的需求。

一、氯碱产品的用途

氯和烧碱是许多工业应用的重要原料。氯用于水消毒、纸浆和纸张漂白、聚氯乙烯的制造以及纺织工业。烧碱用于纸张、肥皂、铝和纺织品的生产。氢气主要用于石油工业生产汽油、柴油和润滑油。

二、监管注意事项

欧洲联盟（欧盟）实施了严格的法规，以确保氯碱行业的安全性和可持续性。欧盟实施了REACH（化学品注册、评估、授权和限制）法规，要求企业注册其化学物质，并确保其安全处理和使用。

欧盟还建立了最佳可用技术（BAT），以促进使用最先进的技术和实践，最大限度地减少该行业对环境的影响。氯碱行业的贸易协会欧洲氯碱行业理事会也制定了负责任的注意原则，以促进化学品的安全和可持续处理和使用。

«——【·欧洲氯碱行业的发展趋势·】——»

环境问题和法规已成为欧洲氯碱行业发展的日益重要的驱动因素。该行业面临着减少碳足迹、消除生产中汞的使用以及改善废物管理的压力。

为了应对这些挑战，该行业正在朝着可持续的生产工艺发展，如膜技术和使用可再生能源的电解。这种向更可持续的生产方法的转变有助于减少该行业的碳足迹并提高其环境绩效。

一、合理化和整合

近年来，欧洲氯碱行业正在经历重大的合理化和整合。这一趋势是由降低成本、保持竞争力和提高运营效率的需求推动的。一些工厂进行了重大升级或关闭，许多厂希望投资于现代化项目，以提高效率，减少能源消耗和排放，并提高其可持续性。

二、更加注重创新

创新对欧洲氯碱工业的发展越来越重要。为了保持竞争力，公司正在投资新技术和工艺创新，以降低生产成本，提高产品质量，提高环境性能。

行业内的一些关键创新领域包括开发新的催化剂、膜材料和过程控制系统，这些系统有助于提高生产效率、产品质量，并减少能源和原材料的使用。

三、专注于下游增值产品

欧洲氯碱行业发展的另一个趋势是关注下游增值产品。该行业正在从氯和烧碱等大宗商品转向聚氯乙烯、漂白剂和其他特种化学品等高价值产品。

这种向下游增值产品的转变使该行业能够从现有产能中获取额外价值，并应对不断变化的市场需求。它还使制造商能够区别于低成本的竞争对手，并保护他们的利润。

«——【·欧洲氯碱行业面临的挑战·】——»

欧洲氯碱行业正面临各种挑战，这些挑战正在影响其竞争力和可持续性。这些挑战包括法规遵从性、来自低成本生产商的竞争、能源强度和技术过时。

一、法规遵从性

欧洲氯碱行业面临的主要挑战之一是遵守法规。该行业受到严格的环境法规的约束，如REACH（化学品注册、评估、授权和限制）法规和工业排放指令。这些法规旨在通过限制排放、改善废物管理和减少危险物质的使用来减少该行业对环境的影响。

遵守这些法规对行业来说可能既昂贵又耗时。消除基于汞的技术对许多工厂来说是一个持续的挑战。近年来，该行业在这一领域取得了重大进展，但在欧洲一些地区，完全淘汰汞基技术仍然是一项艰巨的任务。

为了满足这些监管要求，该行业正在投资于可持续和环保的技术，如电化学电池和离子交换膜。这些新技术优化了资源利用，减少了温室气体排放，消除了危险废物。

二、低成本生产商的竞争

欧洲氯碱行业面临的另一个主要挑战是来自该地区以外低成本生产商的竞争。亚洲和中东等地区由于劳动力和能源成本较低，生产成本较低。这使它们能够以较低的价格提供产品。

为了应对这一挑战，欧洲工业正专注于差异化和创新，从商品产品转向特种化学品和增值产品。这些产品的价格更高，利润率更高，这有助于保护行业免受低成本竞争的影响。

三、能源强度和碳足迹

欧洲氯碱行业面临的另一个关键挑战是其能源强度和碳足迹。氯气生产是一个能源密集型过程，需要大量的电力。这不仅增加了生产成本，还导致了温室气体排放。

为了提高能源效率和减少该行业的碳足迹，已经转向更可持续和高效的生产技术。与传统隔膜电池或汞基电池相比，具有离子交换膜的电解电池不会产生氯气排放，消耗的能源更少。

四、技术过时

氯碱行业是一个成熟的行业，其资产寿命很长。随着更新和更高效的技术的出现，这可能导致技术过时。技术发展的快速步伐意味着创新很快就会过时。为了克服这一挑战，该行业正在大力投资现代化和升级项目。重点是提高现有资产的效率和生产力，同时降低运营成本和碳足迹。

欧洲氯碱行业面临着监管合规性、低成本生产商的竞争、能源强度和技术过时等方面的重大挑战。该行业正在通过投资于更可持续和高效的生产技术、现代化和升级计划以及向更高附加值产品的创新来应对这些压力。

随着行业的发展和适应不断变化的市场需求，继续寻求有助于经济增长、环境可持续性和社会责任的解决方案至关重要。

«——【·氯碱对环境的危害·】——»

氯碱行业是全球经济增长的重要贡献者，提供漂白剂、聚氯乙烯、纸张和纺织品等基本化学品。这些化学品的生产也会对环境产生负面影响，尤其是在排放含有有毒副产品的废物流时。

一、对气候变化的影响

氯碱生产是一个能源密集型过程，通常依赖于化石燃料的燃烧，这对温室气体排放有很大贡献。该行业的大部分温室气体排放来自电解过程中的能源使用，可以通过提高能源效率和过渡到更可持续的能源来减少能源使用。

氯碱行业温室气体排放的另一个重要来源是盐酸的产生。盐酸是氯生产的副产品，其释放到大气中会导致气候变化。为了减轻这种影响，许多工厂使用盐酸回收系统来捕获副产品并将其回收到其工艺中。

二、水污染

水污染是氯碱行业面临的另一个重大环境挑战。在电解过程中，氯化钠溶液被分解为氯气和氢氧化钠（苛性钠）以及其他副产品。产生的废水或盐水是含有氯、氢气、烧碱和其他杂质的复杂混合物。

这些废物的不当排放会导致富营养化、藻类水华和其他水质问题。高浓度的氯也会危害水生生物，而腐蚀性溶液会导致皮肤和眼睛烧伤。

为了缓解水污染，许多氯碱厂投资于先进的处理技术，如膜过滤和反渗透，以去除废物流中的杂质。此外工厂经常回收工艺用水，以减少总用水量并限制废水的排放。

三、土壤污染

氯碱生产过程中产生的固体废物的处理也会对环境造成重大威胁。氯化钠、氧化钙和氢氧化镁等副产品经常在垃圾填埋场处理，这可能导致附近土壤和地下水系统的浸出和污染。

为了应对这一挑战，许多氯碱厂实施了废物管理程序，将再利用和回收置于处置之上，氢氧化钙通常在烟气脱硫系统中重复使用，而其他副产品可以用作建筑材料或其他化学工艺的原料。

«——【·减少氯对环境的影响·】——»

为了解决与氯的使用相关的环境问题，该行业一直在努力通过各种举措减少其影响。

一、实施最佳实践

为了最大限度地减少氯对环境的影响，该行业已经实施了最佳实践，如优化氯的使用，确保正确的处理和储存，并最大限度地降低其向环境中的释放。通过开发和实施高效的生产和控制流程，该行业已经能够减少释放到环境中的氯的数量。

二、开发替代化学品

解决氯对环境影响的主要方法之一是开发能够发挥相同功能但对环境危害较小的替代化学品。已经开发出许多替代品，包括过氧化氢、臭氧和紫外线辐射等。这些替代品不仅对环境的危害较小，而且还可以降低运营成本。

三、消除氯的使用

在某些情况下，该行业已经能够完全消除氯的使用。造纸工业已经用二氧化氯取代了元素氯来漂白纸张。这一变化显著减少了与前一过程有关的二恶英排放。纺织行业已经开始使用过氧化氢代替氯基漂白剂。

四、氯的回收和再利用

减少氯对环境影响的另一种方法是通过回收和再利用。氯的回收是通过将多氯联苯等氯化有机废物转化为新的化学产品来实现的。该工艺不仅减少了产生的废物量，而且提供了可用于其他制造工艺的氯源。

«——【·结论·】——»

欧洲在全球氯碱生产中占有重要地位，许多跨国公司利用规模经济来降低生产成本。正如本文所强调的，该行业的特点、趋势和挑战表明，需要采用更环保的制造实践和膜基技术的进步，以提高全球竞争力。

为了实现这些目标，对创新和改进的投资，如高效电力供应计划，可以帮助该行业保持竞争力、增长，并为该地区和世界的整体经济增长做出贡献。

参考文献：

【1】Cefic (2020). "Chlor-alkali industry overview." TompsDataHub.

【2】Rouquette, P.D. (2018). "The chlor-alkali industry’s shift from mercury to membrane." Chemical Engineering News.

【3】Zhang, T., Liu, Z. & Chen, J.H. (2020) An overview of mercury-free membrane electrochemical technology for chlor-alkali production. Ionics 26(5), 2275–2290.

【4】United Nations Statistics Division. (2020). "SDG indicators - Industry, Innovation and Infrastructure." United Nations.