產(chǎn)品不但不賺錢，有時(shí)還要倒貼錢。這種怪事，氯堿企業(yè)卻習(xí)以為常。無處安放的氯氣、氯化氫等成為困擾氯堿等相關(guān)行業(yè)的頭號難題。萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司開行業(yè)之先河，自主開發(fā)出氯化氫催化氧化制氯成套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了異氰酸酯生產(chǎn)過程中的氯元素由開環(huán)消耗變?yōu)殚]環(huán)循環(huán)，解決了副產(chǎn)氯化氫的處置難題，引領(lǐng)推動(dòng)了化工行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。近日，萬華化學(xué)這一成果斬獲2022年度山東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)唯一的特等獎(jiǎng)。
目前，中國的氯氣年消費(fèi)量已超過1700萬噸，幾乎全部由氯堿裝置生產(chǎn)供應(yīng)。許多化工過程中副產(chǎn)大量的氯化氫，氯原子的利用率很低。大量副產(chǎn)氯化氫的消化利用已成為制約氯堿、聚氨酯、農(nóng)藥、醫(yī)藥化工等眾多行業(yè)發(fā)展的共性難題。特別是我國作為全球最大的聚氨酯生產(chǎn)國，原料異氰酸酯在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量氯化氫，行業(yè)迫切希望找到副產(chǎn)氯化氫出路和有效利用的方案。
將氯化氫氧化反應(yīng)單元加入產(chǎn)業(yè)鏈中，能構(gòu)成原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)系統(tǒng)，使得氯元素“閉合”循環(huán)不流失或少流失。這種氯資源的循環(huán)利用模式具有普遍適用性，順應(yīng)了行業(yè)發(fā)展方向。
目前氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的主要方法有無機(jī)試劑氧化法、電解法和催化氧化法三種。其中氯化氫催化氧化制氯技術(shù)采用氧氣為氧化劑，在固體催化劑上進(jìn)行氧化反應(yīng)，具有溶劑用量少、操作簡單、能耗低、投資省、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，是目前先進(jìn)的氯化氫氧化制氯工藝。該技術(shù)中高活性、高穩(wěn)定性和高強(qiáng)度催化劑的制備是其核心關(guān)鍵技術(shù)之一。
萬華化學(xué)“氯化氫催化氧化制氯成套技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目在國際上首次實(shí)現(xiàn)了“非貴金屬銅系催化劑+流化床工藝”大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，在較溫和的條件下催化處理后直接轉(zhuǎn)化，精制獲得高純氯氣產(chǎn)品，克服了氯化氫氧化轉(zhuǎn)化率低、催化劑高溫下發(fā)生黏難流化、機(jī)械強(qiáng)度與穩(wěn)定性難平衡三大難題，從根本上解決了耗氯行業(yè)副產(chǎn)鹽酸附加值低、銷售困難及環(huán)境污染的問題。同時(shí)，該項(xiàng)目為耗氯行業(yè)提供了更為經(jīng)濟(jì)、綠色的氯氣原料來源，具有反應(yīng)效率高、綠色環(huán)保、投資及運(yùn)行成本低等優(yōu)勢，形成了極具國際市場競爭力的氯化氫氧化制氯解決方案，推動(dòng)聚氨酯產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)新突破。
據(jù)介紹，萬華化學(xué)通過氯化氫循環(huán)技術(shù)，每年可減少30萬噸鹽酸產(chǎn)生，相比傳統(tǒng)的離子膜電解工藝每年可節(jié)電14億千瓦時(shí)，減排二氧化碳49萬噸，對提升聚氨酯中間體生產(chǎn)技術(shù)水平及參與國際競爭，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有重要意義。此前，萬華化學(xué)氯化氫綠色循環(huán)技術(shù)入圍了美國Chemical Week 2021年可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng)項(xiàng)的最佳循環(huán)實(shí)踐案例。這也是中國企業(yè)首次入圍該獎(jiǎng)項(xiàng)。