Balance cloro-álcali y su impacto en los principales productos de la cadena industrial

1. Introducción a la industria cloroalcalina

La industria cloralcalina (industria de la sosa cáustica) es un componente importante de la industria química, que produce materias primas químicas básicas como la sosa cáustica (NaOH), gas de cloro (Cl2), y gas de hidrógeno (H2) por electrólización de solución salina satur. Como tecnología fundamental de producción química, la industria cloroalcalina juega un papel fundamental en el desarrollo de la industria química moderna en todo el mundo. La sosa cáustica es el principal producto de esta industria, mientras que el cloro y el hidrógeno se consideran subproductos y desempeñan un papel insustituible en diversos campos industriales.

En la actualidad, la industria cloroalcaladopta principalmente tres diferentes procesos de producción, el método de mercurio, el método de membrana y el método de membrana iónica. Aunque estos tres procesos comparten el mismo principio de reacción química y generan productos a través de la reacción de 2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2, cada uno tiene sus propias características en la operación práctica. El método del mercurio utiliza mercurio como electropara producir eficientemente hidróxido de sodio de alta pureza sin cloro. Sin embargo, este método requiere el uso y la emisión de grandes cantidades de mercurio, lo que supone un riesgo significativo de contaminación para el medio ambiente. Con el fortalecimiento de las regulaciones ambientales a principios de la década de 1970, países como Japón, Estados Unidos y Europa occidental introdujeron sucesivamente leyes para limitar las emisiones de mercurio, promoviendo la aplicación generalizada de las leyes del diafragma. El método de diafragma separa el gas de cloro y el hidróxido de sodio mediante la adición de un diafragma en la celda electrolítica para reducir la mezcla de impurezas. Aunque reduce el uso y la emisión de mercurio en comparación con el método del mercurio, sigue teniendo los problemas de una menor pureza del producto y un mayor consumo de energía. Con el fin de abordar estas cuestiones, el método de membrana de intercambio iónico se industrializó en Japón y los Estados Unidos en 1975. El método de membrana iónica combina las ventajas del método de mercurio y el método de membrana, que no sólo tiene una alta calidad del producto y un bajo consumo de energía, sino que también no produce emisiones de sustancias nocivas durante el proceso de producción, convirtiéndose en un proceso corriente ampliamente utilizado en la industria cloroalcalina moderna.

2. Demanda posterior de sosa cáustica y cloro

2.1 sosa cáustica

La sosa cáustica, también conocida como hidróxido de sodio, es un alcalino altamente corrosivo. Existen dos formas de sosa cáustica: sólida y líquida. La sosa cáustica sólida es blanca y se presenta en copos, gránulos, etc. La sosa cáustica líquida es un líquido incoloro y transparente. Fácil de disolver en agua para formar una solución alcalina, también tiene delicuesc, absorbe dióxido de carbono y sufre deterioro.

La sosa cáustica es una materia prima química básica, y la demanda posterior incluye alúmina, industria química, fabricación de papel, impresión y teñido, etc. La sosa cáustica es ampliamente utilizada en el proceso de fundición de aluminio en la industria metalúrgica. Mediante la disolución de bauxita en una solución de sosa cáustica de alta temperatura, la alúmina de alta pureza (Al2O3) se puede extraer, y luego refinen en metal de aluminio puro a través de electrólisis. En la industria papelera, la sosa cáustica se utiliza para el procesamiento de la pasta para eliminar los componentes no celuly neutralizar los ácidos orgánicos, con el fin de mejorar la calidad y durabilidad del papel. En las industrias textiles y de impresión y teñido, la sosa cáustica se utiliza para eliminar el aceite, adhey fibras finas de la superficie de las telas, suaviy hacer el proceso de teñido más uniforme, mejorando así la apariencia y la textura de los productos terminados.

Figura: estructura de la demanda de álcali líquido (sosa cáustica líquida) en 2023

2.2 cloro líquido

La sosa cáustica, también conocida como hidróxido de sodio, es un alcalino altamente corrosivo. Existen dos formas de sosa cáustica: sólida y líquida. La sosa cáustica sólida es blanca y se presenta en copos, gránulos, etc. La sosa cáustica líquida es un líquido incoloro y transparente. Fácil de disolver en agua para formar una solución alcalina, también tiene delicuesc, absorbe dióxido de carbono y sufre deterioro.

Los productos clorados se pueden dividir en productos clorados inorgánicos y productos clorados orgánicos. A partir de la estructura descendente del cloro, se puede observar que los productos clorados inorgánicos consumen más cloro en el consumo total de cloro. En la actualidad, más de la mitad del consumo total de productos clorados en China son productos clorados inorgánicos, principalmente cloro inorgánico, cloruro y ácido clorhídrico, que desempeñan un papel importante en la síntesis de plaguicidas, productos farmacéuticos y otros productos de polímeros clorados. El ácido clorhídrico es una importante materia prima en la industria química, utilizada en diversos campos como la limpieza de metales y la acidide pozos de petróleo; Los cloruros orgánicos incluyen clorde polivinilo, epiclorohidrina, etc., que son materias primas importantes para el clorde polivinilo (PVC). Como uno de los world's cinco grandes plásticos de uso general, el PVC es ampliamente utilizado en materiales de construcción, tuberías, perfiles, puertas y ventanas, suelos y otros campos debido a sus excelentes propiedades físicas y químicas. El clorde polivinilo es el mayor producto de cloro orgánico en China y el principal producto para regular el balance de cloro alcalino.

Figura: estructura de consumo de nitrógeno líquido en 2023

3. Introducción para el balance cloralcalino

En el proceso de producción de la industria cloroalcalina, la producción de sosa cáustica, gas cloro e hidrógeno es 1:0.886:0.025, lo que significa que por cada tonelada de sosa cáustica producida, se generarán simultáneamente 0.886 toneladas de cloro. El cloro líquido se puede vaporizar en gas a presión normal, lo que puede causar una intoxicación grave cuando se inhalen en el cuerpo humano. Tiene un fuerte efecto irritante y corrosivo, es inflamable y explosivo, y pertenece a los productos peligrosos. El almacenamiento de más de 5 toneladas se clasifica como una fuente importante de peligro, con altos costos de transporte.

Por lo tanto, cómo consumir gas de cloro siempre ha sido un problema inevitable en la industria. Las empresas de cloro-álcali generalmente determinan la tasa de operación de cloro-álcali basándose en la demanda del mercado aguas abajo para el cloro líquido, digerir el cloro líquido en el sitio, y vender sosa cáustica externamente. En términos generales, las plantas cloralcalinas en la región noroeste de China adoptan un modo alcalino fijo con cloro, con el PVC como producto principal y la sosa cáustica como subproducto. Las plantas de clorálcali que apoyan a la industria de alúmina en Shanghai y Shandong también adoptan un modelo de uso de álcali para determinar el cloro, con cloro como subproducto.

Cuando la demanda de sosa cáustica en el mercado sea alta, las empresas cloralcalinas aumentarán su producción de sosa cáustica. Sin embargo, debido a la producción conjunta de sosa cáustica y cloro líquido, a medida que aumenta la producción de sosa cáustica, la producción de cloro líquido también aumentará en consecuencia. Si la demanda del mercado de cloro líquido es relativamente baja en este momento, las empresas se enfrentarán al dilema de la digestión ineficaz de cloro líquido. Para evitar la acumulación de inventario y las interrupciones en la producción de la fábrica, las compañías pueden tener que vender cloro líquido a precios extremadamente bajos, y en casos extremos, pueden tener que pagar los costos de envío para asegurar un envío oportuno. En este caso, las pérdidas causadas por la venta de cloro líquido serán compensadas con los beneficios de la sosa cáustica, es decir, "utilizar sosa cáustica para complementar el cloro".

Cuando la demanda del mercado para el cloro líquido es fuerte, lo que lleva a un aumento en su precio, las empresas de cloro-álcali a menudo optpor aumentar la capacidad de producción para satisfacer la creciente demanda de suministro de cloro líquido. Con la mejora de la producción, la sosa cáustica como producto de co aumentará inevitablemente de forma significativa. Sin embargo, debido a la falta de incremento sincrónico en la demanda del mercado de sosa cáustica, o el mercado&#La elasde la demanda del mercado dela sosa cáustica es relativamente baja, lo que dificulta la absorción rápida dela nueva oferta. Este desequilibrio entre la oferta y la demanda puede conducir a un exceso de sosa cáustica, ejerciendo una presión ala baja sobre su precio. En algunos casos extremos, las empresas pueden verse obligadas a vender sosa cáustica a un precio inferior al coste para mantener la producción y venta normales de cloro líquido, e incluso realizar pagos reversos para garantizar que la producción y venta de cloro líquido no se vean afectadas, es decir, "complementar el álcali con cloro".

4. La correlación entre arranque, ganancia y precio en equilibrio cloralcalino

De acuerdo con los datos reales, la tasa de operación de la alúmina es generalmente ligeramente superior a la de la sosa cáustica, mientras que la tasa de operación de la sosa cáustica y el PVC es más consistente. El beneficio de la unidad de electrólisis se correlaciona negativamente con el beneficio del PVC en su conjunto. La producción de alúmina requiere una gran cantidad de sosa cáustica, por lo que cuando la tasa de operación de la industria de la alúmina aumenta, la demanda de sosa cáustica también aumentará en consecuencia, la promoción de empresas cloroalcalinas para aumentar la producción de sosa cáustica. Debido al hecho de que la industria de la alúmina es una de las principales industrias derivadas de la sosa cáustica, la tasa de operación de la alúmina generalmente precede ligeramente a la tasa de operación de la sosa cáustica. Por consiguiente, el ajuste de la producción de sosa cáustica suele ser una respuesta a los cambios en la demanda final y en los beneficios.

Mientras tanto, los cambios de funcionamiento de la sosa cáustica y el PVC son a menudo consistentes. El cloro líquido es una materia prima importante para la producción de PVC, y el cloro líquido y la sosa cáustica se producen en co. Cuando las empresas aumenten la producción de cloro líquido para satisfacer la demanda de PVC, la producción de sosa cáustica también aumentará de forma sincrónica. Cuando la demanda de sosa cáustica aumenta, el cloro líquido también se produce de forma sincrónica, consumiendo el exceso a través de la producción de PVC. Por lo tanto, los cambios en la producción de PVC afectan directamente a la tasa de operación general de las empresas cloralcalinas, haciendo que la tendencia de los cambios en la tasa de operación de la sosa cáustica y el PVC tienden a ser consistentes.

Figura: funcionamiento de los principales productos de la cadena de la industria cloroalcalina

En cuanto a la correlación negativa entre las ganancias de las unidades electrolíticas y el PVC, cuando la demanda del mercado de PVC es fuerte y los precios suben, las empresas de cloro-álcali aumentarán su producción de cloro líquido para satisfacer la demanda de PVC. En este caso, debido a la producción conjunta de cloro líquido y sosa cáustica, la producción de sosa cáustica también aumentará. Si la demanda del mercado de sosa cáustica no puede aumentar de forma sincrónica en este momento, el exceso de oferta de sosa cáustica reducirá su precio de mercado, reduciendo así el beneficio de la sosa cáustica y conduciendo a una disminución en el beneficio global de la unidad de electrólisis. Esta situación refleja el elevado periodo de rentabilidad del PVC, que suele ir acompañado de una disminución de la rentabilidad de las unidades electrolíticas, reflejuna correlación negativa entre ambas.

Figura: beneficio de la unidad de electrólisis y beneficio del PVC

En términos de precio absoluto, no existe una correlación negativa significativa entre los precios de la sosa cáustica y los del PVC.

Aunque la sosa cáustica y el PVC son productos de co, su demanda de mercado posterior se ve impulsada por diferentes factores. La sosa cáustica se utiliza principalmente en varias industrias como la producción de alúmina, fabricación de papel, textiles e ingeniería química. La demanda de estas industrias a menudo está estrechamente relacionada con la construcción de infraestructura, las actividades manufactureras y las fluctuaciones en el comercio mundial durante el ciclo económico. El PVC se utiliza principalmente en la producción de productos plásticos como materiales de construcción, tuberías, puertas, ventanas y pisos, y su demanda se ve más directamente afectada por el mercado inmobiliario y la inversión en construcción de infraestructura.

El impacto de los ciclos económicos en las diferentes industrias a menudo varía con el tiempo. Las fluctuaciones cíclicas en la industria de la construcción (que afectan a la demanda de PVC) pueden producirse por primera vez en un determinado período de tiempo, mientras que la industria manufacturera o la industria química (que afecta a la demanda de sosa cáustica) pueden presentar fluctuaciones cíclicdiferentes en períodos posteriores. Esta diferencia horaria se traduce en fluctuaciones relativamente independientes de los precios de la sosa cáustica y del PVC en determinadas fases, en lugar de una simple correlación negativa.

Durante el período de expansión económica, la construcción de infraestructuras y la producción industrial suelen crecer de forma sincrónica, lo que lleva a un aumento de la demanda de sosa cáustica y PVC al mismo tiempo. Incluso si el precio del PVC aumenta e impulsa a las empresas cloralcalinas a aumentar la producción, si la demanda de sosa cáustica también está creciendo, el precio de la sosa cáustica puede no disminuir significativamente, pero puede permanecer en un nivel alto o incluso aumentar. En este caso, los precios de la sosa cáustica y el PVC pueden aumentar de forma sincrónica en lugar de compensarse entre sí.

Figura: el grupo de la sosa cáustica y el PVC

Como empresa de ingeniería con experiencia en el sector de la producción de cloralcalinos (sosa cáustica), BPC se ha comprometido a proporcionar servicios de actualización para clientes de clor-álcali en todo el mundo.