三氯乙烯生产消费现状及市场前景分析

姚林

(辽宁方大工程设计有限公司，辽宁 葫芦岛 125000)

三氯乙烯为不饱和卤代脂肪烃类化合物，是重要的有机氯产品。三氯乙烯的用途十分广泛，主要用于金属清洗(脱脂彻底)、萃取溶剂、化工医药原料和织物干洗等领域。近年来，三氯乙烯广泛用于彩电、冰箱、汽车、空调、精密机械及微电子等行业，可作金属部件、电子元件清洗剂，也作为原料中间体用于生产四氯乙烯、氯乙烯、二氯乙酰氯、HCFC-123、HCFC-124、HFC-125、HFC-134a等。

1 生产方法

目前三氯乙烯的生产方法主要有乙炔法、乙烯直接氯化法、乙烯氧氯化法等。据资料介绍，三氯乙烯也可采用乙烯热氯化、冷氯化及氧氯化联合过程同时生产氯乙烯、二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烷和二氯乙烷等多种产品，可合理地利用资源，减少副产物。

另外，三氯乙烯还可通过四氯乙烯气相催化脱氯化氢制得，此法可杜绝皂化残渣排放，大大减少有机氯对环境的污染，并副产盐酸。

1.1 乙炔法

1.1.1 皂化法

以无水三氯化铁为催化剂，在减压状态下乙炔和氯气加成反应生成四氯乙烷，四氯乙烷与石灰乳反应，生成三氯乙烯和氯化钙。生成的三氯乙烯与水共沸蒸出，经低沸塔和高沸塔精馏除去低沸物和高沸物，即得三氯乙烯产品。皂化法工艺简单，但皂化残液较多，每生产1 t三氯乙烯产品会产生5～8 t皂化残液，在环境保护方面压力较大，因此国内新建三氯乙烯生产装置已不采用皂化法工艺。反应方程式如下：

2CHClCCl2+2H2O+CaCl2。

1.1.2 气相催化脱氯化氢法

国内目前新建三氯乙烯生产装置的工厂均采用气相脱氯化氢工艺。此法是将四氯乙烷汽化，在200～290 ℃条件下，四氯乙烷气体进入装有催化剂的固定床反应器。四氯乙烷脱氯化氢生成粗三氯乙烯，少量五氯乙烷也转化为四氯乙烯。反应物脱氯化氢后，经多塔分离得成品三氯乙烯。反应方程式如下：

1.2 乙烯直接氯化法

乙烯直接氯化法是将乙烯和氯气在含三氯化铁催化剂的二氯乙烷溶液中反应生成1,2-二氯乙烷，再进一步氯化生成三氯乙烯和四氯乙烯混合物。反应在280～450 ℃高温下进行，再经蒸馏、氨中和、洗涤、干燥分别得到三氯乙烯和四氯乙烯产品[1]。反应方程式如下：

CHClCCl2+CCl2CCl2+HCl。

1.3 乙烯氧氯化法

乙烯氧氯化法是乙烯与氯加成反应得1,2-二氯乙烷，然后在催化剂作用下，与氯、氧进行氧氯化反应，反应温度425 ℃，产物经冷却、水洗、干燥精馏、分离得三氯乙烯和四氯乙烯[1]。反应方程式如下：

4ClCHCCl2+4CCl2CCl2+14H2O。

1.4 分析

单从工艺技术角度看，以上3种工艺中乙烯氧氯化法是相对较先进的工艺，采用了氧氯化反应，避免了通常要产生的大量氯化氢。但是，就目前全球石油价格高涨和我国的现状来看，二氯乙烷资源非常短缺(二氯乙烷是乙炔氧氯化法的中间产品)，且存在成本较高的劣势，因此现阶段该工艺并不适合在我国建设[5]。

而乙炔法的气相催化脱氯化氢生产工艺安全可靠，“三废”排放量大幅度减少，与传统的乙炔法皂化工艺相比，在产品质量、环保方面具有较强的优势。乙炔路线符合我国具有丰富煤矿资源的具体国情，是把我国传统工艺路线进行了改造和深化；在石油价格高涨的今天，与石油乙烯工艺路线相比，该工艺路线具有较高的经济效益和很强的生命力。目前，国内的三氯乙烯装置大部分采用乙炔法气相催化脱氯化氢生产工艺，特别是烧碱联产聚氯乙烯生产装置，其同时消耗乙炔和氯气两种原料，可以直接生产三氯乙烯，既解决了氯气消耗问题，副产的氯化氢气体也可作为原料回用至聚氯乙烯生产装置。

2 国外三氯乙烯的生产和消费情况

从20世纪60年代末到70年代初，三氯乙烯产量达到历史最高水平。但由于对其毒性的认识和应用水平的提高，80年代中期三氯乙烯产量开始下降，部分功能被1,1,1-三氯乙烷取代，在发达国家的消费量大幅度下降。1987年“蒙特利尔议定书”中指出1,1,1-三氯乙烷为破坏大气臭氧层物质，此后，其部分功能又逐步被三氯乙烯取代。三氯乙烯作为化工原料中间体的用量呈增长趋势，特别是作为致冷剂HFC-134a的原料需求量迅速增加，使三氯乙烯的总体需求量趋向增长。2016—2021年全球三氯乙烯行业产量及产能见表1(来源：北京华研中商经济信息中心)。

表1 2016—2021年全球三氯乙烯行业产量及产能

由于全球经济增速回落，对化工市场需求支撑减弱。2022年全球化学品市场需求仍将继续增长，但增速将减慢。信用评级机构穆迪认为：不仅北美和欧洲化学品需求增长将放缓，更重要的是，中国的需求增长也在转弱。中国大宗化工产品市场放缓已经十分明显，会逐步传导至产业链下游，但预期盈利能力仍将保持较好状况。

近两年，因经济下行压力较大，精细化工系列产品在全球范围内的消费需求都受到了一些影响，但是精细化工是国民经济的关键组成部分，它的发展程度与现代化建设和人民生活水平紧密相关。在发达国家，精细化工所占比例非常大，精细化工已成为化工行业主要的利润来源和经济增长点。全球的精细化工行业仍有发展空间，三氯乙烯中长期国际市场仍将有发展。2016—2021年我国三氯乙烯进出口情况如表2(来源：中国海关)所示。

表2 2016—2021年我国三氯乙烯进出口情况

3 我国三氯乙烯的生产与消费现状

3.1 生产情况

我国三氯乙烯生产起步较晚，20世纪70年代初，锦化(化工)集团有限责任公司以电石法乙炔为原料经氯化、皂化首次生产三氯乙烯。为了进一步减少三氯乙烯生产对环境的污染，提高产品的收率，扩大生产规模，1990年锦西化工研究院又开发出以电石法乙炔为原料经氯化，气相催化脱氯化氢制三氯乙烯的新工艺[2]。目前我国三氯乙烯有8家，总生产能力达39万t/a(如表3所示)。

表3 我国三氯乙烯主要生产厂家情况

3.2 消费现状

在2008年以前，我国三氯乙烯主要用于金属部件、电子部件的脱脂，萃取溶剂，化工原料和织物干洗领域，需求量增长很快。当时国内三氯乙烯的消费比例为：清洗剂约占65%，化工中间体约占10%，其他领域如萃取剂、溶剂等约占25%。

近年来，三氯乙烯的市场结构有所调整。三氯乙烯是碳二有机氯溶剂中溶解力最强的一种，是最佳的金属脱脂清洗剂，主要用于彩电、电冰箱、汽车、空调、精密机械、微电子等行业作为金属部件、电子元件的清洗剂，其主要优点是脱脂彻底。三氯乙烯用在化工原料上可生产氯乙酸、二氯乙酰氯、八氯二丙醚、六氯乙烷等产品，还可以用作溶剂和萃取剂，在农药和医药行业也有一定用途。三氯乙烯还可用于生产氯氟烃(如HFC-134a、HFC-100、HCFC-123、HCFC-124、HCFC-125)的替代品，并取代1，1，1-三氯乙烷(2010年1月1日在中国已被禁止生产和使用)的大部分用途。

今后，我国三氯乙烯作为化工中间体方面的消费，主要靠制冷剂HFC-134a和R134a生产的拉动。2021年三氯乙烯在化工中间体方面的消费达到15万～16万t。由于国内HFC-134a生产的快速工业化，三氯乙烯在消费构成中作为化工中间体所占比例大大提高，截至2021年底，三氯乙烯下游制冷剂消费量达80%，预计三氯乙烯在制冷剂的需求量将继续增大。

2021年，我国三氯乙烯行业销售收入达到了14.58亿元，同比增加了19.6%；2020年，我国三氯乙烯销售收入达到了12.74亿元，同比增加了23.2%。2016—2021年我国三氯乙烯销售收入见表4(来源：中国海关)。

表4 2016—2021年我国三氯乙烯销售收入

3.3 产品价格及市场前景

2001—2020年，我国三氯乙烯产品市场售价变化不大，比较平稳，价格基本稳定在5 000～6 500元/t之间。但2021年市场波动幅度明显加大，2021年11月初，国内三氯乙烯价格达到23 000元/t附近。2022年1月，山东滨化价格在8 000元/t(产品过于紧俏，1月出售粗三氯乙烯)，之后行业整体价格维持在10 000元/t左右。

价格上涨的主要原因是：①国内三氯乙烯下游消费相对单一，制冷剂占其消费份额的80%以上，2021年国内有多套制冷剂R134a装置陆续投产，商品供需平衡局面打破，卖方话语权明显增大，供需关系的变化是三氯乙烯价格宽幅波动的主要驱动力；②二、三氯乙烯生产主要原料为液氯和电石，2021年液氯及电石价格均明显上涨，导致三氯乙烯成本较往年明显提升，处在历史高位，对其价格上涨的推动效力明显。 2018—2021年国内三氯乙烯企业利润变化如图1(来源：卓创资讯)所示。

图1 2018—2021年国内三氯乙烯企业利润变化

4 建议

目前国内三氯乙烯价格处于高点位，鉴于三氯乙烯行业发展现状，为了行业本身的健康发展，避免恶性竞争，切忌盲目新建三氯乙烯项目，要进行总量控制，保持供求整体平衡。现有装置要着重提高生产技术，降低生产成本，提高产品质量，解决尾气处理达标排放问题；同时，要积极拓展三氯乙烯的应用领域，开发高端产品，提高附加值，扩大出口；还要构建畅通有序的信息交流平台，促进市场良性发展。各企业间应积极配合国家碳达峰和碳中和的目标愿景，形成绿色、高效和可持续的消费与生产力为主要特征的可持续发展模式。