一、氯化石蜡简介
氯化石蜡又称氯烃,是石蜡烃的氯化衍生物,具有挥发性低、阻燃、电绝缘性良好、价廉等优点,可用作阻燃剂和聚氯乙烯助增塑剂,广泛用于塑料、电缆料、地板料、软管、人造革、橡胶等制品,也作为涂料、润滑油等的添加剂。由于其原料来源于丰富的石油,又具有阻燃、成本低等各种优良性能,成为不可缺少的大吨位精细化工产品,同时也是氯碱工艺平衡的重要产品。 氯化石蜡-42,又名氯烃-42,分子式是C25H45Cl7,平均分子量594,含氯量为42±2%。氯化石蜡-42是浅黄清澈粘稠液体,无味、无毒、不燃不爆,挥发性极微,无毒,不溶于水和乙醇,但与水混合形成稳定的乳液,能溶于大多数有机溶剂,凝固点-30℃以下。热分解温度120℃,分解生成氯化氢气体,遇锌、铁等金属氧化物会促进其分解。 氯化石蜡-52,又名氯烃-52,分子式C15H26Cl6,平均分子量419.09。含氯量为52±2%。浅黄至黄黏稠液体,相对密度1.235~1.255,凝固点<-30℃,折射率1.505~1.515。热分解温度140℃,溶于甲苯、环己酮、醋酸乙酯、氯化溶剂及烃类,微溶于乙醇,不溶于水,不燃,无毒。
氯化石蜡-70,又名氯烃-70,分子式是C25H30Cl22,平均分子量401.42,含氯量为70±2%。氯化石蜡-70为白或淡黄粉末状树脂,相对密度1.65~1.70,软化点≥95℃(95~120℃)不溶于水和低级醇,可溶于矿物油、苯、二甲苯等芳烃溶剂,不易燃烧。
二、氯化石蜡主要应用
(1)增塑剂
氯化石蜡在PVC树脂软件制品生产中,广泛用作辅助增塑剂,也称为聚合物添加剂。
(2)润滑油添加剂
各种氯化石蜡产品都可以用来改进工艺润滑油,如切削油、压延油和轴承油等的性能,润滑油(脂)中添加微量的氯化石蜡,可使其凝固点降低10~15oC,提高其耐压能力和耐腐蚀性。
(3)阻燃剂
氯化石蜡也可用作塑料、橡胶和纺织品的阻燃剂,它与含锑或磷增效剂形成高效阻燃剂,以提高塑料、橡胶和纺织品的耐火性能
(4)涂料
氯化石蜡广泛应用于以过氯乙烯树脂、氯化橡胶和其他聚合物为基础制造的化学性能稳定、耐火耐水的涂料,能改善涂料的成膜性,防止油膜干后龟裂。含氯化石蜡的涂料因具有抗紫外线辐射,抗水解及与树脂杰出的相溶性,广泛用作路标漆、外用漆、船舶漆,防潮密封料,耐反射热涂料、防腐漆、游泳池漆等。
(5)粘结剂和油墨等
可改进各种溶剂型粘结剂的耐化学性及憎水性,提高粘合性和硬度。氯化石蜡加入油墨连接料的树脂中,可改善油墨的光泽和耐磨性能。
三、氯化石蜡的市场
国外氯化石蜡产品的主要应用领域是润滑油添加剂,其次是阻燃剂和塑料加工助剂。国外
氯化石蜡产品牌号齐全,应用领域不同,则产品指标不同,做到了产品精细化、专业化和系列化。
我国氯化石蜡产品的主要应用领域是PVC辅助增塑剂,其次是阻燃剂和润滑油添加剂。产品的生产和销售对塑料行业的影响较大,产量、价格的浮动主要依赖于PVC的产量和价格。氯化石蜡的价格同时也受原油价格影响。我国氯化石蜡产品只有通用牌号,各行业只应用一个通用的国家标准。
据不完全统计,我国氯化石蜡的生产厂家已达100多家,主要集中江苏、河南、浙江、上海、山东、福建、广东、广西、辽宁省份,其中江苏省和河南省生产能力最大,分别占全国总生产能力的19.54%和19.06%,然后是浙江省,占13.13%。产能在3万吨以上的企业不足十家,大部分企业产能在1万吨以下。
2015年7月氯化石蜡市场总体小幅下滑,人气不足,市场交投变化不大,下游用户观望心态仍占主流,需求跟进有限,询盘者不多,商家少操作多观望。目前氯化石蜡-52主流报价在5100元/吨左右,氯化石蜡-42的报价在5800~6500元/吨,氯化石蜡-70的报价在8000~8600元/吨。
四、氯化石蜡的生产方法
(1)热氯化法
利用热能将氯分子的化合键离解,获得自由基,使其进行取代反应,国内目前使用最多的是间歇式双釜串联反应装置,转化率不高,设备能力低。随着技术进步,国内许多厂家采用外循环式氯化反应器,该反应器大大增加了换热面积,增强了换热效果。由于反应温度较高,生产出质量稳定的优等品还是有一定的难度。 (2)光氯化法
利用紫外灯或日光灯等光能激发获得氯自由基,可明显降低反应温度,从而可避免部分杂质起化学反应对产品泽的影响,氯分子离解能为314 kJ/mol,吸收300~390nm光波,光照强度约1kW/m3,其能量可以增加到376.8 kJ/mol,足以使氯解离成活化离子。光源波长影响氯化反应速度,当光源波长较短时,产品颜较深,很可能使烷烃碳化引起的,而波长较长时,光催化效果显著降低,影响反应速度的提高。
(3)催化氯化法
利用一种高效能的催化剂,使烷烃完成取代反应。催化剂有偶氮二异丁睛、结晶碘、过氧化醚、镁、磷等的化合物。如偶氮二异丁睛投加量约为原料蜡质量的0.5%,偶氮二异丁睛为白透明结晶,用作橡胶、塑料等发泡剂,制造聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚丙烯睛等用的单体聚合引发剂,也用于其它有机合成。该法反应温度60~90℃,反应温度低,产品泽好,但大规模工业生产还有一定难度,且产品中的催化剂可能对塑料制品有一定的影响,因此该法在国内外应用较少。
五、热氯化法生产氯化石蜡原料、公用工程消耗及成本粗算
1、原料规格
(1)氯
工业用标准 GB/T5138-1996
病房呼叫系统项 目 | 指 标 |
优等品 | 一等品 | 合格品 |
氯含量,%(V/V)≤ | 99.8 | 99..6 | 99.6 |
水分含量,%(M/M)≤ | 0.015 | 0.030 | 0.010 |
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二代身份证识别系统
(2保健油)重质液体石蜡 分子式:C15H32
中国石油化工行业标准 SH 0416-96
项 目 | 一级品 | 合格品 |
镏程:初镏点:℃ 不低于 | 226 | 495 |
98%镏出温度:℃ 不高于 | 310 | 310 |
颜 赛波特号, 不低于 | +10 | +15 |
芳香烃含量:%, 不大于 | 0.7 | 1.0 |
正构烷烃含量:%,不大于 | 95 | 90 |
溴值,g Br/100g 不大于 | 4.5 | 2.0 |
硫,PPm 不大于 | 40 | |
闪点(闭口),℃ 不低于 | 90 | 80 |
水溶性酸碱 | 无 | 无 |
水分及机械杂质 | 无 | 无 |
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2、原料、公用工程消耗及成本
(1)公用工程消耗及成本
按三种产品平均消耗计算
名称 | 生产1t产品平均消耗量 | 单价 | 总价 元 | 合计 元 | 铱-192
水 | 10 t | 2.9bopp-yt元/t | 29 | 157暗访摄像包 |
电 | 120 kWh | 0.7元/kWh | 84 |
蒸汽 | 0.2 t | 220元/t | 44 |
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(2)原料消耗
单位:t
原料名称 | 氯化石蜡-42 | 氯化石蜡-52 | 氯化石蜡-70 | 价格 元/t |
石蜡 | 0.60 | 0.51 | 消耗氯化石蜡-42 0.54t | 7600 |
| 1 | 1.1 | 1.3 | 1000 |
四氯化碳 | - | - | 0.22 | 5500 |
烧碱 | 0.12 | 0.12 | 0.5 | 600 |
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(3)产品成本粗算
名称 | 原料成本 元 | 公用工程成本 元 | 合计 元 |
氯化石蜡-42 | 5632 | 157 | 5789 |
氯化石蜡-52 | 5048 | 157 | 5205 |
氯化石蜡-70 | 5936 | 157 | 6093 |
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注:未考虑人工费、运输费、包装费等成本,以及副产品收入。
六、产品前景
短链氯化石蜡作为一种对生态环境构成威胁的持久性有机污染物,日益受到国际社会的关注。根据《斯德哥尔摩公约》,短链氯化石蜡将在全球范围内禁用或严格限用。目前,德
国、澳大利亚、加拿大等国家已经出台禁令,使得短链氯化石蜡的生产使用在这些国家已经大大削减。中国作为公约成员国中氯化石蜡最大的生产国,正面临来自环保的巨大压力。
七、总结
经济方面,氯化石蜡-42和氯化石蜡-52产品的利润空间很小,通常为氯碱工艺平衡的产品。
市场方面,近期氯化石蜡价格小幅下滑,交易平淡。
长远来看,短链氯化石蜡对环境有一定影响,有些发达国家已经禁用,此项目要慎重考虑。此外,可以关注化物所的中长链氯化石蜡技术。