產品不但不賺錢，有時還要倒貼錢。這種怪事，氯堿企業卻習以為常。無處安放的氯氣、氯化氫等成為困擾氯堿等相關行業的頭號難題。萬華化學集團股份有限公司開行業之先河，自主開發出氯化氫催化氧化制氯成套技術，實現了異氰酸酯生產過程中的氯元素由開環消耗變為閉環循環，解決了副產氯化氫的處置難題，引領推動了化工行業的綠色可持續發展。近日，萬華化學這一成果斬獲2022年度山東省科技進步獎唯一的特等獎。
目前，中國的氯氣年消費量已超過1700萬噸，幾乎全部由氯堿裝置生產供應。許多化工過程中副產大量的氯化氫，氯原子的利用率很低。大量副產氯化氫的消化利用已成為制約氯堿、聚氨酯、農藥、醫藥化工等眾多行業發展的共性難題。特別是我國作為全球最大的聚氨酯生產國，原料異氰酸酯在生產過程中會產生大量氯化氫，行業迫切希望找到副產氯化氫出路和有效利用的方案。
將氯化氫氧化反應單元加入產業鏈中，能構成原子經濟反應系統，使得氯元素“閉合”循環不流失或少流失。這種氯資源的循環利用模式具有普遍適用性，順應了行業發展方向。
目前氯化氫轉化為氯氣的主要方法有無機試劑氧化法、電解法和催化氧化法三種。其中氯化氫催化氧化制氯技術采用氧氣為氧化劑，在固體催化劑上進行氧化反應，具有溶劑用量少、操作簡單、能耗低、投資省、無二次污染等優點，是目前先進的氯化氫氧化制氯工藝。該技術中高活性、高穩定性和高強度催化劑的制備是其核心關鍵技術之一。
萬華化學“氯化氫催化氧化制氯成套技術及其產業化”項目在國際上首次實現了“非貴金屬銅系催化劑+流化床工藝”大規模產業化，在較溫和的條件下催化處理后直接轉化，精制獲得高純氯氣產品，克服了氯化氫氧化轉化率低、催化劑高溫下發生黏難流化、機械強度與穩定性難平衡三大難題，從根本上解決了耗氯行業副產鹽酸附加值低、銷售困難及環境污染的問題。同時，該項目為耗氯行業提供了更為經濟、綠色的氯氣原料來源，具有反應效率高、綠色環保、投資及運行成本低等優勢，形成了極具國際市場競爭力的氯化氫氧化制氯解決方案，推動聚氨酯產業鏈實現新突破。
據介紹，萬華化學通過氯化氫循環技術，每年可減少30萬噸鹽酸產生，相比傳統的離子膜電解工藝每年可節電14億千瓦時，減排二氧化碳49萬噸，對提升聚氨酯中間體生產技術水平及參與國際競爭，實現節能減排和發展循環經濟具有重要意義。此前，萬華化學氯化氫綠色循環技術入圍了美國Chemical Week 2021年可持續發展獎項的最佳循環實踐案例。這也是中國企業首次入圍該獎項。
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