L’équilibre chlor-alcalin et son impact sur les principaux produits de la chaîne industrielle

1. Introduction à l’industrie du chlore et des alcalis

L’industrie du chlore et de l’alcali (industrie de la soude caustique) est un élément important de l’industrie chimique, qui produit des matières premières chimiques de base telles que la soude caustique (NaOH), le chlore gazeux (Cl2), et l’hydrogène gazeux (H2) en électrolysant la solution saline saturée. En tant que technologie fondamentale de production chimique, l’industrie chlore-alcali joue un rôle central dans le développement de l’industrie chimique moderne dans le monde entier. La soude caustique est le principal produit de cette industrie, tandis que le chlore et l’hydrogène sont considérés comme des sous-produits et jouent un rôle irremplaçable dans divers domaines industriels.

À l’heure actuelle, l’industrie du chlore et de l’alcali adopte principalement trois processus de production différents, la méthode du mercure, la méthode de la membrane et la méthode de la membrane ionique. Bien que ces trois procédés partagent le même principe de réaction chimique et génèrent des produits par la réaction de 2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2, ils ont chacun leurs propres caractéristiques dans le fonctionnement pratique. La méthode au mercure utilise du mercure comme électrode pour produire efficacement de l’hydroxyde de sodium de grande pureté sans chlore. Toutefois, cette méthode nécessite l’utilisation et l’émission de grandes quantités de mercure, ce qui représente un risque important de pollution pour l’environnement. Avec le renforcement des réglementations environnementales au début des années 1970, des pays comme le Japon, les États-Unis et l’europe occidentale ont successivement adopté des lois pour limiter les émissions de mercure, favorisant ainsi l’application généralisée des lois sur le diaphragme. La méthode du diaphragme sépare le gaz chloré et l’hydroxyde de sodium en ajoutant un diaphragme dans la cellule électrolytique pour réduire le mélange d’impuretés. Bien qu’il réduise l’utilisation et l’émission de mercure par rapport à la méthode au mercure, il a toujours les problèmes de la plus faible pureté du produit et une plus grande consommation d’énergie. Pour résoudre ces problèmes, la méthode des membranes échangeuses d’ions a été industrialisée au Japon et aux etats-unis en 1975. La méthode de membrane ionique combine les avantages de la méthode de mercure et de la méthode de membrane, qui non seulement a une qualité de produit élevée et une faible consommation d’énergie, mais aussi ne produit pas d’émissions de substances nocives pendant le processus de production, devenant un processus courant largement utilisé dans l’industrie moderne du chlore et de la soude.

2. Demande en aval de soude caustique et de chlore

2.1 soude caustique

La soude caustique, également connue sous le nom d’hydroxyde de sodium, est un alcali très corrosif. Il existe deux formes de soude caustique: solide et liquide. La soude caustique solide est blanche et se présente en flocons, granulés, etc.; La soude caustique liquide est un liquide incolore et transparent. Facile à dissoudre dans l’eau pour former une solution alcaline, a également la déliquescence, absorbe le dioxyde de carbone et subit la détérioration.

La soude caustique est une matière première chimique de base, et la demande en aval comprend l’alumine, l’industrie chimique, la fabrication du papier, l’impression et la teinture, etc. La soude caustique est largement utilisée dans le processus de fusion de l’aluminium dans l’industrie métallurgique. En dissolvant la bauxite dans une solution de soude caustique à haute température, on peut extraire de l’alumine de haute pureté (Al2O3), puis l’affiner en aluminium pur par électrolyse. Dans l’industrie du papier, la soude caustique est utilisée pour le traitement de la pâte pour éliminer les composants non cellulosiques et neutraliser les acides organiques, afin d’améliorer la qualité et la durabilité du papier. Dans les industries du textile, de l’imprimerie et de la teinture, la soude caustique est utilisée pour enlever l’huile, les adhésifs et les fibres fines de la surface des tissus, les adoucir et rendre le processus de teinture plus uniforme, améliorant ainsi l’apparence et la texture des produits finis.

Figure: structure de la demande d’alcali liquide (soude caustique liquide) en 2023

2.2 chlore liquide

La soude caustique, également connue sous le nom d’hydroxyde de sodium, est un alcali très corrosif. Il existe deux formes de soude caustique: solide et liquide. La soude caustique solide est blanche et se présente en flocons, granulés, etc.; La soude caustique liquide est un liquide incolore et transparent. Facile à dissoudre dans l’eau pour former une solution alcaline, a également la déliquescence, absorbe le dioxyde de carbone et subit la détérioration.

Les produits de chlore peuvent être divisés en produits de chlore inorganique et produits de chlore organique. La structure en aval du chlore montre que les produits de chlore inorganique consomment plus de chlore dans la consommation totale de chlore. À l’heure actuelle, plus de la moitié de la consommation totale de produits chlorés en Chine est des produits de chlore inorganique, principalement le chlore inorganique, le chlorure et l’acide chlorhydrique, qui jouent un rôle important dans la synthèse des pesticides, des produits pharmaceutiques et d’autres produits polymères chlorés. L’acide chlorhydrique est une matière première importante dans l’industrie chimique, utilisée dans divers domaines tels que le nettoyage des métaux et l’acidification des puits de pétrole; Les produits de chlore organique comprennent le chlorure de polyvinyle, l’épichlorhydrine, etc., qui sont des matières premières importantes pour le chlorure de polyvinyle (PVC). Comme l’un des world' S cinq principaux plastiques polyvalents, le PVC est largement utilisé dans les matériaux de construction, les tuyaux, les profilés, les portes et les fenêtres, les revêtements de sol et d’autres domaines en raison de ses excellentes propriétés physiques et chimiques. Le chlorure de polyvinyle est le plus grand produit de chlore organique en Chine et le principal produit pour réguler l’équilibre de chlore alcalin.

Figure: Structure de consommation d’azote liquide en 2023

3. Introduction pour l’équilibre chlor-alcalin

Dans le processus de production de l’industrie du chlore et de l’alcali, la production de soude caustique, de chlore gazeux et d’hydrogène gazeux est de 1:0,886:0,025, ce qui signifie que pour chaque tonne de soude caustique produite, 0,886 tonnes de chlore seront produites simultanément. Le chlore liquide peut se vaporiser en gaz sous pression normale, ce qui peut causer un grave empoisonnement lorsqu’il est inhalé dans le corps humain. Il a un fort effet irritant et corrosivité, est inflammable et explosif, et appartient aux marchandises dangereuses. L’entreposage de plus de 5 tonnes est considéré comme une source de danger majeur, avec des coûts de transport élevés.

Par conséquent, comment consommer du chlore gazeux a toujours été un problème inévitable dans l’industrie. Les entreprises de chlore alcalin déterminent généralement le taux d’exploitation du chlore alcalin en fonction de la demande du marché en aval pour le chlore liquide, digèrent le chlore liquide sur place et vendent de la soude caustique à l’extérieur. D’une manière générale, les usines de chlore alcalin dans la région nord-ouest de la Chine adoptent un mode alcalin fixe au chlore, avec le PVC comme produit principal et la soude caustique comme sous-produit. Les usines de chlore et de soude qui soutiennent l’industrie de l’alumine à Shanghai et à Shandong adoptent également un modèle d’utilisation de l’alcali pour déterminer le chlore, avec le chlore comme sous-produit.

Lorsque la demande de soude caustique sur le marché est élevée, les entreprises de chlore alcalin augmenteront leur production de soude caustique. Cependant, en raison de la production de co de soude caustique et de chlore liquide, à mesure que la production de soude caustique augmente, la production de chlore liquide augmentera également en conséquence. Si la demande du marché pour le chlore liquide est relativement faible à l’heure actuelle, les entreprises seront confrontées au dilemme d’une digestion inefficace du chlore liquide. Pour éviter l’accumulation de stocks et les interruptions de production en usine, les entreprises peuvent avoir à vendre du chlore liquide à des prix extrêmement bas, et dans des cas extrêmes, elles peuvent avoir à rembourser les frais d’expédition pour assurer l’expédition en temps opportun. Dans ce cas, les pertes causées par la vente de chlore liquide seront compensées par les bénéfices provenant de la soude caustique, c’est-à-dire de l’utilisation de la soude caustique pour compléter le chlore.

Lorsque la demande du marché pour le chlore liquide est forte, ce qui entraîne une augmentation de son prix, les entreprises de chlore alcalin choisissent souvent d’augmenter leur capacité de production pour répondre à la demande croissante pour l’approvisionnement en chlore liquide. Avec l’amélioration de la production, la soude caustique en tant que produit au co augmentera inévitablement de manière significative. Cependant, en raison de l’absence d’augmentation synchrone de la demande du marché pour la soude caustique, ou le marché et#En raison dela réponse tardive aux changements dela demande, l’élasticité dela demande sur le marché dela soude caustique est relativement faible, ce qui rend difficile l’absorption rapide de l’offre nouvellement ajoutée. Ce déséquilibre entre l’offre et la demande peut entraîner un excès de soude caustique, exerçant une pression à la baisse sur son prix. Dans certains cas extrêmes, les entreprises peuvent être forcés de vendre de la soude caustique à un prix inférieur au coût afin de maintenir la production normale et les ventes de chlore liquide, et même de s’engager dans le paiement inverse pour s’assurer que la production et les ventes de chlore liquide ne sont pas affectées, c’est-à-dire, " supplément alcalin avec chlorine".

4. La corrélation entre le démarrage, le profit et le prix dans l’équilibre chlor-alcali

Selon les données réelles, le taux de fonctionnement de l’alumine est généralement légèrement en avance sur celui de la soude caustique, tandis que le taux de fonctionnement de la soude caustique et du PVC est plus constant. Le bénéfice de l’unité d’électrolyse est négativement corrélé avec le bénéfice du PVC dans son ensemble. La production d’alumine nécessite une grande quantité de soude caustique, de sorte que lorsque le taux d’exploitation de l’industrie de l’alumine augmente, la demande de soude caustique augmentera également en conséquence, favorisant les entreprises de chlore alcalin pour augmenter la production de soude caustique. En raison du fait que l’industrie de l’alumine est l’une des principales industries en aval de la soude caustique, le taux d’exploitation de l’alumine précède habituellement légèrement le taux d’exploitation de la soude caustique. Par conséquent, l’ajustement de la production de soude caustique est généralement une réponse à l’évolution de la demande et des profits en aval.

Pendant ce temps, les changements de fonctionnement de la soude caustique et du PVC sont souvent constants. Le chlore liquide est une matière première importante pour la production de PVC, et le chlore liquide et la soude caustique sont produits en co. Lorsque les entreprises augmentent la production de chlore liquide pour répondre à la demande de PVC, la production de soude caustique augmentera également de manière synchrone. Lorsque la demande de soude caustique augmente, le chlore liquide est également produit de manière synchrone, consommant un excès par la production de PVC. Par conséquent, les changements de production de PVC affectent directement le taux d’exploitation global des entreprises de chlore et de soude caustique, ce qui rend la tendance des changements de taux d’exploitation de soude caustique et de PVC ont tendance à être cohérents.

Figure: taux d’exploitation des principaux produits de la chaîne de l’industrie du chlore et de la soude

En ce qui concerne la corrélation négative entre les bénéfices des unités électrolytiques et le PVC, lorsque la demande du marché pour le PVC est forte et les prix augmentent, les entreprises de chlore alcalin augmenteront leur production de chlore liquide pour répondre à la demande de PVC. Dans ce cas, en raison de la production de co de chlore liquide et de soude caustique, la production de soude caustique augmentera également. Si la demande de soude caustique sur le marché ne peut pas augmenter de façon synchrone à ce moment, l’offre excédentaire de soude caustique fera baisser son prix sur le marché, réduisant ainsi le profit de la soude caustique et conduisant à une diminution du profit global de l’unité d’électrolyse. Cette situation reflète la période de bénéfice élevée du PVC, qui s’accompagne souvent d’une baisse des bénéfices des unités électrolytiques, ce qui traduit une corrélation négative entre les deux.

Figure: bénéfice de l’unité d’électrolyse et bénéfice PVC

En termes de prix absolus, il n’y a pas de corrélation négative significative entre les prix de la soude caustique et les prix du PVC.

Bien que la soude caustique et le PVC soient des produits à base de co, leur demande sur le marché en aval est motivée par différents facteurs. La soude caustique est principalement utilisée dans diverses industries telles que la production d’alumine, la fabrication du papier, les textiles et le génie chimique. La demande de ces industries est souvent étroitement liée à la construction d’infrastructures, aux activités de fabrication et aux fluctuations du commerce mondial au cours du cycle économique. Le PVC est principalement utilisé dans la production de produits en plastique tels que les matériaux de construction, les tuyaux, les portes, les fenêtres et les planchers, et sa demande est plus directement affectée par le marché immobilier et les investissements dans la construction d’infrastructures.

L’impact des cycles économiques sur les différentes industries varie souvent au fil du temps. Les fluctuations cycliques dans l’industrie de la construction (affectant la demande de PVC) peuvent se produire d’abord dans un certain laps de temps, tandis que l’industrie manufacturière ou chimique (affectant la demande de soude caustique) peuvent présenter des fluctuations cycliques différentes dans les périodes subséquentes. Ce décalage horaire entraîne des fluctuations relativement indépendantes des prix de la soude caustique et du PVC à certains stades, plutôt qu’une simple corrélation négative.

Pendant la période d’expansion économique, la construction d’infrastructures et la production industrielle se développent généralement de manière synchrone, conduisant à une augmentation de la demande de soude caustique et de PVC en même temps. Même si le prix du PVC augmente et pousse les entreprises de chlore et de soude à augmenter leur production, si la demande de soude caustique augmente également, le prix de la soude caustique peut ne pas diminuer de façon significative, mais peut rester à un niveau élevé, voire augmenter. Dans ce cas, les prix de la soude caustique et du PVC peuvent augmenter de façon synchrone plutôt que de se compenser.

Figure: le privé de la soude caustique et du PVC

En tant que société d’ingénierie expérimentée dans le domaine du chlor-alcali (champ de soude caustique), BPC s’engage à fournir des services de mise à niveau pour les clients du chlore alcalin dans le monde entier.