濕法生產(chǎn)聚氯乙烯電石降耗措施

田 野

（唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北 唐山 063305）

唐山三友氯堿有限責(zé)任公司是以生產(chǎn)32%、50%液堿及多種型號(hào)聚氯乙烯為主的化工企業(yè)。在生產(chǎn)中主要采用濕法乙炔生產(chǎn)工藝，利用電石產(chǎn)生乙炔氣體，與氯化氫混合制成氯乙烯，經(jīng)壓縮精餾后制成成品PVC。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至目前公司聚氯乙烯產(chǎn)能達(dá)到了40萬(wàn)噸/年，實(shí)現(xiàn)了聚氯乙烯生產(chǎn)排廢的電石渣漿、燒堿生產(chǎn)的淡鹽水可100%用于集團(tuán)內(nèi)部純堿的生產(chǎn)，形成了三友集團(tuán)一種特色的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。

1 聚氯乙烯概述

聚氯乙烯也就是我們常說的PVC，它是由氯乙烯在引發(fā)劑的作用下聚合而成的一種熱塑性樹脂。根據(jù)不同規(guī)格的聚氯乙烯高聚物，采用不同塑化配方和加工方法，可制成硬質(zhì)和軟質(zhì)制品。在工業(yè)生產(chǎn)的聚氯乙烯外觀呈白色粉末狀，分子量大概在40600～111600范圍內(nèi)，密度為1.35g/mL～1.45g/mL，表觀密度為0.4g/mL～0.65g/mL，顆粒直徑為緊密型（XJ）：30μm～100μm，疏松型（SG）為60μm～200μm，糊樹脂為1.2μm～2μm，熱分解點(diǎn)為大于100℃開始降解出氯化氫。

2 電石降耗因素

就現(xiàn)在來說，在我國(guó)工業(yè)中聚氯乙烯是塑料產(chǎn)品中一種重要的原材料，但是由于現(xiàn)在的資源結(jié)構(gòu)所制約：電石占PVC生產(chǎn)成本的70%以上，所以電石消耗指標(biāo)對(duì)電石法生產(chǎn)聚氯乙烯企業(yè)來說是至關(guān)重要的，應(yīng)從多方面查找原因采取措施降低電石消耗，控制生產(chǎn)成本。據(jù)2013年同行業(yè)指標(biāo)對(duì)比結(jié)果來看，唐山三友氯堿公司生產(chǎn)PVC耗電石量在同行業(yè)中是偏高的。造成電石消耗高的原因有以下幾個(gè)方面：一是企業(yè)在生產(chǎn)中由于操作人員的責(zé)任心不強(qiáng)和操作水平比較低，導(dǎo)致電石消耗會(huì)增加；第二是由于物料也就是電石質(zhì)量的波動(dòng)大和搬運(yùn)過程中粉化損失也造成了電石消耗會(huì)增加；第三機(jī)器發(fā)生卡料，皮帶和滾筒處的小塊電石脫落出現(xiàn)漏料現(xiàn)象也是造成電石損耗增加的因素；第四由于乙炔回收裝置運(yùn)行的不穩(wěn)定和電石破碎產(chǎn)生粉塵等也會(huì)造成電石損耗的增加。綜上所述，應(yīng)從加強(qiáng)操作人員管理，增強(qiáng)業(yè)務(wù)人員素質(zhì)水平，改善現(xiàn)場(chǎng)工藝流程，降低檢修停車損失，引進(jìn)高新科技設(shè)備等方面共同采取措施，有效控制和降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

3 電石降耗措施

3.1 減少電石的保存時(shí)間。這是一般的也是比較常見的解決措施。我們知道經(jīng)過長(zhǎng)期貯存的電石都會(huì)不同程度的發(fā)生灰化，我們?cè)谄綍r(shí)的保存中可以減少原材料消耗和采購(gòu)時(shí)間的誤差，也就是說減少采購(gòu)量，用完再及時(shí)采購(gòu)，這也就會(huì)降低電石的保存時(shí)間。

3.2 加強(qiáng)電石的監(jiān)管。2014年6月企業(yè)成立了電石監(jiān)管小組，小組將電石坨底所帶的細(xì)小石子全部扣除在粉末中；對(duì)在電石坨中夾雜非電石物質(zhì)的廠家加大懲罰力度；對(duì)卸車勞務(wù)工加強(qiáng)管理及教育。同時(shí)，電石監(jiān)管小組成員檢測(cè)每天的電石到貨數(shù)量，取樣分析結(jié)果以及電石產(chǎn)地等做好詳細(xì)記錄。

3.3 增加電石噸箱的使用。企業(yè)原有工況下采用散裝及袋裝兩種電石儲(chǔ)運(yùn)方式，粉化率高，電石面發(fā)氣量低，進(jìn)而造成電石消耗上升。企業(yè)現(xiàn)在采取了減少袋裝電石儲(chǔ)量，增加噸箱庫(kù)存量，自2014年7月份噸箱陸續(xù)投用，噸箱密封性好，可有效降低風(fēng)化率2%。

3.4 采取優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)工藝管線措施。 在企業(yè)生產(chǎn)中由于發(fā)生器底部含有較多的錫鐵、渣漿泵泵殼、葉輪磨損嚴(yán)重，且有部分未反應(yīng)的電石直接走短路至乙炔回收渣漿泵，導(dǎo)致乙炔回收裝置運(yùn)行不穩(wěn)定。對(duì)此我們對(duì)其進(jìn)行了改造，具體如圖1所示。改造后，渣漿通過管道從發(fā)生器底部溢流至3.5m高位置，再下來至渣漿泵，不但保證了發(fā)生器內(nèi)部電石反應(yīng)充分，而且渣漿泵穩(wěn)定性得到了提高，進(jìn)而降低了電石消耗。

3.5 控制好加料中的粒度。我們知道電石的粒度越小，它與水的接觸面就大，這樣就會(huì)容易溶解，溶解率也高，但是需要注意的電石的粒度不要太小，這樣就會(huì)導(dǎo)致局部有過高的溫度引起乙炔在容器內(nèi)爆炸。根據(jù)我們實(shí)驗(yàn)的結(jié)果建議在加料中對(duì)電石的粒度控制在30mm～80mm左右最好。

圖1

3.6 采用氯乙烯單體回收的方法。這也是降低電石損耗的一個(gè)辦法，具體是采用變壓吸附工藝，在吸附塔的出口輸出二次尾氣。被吸附上來的氯乙烯等氣體組成成分就會(huì)通過抽真空得到解析，解析出來的氣體就會(huì)作為產(chǎn)品氣返回到轉(zhuǎn)化工序中被再次利用。

4 效益分析

經(jīng)過上面我們采取的一系列措施最后進(jìn)行信息匯總，我們得出了電石在實(shí)際的使用中不斷下降，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。在加強(qiáng)電石監(jiān)管方面，平均每個(gè)月控制在40t；在增加電石噸箱方面，投用3個(gè)月節(jié)約電石42t；在管線改造，優(yōu)化工藝中月可降低電石消耗35t。

如果我們以PVC年產(chǎn)量以40萬(wàn)噸計(jì)算，則年可降低電石消耗：

40×12+42×4 +35×12 =1068噸/年

PVC年產(chǎn)量以40萬(wàn)噸計(jì)算，則噸PVC耗電石可降低：

1068÷400000=2.67kg電石/噸PVC

各項(xiàng)改造費(fèi)用、設(shè)備折舊費(fèi)用總計(jì)約67萬(wàn)元。

電石采購(gòu)價(jià)格以2800元/噸計(jì)算，則年可創(chuàng)效：

1068×2800元-67=232萬(wàn)元/年。

[1]電石法PVC生產(chǎn)中節(jié)能環(huán)保技術(shù)[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2010，23（03）.

[2]降低聚氯乙烯生產(chǎn)中電石消耗的措施[J].聚氯乙烯，2003（03）.

[3]熊謨遠(yuǎn).電石生產(chǎn)及其深加工產(chǎn)品[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.