芻議電石法在PVC生產工藝中的運用策略

郭金旭

【摘要】PVC是世界上最早實現(xiàn)工業(yè)化生產的塑料品種之一。由于其具有難燃、抗化學腐蝕，耐磨，電絕緣性優(yōu)良和機械強度較高等優(yōu)點，在工業(yè)，農業(yè)，建筑、日用品、包裝以及電力等方面具有廣泛的應用。電石法作為PVC生產工藝中的主要生產方法之一，可以給PVC行業(yè)帶來福音的同時也存在著高耗能、高污染、易發(fā)生火災、爆炸、中毒等較高風險的缺點。所以在生產裝置、產品質量、生產成本、節(jié)能消耗、環(huán)保治理等方面還需做出更大的努力，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的雙重發(fā)展。本文主要結合電石法在 PVC生產工藝中的原理介紹電石法的現(xiàn)狀及生產中的安全和節(jié)能環(huán)保等問題。

【關鍵詞】電石法；PVC現(xiàn)狀；節(jié)能消耗；環(huán)境保護

【Abstract】PVC plastic is one of the world's oldest breed of industrial production. Because of its flame retardant， chemical resistance， abrasion resistance， high electrical insulation and excellent mechanical strength， etc.， with a wide range of applications in industry， agriculture， construction， daily necessities， packaging and electric power. Calcium carbide process PVC production process as one of the main production process， can bring the Gospel to the PVC industry， there is also a high energy consumption， high pollution， easy to fire， explosion， poisoning and other shortcomings of higher risk. So in terms of production facilities， product quality， production costs， energy consumption， environmental protection and governance needs to make greater efforts to achieve the dual development of economic and social benefits. In this paper， combined with the principle of calcium carbide process PVC in the production process as described in the status quo and the production of calcium carbide in the safety and environmental protection and other issues.

【Key words】Calcium carbide process；PVC status quo；Energy consumption；Environmental protection

1. 前言

隨著宏觀經(jīng)濟的快速發(fā)展，特別是21世紀以來，PVC行業(yè)的產能和產量進入了快速發(fā)展的時期，我國是全球增長速度最快的國家。目前我國PVC行業(yè)的基本狀況是：

（1）每年進口50%的樹脂；⑵隨著我國PVC行業(yè)競爭的日益激烈，幾乎全行業(yè)處于虧損和微盈利的不利狀態(tài)。結合我國資源油氣不足、石灰石豐富的現(xiàn)狀，PVC中的電石法就在我國具有很好的資源優(yōu)勢，再加上石油價格的不斷上漲，電石法在PVC生產中所占的比例呈持續(xù)升高的趨勢。但是由于電石法是高耗能、高污染的，它的廣泛應用勢必會帶來巨大的污染，由于最近幾年國家政府更加重視、加大環(huán)保方面的力度，政府開始積極的鼓勵引導低耗能、高產出的新興產業(yè)的發(fā)展，而對高耗能、高污染行業(yè)如電石法采取限制政策。

（2）首先，2010年國家明令取消高耗能行業(yè)的優(yōu)惠電價政策，嚴格實施電價差別，就導致了電石法PVC行業(yè)的成本越來越高。但是我國電石法PVC企業(yè)大多建立在周圍石灰石和煤炭資源豐富的西北地區(qū)，原料的價格極低，從長遠發(fā)展的角度，電石法還是具有一定的成本優(yōu)勢，市場操作也具有相對較高的彈性。

（3）其次，配合先進的生產配方技術、密閉的進料技術及防粘釜技術等，使電石法PVC生產技術工藝改進就可以縮小電石法和乙烯法技術水平的差距，在一定的程度上降低生產成本，從而獲得市場優(yōu)勢。

2. 關于電石法在PVC生產中的安全研究及需要注意的問題

2.1電石原料的組成和純度。

2.1.1因為電石遇水產生的粗乙炔氣體中含有易生成有毒氣體如：硫化氫、磷化氫的硫化物、磷化物等，并且磷化氫極易自然，會使粗乙炔發(fā)生燃燒和爆炸，所以為了提高氯乙烯的合成效率也為了在生產中的安全保證就必須要求原料乙炔及氯化氫具有足夠高的純度，具體的做法為：（1）盡可能的是原料中硫、磷、氧及砷化物等。（2）盡可能低的游離氯含量和控制水分的含量。

2.1.2另外，電石易受地域、氣候等自然現(xiàn)象的影響，所以在保存及運輸?shù)倪^程中應該格外小心，電石應該存放在專用的不易接觸到水、干燥通風的倉庫中。

2.2氣柜具有一定的高度。氣柜具有一定的緩沖作用，如果高度控制的太低在加料系統(tǒng)出現(xiàn)故障時就會來不及緩沖從而造成氣柜抽癟。但是若氣柜高度控制的過高就會發(fā)生跑氣的現(xiàn)象，不但不安全還會嚴重影響電石消耗。

2.3反應的溫度和反應氣體通過的空速。

（1）反應的轉化直接受到溫度的影響，如果溫度過低就會嚴重影響乙炔的轉化使之轉化不完全，從而導致生產效率大大降低。相應的，如果升高溫度，隨著溫度的不斷升高，副反應也隨之增加，從而沒用的副產物就會相應的增加，加大了生產的難度。另外，溫度的不斷升高就會加快反應的速度，熱量的釋放也會加快，嚴重的就會導致反應器皿局部過熱而發(fā)生爆炸等不良現(xiàn)象。在工業(yè)上控制溫度的做法通常是加入新鮮的催化劑，把溫度控制在130℃左右，隨時間的消失催化劑的活性也會不斷降低，此時反應的溫度也應該相對的升高，到后期就可以控制溫度在180℃左右。

（2）所謂空速就是指在標準狀況下，單位時間內單位體積的氣體通過反應器的流速。所以如果空速一直提高，那么反應物和催化劑的接觸時間就會降低導致大大降低了乙炔的轉化率。但是無限制的降低空速的話也會帶來相應的不良后果，基于上述所訴，嚴格的控制空速必不可少。

2.4防止轉化器、預熱器的電化腐蝕。在轉化器、預熱器等換熱器的列管與管板脹接的過程中必須嚴格控制技術，高要求、高精度，因為只要有微小的滲漏情況出現(xiàn)就會使管間的熱水泄漏到機器設備之內，從而與列管中的氯化氫接觸生成濃鹽酸，就會造成進一步的腐蝕從而嚴重的造成停車事故。所以為了避免此種現(xiàn)象的發(fā)生通常的做法是減少水中的氯化銀的含量，將PH值提高至8～10，適當?shù)奶砑泳彌_劑等。

3. 電石法在 PVC生產工藝中的節(jié)能降耗與環(huán)保

3.1在發(fā)展技術，發(fā)展經(jīng)濟的同時應當遵循科學的發(fā)展觀，堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路，努力創(chuàng)建科技創(chuàng)新型、環(huán)境友好型社會，由于電石法具有高耗能、高污染的缺點，所以在 PVC生產工藝中節(jié)能降耗與環(huán)保成為了必要的課題。 在節(jié)能降耗方面主要通過 以下幾個方面達到此要求：（1）加強原料管理以減少成本損失；（2）采用新設備、新技術、開發(fā)新工藝提高發(fā)氣能力，減少電石損耗，提高工人的勞動生產率。由于母液過濾后可以回收利用，所以離心機的母液處理在運用新技術、開發(fā)新工藝的過程中也是一項重要內容。而對于環(huán)保治理方面，在PVC的生產工藝中主要的污染因素為"三廢"和粉塵，為了最大限度的降低污染，最好采用兩級破碎且建立除塵裝置，這樣不僅電石渣可以作為建筑材料出售，濾液也可以部分代替 自來水循環(huán)利用， 一方面避免了廢水 、廢渣對環(huán)境的影響另一方面節(jié)約了成本 ，提高了經(jīng)濟效益，達到了經(jīng)濟與環(huán)境雙贏的目的。

3.2一般來說 ，目前我國的電石法在 PVC 生產工藝中出現(xiàn)了產能過剩 、利潤空間大幅下降 、升本大幅上漲的現(xiàn)象，只有積極的引導與合理的布局，以發(fā)展經(jīng)濟、降低成本為目標 ，以電石法的基本原理為本，堅持我國基本國情，走可持續(xù)發(fā)展道路，用新的理念與技術努力發(fā)現(xiàn)與解決 電石法中已存在或潛在的問題與缺陷，國家主管部門也應該相應的采取有力的措施進行嚴格的控制，另外，相關企業(yè)、個人更應該加強 自律，提高風險防范意識，只有這樣才能彌補國內乙烯法的不足，穩(wěn)定 PVC 行業(yè)長期、穩(wěn)定的發(fā)展。電石法 PVC 由于具有資源和成本的優(yōu)勢再加上節(jié)能降耗與環(huán)保問題的解決，必將獲得長足的發(fā)展，達到經(jīng)濟與環(huán)境相協(xié)調，利益與環(huán)保相結合的共贏時代。

參考文獻

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