围绕PVC生产的循环经济产业链的建立

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:秦宏伟 刘凯
[导读] 摘要:将传统的炼焦、电石生产技术和先进的煤制烯烃技术进行了有机结合,将传统的乙炔法和乙烯法PVc生产工艺进行了结合、重组和优化,开辟了PVC生产的新型工艺路线。
        新疆圣雄氯碱有限公司
        摘要:将传统的炼焦、电石生产技术和先进的煤制烯烃技术进行了有机结合,将传统的乙炔法和乙烯法PVc生产工艺进行了结合、重组和优化,开辟了PVC生产的新型工艺路线。围绕PVC、金属镁等产品,将煤化工、盐化工、冶金、氯碱等行业结合起来,取长补短,构建了循环经济产业链,使得pVc的生产更科学、更经济、更环保。
        关键词:PVC生产;循环经济产业链;
        近年来随着我国石油资源的日趋紧张,国内外油价居高不下,严重影响了乙烯氧氯化法聚氯乙烯的经济效益,甚至出现亏损。而我国煤炭资源丰富,可以为电石法聚氯乙烯提供良好的资源保障,同时随着我国电石法生产PVC的技术不断进步,使得产品消耗和对环境的污染不同程度的降低,大大提高了我国电石法生产PVC的生命力和市场竞争力近年来我国新建PVC装置多以电石路线为主,现在电石法PVC无论是产能还是发展速度都处于绝对的优势地位。
        一、PVC发展概述
        上世纪50年代以前,PVC生产原料主要是电石乙炔,电石产量得到快速增长,到1965年世界电石产量达到760万吨。石油乙烯为原料的氧氯化法的转换,生产装置趋于大型化、连续化和自动化。在原料变换的初期,曾出现了联合法和烯烃法。联合法以二氯乙烷裂解制取氯乙烯并副产氯化氢,然后氯化氢与电石乙炔再合成氯乙烯。烯烃法是以石脑油裂解徭到乙烯、乙炔裂解气,不经分离直接氯化制取氯乙烯。后这两种工艺因成本和投资等方面的原因被淘汰。生产能力大,得到了迅速推广。以后,出现了以纯氧为原料得氧氯化法,如日本三井东压技术,并建立了数套装置。乙烷的一步氧氯化制取氯乙烯工艺已在美国完成了工业性试验,因乙烷的价格比较低,生产成本会更低,被认为有着广阔的市场前景。但迄今为止,尚未有大型生产装置建成投产的报道。氯乙烯的聚合方法仍以传统的溶液聚合、本体聚合、乳液聚合和悬浮聚合为主,各种聚合工艺,由于其本身技术改进和客观需要的变动,应用范围常有不同。悬浮聚合以其生产过程简单,便于控制,便于大规模生产,产品适应性强,是生产的主要生产方式,生产量约占总量的80%。本体聚合不用水和分散剂,处理简单,产品纯度好,应当有广阔前景,但由于聚合过程中搅拌和传热的难题,本体聚合装置的生产装置才在欧美建立。其生产量约占总产量的lO%以下。乳液聚合创建较早,产品的聚合和后处理过程较为复杂,生产成本较高,所以发展不快。至于溶液聚合,其产品用于金属涂料及菲多空涂料,用量不大。氯乙烯酶共聚合,主要品种有氯乙烯.醋酸乙烯共聚,氯乙烯.丙烯腈共聚,氯乙烯一烯烃共聚,共聚产品在聚氯乙烯成长初期,增占有较大比例,但现在比例很小嘲。
        二、围绕PVC生产的循环经济产业链的建立
        1.循环经济模式的可行性。面对这些电力工业实施可持续发展战略的严重制约因素,要加快转变经济增长方式,将循环经济的发展理念贯穿到区域经济发展、城乡建设和产品生产中,使资源得到最有效的利用,最大限度地减少废弃物排放,逐步使生态步人良性循环的指示精神,系统地、科学地应对工业烟气污染中的二氧化硫污染,在电力产业中探索一种循环经济模式,按照减量化、再利用、资源化即所谓将脱硫产物作为下游产业的原料,再合理利用,才能实现硫污染源向硫资源的飞跃,才能提高经济运行的质量和效益,达到经济发展与资源、环境保护相协调并且符合可持续发展战略的目标。扩大聚氯乙烯的装置规模,提高装置的自动化水平,推广先进的防粘釜技术、汽提技术、干燥技术,降低消耗、防止污染以提高我国聚氯乙烯的生产技术水平。提高自给率,近年来,尽管我国聚氯乙烯的生产发展很快,但远不及消费的增长速度,进口量逐年增加,国内产品所占比例已降到接近60%。

大量进口造成我国外汇支出过大,在石化领域形成外汇逆差,同时加大了国际市场波动给我国石化行业带来的风险。改变我国聚氯乙烯企业的规模结构、提高装置国产化水平,改善我国聚氯乙烯行业经济效益、提高竞争能力。开发新品种,开拓新领域是我国聚氯乙烯行业的发展重点。目前,在这方面与国外的差距较大,也是进口量增加的一个因素。今后国内PVC行业应注重PVC专用品种的开发与生产,通过各种改性技术增加PVC专用料比例,进一步拓宽应用领域,扩大市场份额,提高产品的附加值。如导电(抗静电)PVC;低发泡挤出管材专用科:超高超低聚合度PVC;耐高温食品瓶用混合料;超高流动性科;弹性料等。
        2.根据聚合的特点,控制系统应具有鉴于聚合釜使两台并列操作,因此控制部分应考虑并联部分的相互联锁,为了保证高质量的产品,要求高精度的控制,反应釜的温度控制精度足以保证产品规格和装置能力的要求。通过DCS系统计算和控制以反应速度和体积收缩量为函数的注水量,以保持恒定的反应体积。阀门的额定控制和操作程序随产品品种的变化而改变,DCS系统确认生产工艺配方各组分的量,上下极限,反应温度、压力、反应终点等。DCS允许修改现存的方案,并为超过本系统原有方案的附加程序提供容量。尽早检测初步安全的潜在因素,如反应超温,分散剂失效、爆聚、冷却水故障,搅拌器故障,以及所有与正常反应条件不同的偏差,均由DCS通知操作者,并自动进行校正,避免产出PVC次品,保证安全生产。DCS和微型计算机向操作者提供充足的情况,除阀位和程序步骤外,提供所检测的变量包括:放热速度,转化率,反应速率,温度设定职。反应釜内轴向温度分布压力函数,压力数,温度压力的变化率,蒸汽压力,搅拌负载,传热系数,所有流量等,以便操作者判断聚合釜的操作状况和了解聚合变量的状况。出现故障时,控制系统根据故障原因,采取最适当的措施,以尽量减少操作者的负担。针对工艺特点,具有正常操作功能,检查功能和紧急处理功能,人机通讯功能,以及数据管理系统。
        3.由于装置整体建设属于循环产业链,上下游关联度极高,牵一发而动全身,相互制约较为严重。比如在前期开车时甲醇制烯烃装置迟迟不能产出乙烯,严重制约乙烯法PVc装置的投料;蒸汽锅炉运行不稳,蒸汽供给无法满足,导致全厂停车;电解水氯镁石装置不能及时提高负荷,氯气流量无法满足乙炔法PVc的生产要求等。对于类似问题,应高度重视,集中力量直面问题,分析根源,并彻底解决,以达到治标治本的效果。存在技术力量薄弱、管理能力不足的问题。并采取措施大力招聘行业内专家、技术人员和熟练操作人员,同时启动了不同层次的人才培养计划,这一问题将逐渐得到改善。因位置偏远,原辅料、备品、备件的采购运输以及成品的外售等较为困难,在抢抓市场先机、占领市场销售制高点等方面存在一定的难度。须精简和规范相关流程制度,争取相关政策支持或寻求战略合作伙伴,加大采购、运输以及销售力度,争取开辟销售新天地。
        煤化工、氯碱化工以及盐化工为一体的循环经济产业链,引进世界先进的工艺技术和设备,打造了现代化工氯碱行业的中国模式,是资源型企业依靠循环经济理念实现绿色发展的典范,是传统化工结合现代技术打造化工产业升级版的极佳实践训练场,更是培养现代化工人才强有力的学堂。对于结合煤制烯烃技术、乙炔法和乙烯法联合生产PVC的新工艺,要加快技术、技能和管理能力的学习,要注重经验的积累和技术成果的固化,使各级人员的能力和实际工作需要相适应,为PVC行业的发展开辟新的天地。
        参考文献:
        [1]刘自珍.科技进步是氯碱工业发展的基础【J】.氯碱工业,2018,37(11):23~25
        [2]高旭东.我国烧碱工业状况与发展趋势【J]氯碱工业,2018,37(10):11~12
        [3]郝五棉,赵季芝,弓永青.国内外PVC工业现状及发展趋势【J】.氯碱工业,2017,37(7):17~20
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