乙炔法和乙烯法生产pvc比较

2022-09-12

PVC是现在世界上最常见且做通用的树脂之一, 因为其综合性能优越, 适应性能广泛, 在我国的产量和销量都以惊人的速度增长。目前我国PVC的生产主要有乙炔法和乙烯法两种。

11乙炔法和乙烯法生产PPVVCC的工艺比较

在用乙炔法生产PVC时, 首先用电石和水反应, 生成乙炔, 再用乙炔和氯化氢合成氯乙烯。在用乙烯法生产PPVVCC时, 用乙烯经过氯化或氧氯化反应, 合成二氯乙烷, 再将二氯乙烷裂解生成氯乙烯。[1]乙炔法的技术比较成熟, 工艺流程比较短, 但相对生产的能力较低。乙烯法的工艺流程虽然较长, 但是乙烯法却具备诸多乙炔法不具备的优点, 如产量高、纯度大、节省原料、环保等。

2 乙炔法和乙烯法生产PVC的成本比较

用乙炔法生产PVC原材料目前需要5720元/吨, 占总成本的90.7%。直接染、动力成本所占比重为5.6%。用乙烯法生产PVC原材料目前需要3183元/吨, 占总成本的74.5%。直接染料、动力成本所占比重为20.0%。可以看出采用乙炔法比乙烯发贵出44.35%。另外, 在乙炔法PVC中, 主要原材料电石占总成本的78.7%, 在乙烯法中主要原材料乙烯占总成本的50.6%。电石的生产主要以电、石灰石和焦炭为主。因此生产电石用电的价格对乙炔法生产PVC影响较大, 加上运输用油的价格增长, 使得其生产成本只高不降。乙烯法生产PVC主要原材料乙烯价格受全球市场经济和制练技术影响, 但总体在走低, 生产成本在某些特定时期会降低。

3 乙炔法和乙烯法生产PVC的质量比较

图1是采用乙烯法生产十天的PVC树脂质量检测结果与某企业乙炔法生产十天PVC质量检测结果比较。

由上图可知, 乙烯法生产的PVC与乙炔法生产的PVC质量无明显区别。但是由于乙炔法在生产过程中用氯化汞作为催化剂, 就存在这生产的PVC中是否有贡的残留问题。深圳市出入境检验检疫局曾用“氢化物原子荧光光谱法”检车乙炔法生产的PVC中是否含有汞残留。在其抽样检测的七个样品中, 有一个检测出含有残留。

4 乙炔法和乙烯法生产PVC对环境的影响分析

4.1 乙炔法生产PVC的“三废”

4.1.1 废水

用乙炔法生产PVC的废水主要是汞污染废水和非汞污染废水。含有汞的废水需要经过脱汞处理后方可到污水处理厂进一步处理, 不含汞的废水一般加氢氧化钠中和, 使其PH值呈中性后送去污水处理厂处理即可。

4.1.2 废气

废气主要污染物是氯化氢、氯乙烯。在生产过程中, 氯化氢废气通常用水吸收, 达到一定浓度, 成为浓酸后可以直接卖掉。氯乙烯一般用活性炭、活性炭纤维吸附。

4.1.3 废渣

废渣主要由电石渣、催化剂等组成。在生产过程中, 会有大量电石渣浆, 其水含量大、碱性高, 是生产过程中的主要污染源。电石渣浆处理时, 往往采取需固液分离。而固液分离的主要方法有自然沉降法和机械分离法。

4.2 乙烯法生产PVC的“三废”

4.2.1 废水

用乙烯法生产PVC的废水主要是工艺废水和地面污水。生产中在对氧氯化单元和二氯乙烷脱水时, 一部分中和用水, 另一部分洗涤用水, 都送入废水池。所有的地面污水废水全部进入废水池[2]。

4.2.2 废气

生产过程中所有的废气都需要经过焚烧。一旦出现事故, 排出的氯化氢需要经过消防水洗涤。裂解炉烧焦期的废气, 需要用工业水洗涤。

4.2.3 废渣

废渣主要是废催化剂、保温材料、焦炭。废渣在排出前, 要用氮气置换。所有的废渣全部装桶, 交由环保部门统一处理。

5 乙炔法和乙烯法生产PVC对环境的影响分析

乙烯法生产PVC时产生的三废, 可以比较容易的得到治理, 对于环境污染的危害较小。而乙炔法生产PVC时产生的三废, 治理起来比较麻烦, 虽然有些废料可以“变废为宝”回收利用。乙烯在生产过程中, 耗能相对较少, 成本较低, 对能源消耗和环境危害相对较小。乙炔法生产中有大量废渣堆放, 占用土地面积, 排出的污水中有汞存在的可能, 这会对土地和地下水造成极大的危害, 且这种危害是永久性的。尽管生产工艺不断优化、对所用到的催化剂等积极寻找替代品, 但总体效果不大。在一些发达国家乙炔法因其对环境的危害较大基本淘汰不用。