电石法PVC树脂

电石法PVC树脂（精选4篇）

电石法PVC树脂 篇1

摘要：主要研究电石法PVC树脂生产中乙炔清净废水的回用工艺, 介绍了电石法PVC树脂生产中乙炔清净废水的来源, 给出了一种解决释法乙炔处理装置循环水平衡问题的思路, 并据此形成了一套电石法PVC树脂生产乙炔清净废水的回用工艺。

关键词：电石法,PVC树脂,废水回用

我国人口众多, 人均水资源占有率很低, 在工业生产中, 水资源循环利用是节省工业用水的有效措施。PVC树脂生产过程会消耗较多水, 并排放较多污水, 研究电石法PVC树脂生产过程中乙炔清净废水回用工艺, 对节约水资源, 降低生产成本有着重要意义。

1 湿法乙炔处理装置循环水平衡问题

电石法PVC树脂生产工艺中, 乙炔气原料来自发生器中的电石水解反应, 乙炔气在洗泥器洗涤冷却至70度左右之后, 经过乙炔气柜进入冷却塔。乙炔气冷却降温之后由水环压缩机加压, 在二级串联清净塔内使用次氯酸钠脱除硫化氢硫化磷等杂质。纯化后的乙炔气呈酸性, 经中和塔碱液中和。乙炔气的生成提纯过程中会产生大量冷却塔废水以及含有次氯酸钠的废水, 有很高的回收利用价值。

某氯碱化工股份有限公司10万吨级树脂湿法乙炔处理装置冷却塔为两台并联使用方案, 正常运行过程中, 泵前与塔釜用水由一次水补充, 循环泵送至塔顶, 逆向接触乙炔气喷淋冷却, 冷却后的高温水一部分送入乙炔电石发生器, 剩余部分需要排出。夏季一次水温偏高, 导致冷却水用量增加, 大量高温水直接排放, 污染环境, 同时也造成了严重的水资源浪费。反应装置两级清净塔均为填料塔, 分两次分别和次氯酸钠逆向接触, 一次清净塔低浓度次氯酸钠废水直接排放, 也存在着很大程度的水资源浪费。相关研究人员经过论证试验, 发现一次清洁塔内的次氯酸钠废水温度很低, 可以用作冷却塔冷却用水, 并且废水中的次氯酸钠能够有效脱除乙炔中存在的部分杂质如硫磷, 反应产生的酸性水还可以有效脱除塑料填料上的氢氧化钙污垢。

2 电石法PVC树脂生产乙炔清净废水回用工艺

2.1 传统工艺/改进工艺

传统废水回收工艺中, 乙炔清净塔内产生的废次氯酸钠溶液可回用于乙炔气冷却或者乙炔发生器, 但是随着生产的不断进行, 清净废水总量在不断增加, 仍然有大量废水需要进行处理。废水中COD、硫、磷含量偏高, 远远超过国家排放标准, 废水处理成本偏高。

由于传统工艺存在着各种各样的问题, 很多相同行业厂家都对清净废水回用工艺进行了优化改进, 将清洁塔废次氯酸钠溶液和冷却塔废水回用于乙炔发生器。改进后的清洁废水回用工艺显著提高了废次氯酸钠的利用效率, 但是并没有实现废水的全部回用。

2.2 本次研究使用的清净废水回用工艺

将废次氯酸钠溶液回用于冷却塔, 应用废次氯酸钠清除管道内的水垢, 冷却塔产生的高温废水输送至冷却水塔接受冷却, 冷却后的水重新用于冷却塔, 使用循环水代替一次水进行冷却, 并将多余废水回用于乙炔发生器, 从而解决湿法乙炔生产中清净废水的循环平衡问题。

2.2.1 安全问题

该清净废水回用工艺需要在原有装备基础上增加一台凉水塔, 一台循环水泵。废次氯酸钠呈微酸性, 废次氯酸钠与新鲜浓次氯酸钠混合有可能导致局部酸性过强, 出现部分游离氯。乙炔接触氯气会生成氯乙炔等易燃易爆物质, 有效氯成分质量分数超过0.25%, 气相液相中都容易发生爆炸, 且阳光对该反应有一定促进作用。

为了解决这个安全问题, 通过不同有效氯含量次氯酸钠溶液的混合, 筛选出了一个安全系数比较高的浓新鲜次氯酸钠有效含量, 循环回用中对混合均匀性以及溶解乙炔气进行了特殊处理, 控制了游离氯含量。

2.2.2 脱除杂质

废水循环回用过程中会出现杂质积聚的情况, 乙炔发生器中的硫化氢、磷化氢、氨等副产物杂质需要经过清净装置净化, 消除杂质对催化剂活性的影响。废次氯酸钠溶液中有硫、磷、氨等不同氧化物, 尤其是多化合价磷氧化物和单质磷会带来一定的安全威胁。

磷化氢水溶液溶解度低于硫化氢, 因此乙炔发生器生成的乙炔气磷化氢浓度高于硫化氢, 也导致次氯酸钠废水中磷含量高于硫, 如果废水长期循环回用, 会导致杂质硫、磷含量持续上升, 但是小试中也发现, 上升到一定浓度之后, 硫磷含量将趋于稳定。生产实际中, 部分废水被电石渣和上清液带出, 因此可以推测, 即便循环水中会出现硫磷积聚, 也应该是一个相对缓慢的过程, 可以通过定期检测和废次氯酸钠废水回用量的调整来控制杂质含量。

2.2.3 清净次氯酸钠p H值调整

电石质量存在着一定的偏差, 硫磷含量有一定程度的波动, 也因此会造成废次氯酸钠溶液p H值变化, 增加了回用水p H值的控制难度。而乙炔清净的效果和清净液p H值有很大的关系, p H过低, 清净效果好, 但是反应过于剧烈, 且次氯酸容易在酸性条件下分解生成游离氯, 有爆炸危险。升高p H值, 反应效果下降, 相应的安全性也随之改善。因此必然存在一个最佳p H值范围, 根据小试结果, 认为p H=6.5-7.2之间效果比较显著, 兼顾安全性和脱除效果。

3 结语

本次研究提出的清净废水回用工艺有着投资较低、废水回用率高、工艺简单等优势, 项目回收效益高, 有着长效的经济效益和环保效益, 值得相关研究人员的学习和借鉴。

参考文献

[1]付汉卿, 袁军丽, 陈国君, 刘俊岐, 刘卫涛.电石法PVC树脂生产中乙炔清净废水回用工艺[J].聚氯乙烯, 2014 (07) .

[2]崔小明.我国电石法聚氯乙烯生产技术新进展[J].江苏氯碱, 2014 (02) .

[3]薛之化.我国PVC生产技术创新 (待续) [J].聚氯乙烯, 2013 (03) .

[4]高旭东.电石路线氯乙烯生产技术新进展[J].聚氯乙烯, 2014 (09) .

电石法PVC树脂 篇2

各方作出积极努力防治工作取得进展

汞污染防治对我国而言是一件大事, 受到了各方的广泛关注。环保部、各地环保厅局、中国石油和化学工业联合会和中国氯碱工业协会在加大宣传、政策研究、加强服务、参与谈判等方面开展了一系列工作。

首先是环保部高度重视。近年来, 环保部结合汞公约谈判进程, 并按照国务院关于重金属污染防治工作统一部署, 逐步推进汞污染防治的各项工作, 相关政策措施逐步出台。尤其是对于用汞大户的电石法PVC行业, 环保部于2011年印发了《关于加强电石法生产聚氯乙烯及相关行业汞污染防治工作的通知》, 明确了汞污染防治管理要求, 并就落实情况于2012年开展了有针对性的专项检查。

其次是中国石油和化学工业联合会积极配合。据联合会副会长周竹叶介绍, 自2010年新疆汞污染防治现场经验交流会以来, 石化联合会紧紧围绕国家提出的加强重金属污染防治各项要求, 进一步加强工作力度, 积极配合环保部等政府部门做好决策部署的贯彻落实, 开展了一系列行之有效的工作。

近几年, 联合会先后组织召开了汞污染防治工作座谈会、现场经验交流会和西部地区汞污染防治工作座谈会等专题性工作会议, 使汞污染防治工作实现了由重点突破到全面推进的转变。

在加大宣传力度, 提高企业认识的同时, 联合会和氯碱协会共同成立了汞污染防治工作领导小组和专家组, 为汞污染防治工作提供了组织保障。

更为重要的是政策保障。联合会与氯碱协会配合环保部、工信部等部门加强政策研究, 制定并出台了一系列汞污染防治政策和标准。

在政策研究方面, 他们配合环保部研究制定了《关于加强电石法生产聚氯乙烯及相关行业汞污染防治工作的通知》, 围绕全面推广低汞触媒、严格环境管理制度、增强政策支持力度等五方面提出了一揽子政策要求, 成为加强汞污染防治工作的指导性文件;配合工信部编制了《电石法聚氯乙烯行业汞污染防治方案》和清洁生产技术推行方案, 提出了汞污染防治工作思路、主要任务等。

在规划编制和标准制定方面, 联合会和氯碱协会编制了《电石法聚氯乙烯行业汞污染防治规划》并报送环保部, 保证了国家规划与行业规划的衔接;并下大力气编制了《氯乙烯合成用低汞触媒》标准并推动工信部发布, 目前正全面组织升级为国家标准, 为规范低汞触媒生产、提高触媒质量提供技术支撑。

此外, 联合会和氯碱协会针对有些企业反映低汞触媒使用效果不理想的问题, 进行充分调研, 提出工作建议, 加大对企业服务力度。近日, 在电石法聚氯乙烯行业汞污染防治现场经验交流会暨2013年度氯碱行业环保工作年会上, 他们组织业内专家编制的《低汞触媒应用指导手册》正式发布。“这是针对各重点企业在使用低汞触媒过程中遇到的共性问题, 提出的条件要求和积累的处理办法的归纳和提炼, 可以对企业正确应用低汞触媒给予指导。同时, 为有效解决低汞触媒产品质量问题, 我们正在积极搭建检测平台, 目前第三方检测机构检测实验室已经建立, 并获得了资质认证, 这将为下一步更好地提高低汞触媒质量打下基础。”中国氯碱工业协会副理事长兼秘书长张文雷表示。

监管服务不断加强履约意识逐步提高

环保部环发[2011]4号文已经明确要求, 到2015年底前, 电石法聚氯乙烯生产企业要全部使用低汞触媒;国家发改委2011版产业结构调整指导目录中明确规定, 2015年后, 生产高汞触媒和使用高汞触媒生产聚氯乙烯的装置均为淘汰类。应该说, 电石法聚氯乙烯全面使用低汞触媒已经进入倒计时。

对此, 中国石化联合会会长李勇武强调, 大力推进使用低汞触媒, 不断减少汞使用量, 加强汞污染防治, 既是行业加快转型升级的必然要求, 也是提高行业安全环保水平, 履行国际汞公约义务的紧迫要求。今后要将改造存量、控制增量;立足当前、兼顾长远;边减量、边回收以及行业自律、政策监管等四大原则贯穿汞污染防治全过程, 立争到2015年全面完成汞污染防治各项目标。

周竹叶也谈到, 今后的重点工作:一方面要做好数据统计, 建立低汞触媒生产企业产量、销售申报制度, 以及电石法PVC企业使用情况申报制度, 为行业决策提供支持。同时, 研究制定单位电石法PVC产品汞消耗指标评价体系, 为企业用汞实施配额制提供可行性依据。

另一方面要加强标准制定。要以现有低汞触媒标准为基础, 积极推进国家标准的立项工作。此外, 还要做好监督检查。

环境保护部污染防治司副司长李蕾谈到, 环保部将再次强调三点要求:第一, 时限和技术要求不放松。一方面是低汞触媒替代高汞触媒必须通过“改造存量、控制增量”来实现, 确保2015年底前, 低汞触媒使用率达到100%, 高汞触媒全部淘汰, 新投产企业的所有装置在装填触媒时必须全部使用低汞触媒;另一方面要研究汞的转化和流失途径, 减少向环境中排放。

第二, 监管执法不手软。各地环保部门要严格环评审批手续, 禁止新、改、扩建项目使用高汞触媒;要掌握汞流向, 严格杜绝汞污染物超标排放;加强对含汞废物管理, 杜绝含汞废物非法转移和非法处置;严格执行危险废物转移联单制度, 避免因贮存和运输不当导致汞的流失和释放。

第三, 完善相关基础工作。建立健全相关管理制度, 实施全面监控, 严格防范非法生产、使用、排放和无序流动;建立信息更新和报告制度, 完善汞污染防治信息收集机制, 动态掌握包括电石法PVC生产以及上下游行业在内的各涉汞行业信息;制定和实施地方汞污染防治方案, 开展地方汞污染防治成效评估。

笔者了解到, 近一年多来, 随着新疆天业、山东新龙、宜宾天原、中泰化学、河北盛华公司等重点氯碱企业在低汞触媒研发和生产领域强势加入, 大大提高低汞触媒市场供应能力, 提升了产品质量, 提高了服务水平。其中, 新疆天业集团百万吨级PVC装置已全部实现低汞化, 每年减少汞用量70吨。同时, 他们利用研发和技术优势, 积极为行业内企业提供汞污染防治综合解决方案;中泰化学公司等一大批企业正在加快推进低汞触媒的100%替代应用工作;山东新龙集团组建了氯乙烯合成及低汞触媒使用技术服务队伍, 常驻企业提供现场指导。这些都为低汞触媒下一步在行业的全面推广应用打下坚实基础。

“从目前到2015年底100%应用低汞触媒虽然只有2年多的时间, 但只要有政府的高度重视, 协会的大力配合和企业的积极参与, 这个目标是能够实现的。”一位内业专家充满信心地说。

质量使用问题犹在污染防治不容乐观

据了解, 在政府部门的大力支持、石化联合会的统一部署和行业的共同努力下, 近几年全行业低汞触媒应用推广工作取得了一定进展, 行业对应用低汞触媒的理解认识和实践也在不断深化。

然而, 不可否认的是, 当前汞污染防治工作还存在诸多问题。

李蕾谈到, 环保部在2012年开展的汞污染防治专项检查中发现了一些问题。一是低汞触媒应用比例较低。目前企业低汞触媒的使用比例仅为20%左右, 其中还包括与低汞触媒产品标准不符的汞触媒, 与全部替代仍有很大差距。二是先进技术应用比例不高。三是汞流失量大, 去向不明。其中有20%的含汞废物为堆存状态, 未得到及时处理;许多含汞废物未交付给有资质的单位处置, 污染隐患极大。

周竹叶也表示, 目前一些企业为了蝇头小利而忽视汞污染防治的重要性, 成为低汞触媒推广的阻力之一。

而伪劣低汞触媒产品扰乱市场秩序的现状也急需扭转。据了解, 目前市场上流通的汞触媒, 还有相当一批借低汞触媒名义进行销售的“伪劣低汞触媒”, 其氯化汞含量在7%~9%。伪劣低汞触媒的负面影响也在很大程度上阻碍了符合标准低汞触媒的推广, 并为PVC生产企业所诟病。此外, 汞触媒作为高毒、高风险危险化学品, 国家尚未制定严格的环境准入条件, 准入门槛低、企业规模小、环境风险隐患突出。

周竹叶强调, 国家有关政策执行和监管力度也需进一步加强。环保部2011年发布的《关于加强电石法生产聚氯乙烯及相关行业汞污染防治工作的通知》中明确提出“新、改、扩建的电石法PVC项目必须全部使用低汞触媒, 现在电石法PVC生产装置在未完成低汞触媒替代高汞触媒前不得改、扩建”等要求。但从目前情况看, 执行力度还不够。这两年新扩建电石法PVC装置能力已超过300万吨/年, 但绝大部分装置并未全部使用低汞触媒。而部分现有企业高汞触媒淘汰进度缓慢, 很多地区尚未制定高汞触媒淘汰计划。

另外, 废汞触媒回收企业布局、技术和管理尚需优化。

目前, 电石法PVC企业主要分布在西北部, 而含汞废物回收企业主要集中在贵州, 运输半径过大, 加之废汞触媒运输及储存过程环境风险较大, 急需在西北部建设汞触媒生产回收一体化企业, 并加强对回收企业的管理。

电石法PVC树脂 篇3

PVC树脂是世界第二大通用树脂,中国是全球PVC树脂的第一大生产国,也是消费量最大的国家。2008年,中国PVC树脂总产量为881.7万吨[1],其中电石法产量约占75%。电石法消耗大量的原盐、电石、鲜水、汞触媒和电力,并产生大量盐泥、电石渣、含汞废水等具有较大危害的废弃物。盐泥的任意堆放和投弃,会污染土壤和水体,对环境造成严重污染;电石渣是电石水解反应的副产品,含有大量的Ca(OH)2,具有很强的碱性,并含有较高的硫化物,对土壤、水质的破坏很大;含汞废水的排放对人类和环境都会造成很大的危害。如何解决电石法PVC树脂工业带来的资源、环境和生态问题,成为各国学术界和企业界需要解决的重大问题。

面对电石法PVC工业带来的资源、环境和生态问题,中国企业采用各种各样的方式实施循环经济,很多电石法PVC企业寻求与其它企业进行副产物和废弃物的交换利用,形成工业共生网络,试图降低能源的消耗,提高资源的利用效率,提高固体废弃物、废水和废气的循环使用。

工业共生网络是工业企业模仿生态学,在企业之间直接进行副产品和废弃物的交换与利用而形成的互利关系,目的是为了提高经济效益、环境效益和社会效益。目前工业共生网络模型主要有主导型、平等型、混合型和虚拟型四种。

1 中国电石法PVC工业共生网络模型案例分析

1.1 主导型工业共生网络案例分析

主导型工业共生网络是最基本和最为广泛存在的一种模型。这种工业共生网络以一家大型企业为核心,许多中小型企业分别围绕这个核心企业进行运作,从而形成工业共生网络。在电石法PVC工业中,这种模型主要表现以电石法PVC企业为核心企业,带动相关企业的发展。

例如河北某电石法PVC化工园区以每年30万吨烧碱和30万吨电石法PVC树脂的工厂为核心,配备小型火力发电厂、次氯酸厂、污水处理厂、有机氯厂和水泥厂。在图1中的电石法PVC工业共生网络中:(1)火电厂的蒸汽用于电石法PVC企业的烧碱干燥和VCM聚合工艺;(2)副产物液氯用于有机氯产品的生产;(3)废弃物电石渣和盐泥用于制水泥;(4)氯水用于制备次氯酸。

中国大多数中小型电石法PVC企业受资金、资源等的约束,在实施循环经济过程中,逐步形成了主导型工业共生网络模型。这种模型主要是以电石法PVC企业为核心,附属企业综合利用盐泥、电石渣、液氯等副产物和废弃物而形成的工业共生网络。并且在这种模型里,电石法PVC企业没有以其它企业的副产品或废弃物为原料,但是附属企业对电石法PVC企业依赖性非常强,易受电石法PVC企业的影响。

1.2 平等型工业共生网络案例分析

平等型工业共生网络是指网络上各个结点企业处于对等的地位,通过各结点之间(物质、信息、资金和人才)的相互交流,而形成工业共生网络,整个网络通过自我调节以维持各组织的运行[2]。在这种模型里,电石法PVC树脂企业与各种资源开采企业处于平等的地位。

例如,中国安徽省资源丰富,其中煤炭储藏量居中国第七位;石灰岩保有储量居中国第二位;安徽省东兴盐矿是华东地区最大的盐矿之一,拥有储量17.58亿吨。这为安徽省发展盐化工、电石法PVC产业提供了必要的资源条件[3]。安徽省淮北矿业公司规划建设100万吨PVC项目,利用安徽省丰富价廉的煤、石灰石和岩盐资源,发展盐化工联产PVC(图2),并用电石渣制取高标号的水泥,使煤资源和石灰石资源得到充分的利用。

在电石法PVC平等型工业共生网络模型中,(1)电石法PVC厂使用热电厂的副产物蒸汽;(2)废弃物电石渣用于水泥的生产。由于淮北地区拥有丰富的自然资源,电石法PVC企业可以选择与不同的资源开采类企业进行合作,而资源开采类企业也可以把资源出售给其它企业。因此在网络上的五个主要的企业,它们处于平等的地位,互相依赖。

在中国电石法PVC树脂工业中,这么模式并不常见,一般是资源类企业发展电石PVC工业的过渡阶段。

1.3 混合型工业共生网络案例分析

电石法PVC工业主导型和平等型工业共生网络是两种极端形式,前者过于依赖于某一企业,而后者过于松散,它们无法成为主要的工业共生网络。混合型工业共生网络介于主导型和平等型之间。电石法PVC工业混合型共生网络拥有主导型和平等型两种模型的特点,网络上既有主导的核心企业,也存在多个企业之间的平等合作。

例如,中平能化集团是中国国有特大型集团,拥有平煤股份和神马实业两家上市公司。中平能化集团依托河南省平顶山地区的区位优势和丰富的煤、岩盐、水等资源优势[4],发展煤、盐、化工产业,实现煤炭采选、尼龙化工、煤焦化工、煤盐化工、煤电五大支柱产业群和现代物流、高新技术、建工建材、机电装备四个辅助产业群协同发展[5]。其中与电石法PVC工业相关的共生网络见图3,电石法PVC厂主要生产PVC树脂,副产品烧碱、氢气、氯气,并产生电石渣、电石炉尾气;煤炭开采厂、盐卤开采厂和石灰石开采厂分别为该电石法PVC工业提供煤炭、卤水和石灰石等原材料。

图3中的工业共生关系有:(1)电石法PVC厂电石炉产生的尾气用作热电厂的锅炉燃料;(2)电石法PVC厂使用热电厂提供的蒸汽,节约了能源;(3)有机氯厂利用副产物液氯料生产高附加值的有机氯产品;(4)尼龙厂把副产物氢气作为主要原材料,大力发展尼龙产业;(5)保险粉厂利用煤化工产生的副产物硫磺,并利用电石法PVC厂的副产物烧碱,生产保险粉;(6)电石渣和粉煤灰被水泥厂有效利用。

在图3模型中,电石法PVC厂与煤化工厂、资源开采厂处于核心地位,并且各自都延伸出附属企业,因此该模型为混合型工业共生网络。在中国,这种模式比较常见。这种类型的企业集中在河南、内蒙古、新疆等煤炭、石灰石和盐矿丰富的地区。

1.4 虚拟型工业共生网络案例分析

虚拟型工业共生网络突破了传统的固定地理界限和具体的实物交流,借助于现代信息技术手段,用信息流建立工业共生网络上企业的开放式动态联盟,组建和运营的动力来自多样化、柔性化的市场需求,以市场价值的实现作为目标。电石法PVC工业虚拟型工业共生网络主要表现在电石法PVC企业与跨区域的企业进行副产物和废弃物的交换使用。例如甘肃白银市处于中国西北地区,于2008年被列入中国首批典型资源枯竭转型城市。由于矿产资源逐渐减少,城市转型是白银市面临的重大问题。白银市规划以建设十万吨TDI和十万吨电石法PVC为核心,发展精细化工,推动银光公司和聚银公司实现转型[6]。

在工业共生网络(图4)中,北方三泰化工规划建设20万t/a烧碱、24万t/a的PVC项目,主要产品为PVC树脂,副产物氢气、氯气和烧碱;银光聚银公司主要产品为TDI(甲苯二异氰酸酯),副产物氯化氢和含氯化氢尾气;甘肃稀土集团主要提取稀土,产生氯化铵残液;以上企业均位于中科院白银高技术产业园。兰州石化为银光聚银公司提高甲苯,公司位于兰州市;靖远煤业位于平川市;靖远电厂为电石法PVC工业提供电力和蒸汽,位于靖远市[7]。

工业共生关系有:(1)银光聚银公司利用北方三泰化工副产物H2与兰州石化的副产物甲苯进行氢化反应,生成甲苯二胺;(2)银光聚银公司利用北方三泰化工副产物Cl2与来自焦化厂的副产物CO生成光气,然后利用光气与甲苯二胺生产甲苯二异氰酸酯(TDI);(3)北方三泰化工利用银光聚银公司的副产物氯化氢与VCM单体生成PVC树脂;(4)甘肃稀土集团利用北方三泰化工的副产物烧碱和银光聚银公司的副产物氯化氢进行稀土工业的生产;(5)北方三泰化工利用银光聚银公司的尾气和自身的副产物烧碱生成NaCl,生成NaCl可以在北方三泰化工电解单元反复使用,节约了原盐的使用;(6)水泥厂利用电石渣和盐泥生成水泥。

虚拟型工业共生网络模型实现了兰州市、中科院白银高技术产业园、靖远市和平川区四个区域的甲苯、一氧化碳、氢气、氯化氢、蒸汽等副产物和氯化氢尾气、电石渣、氯化铵等废弃物的交换使用,形成一个跨四个区域的虚拟共生网络。

2 中国电石法PVC工业共生网络模型案例比较

对上述主导型、平等型、混合型和虚拟型工业共生网络模型的主要特点、优缺点、适用性、资源节约、副产物利用、废弃物处理等方面进行比较见表1。

从表1中可以看出主导型、平等型、混合型和虚拟型四种共生网络模型都利用了电厂的副产物热蒸汽,有效的节约了原煤资源,并且这四种模型都对盐泥和电石渣进行了妥当处理,减少了废弃物的堆放和填埋处理。对于副产品氢气和氯气的处理方面,河北某电石法PVC企业发展小规模的有机氯产品;中平能化集团主要用氢气大规模发展尼龙业,并用氯气发展大规模有机氯产品;白银地区利用氢气和氯气发展TDI产品,实现氢气和氯气的循环使用。因此,可以看出这四种模型在资源节约、副产物利用、废弃物处理方面都取得了较好的效果,产生了经济效益、社会效益和环境效益。

这四种模型的适用范围不一样。主导型主要是中小型电石法PVC企业实施循环经济的“无奈”选择,这是因为它们没有煤、原盐、电石等资源的开采权,并且没有足够的资金进行液氯精细化工产品的拓展,形成的共生网络很大程度上是为了满足政府和公众对环境保护的要求。淮北矿业电石法PVC工业和中平能化电石法PVC工业相比可以看出,淮北矿业电石法PVC工业处于起步阶段,共生关系数量不多,在未来的发展中,需要向混合型工业共生网络模型发展。中国很多电石法PVC企业严重依赖煤、原盐和石灰石资源,特别是西北地区电石法PVC企业,如新疆天业集团、宁夏英力特等,当资源枯竭时,就会面临甘肃白银地区工业与城市转型的问题。为了避免这样的问题,中国企业应该继续对电石法PVC工业的发展进行深入研究,构建新的共生网络,从而提高资源利用率,减少废弃物的产生和排放。

3 未来研究

电石法工业共生网络模型的共生效益的定量分析和工业共生网络企业的选择问题是未来的重要研究课题。本文讨论了电石法工业共生网络模型利用副产物和废弃物的各种途径,没有从定量的角度对四种模型产生的经济、社会和环境效益进行比较;另外,电石法PVC树脂工业产生的副产物和废弃物利用的途径有很多种,这使得企业拥有选择不同类型的共生网络企业的权力,因此如何选择共生网络企业也将成为未来的另一个研究课题。

摘要：由于电石法生产PVC树脂(Polyvinyl chloride)的能源和资源消耗量大,并产生大量具有较大危害的废弃物,带来资源、环境和生态问题,所以中国很多电石法PVC企业寻求与其它企业进行副产品和废弃物的交换利用,形成工业共生网络,以解决资源、环境和生态问题。本文结合工业共生网络在中国电石法PVC树脂工业中的应用实践,构建了中国电石法PVC树脂工业四种工业共生网络模型:主导型、平等型、混合型和虚拟型,分析与比较了各自模型的主要特点、优缺点、适用性、资源节约、副产物利用、废弃物处理等,并提出了这四种模型的适用范围和发展方向。

关键词：案例分析与比较,电石法PVC树脂,工业共生,共生网络模型

参考文献

[1]江苏氯碱工业协会专家委员会调研组.电石法与乙烯法PVC生产方式在山东及江苏地区发展前景探讨[J].江苏氯碱,2009,(4):15.

[2]赵涛,徐凤君.循环经济概论[M].天津,天津大学出版社,2008:119-125.

[3]安徽省科技咨询中心.淮北矿业(集团)有限责任公司100万t/a PVC及其配套工程环境影响报告书简写本,2006.

[4]周贤国,刘向阳.煤盐联合发展氯碱循环经济[J].氯碱工业,2007,(7):6-8.

[5]任连保,周贤国,马欢,侯欲晓.氯碱企业构建循环经济发展模式的探讨[J].氯碱工业,2006,(7):7-10.

[6]魏秀鸿.白银市发展循环经济的实践与探索[J].中国经贸导刊,2006,(24):31-32.

电石法PVC树脂 篇4

在PVC生产的过程当中, 通常采用平均聚合度表示PVC树脂脂的的分分子子量量, , PPVVCC加加工工的的质质量量与与其其分分子子量量之之间间有有着着十十分分密密切切的的联联系系。。

1.1 影响PVC树脂分子量及其分布的因素

聚合分子量作为表现聚合物性能的一项重要指标, 对于分子量的影响因素主要包括聚合温度以及链转移剂。一方面, 聚合温度。不同的分子量之间所对应的聚合温度也存在着一定的差异, 相对来说, 如果一个分子量其自身所对应的聚合温度在±0.2℃的范围之内变化波动, 对树脂分子量不会产生影响。但是, 假如反应温度在发生反应切换的2.5h, 波动范围处于±0.5℃之上就会发生树脂转型的现象, 对PVC树脂的质量造成一定的影响;另一方面, 链转移剂。当PVC生产的过程中采用电石法工艺之时, 当作链转移剂的助剂十分多, 在这些助剂中对于PVC树脂分子量造成较大影响的有乙炔、乙醛等。其中, 乙炔与引发剂游离基、单体游离基或者是链游离基之间会发生链转移反应, 乙炔当中含有 π 键, 再加上氢原子又表现得十分活跃, 这就使得乙炔不仅仅可以喝游离基进行加成, 又能够和氢原子发生转移反应, 这种类型的转移反应速率相较于单体来说较高, 但是生产游离基中的活性较低, 这就使得PVC的聚合度较低, 影响聚合的速率[1]。

1.2 解决方式

一方面, 需要尽可能的防止出现在发生反应2.5h之后对循环水系统阀进行处理, 避免出现校正釜温的行为, 一旦自动控制出现不灵敏的现象, 可以及时的切换到手动控制当中;另一方面, 需要严格控制好高、低沸物的含量, 如果当氯乙烯精馏塔发生故障, 乙炔或者乙醛等高沸物自身的质量分数高于0.1%之时, 可以把这一部分的单体单独放置在1个储槽当中, 进而渐渐的融入到聚合釜当中进行聚合。同时, 当乙炔或者乙醛等高沸物自身的质量分数少于0.1%之时, 可以根据实际的质量分数有针对性的采用梯度控制法合理的设定好釜温, 确保其自身的分子量能够处在可控范围之内。

2 改善树脂的颗粒形态

PVC树脂的颗粒结构对于树脂加工之后的性能有着较大的影响, 随着PVC树脂应用范围的扩展, 对树脂颗粒形态的要求越来越高, 因此, 需要逐渐改善树脂的颗粒形态, 满足市场的需求。

2.1 PVC树脂颗粒形态、表观密度以及吸油率的影响因素

一方面, 聚合釜搅拌。VC悬浮聚合之时, 釜内的物料处在湍流的状态, 冷搅拌预分散阶段, 单体液滴在水中会受到两种作用力的影响, 其一是将、避免液滴聚并的湍流作用力, 其二是将液滴聚拢的分散内聚力, 其中湍流作用力可以分为湍流惯性力以及剪切力, 而分散内聚力可以分为界面张力、以及液滴之间的凝聚力等, 这些作用力都会对PVC树脂的质量造成相应的影响。而搅拌则可以从宏观以及微观两个角度对树脂的颗粒性造成影响[2];另一方面, 分散剂。在搅拌功能条件固定之时, 分散剂的种类、性质及其使用量都能够影响到树脂的质量, 一般来说, 在聚合当中, 分散剂能够对宏观以及微观的颗粒造成影响。其中分散剂的作用主要可以分为两种, 其一是降低单体和水界面之间的张力, 以便于能够确保VCM的分散, 其二是加强对液滴或者是颗粒的保护, 降低聚并现象的出现。随着分散剂使用量的不断增加, 就会使得水和VCM相互之间的界面张力下降, 致使VCM液滴更加的分散, PVC树脂颗粒的粒径也愈加的小, 使得分散剂保护作用变强, 最终使得PVC颗粒变得更加的紧密, 孔隙减小, 颗粒聚并比较难, 容易形成“单细胞”的树脂。然而, 单一的分散剂很难能够同时满足以上两方面的要求, 因此, 需要采用PVA与HPMC复合分散剂, 这主要是由于PVA本身有着十分强的保胶能力, 能够提升树脂的表观密度, 但是黏釜的现象十分严重, 而HPMC本身具有较强的分散性能, 能够提升树脂颗粒的孔隙率以及增强增塑剂的吸油性能, 其缺点在于树脂表观的密度较低, 因此, 在实际使用的过程当中, 需要将两者结合使用。

2.2 解决方式

针对于搅拌对于PVC树脂质量的影响, 部分企业逐渐从国外引进了较为先进的127立方米的大釜, 并安装有变频装置, 使得PVC树脂生产中的不同阶段都能够使用相应的频率, 确保所生产出来的PVC树脂能够具有高表观密度, 且吸油率也较为适中。还有部分公司通过对搅拌桨尺寸大小的改善, 在确保分散剂种类以及用量不发生变化的前提条件之下, 30立方米聚合釜使用3层桨叶相互垂直安装的方式, 提升了PVC树脂生产的质量。从经过加水之后的涡流来看, 搅拌的强度越高, 颗粒聚并的现象也愈加的严重, 最终所生产出来的产品表观密度往往在0.53~0.54g/m L, 吸油率则在25%~26%之间, 一旦再次增加分散剂的数量就会出现粗料的现象, 因此, 改变原有搅拌桨叶的安装方式, 采用3层平行安装的方式, 在配方相同的前提之下, 生产出来的树脂产品其自身的表观密度能够达到0.55~0.58g/m L, 吸油率则在20%~22%之间, 效果更加的明显[3]。

3 结语

综上所述, 在PVC树脂生产的过程当中, 相关企业需要根据在电石法工艺应用中所出现的实际问题, 有针对性的采取切实可行的策略, 不断提高PVC的质量, 更好地符合市场发展的相关需求, 促进PVC生产技术的提升。

摘要：随着社会经济的发展, PVC材料起到的作用愈加的突出, 在进行PVC材料生产的过程当中, 主要有石油法以及电石法两种, 其中电石法相对来说成本较低, 在PVC生产中得到了广泛的应用, 但是在实际的生产过程当中, 电石法工艺时常会影响到PVC的质量。本文从电石法工艺中影响PVC质量的相关因素着手, 探究电石法工艺应用中提高PVC质量的处理措施。

关键词：电石法,PVC质量,因素,措施

参考文献

[1]周军.中国电石法聚氯乙烯发展的深度思考[J].中国氯碱, 2013, (4) :1-4.

[2]张新力.中国电石法聚氯乙烯的发展与挑战[J].中国氯碱, 2010, (2) :1-3.