蘇警鐘，李魯黔，王之雪

（青島海晶化工集團(tuán)有限公司，山東 青島 266042）

1 聚氯乙烯生產(chǎn)成本分析和降耗措施

1.1 成本分析

由于中國(guó)乙烯資源匱乏，且主要集中在幾個(gè)大型企業(yè)，氧氯化裝置投資高等原因，中小企業(yè)發(fā)展乙烯法生產(chǎn)PVC受到較大制約，而西部地區(qū)擁有豐富的煤炭資源和能源優(yōu)勢(shì)，電石原料易得，為電石法創(chuàng)造了極大的發(fā)展空間。這也是電石法PVC占中國(guó)PVC市場(chǎng)半壁江山的原因所在。就目前聚氯乙烯行業(yè)現(xiàn)狀看，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)存在生產(chǎn)技術(shù)較為落后、低端產(chǎn)品所占比例較高等劣勢(shì)，但也存在成本相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)。因此，國(guó)內(nèi)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)主要表現(xiàn)在電石法企業(yè)成本方面的博弈，要想取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，必須對(duì)成本構(gòu)成情況進(jìn)行分析。

在電石法生產(chǎn)PVC的原料成本組成中，電石成本占主導(dǎo)地位，為60%～70%，其次是氯氣和氫氣的消耗，占10%～20%。影響成本各因素與占總額的比例見表1。

由表1可以看出，在電石法PVC成本構(gòu)成中，電石、氯化氫和制造成本3部分所占比例達(dá)到80%～90%，其他成本所占比例較小。

表1 國(guó)內(nèi)電石法PVC成本情況 元/t，%

1.2 降耗措施

1.2.1 降低電石消耗的措施

生產(chǎn)1 000 kg聚氯乙烯樹脂，理論消耗電石1 272 kg。但是，在生產(chǎn)過程中，存在跑、冒、滴、漏和工藝缺陷，因此，不可避免地產(chǎn)生電石損耗。目前，由于各企業(yè)的管理水平、工藝技術(shù)水平不同，電石消耗也各不相同，一般為1 400～1 600 kg/t PVC。

（1）采購高性價(jià)比的電石。該集團(tuán)在運(yùn)輸成本方面沒有優(yōu)勢(shì)可言，由于遠(yuǎn)離電石廠家，環(huán)境空氣濕度較大，電石在貯運(yùn)和使用過程中粉化現(xiàn)象嚴(yán)重，粉末率比西部地區(qū)高1%～2%，電石消耗提高12～30 kg/t PVC，只能通過縮短存放時(shí)間，加強(qiáng)管理來解決。雖然按照發(fā)氣量來衡量?jī)r(jià)格，但限于測(cè)量方法的局限性，發(fā)氣量往往不能反映出粉末量、矽鐵含量等影響發(fā)氣能力的因素。在無法降低運(yùn)輸成本的情況下，仍然應(yīng)盡量采購高發(fā)氣量的電石，以降低成本。

（2）減少乙炔損失。該集團(tuán)控制發(fā)生溫度為85～ 90℃，冷卻塔、清凈塔、水封等廢液均回收到發(fā)生器循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了密閉循環(huán)，減少了乙炔的溶解損失，同時(shí)盡量減少排渣次數(shù)。目前，該集團(tuán)共有6臺(tái)發(fā)生器，以8 000 m3/h乙炔流量計(jì)，平均每臺(tái)發(fā)生器每班次最多排渣2次。

（3）變壓吸附回收氯乙烯。從分餾崗位低沸塔頂分離出的氣體經(jīng)尾氣冷凝器冷凝后，其放空氣體中仍夾帶有約10%的氯乙烯，如果這部分氯乙烯被放空，會(huì)造成氯乙烯的浪費(fèi)，且污染環(huán)境，還會(huì)對(duì)安全生產(chǎn)造成一定威脅。目前，國(guó)內(nèi)常用的吸附工藝有活性炭吸附真空解吸或蒸汽正壓解吸工藝、膜法有機(jī)蒸氣回收法、活性炭纖維吸附法、變壓吸附法回收工藝等，回收氯乙烯的效果有所差別，其中，變壓吸附法氯乙烯回收率可達(dá)98%以上，放空氣體中的氯乙烯體積分?jǐn)?shù)一般可達(dá)0.2%以下[2]，是目前國(guó)內(nèi)最流行的工藝。2006年6月，該集團(tuán)投資240萬元建成變壓吸附回收裝置，經(jīng)分析，尾氣排空乙炔和氯乙烯含量為零，乙炔和氯乙烯全部回收，從而降低了電石的消耗。

（4）采用密閉式投料等工藝。45 m3聚合釜單臺(tái)設(shè)計(jì)能力為1萬t/a，是依開蓋操作條件、10 h生產(chǎn)周期計(jì)算的，采用快開人孔是為了開蓋迅速，縮短人孔蓋啟、閉等輔助時(shí)間。采用密閉式投料工藝，在縮短聚合周期的同時(shí)，減少了氯乙烯損失。同時(shí)，通過提高樹脂的疏松性，使其中的殘留單體順利脫除。采用密閉式投料工藝后，若能夠進(jìn)一步開發(fā)等溫水入料、冷凍水循環(huán)冷卻工藝，聚合周期可縮短到5.0～6.0 h，單臺(tái)設(shè)計(jì)能力可達(dá)1.7～2.0萬t/a。在降低電石損耗的同時(shí)，大大降低生產(chǎn)成本。

（5）塔式汽提回收殘留VC氣體。汽提分為釜式汽提和塔式汽提2種工藝。該集團(tuán)采用塔式汽提工藝，可回收VC 3.6 kg/t PVC，VC按5 000元/t計(jì)算，生產(chǎn)1 t PVC，可降低生產(chǎn)成本18元。由于殘留VC氣體回收徹底，海晶牌PVC被確定為食品級(jí)聚氯乙烯，為企業(yè)贏得了效益。

1.2.2 降低氯化氫消耗的措施

（1）廢酸脫吸回收氯化氫。該集團(tuán)采用傳統(tǒng)的合成法生產(chǎn)氯化氫，要求其純度不得低于94%，同時(shí)，采用廢酸脫吸工藝，將混合脫水、轉(zhuǎn)化后脫酸、各放酸口收集的濃酸進(jìn)行脫吸處理，回收高純度氯化氫進(jìn)行循環(huán)利用，同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了水洗系統(tǒng)的密閉循環(huán)，不僅減少了排放損失，也減少了對(duì)環(huán)境的污染。

（2）增添氯化氫倒吸裝置。在氯乙烯合成的過程中，需要定期抽翻觸媒，由于轉(zhuǎn)化器破損或在檢修維護(hù)等過程中，會(huì)有大量氯化氫排出，不僅不利于環(huán)保更增加消耗。2009年6月，該集團(tuán)經(jīng)過技改，增添氯化氫倒吸裝置，將在年度大修、局部檢修和轉(zhuǎn)化器抽翻過程中所排放的氯化氫氣體，進(jìn)行倒抽排氣回收，不僅降低了成本也提高了工作效率。

2 安全環(huán)保、連鎖保障

安全環(huán)保是企業(yè)的命脈，也是最大的隱藏資本和效益體現(xiàn)。自2002年至今，該集團(tuán)投資60萬元，建成有毒有害氣體監(jiān)控系統(tǒng)，使所布設(shè)的49個(gè)監(jiān)控點(diǎn)隨時(shí)隨地監(jiān)控空氣中有毒有害氣體濃度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理安全隱患。2005年，對(duì)新上的2臺(tái)鍋爐安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣中二氧化硫、煙塵、氮氧化物等的24 h在線監(jiān)測(cè)，并實(shí)現(xiàn)與青島市環(huán)保局聯(lián)網(wǎng)。2005年，又投資70萬元，建成企業(yè)性視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)企業(yè)五十多處關(guān)鍵部位進(jìn)行視頻監(jiān)控和錄像。

從操作、安全、設(shè)備維護(hù)、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面可以提出很多連鎖。連鎖分工藝連鎖和電氣連鎖，工藝連鎖又分一級(jí)連鎖與二級(jí)連鎖，一級(jí)連鎖直接控制合成、乙炔的緊急停車；二級(jí)連鎖指不直接導(dǎo)致開停車的連鎖。在電石法聚氯乙烯生產(chǎn)中，氯乙烯合成是重中之重，該集團(tuán)在此單元設(shè)立連鎖最多，而且全部為一級(jí)連鎖，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)、避免了人為操作滯后的弊端。同時(shí)，該集團(tuán)將各種指標(biāo)進(jìn)行分類，對(duì)影響質(zhì)量和安全的重要指標(biāo)定為A類，并在DCS對(duì)所有A類指標(biāo)設(shè)立報(bào)警，保證了安全生產(chǎn)。

該集團(tuán)實(shí)行安全工作首長(zhǎng)責(zé)任制，各部門領(lǐng)導(dǎo)與公司簽定安全責(zé)任書；設(shè)定部門專職安全員；針對(duì)各種突發(fā)情況，編寫了應(yīng)急處置方案；建立中央控制室，實(shí)現(xiàn)DCS聯(lián)網(wǎng)；每年進(jìn)行全方位的應(yīng)急演練和安全培訓(xùn)。有了一定的投資和管理制度后，在企業(yè)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn) “人人皆是安全員”，“月月皆是安全月”的狀態(tài)，使安全成為習(xí)慣，也成為企業(yè)文化。

3 節(jié)能減排、循環(huán)利用

3.1 電石泥渣漿分離回收

電石泥是電石法聚氯乙烯生產(chǎn)的產(chǎn)物，目前，其壓濾分離工藝月運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到四十多萬元；分離后的偏堿性廢水全部回收利用，減少了廢水排放；分離的電石泥用于電石泥和粉煤灰蒸壓制磚。該項(xiàng)目年生產(chǎn)能力為8 000萬塊磚，每年可消化電石泥4萬t，粉煤灰10萬t，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。2006年，該集團(tuán)與青島堿業(yè)聯(lián)姻，用電石泥替代石灰乳純堿，真正達(dá)到了廢物再利用，該項(xiàng)目獲得了青島市經(jīng)貿(mào)委的大力支持。

3.2 轉(zhuǎn)化器廢熱回收

2005年4月，將轉(zhuǎn)化器反應(yīng)廢熱進(jìn)行廢熱鍋爐回收改造，將轉(zhuǎn)化器產(chǎn)生的蒸汽和熱水匯集到廢熱鍋爐汽包內(nèi)，然后通過密度差實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化器自身循環(huán)。改造后供水泵功率由240 kW降到13 kW。目前，當(dāng)流量達(dá)到6 400 m3/h時(shí)，4臺(tái)廢熱鍋爐可實(shí)現(xiàn)2個(gè)臥式熱水槽自身蒸汽滿足升溫需求，節(jié)電效果相當(dāng)明顯。汽包頂部釋放出來的蒸汽，用于合成和聚合熱水槽、聚合散熱器等升溫使用。該集團(tuán)建成溴化鋰制冷系統(tǒng)，使合成廢熱得到全部回收，制得的7℃水用于聚合釜換熱，聚合平均周期比用循環(huán)水縮短約一百分鐘，提高了生產(chǎn)效率，保證聚合生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行。

3.3 母液回收

在母液回收方面，該集團(tuán)已具備處理45m3/h的能力。過濾后的母液水大部分送循環(huán)水系統(tǒng)，其余部分用于聚合釜噴淋和清理過濾器，在2006年的改造中，把部分母液水又用做汽提塔噴淋用水和汽提開停車沖洗水，實(shí)現(xiàn)了母液水循環(huán)利用和節(jié)約無離子水的目的。

［1］鄭石子.聚氯乙烯生產(chǎn)問答，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1986.

［2］孫熊杰，張兆龍.電石法氯乙烯粗餾尾氣回收工藝技術(shù)進(jìn)展.中國(guó)氯堿，2004，（5）：5－8.