文/曉 玉

氯堿行業(yè)因其能源消耗占到了我國化學(xué)工業(yè)能源消費總量的9%，而入選業(yè)內(nèi)五大高耗能產(chǎn)業(yè)。日前，石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院在其編制的《重點化工行業(yè)節(jié)能減排規(guī)劃研究（初稿）》中，根據(jù)氯堿行業(yè)現(xiàn)狀及存在的問題，列出了到“十二五”末該行業(yè)的節(jié)能減排潛力，并分別提出了兩行業(yè)綜合能耗的平均值和先進值。

那么，氯堿行業(yè)節(jié)能減排工作中存在什么問題？行業(yè)應(yīng)該通過哪些措施達到既定目標(biāo)？石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院又給出了哪些建議呢？筆者進行了采訪。

燒堿：抑產(chǎn)技改節(jié)能

據(jù)悉，“十一五”期間，我國氯堿行業(yè)通過結(jié)構(gòu)調(diào)整、推廣應(yīng)用先進技術(shù)，促進了行業(yè)節(jié)能減排水平的不斷提高。膜法鹽水精制、膜法除硝等技術(shù)的推廣應(yīng)用，以及一體化循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式的嘗試，使得燒堿行業(yè)的能耗、廢水和廢渣排放量大幅降低。2011年，我國燒堿單位產(chǎn)品平均綜合能耗936千克標(biāo)煤/噸，較2006年全行業(yè)平均能耗下降約17.1%，全國燒堿生產(chǎn)節(jié)能共計473萬噸標(biāo)煤。

雖然如此，但是行業(yè)發(fā)展中制約節(jié)能減排目標(biāo)實現(xiàn)的問題依然存在。

把脈 ：產(chǎn)能過剩嚴重!產(chǎn)業(yè)集中度低

“目前我國氯堿化工產(chǎn)業(yè)正處于成長期向成熟期過渡的階段，這一時期的主要特點是：燒堿市場需求旺盛，但增長速度有所減慢；生產(chǎn)技術(shù)成熟，產(chǎn)能增長迅速。由于產(chǎn)能持續(xù)較快增長，而下游市場增速相對較低，導(dǎo)致裝置開工率下降，在一定程度上造成了資源浪費，成為該行業(yè)能耗較高的首要原因。”負責(zé)氯堿行業(yè)節(jié)能減排目標(biāo)規(guī)劃編制工作的石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院副總工程師蔡杰談道。

據(jù)了解，截至2011年底，我國燒堿產(chǎn)能達3421萬噸，穩(wěn)居世界首位。到2012年底，國內(nèi)燒堿產(chǎn)能已達3736萬噸。雖然2011年國家就加大了對氯堿等“兩高一資”類行業(yè)的宏觀調(diào)控力度，隔膜法燒堿等落后產(chǎn)能的退出步伐也進一步加快，但氯堿行業(yè)產(chǎn)能擴張勢頭仍沒有得到有效遏制。目前燒堿行業(yè)的平均開工率不到70%，行業(yè)能耗居高不下。

另外，經(jīng)過近幾年的整合，我國氯堿行業(yè)生產(chǎn)正向大規(guī)模、集約化方向發(fā)展，國內(nèi)大型燒堿生產(chǎn)裝置逐年增多，擁有百萬噸級別的化工集團正在逐漸形成，但行業(yè)存在的產(chǎn)業(yè)集中度較低的問題仍未得到根本改善。2011年，我國共有181家氯堿企業(yè)，平均燒堿規(guī)模約為18.9萬噸/年，平均產(chǎn)量約13.6萬噸/年。不僅裝置規(guī)模低于發(fā)達國家水平，也未形成具有系列產(chǎn)品鏈、具備全球市場競爭力和市場話語權(quán)的大型、特大型氯堿企業(yè)。

開方 ：總量控制!嚴格準入

蔡杰表示，結(jié)合行業(yè)能耗現(xiàn)狀以及未來先進技術(shù)的推廣應(yīng)用，建議“十二五”末，燒堿（離子膜法，32%液體燒堿折100%計）單位產(chǎn)品綜合能耗平均值應(yīng)≤880千克標(biāo)煤/噸，先進值≤835千克標(biāo)煤/噸。

為實現(xiàn)上述指標(biāo)，燒堿行業(yè)首先應(yīng)實施總量控制與淘汰落后措施。要采取有效手段，嚴控新增產(chǎn)能，確?？偭靠刂坡鋵嵉轿唬灰塾谔岣咝袠I(yè)整體競爭能力，合理、健康、有序、適度發(fā)展，堅持總量控制、氯堿平衡的發(fā)展原則，采取有效手段，嚴格控制產(chǎn)能的過快增長。

其次，完善行業(yè)準入機制。《氯堿行業(yè)準入條件》已經(jīng)實施5年，但行業(yè)在發(fā)展中還存在一些亟待解決的問題，產(chǎn)能無序擴張仍在繼續(xù)，結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能減排和安全環(huán)保仍面臨較大壓力。

“經(jīng)過5年的較快發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整，《準入條件》在產(chǎn)業(yè)布局、能耗、環(huán)保、安全等方面的指標(biāo)和要求也需要根據(jù)新形勢進行必要的調(diào)整。”蔡杰表示，應(yīng)更加嚴格地進行產(chǎn)能總量控制，提高能耗、安全和環(huán)保要求，突出行業(yè)準入的監(jiān)督管理，以進一步發(fā)揮有效的調(diào)控作用，促進行業(yè)整體競爭力的提升。

再次，完善標(biāo)準體系。建議完善產(chǎn)品質(zhì)量、能源消耗、環(huán)境保護、安全等標(biāo)準體系，促進產(chǎn)品升級換代，加強環(huán)保、安全監(jiān)管，提高行業(yè)整體水平。

把脈 ：尖端技術(shù)發(fā)展緩慢

蔡杰分析，目前制約氯堿行業(yè)節(jié)能減排最大的問題仍是技術(shù)問題。即使在轟轟烈烈的一輪投資過后，新技術(shù)、新裝備比重有所提高，但仍然保留了部分落后產(chǎn)能。

2011年，國內(nèi)燒堿新投產(chǎn)產(chǎn)能達499萬噸；退出的落后產(chǎn)能只有108萬噸。目前還有300余萬噸（核）的隔膜燒堿規(guī)模。由于燒堿裝置采用鹽水電解法生產(chǎn)，電消耗是最大的能源消耗和CO2排放源。隔膜燒堿電耗一般在2500千瓦時/噸，普通離子膜燒堿為2300千瓦時/噸，而“零極距”技術(shù)離子膜燒堿的電耗在2100千瓦時/噸以下。盡管目前離子膜燒堿產(chǎn)能已經(jīng)增加到90%左右，但具有顯著節(jié)能效果的氧陰極離子膜電解技術(shù)的工業(yè)化進度仍慢于預(yù)期。

開方 ：加強研發(fā)全力推廣

《重點化工行業(yè)節(jié)能減排規(guī)劃研究（初稿）》分析認為，要繼續(xù)在全行業(yè)推廣膜法脫硝、膜極距電解、降膜蒸發(fā)等先進、成熟的節(jié)能減排技術(shù)，研發(fā)和工業(yè)化氧陰極電解等尖端節(jié)能減排技術(shù)。其中，膜極距復(fù)極式離子膜電解槽是列入工信部《燒堿行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推行方案》的推廣技術(shù)。該技術(shù)操作方便、運行平穩(wěn)，可以滿足生產(chǎn)工藝要求。與普通離子膜電槽相比，同等電流密度下，膜極距電解槽的槽電壓降低100～180毫伏，相應(yīng)每噸燒堿的直流電耗下降約70～127千瓦時，具有非常明顯的節(jié)能效果。2011年，我國燒堿產(chǎn)量為2450萬噸，只有不到20%使用膜極距電解槽。如果全部改造為膜極距離子膜電解槽，年節(jié)約電能約24.5億千瓦時，節(jié)能減排效果明顯。

而氧陰極（ODC）是一種全新概念的離子膜電解技術(shù)，國際上氧陰極離子膜法食鹽電解工藝目前尚屬前瞻性的研究項目，是燒堿工業(yè)節(jié)能降耗的發(fā)展方向之一。與現(xiàn)有活性陰極離子膜電解槽相比，使用氧陰極離子膜電解槽噸堿可節(jié)電500～600千瓦時，采用該技術(shù)的離子膜法燒堿可節(jié)電約30%以上。

PVC：除汞消渣減排

“我們分析制訂了‘十二五’期間PVC行業(yè)的節(jié)能減排潛力：全行業(yè)全部使用低汞觸媒，每噸PVC氯化汞使用量下降50%，廢低汞觸媒回收率達到100，高效除汞器汞回收技術(shù)普及率達到50%；鹽酸深度脫吸技術(shù)普及率達90%以上；采用硫氫化鈉處理含汞廢水（包括廢鹽酸、廢堿液等）的普及率達100%?！笔秃突瘜W(xué)工業(yè)規(guī)劃院副總工程師蔡杰表示。

蔡杰同時指出，PVC行業(yè)的現(xiàn)狀離這些愿景還很遠。

把脈 ：低汞無汞之路漫漫

2011年，國家環(huán)保部和工信部先后發(fā)布《關(guān)于加強電石法生產(chǎn)聚氯乙烯及相關(guān)行業(yè)汞污染防治工作的通知》和《氯乙烯合成用低汞觸媒》行業(yè)標(biāo)準，共同從政策層面推動氯堿行業(yè)向低汞無汞轉(zhuǎn)型?！妒突瘜W(xué)工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《氯堿行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》也提出，2015年每噸PVC的氯化汞觸媒消耗量下降50%。

然而，受原料來源限制，近年來節(jié)能環(huán)保的乙烯法PVC在國內(nèi)發(fā)展較為緩慢；低汞觸媒和干法乙炔等電石法PVC新技術(shù)由于運行穩(wěn)定性等方面的原因，在推廣過程中面臨著一定的困難和阻力；無汞觸媒和氯乙烯單體合成新路線（以二氯乙烷和乙炔為原料）仍處于中試實驗階段，距離大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用還比較遙遠；而使用汞觸媒的電石法PVC卻占到總產(chǎn)能的80%左右。

電石法PVC生產(chǎn)過程的汞去向主要是廢汞觸媒、含汞廢活性炭、含汞廢鹽酸、廢堿液等，分別占氯化汞使用總量的36%、8%、51%、5%。廢汞觸媒和廢汞活性炭由有資質(zhì)的危險廢物處理廠家回收處理，氯化汞回收率約為75%；而含汞廢鹽酸、廢堿液等僅有20%的廠家進行了鹽酸深度脫吸和汞的無害化處理，大部分還未得到妥善處置。

尤其是隨著近幾年內(nèi)蒙古、新疆、陜西、寧夏等西部地區(qū)一批大型電石法PVC裝置的陸續(xù)投產(chǎn)，電石法PVC產(chǎn)能在國內(nèi)PVC總產(chǎn)能中所占比重逐年提高，使得行業(yè)節(jié)能減排的任務(wù)更為艱巨。

開方 ：改變原料結(jié)構(gòu)!支持先進技術(shù)!加大監(jiān)管力度

蔡杰表示，要實現(xiàn)既定的節(jié)能減排指標(biāo)，既要通過行業(yè)自身的努力，也離不開政策的支持。

首先，原料結(jié)構(gòu)調(diào)整應(yīng)成為必然。雖然目前我國乙烯法PVC發(fā)展緩慢，但今后隨著國內(nèi)大型石化基地的陸續(xù)建成以及基本石化原料進出口交易的活躍，氯堿與石化結(jié)合發(fā)展的可能性將大大提高。同時，新型煤化工的快速發(fā)展，使得“煤鹽一體化”成為熱點，未來氯堿化工和煤化工將不僅限于電石—PVC的簡單結(jié)合，在與煤制烯烴等新型煤化工的結(jié)合方面將具有更加廣闊的空間。

因此，建議根據(jù)水資源、運輸和環(huán)保等基礎(chǔ)條件，在中西部符合條件地區(qū)適度發(fā)展煤基烯烴與氯堿化工相結(jié)合的項目；在東部沿海有條件的地區(qū)繼續(xù)積極促進氯堿與石油化工相結(jié)合。通過控制電石法PVC產(chǎn)能的增長和增加乙烯法PVC的比例，從工藝源頭減少汞資源消耗和汞污染。

其次，對促進行業(yè)節(jié)能減排的技術(shù)給予重點支持。汞污染防治技術(shù)的研發(fā)和推廣是關(guān)系到氯堿行業(yè)未來可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要素，政策性的支持是先進技術(shù)能否在行業(yè)內(nèi)獲得順利推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。

當(dāng)前，較高的技術(shù)引進和設(shè)備投資費用是長期以來影響國內(nèi)乙烯法PVC發(fā)展的重要因素。因此，今后應(yīng)加強對國內(nèi)技術(shù)和國產(chǎn)化設(shè)備、催化劑研發(fā)的支持。

“乙炔二氯乙烷非汞催化重整制氯乙烯也是一項非常有前途的技術(shù)。該技術(shù)屬于國內(nèi)自主創(chuàng)新，一旦成功工業(yè)化應(yīng)用，可將乙烯法和電石法二者優(yōu)勢相結(jié)合，既能避免汞污染，又不需建設(shè)投資較大、催化劑昂貴的氧氯化裝置和裂解裝置，還可以部分依托國內(nèi)現(xiàn)有的電石法裝置產(chǎn)能，非常適合國內(nèi)氯堿行業(yè)的現(xiàn)實情況?！辈探苷f，建議國家對上述關(guān)鍵自主創(chuàng)新技術(shù)給予政策和資金支持，推動行業(yè)技術(shù)進步。

再次，加大對電石法PVC生產(chǎn)的監(jiān)管。電石法PVC生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的廢汞觸煤、廢汞活性炭、含汞廢酸、含汞廢水等必須嚴格執(zhí)行國家危險廢棄物的管理規(guī)定，并將有關(guān)信息向所在地環(huán)保行政主管部門進行申報和備案。對于新建、改擴建的電石法PVC項目而言，一方面應(yīng)建設(shè)獨立的含汞廢水收集和處理系統(tǒng)，鼓勵含汞廢水深度處理技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，處理后的水質(zhì)達到國家現(xiàn)行排放標(biāo)準要求；另一方面，凡有自備電廠的，必須有完善的脫硫、脫硝裝置并達到國家排放要求。

把脈 ：電石渣處理仍是頑疾

根據(jù)《石化和化學(xué)工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《氯堿行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，《重點化工行業(yè)節(jié)能減排規(guī)劃研究（初稿）》擬定的PVC行業(yè)減排目標(biāo)是：到2015年，PVC生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢固基本達到綜合利用和無害化處理的要求，同時要求相關(guān)企業(yè)必須要有電石渣回收及綜合利用措施，禁止電石渣堆存、填埋。

但在我國，電石法PVC生產(chǎn)過程中采用乙炔發(fā)生技術(shù)，會產(chǎn)生大量電石渣，一般每萬噸電石法PVC產(chǎn)生電石渣1.6～1.7 噸（干基）。過去，電石渣一直采用渣場堆放處理，不僅占用大量土地，遇風(fēng)天氣還易造成粉塵污染。電石渣處理也因此成為制約我國電石法PVC發(fā)展的最大瓶頸。

據(jù)悉，目前PVC行業(yè)雖然提出了電石渣的綜合處理，但業(yè)內(nèi)一些年產(chǎn)能不足10萬噸的企業(yè)由于受到資金限制，不可能配套電石渣制水泥裝置。因此，我國PVC生產(chǎn)每年排出的1000萬噸（干基）以上電石渣，有不少仍舊以堆存或填埋為主。

開方 ：多開綜合利用之路

“經(jīng)過近幾年的生產(chǎn)實踐，我國電石法PVC生產(chǎn)企業(yè)已開發(fā)出了多種綜合利用電石渣的途徑，包括與粉煤灰等廢渣一起制水泥、磚塊和混凝土砌塊等，做道路襯底和其他鋪路材料，替代石灰石生產(chǎn)氨堿法純堿和在火電機組用作煙氣脫硫劑等。其中，電石渣制水泥以耗渣量大、適用地區(qū)廣、可多年連續(xù)生產(chǎn)等優(yōu)點，成為電石渣綜合利用的首選。”蔡杰表示，因此我們建議，首先要鼓勵新建電石渣制水泥生產(chǎn)裝置采用新型干法水泥工藝生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥。

其次，要尋求更高附加值的電石渣利用途徑。如利用電石渣生產(chǎn)納米碳酸鈣就是一個很好的選擇。納米碳酸鈣是一種新型固體材料，由于碳酸鈣粒子的納米化、白度高、填充量大和具有補強效果等特點，在塑料、橡膠、造紙等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)納米碳酸鈣市場潛力極大。如能利用廢棄的電石渣制備納米碳酸鈣，不僅能消除電石渣對環(huán)境的危害，還能獲得可觀的經(jīng)濟效益。