摘 要:氯堿工業(yè)是基礎(chǔ)化工原材料工業(yè),氯堿產(chǎn)品種類多,關(guān)聯(lián)度大,主要產(chǎn)品有燒堿、氯氣和聚氯乙烯等。氯堿工業(yè)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、石油化工、輕工、紡織、化學(xué)建材、電力、冶金、國(guó)防軍工、食品加工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各命脈領(lǐng)域,其在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位。本文對(duì)氯堿行業(yè)及環(huán)保技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述,分析了氯堿行業(yè)健康發(fā)展的主要環(huán)保問(wèn)題并并提出了相關(guān)對(duì)策及建議。
關(guān)鍵詞:氯堿;環(huán)保;對(duì)策
一、氯堿行業(yè)及環(huán)保技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
近幾年,氯堿生產(chǎn)企業(yè)在節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)方面取得了可喜的成果,通過(guò)膜法脫除硫酸根技術(shù)、低汞觸媒、鹽酸深度解析、聚合母液廢水回收治理、電石渣綜合利用等重點(diǎn)環(huán)保技術(shù)項(xiàng)目的實(shí)施,取得了較好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
(一)膜法脫除硫酸根技術(shù)
由于離子膜法生產(chǎn)工藝的能耗較低, 大部分企業(yè)采用離子膜裝置淘汰相對(duì)落后的隔膜生產(chǎn)裝置。隨著離子膜燒堿產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大,鹽水中硫酸根富集的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重,進(jìn)電解槽鹽水中硫酸根濃度過(guò)高,可造成陽(yáng)極使用壽命縮短、局部電流密度升高等問(wèn)題,因此,必須對(duì)鹽水進(jìn)行精制去除多余的硫酸根。為降低鹽泥對(duì)環(huán)境的影響,避免氯化鋇的使用,多采用膜法脫除硫酸根工藝替代傳統(tǒng)鋇法脫除硫酸根工藝。膜法脫除硫酸根主要利用膜元件的特性將一價(jià)的鈉離子和氯離子與二價(jià)的硫酸根離子分離,實(shí)現(xiàn)硫酸根的去除。膜法脫除硫酸根工藝具有運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)單、無(wú)廢水產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn),行業(yè)內(nèi)已有多家企業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行,該法是氯堿行業(yè)脫硫硫酸根技術(shù)發(fā)展的優(yōu)先選擇。
(二)電石渣綜合利用
近幾年,氯堿行業(yè)對(duì)電石渣的綜合處置進(jìn)行積極探索, 開(kāi)發(fā)出多種綜合利用方式, 一是電石渣制磚,采用電石渣、粉煤灰通過(guò)混合攪拌、液壓壓制成型及蒸壓養(yǎng)護(hù)等, 生產(chǎn)蒸壓粉煤灰磚,該技術(shù)投資小、收效大、符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要求;二是電石渣制純堿,需要有純堿生產(chǎn)廠家進(jìn)行配套;三是電石渣制水泥,是國(guó)內(nèi)重點(diǎn)研究方向,已有多家企業(yè)建成配套水泥廠,還有應(yīng)用于電石渣煙道氣脫硫、土壤改良及建材等方面。
二、氯堿行業(yè)存在的主要環(huán)保問(wèn)題
(一)隔膜法燒堿和電石法 PVC 所占比重大我國(guó)燒堿生產(chǎn)工藝主要分為隔膜法和離子膜法。離子膜法制堿技術(shù)具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品質(zhì)量高、污染少、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn),已被世界公認(rèn)為技術(shù)最先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)最合理的生產(chǎn)方法。目前,我國(guó)隔膜法燒堿仍占有較大比重,2011 年,我國(guó)隔膜法燒堿產(chǎn)量為 789.73萬(wàn)t,占全國(guó)燒堿總產(chǎn)量的6%;離子膜法燒堿產(chǎn)量為 925.02 萬(wàn)t,占全國(guó)燒堿總產(chǎn)量的54% 。聚氯乙烯生產(chǎn)主要有乙烯法和電石法兩種原料路線。電石法生產(chǎn)聚氯乙烯由于能耗高、污染嚴(yán)重,按傳統(tǒng)概念屬于淘汰工藝,其他國(guó)家普遍采用乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯。而我國(guó)的聚氯乙烯生產(chǎn)主要采用電石法。2011 年,我國(guó)的聚氯乙烯產(chǎn)量 971.7 萬(wàn) t,其中約有 757.4 萬(wàn) t 采用電石法原料路線生產(chǎn),占總產(chǎn)量的78%;2007年我國(guó)聚氯乙烯產(chǎn)量比 2010年增長(zhǎng)約 160萬(wàn)t,幾乎全部增長(zhǎng)都采用電石法。
(二)汞污染嚴(yán)重。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)每年的汞需求量在 1000t 左右,占全球消耗量 60% 以上;其中 PVC 行業(yè)對(duì)汞的需求量約為 850t 左右(以 800 萬(wàn) t PVC 計(jì),氯化汞觸媒需求量約為 9600t 左右),我國(guó)汞的供應(yīng)很大程度上依賴進(jìn)口,我國(guó)限制每年汞進(jìn)口量為400~500t。據(jù)調(diào)查,目前我國(guó)電石法每生產(chǎn) 1t PVC樹(shù)脂消耗氯化汞觸媒 1.0~2.0kg。氯化汞觸媒的消耗量與企業(yè)規(guī)模、管理水平有關(guān),差異較大。按照國(guó)內(nèi)乙炔法 PVC 產(chǎn)量 800萬(wàn)t 計(jì)算,
即使按1.2kg/t PVC計(jì)算,年消耗汞觸媒近9600t,預(yù)計(jì)到2017年乙炔法 PVC 用生成能力將超過(guò) 1300 萬(wàn) t,年消耗汞觸媒多達(dá) 15000t,折汞達(dá) 1326t,接近全球現(xiàn)在的總消耗量,這將是一個(gè)非常可怕的需求量。幾乎沒(méi)有氯堿企業(yè)的含汞廢水做到達(dá)標(biāo)排放,除此之外,每年 45萬(wàn)t含汞廢酸、近萬(wàn)噸的廢汞觸媒、大量的含汞廢活性炭和含汞廢渣等,不知流失去向,基本沒(méi)有納入環(huán)境監(jiān)管的視野,存在盲區(qū)和巨大的環(huán)境隱患。
三、對(duì)策與建議
(一)建議針對(duì)汞污染,制定《電石法聚氯乙烯環(huán)境管理辦法》鑒于電石法聚氯乙烯是汞污染的主要來(lái)源,該工藝是我國(guó)獨(dú)有的特色,汞污染已經(jīng)受到全球普遍關(guān)注,汞的使用限制將越來(lái)越嚴(yán)格;近幾年,氯堿行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭過(guò)猛,部分地區(qū)已經(jīng)超出了區(qū)域環(huán)境承載能力,環(huán)境污染與風(fēng)險(xiǎn)加??;預(yù)計(jì)到 2017 年,我國(guó)乙炔法 PVC 生成能力將超過(guò) 1300 萬(wàn) t,年消耗汞多達(dá) 1326t,接近全球現(xiàn)在的總消耗量,非常可怕。因此,很有必要從環(huán)境角度,依據(jù)相關(guān)法律法規(guī),盡快制定頒布《氯堿行業(yè)(電石法聚氯乙烯)環(huán)境管理辦法》,抬高行業(yè)的環(huán)保門檻,規(guī)范汞的使用及其污染防治,實(shí)行全過(guò)程環(huán)境監(jiān)管,對(duì)汞和汞觸媒生產(chǎn)、銷售以及回收等環(huán)節(jié)均進(jìn)行許可證管理,同時(shí)嘗試?yán)铆h(huán)保手段,依法優(yōu)化調(diào)整重污染行業(yè)發(fā)展布局與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),增加經(jīng)濟(jì)發(fā)展中環(huán)保的話語(yǔ)權(quán),也為摸索重污染行業(yè)環(huán)境管理積累經(jīng)驗(yàn)。
(二)推廣低汞觸媒、加大力度開(kāi)發(fā)無(wú)汞觸媒。目前,電石法氯乙烯的合成工藝仍然離不開(kāi)汞觸媒,現(xiàn)有氯堿企業(yè)普遍采用傳統(tǒng)汞觸媒(汞含量 10.5%~12%);氯堿行業(yè)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出低汞觸媒,其含汞量為 5.5% 左右,僅為傳統(tǒng)汞觸媒的一半左右,還具有催化能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、熱穩(wěn)定性很高、不易流失等優(yōu)點(diǎn)。如果全行業(yè)推廣,每年可以減少 70% 以上汞的流失,相當(dāng)可觀。汞制約電石法氯乙烯的發(fā)展,因此應(yīng)該加大力度開(kāi)發(fā)無(wú)汞觸媒,徹底解決氯堿行業(yè)汞的污染問(wèn)題。