魏文靜，宋翔，周平

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300402）

聚乙烯生產(chǎn)全過程能耗的估算及分析

魏文靜，宋翔，周平

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300402）

本文運(yùn)用生命周期的評(píng)價(jià)方法對(duì)聚乙烯產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的能耗進(jìn)行了估算，并對(duì)估算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。找出了影響聚乙烯生產(chǎn)全過程能耗的主要因素，指出了聚乙烯生產(chǎn)今后的節(jié)能方向。

聚乙烯；生產(chǎn)全過程能耗；生命周期評(píng)價(jià)

聚乙烯是石化行業(yè)中通用樹脂產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的品種，大約占塑料總產(chǎn)量的三分之一。對(duì)聚乙烯生產(chǎn)全過程能耗進(jìn)行估算，有利于找出高能耗環(huán)節(jié)，對(duì)于改進(jìn)生產(chǎn)工藝，開展節(jié)能降耗有著重要的意義。

1 研究方法

本文主要應(yīng)用生命周期評(píng)價(jià)研究聚氯乙烯生產(chǎn)過程的全過程能耗。生命周期評(píng)價(jià)（Life Cycle Assessment，簡(jiǎn)稱LCA）根據(jù)ISO14040的定義，是匯總和評(píng)價(jià)一個(gè)產(chǎn)品、過程（或服務(wù)）體系在其整個(gè)生命周期的所有及產(chǎn)出對(duì)環(huán)境造成的和潛在的影響方法［1］。生命周期評(píng)價(jià)主要分為三大部分，目標(biāo)與范圍的確定、清單分析、環(huán)境影響評(píng)價(jià)［2］。本文主要研究了生產(chǎn)全過程能耗，對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)這一部分暫不考慮。在確定系統(tǒng)研究邊界時(shí)將產(chǎn)品的生命周期階段分為以下幾個(gè)子階段，即，原料生產(chǎn)和產(chǎn)品加工階段兩個(gè)階段。此外，本文對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行全過程能耗計(jì)算時(shí)，考慮了產(chǎn)品生產(chǎn)過程的直接能耗以及產(chǎn)品原材料和中間產(chǎn)品的間接能耗［3］，即公式式中，ET為某種產(chǎn)品生產(chǎn)全過程能耗，kgce/t；ED為該產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的直接能耗量，kgce/t；EI為該產(chǎn)品間接能耗量，kgce/t；i為某種產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所涉及的間接生產(chǎn)過程；EDi為第i個(gè)間接生產(chǎn)過程的直接能耗量，kgce/t；EIi為第i個(gè)間接生產(chǎn)過程的間接能耗量，kgce/t。

2 聚乙烯生產(chǎn)全過程能耗估算及分析

2.1 目標(biāo)與范圍的確定

本文將聚乙烯生產(chǎn)過程分為原料制造和聚乙烯制造兩個(gè)階段，確定研究系統(tǒng)邊界如圖1所示。此外，本文考慮的聚乙烯產(chǎn)品分為高密度聚乙烯（HDPE）及線型低密度聚乙烯（LLDPE）。

2.2 清單分析

根據(jù)ISO14041的技術(shù)框架，以聚乙烯生產(chǎn)過程為研究對(duì)象，功能單位為生產(chǎn)1t聚乙烯所消耗的能源，研究中所涉及的產(chǎn)品能耗數(shù)據(jù)來源于自企業(yè)生產(chǎn)過程的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。兩種類型聚乙烯生產(chǎn)過程能耗（國內(nèi)平均水平）數(shù)據(jù)結(jié)果如表1及2所示。

圖1 聚乙烯生產(chǎn)過程LCA評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究范圍

表1 生產(chǎn)1t HDPE（國內(nèi)平均水平）的能耗

表2 生產(chǎn)1tLLDPE（國內(nèi)平均水平）的能耗

兩種類型聚乙烯生產(chǎn)過程能耗（國內(nèi)先進(jìn)水平）數(shù)據(jù)結(jié)果如表3及4所示。

表3 生產(chǎn)1t HDPE（國內(nèi)先進(jìn)水平）的能耗

表4 生產(chǎn)1tLLDPE（國內(nèi)先進(jìn)水平）的能耗

2.3 聚乙烯生產(chǎn)全過程能耗水平分析

通過對(duì)聚乙烯的兩種產(chǎn)品高密度聚乙烯（HDPE）及線性低密度聚乙烯（LLDPE）生產(chǎn)全過程能耗估算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，可以得出的結(jié)果如表6及7所示。

表5 HDPE及LLDPE全過程能耗計(jì)算結(jié)果

表6 生產(chǎn)1tHDPE各環(huán)節(jié)能耗及其占生產(chǎn)全過程能耗比例單位：kgce/t

表7 生產(chǎn)1tLLDPE各環(huán)節(jié)能耗及其占生產(chǎn)全過程能耗比例單位：kgce/t

3 結(jié)論及建議

從聚乙烯生產(chǎn)全過程能耗水平分析對(duì)比分析的結(jié)果可以得出：

3.1 在兩種聚乙烯生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)中，乙烯制造環(huán)節(jié)單耗國內(nèi)平均水平比國內(nèi)先進(jìn)水平高9.1%；兩種聚乙烯產(chǎn)品本身聚合生產(chǎn)過程的能耗國內(nèi)平均水平比國內(nèi)先進(jìn)水平分別高11.4%、11.1%；兩種聚乙烯產(chǎn)品生產(chǎn)全過程能耗國內(nèi)平均水平比國內(nèi)先進(jìn)水平分別高9.9%、9.6%，這說明在聚乙烯產(chǎn)品生產(chǎn)過程的各環(huán)節(jié)中均有節(jié)能潛力可以挖掘。

3.2 乙烯制造環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的能耗占全過程能耗的比例無論是國內(nèi)平均水平還是國內(nèi)先進(jìn)水平都遠(yuǎn)大于聚乙烯制造環(huán)節(jié)單耗的能耗，這說明乙烯制造過程是影響聚乙烯生產(chǎn)過程全過程能耗的主要因素。

［1］方利國.節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于評(píng)價(jià)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：68.

［2］楊建新，徐成，王如松.產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用［M］.北京:氣象出版社，2002.

［3］韓文科，劉強(qiáng)，姜克雋.中國進(jìn)出口貿(mào)易產(chǎn)品的載能量及碳排放量分析［M］.北京：中國計(jì)劃出版社，2009：39.

Energy consumption estimates and analysis on polyethylene production process

WEI Wen-jing，SONG Xiang，ZHOU Ping
（Tianjin Bohai Vocational Technical College，Tianjin 300402，China）

In this paper，the energy consumption of the whole process of the production of polyethylene was estimated by using the method of life cycle assessment，and estimate the results of a comparative analysis.To identify the main factors affecting the energy consumption of the polyethylene production process，and pointed out the future direction of energy saving of polyethylene production.

polyethylene；production process energy consumption；life cycle assessment

10.3969/j.issn.1008-1267.2016.05.008

TQ325.1+2

A

1008-1267（2016）05-0021-02

2016-01-05