□孟慶賓 王晶

乙烯法VS電石法：PVC工藝大比拼

□孟慶賓 王晶

聚氯乙烯（PVC）是一種乙烯基的聚合物質(zhì)，為世界五大通用樹脂之一。由于具有加工性能良好、制造成本低、耐腐蝕、絕緣等良好特點，PVC被廣泛用于工業(yè)、建筑、電氣、裝飾、包裝及日常生活等各個領域，我國PVC的生產(chǎn)規(guī)模也越來越大。

目前，PVC生產(chǎn)工藝主要有電石法和乙烯法兩種。隨著國際油價變化、國家對環(huán)保要求的提高及市場需求變化，這兩種生產(chǎn)PVC的工藝利弊也逐漸顯現(xiàn)。

乙烯法生產(chǎn)PVC的原料為石油。石油經(jīng)過裂解產(chǎn)生乙烯，乙烯經(jīng)氯化或乙烯氧氯化合成二氯乙烷，再裂解生成氯乙烯，聚合后形成聚氯乙烯。乙烯法的優(yōu)點是氯可以得到完全利用，“三廢”均可處理而不排出，生產(chǎn)過程簡單便于控制及大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品適應性強，但流程較長，投資大。

PVC已被廣泛應用于工業(yè)及日常生活等領域。胡慶明 攝

電石法生產(chǎn)PVC的原料是煤炭。煤炭與石灰石在高溫下制成電石，電石遇水生成乙炔，在氯化汞催化劑作用下，乙炔與氯化氫合成氯乙烯，然后經(jīng)聚合制成聚氯乙烯。其生產(chǎn)過程可分為乙炔制備和凈化，氯乙烯合成、產(chǎn)品精制及氯乙烯聚合。這種工藝和設備比較簡單，投資低、收率高，但能耗大，特別是催化劑汞鹽毒性大，會對環(huán)境造成較大污染。

2003年以前，國內(nèi)PVC生產(chǎn)還基本處于乙烯法與電石法平穩(wěn)發(fā)展階段，乙烯法稍占優(yōu)勢。此后，由于原油價格高居不下，電石法PVC盈利空間越來越大，使得國內(nèi)PVC產(chǎn)能快速擴張。但隨著國家產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整及環(huán)保政策的影響，電石法PVC的生存空間將受到越來越嚴重的威脅，乙烯法PVC又迎來新的發(fā)展機遇。

成本博弈：乙烯法凸顯

乙烯法PVC由于原料來源于石油，產(chǎn)品利潤與油價關系密切。而電石法PVC所用原料及電力均來自國內(nèi)，一般不會受國際市場沖擊，僅取決國內(nèi)市場情況。由于前幾年國際原油價格的上漲，使得電石法PVC在生產(chǎn)成本上占據(jù)明顯優(yōu)勢，從而引發(fā)了產(chǎn)能的爆發(fā)式增長。2006至2008年，原油價格高企，乙烯價格達到1400美元/噸以上，而電石價格持續(xù)徘徊在2500元/噸左右，當時電石法PVC的生產(chǎn)成本比乙烯法低2000元/噸以上。

乙烯法成本的主要因素有乙烯消耗量、氯氣消耗、耗電量、加工助劑、管理人工費用等，每生產(chǎn)1噸PVC要消耗乙烯0.5噸，消耗氯氣0.65噸，兩者約占成本的60%左右。近兩年，由于原油價格下跌，乙烯等原料價格一度跌至1000美元/噸以下，而電石價格由于國家節(jié)能減排政策的影響，目前上漲到4200元/噸以上，電石法聚氯乙烯賴以生存的成本優(yōu)勢已喪失殆盡，未來電石法PVC行業(yè)前景不容樂觀。

環(huán)保比較：電石法看跌

電石法PVC特點是電耗較高，污染大，屬高能耗、高污染。除生產(chǎn)電石需要大量原煤，還要消耗大量的電能，每用電石法生產(chǎn)一噸PVC，其綜合耗電量達到8500千瓦時，而用乙烯法生產(chǎn)一噸PVC的耗電量約3600千瓦時。1臺6300千伏的電石爐排煙塵15噸/天左右，同時生產(chǎn)一噸PVC要產(chǎn)生電石渣1.2噸、廢水20立方米、粉塵20千克。隨著國家對環(huán)境保護重視程度逐步加強，能源和環(huán)保政策將進一步遏制電石法PVC的發(fā)展。從未來的發(fā)展環(huán)境看，沒有資源優(yōu)勢的電石法PVC企業(yè)將難以在市場上生存。

電石法PVC生產(chǎn)企業(yè)還是耗汞大戶。有資料顯示，我國電石法PVC行業(yè)汞使用量占全國汞使用總量的60%左右。目前，電石法PVC行業(yè)面臨著汞產(chǎn)量減少、價格上升及國際環(huán)保方面的壓力。一方面，國內(nèi)汞資源已基本枯竭，國內(nèi)汞市場將面臨較大的壓力，價格持續(xù)走高。另一方面，國際社會已要求各國全面進行汞削減工作，限制汞的排放已經(jīng)成為全球大趨勢。電石法PVC如果不能用無汞觸媒或低汞觸媒替代現(xiàn)在的高汞觸媒，企業(yè)將無法生存下去。

而乙烯法PVC是當前世界公認的節(jié)能環(huán)保型先進生產(chǎn)路線，國際發(fā)達國家普遍采用。乙烯氯化轉(zhuǎn)化率及選擇性可達99%左右，生產(chǎn)所用原料、所生產(chǎn)的廢水等均可送焚燒及處理，符合環(huán)保要求。

質(zhì)量對比：乙烯法占優(yōu)

一般認為，乙烯法PVC在質(zhì)量上優(yōu)于電石法PVC，齊魯石化乙烯法生產(chǎn)的PVC曾在2007年以同行業(yè)總分第一的優(yōu)異成績一舉奪得當年度“中國名牌”稱號。電石法聚氯乙烯在產(chǎn)品質(zhì)量上仍然存在一些不足難以解決，在產(chǎn)品的總體質(zhì)量上處于劣勢。盡管經(jīng)過幾十年的不斷改進，電石法PVC生產(chǎn)技術得到了長足的發(fā)展，聚合釜也向大型化發(fā)展，這些技術的實施進一步提高了產(chǎn)品質(zhì)量，但電石法在產(chǎn)品的總體質(zhì)量上還存在劣勢。如衛(wèi)生性能方面，產(chǎn)品性能指標不如乙烯法PVC，在醫(yī)用、飲用水管等對雜質(zhì)含量要求嚴格、產(chǎn)品附加值較高的領域，電石法PVC很難打入市場。

另外，電石法氯乙烯單體中含水量較乙烯法高出4～5倍，對生產(chǎn)高品質(zhì)PVC產(chǎn)品有一定難度。同時由于電石法氯乙烯單體中乙炔量比乙烯法高，當乙炔含量過高時，在乙醛和鐵的協(xié)同作用下，會降低PVC的熱穩(wěn)定性，影響產(chǎn)品質(zhì)量。