淺談聚氯乙烯發展概況及重要意義

吳天祿

[摘 要]聚氯乙烯是世界上最早實現工業化生產的塑料品種之一。由于其具有難燃、抗化學腐蝕、耐磨、電絕緣性優良和機械強度較高等優點，廣泛應用于農業、石油化工、輕工、紡織、化學建材、電力、冶金、國防軍工、建材、食品加工等國民經濟各命脈部門， 在國民經濟發展中具有舉足輕重的地位。

[關鍵詞]聚氯乙烯；發展；意義

聚氯乙烯是世界上最早實現工業化生產的塑料品種之一。由于其具有難燃、抗化學腐蝕、耐磨、電絕緣性優良和機械強度較高等優點，廣泛應用于農業、石油化工、輕工、紡織、化學建材、電力、冶金、國防軍工、建材、食品加工等國民經濟各命脈部門， 在國民經濟發展中具有舉足輕重的地位。氯堿工業是我國基礎原材料產業，產品種類多、關聯度大，下游產品達上千個品種，具有較高的經濟延伸價值，據統計，每萬噸氯堿產品所帶動的一次性經濟產值在10 億元人民幣以上。另外，氯產品也是生活飲用水處理和日用化學品生產的主要原料，與人民生活息息相關。由于氯堿工業具有的特殊地位，建國以來，一直將主要氯堿產品產量及經濟指標作為國民經濟統計和考核的重要指標。

一、聚氯乙烯工業的發展概況

聚氯乙烯樹脂，即常說的PVC樹脂，是一個用來表示一類由氯乙烯單體衍生的聚合物和共聚物的敘述性名稱。1930年～1933年實現了聚氯乙烯工業規模的生產，但大規模的發展還是在解決了增塑加工方法之后才成為一種用途廣泛的樹脂。1958年聚氯乙烯在我國開始大規模生產，現在已成為發展最快的通用樹脂之一。

從世界范圍來看，PVC第二大合成樹脂，消費量僅次于聚乙烯。近幾年，全球PVC的總產能一直持續擴張，但其增長點主要集中在中國。由于世界經濟非平衡式發展，各地區PVC市場的供求和發展狀況存在一定的差異，歐洲和北美市場對PVC需求的擴張主要依賴對下游高端產品的需求增長，亞洲經濟的迅速發展帶動PVC市場的產銷依然旺盛。此外，從生產工藝路線看，除中國和極少幾個國家以電石法工藝路線生產，絕大部分國家都是采用石油天然氣路線，生產工藝的差別導致了世界各主要地區PVC的市場價格和生產成本也不盡一致。

2006年全球PVC產能約4291.1萬噸，較2005年的4041.1萬噸，增長了6.48%，受2004年全球經濟轉好的影響，2005年是PVC產能增加最多的一年，增長率由2004年的4.19%增加到9.72%，尤其僅中國產能就增加了280萬噸，增長率達到35.45%之多。中東地區PVC產能長期短缺，為了適應需求增長，一些廠家也開始擴大產能，2005年產能增幅也達到了29%。近兩年北美PVC產能并沒有增長，但2008年以后北美PVC產能增加將接近100萬噸，增幅達到12.60%。

聚氯乙烯化學性質穩定，中性無毒，同時既輕又堅固，適應性強且價格便宜。近幾年來聚氯乙烯發展的很快，在很大范圍上替代了其它有較少問題的材料，如玻璃、金屬、紙、陶瓷和樹木等，在建筑材料、消費用品、醫療汽車行業等都有著廣泛的應用。

近年來，我國PVC表觀消費量以年均10%～15%左右的速度增長，PVC制品一直以薄膜、人造革、電纜料和鞋類四大系列的軟制品為主。目前在各領域的應用比例正在不斷變化，軟制品消費比例逐年下降，而異型材、管材、板材等主要用作建筑材料的硬制品的消費比例不斷提高。預計到2010年僅化學建材業對PVC樹脂的需求量將達到200萬t；電子電器工業中PVC電纜料、電器連接件以及儀器設備殼體等對PVC的需求量也將有較大幅度的增長，將達100萬t。此外，包裝、農業、汽車、醫療、日常生活用品等領域對PVC的需求量也將不斷增長。

從近幾年我國聚氯乙烯（PVC）行業發展趨勢來看，聚氯乙烯消費高速的增長，同時也引發了我國聚氯乙烯（PVC）的建設熱潮，聚氯乙烯（PVC）市場競爭將更加激烈。同時，近年我國環保、節能、減排、差別電價、出口退稅調整、加工貿易調整等政策措施不斷出臺，執行力度也比以往任何一年都要來得更猛烈。傳統的PVC生產格局正面臨新的形勢和沖擊，傳統企業如不能盡快通過技改、創新、改制等手段降本增效、化劣勢為優勢，將有被淘汰的危險。

二、聚氯乙烯工業在國民經濟中的重要意義

在20世紀80年代人類步入了高分子時代。聚氯乙烯樹脂作為五大合成高分子材料之一，在我們的當今世界起到了非常重要的作用。合成高分子材料在現代生活中的地位越來越重要，人們的生活一天也離不開塑料制品。

聚氯乙烯是非常重要的大宗塑料，可作為鋼鐵、有色金屬、木材、玻璃、紙張等傳統材料的替代品，1噸PVC可以替代9.5m3木材、1噸PVC管材可以替代7.14噸鋼材或10噸鑄鐵管，因此PVC工業的發展，有利于資源優化配置和節省社會能源，PVC加工業是中國塑料工業中企業最多的行業，與上游的氯堿行業、電石行業和乙烯行業，下游的加工企業生產的關聯度極高，因此，PVC工業的發展，可以帶動和促進國民經濟許多行業的發展，可以改善人民生活條件，提高人民生活水平。PVC工業在國民經濟中擔負了重要角色。

三、聚氯乙烯的分類

PVC塑料制品種類繁多，具體分類簡介如下：

按生產方法分類，分為懸浮法，溶液法，本體法，乳液法；

按柔軟性可分為硬質（未增塑）和軟質（增塑）兩大類；

按單體種類分為均聚物和共聚物；

按樹脂特性分類，可分為通用樹脂和特種樹脂；

按應用角度分有板材，管材，異型材，粘接密封材料，皮革，薄膜薄片，鞋料，發泡制品等。

按成型方法分，有單螺桿或雙螺桿擠出機擠出制品，注塑制品；壓延膜、板、彈性地板、多層結構、增強塑料板等；燒結成型蓄電池隔板；汽車用焊縫膠、防砂石擊涂料及中空樹脂材料等。

四、結語

我國PVC 的工業生產已經有近50 年的歷史。近10 年來， 隨著國民經濟的持續高速發展以及建筑業與PVC 加工工業對PVC 消費的強勁拉動，國內PVC工業發展十分迅速。

本設計采用電石乙炔法生產粗氯乙烯。此法是以電石為原料，電石水解生產乙炔，氯堿生產中產生的氯氣和氫氣直接合成法合成氯化氫，由乙炔和氯化氫經凈化后在轉化器中合成粗氯乙烯單體，粗氯乙烯單體經精餾后得到精氯乙烯單體，精氯乙烯單體經懸浮聚合得到PVC。

此次設計對年產6萬噸PVC精餾工段進行了物料衡算、熱量衡算和設備選型計算。物料衡算對于控制生產過程有之重要的指導意義。可對生產狀況進行分析，確定生產能力，衡量操作水平等。物料衡算還是熱量衡算、設備選型計算的基礎。化工生產中，各工序都要求有確定的溫度等工藝條件，并且都伴有能量的傳遞或轉移以保證穩定生產。熱量衡算為確定上述條件提供了依據，并且是設備選型計算的基礎。化工設備是組成化工裝置的基本單元，也是工程設計的基礎。設備選型計算可選出符合要求的設備，為生產提供條件。

終上，本文設計的電石乙炔法生產粗氯乙烯在工藝上可滿足要求。

參考文獻：

[1] 柴誠敬，賈紹義. 化工傳質與分離過程. 北京.北京工業出版社.2001.1.

[2] 天津化工廠. 聚氯乙烯生產與操作（修訂第一版）. 北京.燃料化學工業出版社. 1972.3.