電石乙炔法生產聚氯乙烯節能措施

莫玉平

摘要：在不斷的改進和革新中，聚乙烯生產已經擁有了很多有效的措施，并且成本也得到了降低，使企業的可持續發展目標得到了體現。在未來能源緊缺的日子里，為解決原材料的問題，相關人員需要通過提高管理水平、技術創、實施節能減排措施來解決企業出現的問題，從而使企業的發展更加健康。下面針對電石乙炔法生產聚氯乙烯的節能方法展開論述。

關鍵詞：電石乙炔法；聚氯乙烯；節能措施

聚氯乙烯作為我們生活中不可缺少的使用材料，曾在人們的生活中扮演著很重要的角色，但是近些年來隨著環境污染日益加重，國家開始號召節能減排、綠色生活，所以聚氯乙烯的使用也大不如前，可是又作為目前人們生活離不開的材料之一，它的地位也一時無法替代，所以如何在聚氯乙烯的生產上降低能耗是目前生產聚氯乙烯的主要任務。

1聚氯乙烯生產工藝

按照氯乙烯單體的獲得方法來劃分，主要分為兩種：電石法和乙烯氧氯化法。電石法生產聚氯乙烯的主要原料是電石、煤炭和原鹽，首先使用石灰石和煤炭制造出電石，電石與水反應生成乙炔，乙炔與HCl反應生成單體VCM，最后通過聚合反應生成聚氯乙烯。電石法的優點是工藝和設備較簡單易操作，投資低，收率高；缺點是能耗大，原料成本高，電石渣量大、催化劑汞鹽毒性大及汞污染問題。乙烯氧氯化法制聚氯乙烯的主要原料為石油，將石油裂解制得乙烯，乙烯與氯氣在三氯化鐵作催化劑條件下反應，生成二氯乙烷（EDC）。EDC在裂解爐內裂解得到VCM，最后通過聚合反應，生成最終產物聚氯乙烯。乙烯法制聚氯乙烯生產過程中優點是綜合能耗和廢水產生量均較低，能耗約為電石法的42%，廢水產生量約為電石法的46%，但存在原料緊缺需進口、工藝設備復雜，副產物（輕組分、重組分、焦油）問題及工藝廢水、廢氣問題。

2電石乙炔法生產聚氯乙烯的原理概述

剛才我們也提過，聚氯乙烯其實就是氯乙烯的聚合物，那么氯乙烯又是怎么生成的呢？下面我們就來介紹一下電石乙炔法生產聚氯乙烯的生產原理。首先，要讓電石發生水解，產生了一定量的乙炔，而乙炔就是生產乙烯的主要原料了，這時，要想生成氯乙烯，就需要加入一定量的氯元素了，氯元素由什么提供呢？我們目前都采用氯化氫，很大的一個原因是釋放出的氫氣是無毒無害的氣體。當加入了和產生的乙炔等量的氯化氫時，在一定的條件下，乙炔和氯化氫就會發生反應，生成氯乙烯和氫氣，然后給生成的氯乙烯施加一定的條件使其聚合，最后生成聚氯乙烯，然后再經過一定的加工成為聚氯乙烯塑料，這就是從電石分解到聚氯乙烯材料生成的全過程，所以從電石到生成聚氯乙烯這個全過程，其中是經過了一系列的化學反應的，我們必須對每個程序都嚴格的把關，控制用法用量才能夠保證聚氯乙烯的順利形成。而近些年來，電石乙炔法幾乎成為了各個聚氯乙烯生產廠家最常用的生產技術方式，所以如何在電石乙炔法生產聚氯乙烯的工藝中加強節能措施成為了近年來各公司、各生產廠家的主要追求目標。

3電石乙炔法生產聚氯乙烯的節能措施

3.1乙炔車間

在電石的采購過程中，需要選用發氣量等級高的電石，從而減少單位乙炔氣所排出的渣漿量和減少乙炔熔漿的損失量。在實際過程中，由于電石自身的原因，在存放過程中會出現風化現象，所以應盡量縮短庫存周期。定期對電石料的排空閥進行加料檢查，可以提高排空閥的氣密性，從而使電石加料的乙炔氣損失量減少。在此過程中，需要嚴格將電石顆粒控制在50mm左右、將粉末控制在2mm內，并且不大于16%，如果電石的顆粒大于80mm，就會造成反應不完全而電石在排除過程中渣漬是被夾帶出去的現象，進而增加了電石的成本。電石在反應的過程中，發生器的溫度會在反應過程中升高，在反應過程中，其溫度一般會控制在（85±5）℃，可以使渣漬中的乙炔被溶解。在乙炔車間，應當將乙炔氣柜的高度始終保持在40%～90%，設置為自動控制。以防止氣柜頂部有氣體漏出，以及避免氣柜底部造成緊急停車，出現氣體流失的現象。

3.2 VCM車間

提高氯化氫氣純度以及純度的穩定性，對于氯乙烯合成、凈化乃至精餾全過程都至關重要，穩定和高純度的氯化氫，將能夠使水洗、堿洗的吸收液流量控制在最低的水平，精餾尾氣放空的流量及絕對量成倍下降。從而提高精餾收率。加強混合脫水系統的操作與管理，對轉化器的設計、制造和檢修的管理進行嚴格控制。控制原料氣含水量及觸媒含水量，加強轉化器循環熱水的水質管理，定期I監測pH值也是穩定合成系統生產、減少轉化器腐蝕而停車排氣損失的有效措施。在運行過程中，嚴格控制轉化器反應溫度，最高不得超過180℃，這樣即能延長觸媒壽命，還能減少副反應消耗的乙炔損失。嚴格控制氯乙烯氣柜高度在15%～85%范圍，注意監測聚合反應后回收氣體引起的氣柜高度波動，防止氣柜頂部的跑氣損失，以及氣柜抽空后造成緊急停車的排氣損失。

3.3聚合車間

聚合車間可以說是這一系列化學反應的最終場所了，這一場所也是非常重要的，在聚合車間，企業一定要嚴格把關，稍有松懈不僅僅無法節能，可能還會對所生產的聚氯乙烯材料的質量產生影響。在這一車間，企業主要要嚴格的控制聚合條件，包括加強分散劑的計量、脫鹽水pH值、以及攪拌系統的管理，尤其是攪拌系統的管理，應該定時地進行維護和檢查，避免因為分離系統出問題而影響聚氯乙烯的生產、聚合過程。對于電石乙炔法生產聚氯乙烯材料節能措施，其實就是根據從電石到聚氯乙烯的全過程來按順序進行的，按順序對每個車間進行相應的節能措施，每個步驟都能做到節能的話，那么整個生產過程的節能當然也不在話下。

4結束語

電石乙炔法生產聚氯乙烯材料的生產過程涉及到了復雜的化學過程，本身任何一個環節的化學反應就需要嚴加注意，而在生產過程中稍微大意就會使原料更加浪費，所以更要嚴格把控。對于電石乙炔法生產聚氯乙烯材料的節能措施而言，我國還有很大的提升空間，各企業一定要加強管理，爭取做到最大限度的節能與最大限度的經濟效益。

參考文獻：

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[3]姜慧.電石乙炔法生產聚氯乙烯的節能措施[J].魅力中國.2016（08）.

（作者單位：青海鹽湖鎂業有限公司）