浅析PVC生产工艺节能降耗途径

闫晓英(亚洲硅业(青海)有限公司,青海 西宁 810007)

1 我国PVC行业现状

我国PVC行业开始于上个世纪五十年代末，从PVC开始生产至今，我国PVC行业在生产规模和速度方面都取得了较大的进步。尤其是在最近几年，PVC国际市场前景十分可观，我国新建、扩建了大量的PVC厂。通过查阅相关文献，结合实际工作经验可以发现，我国PVC生产方式通常为电石法和石油法。其中，电石法与石油法相比较，主要优点在于电石法的成本更低。一方面，我国石油购买价格通常较高，另一方面在一些西部地区，煤矿资源较为丰富，人工成本也较低。因此，电石法比石油法的应用范围更广。

2 PVC生产工艺节能原理

PVC生产利用电石水解、HCL合成、VCM合成、VCM聚合等化学反应原理。纵观整个PVC生产过程，其化学反应主要为放热过程。对PVC生产过程中的化学反应进行简要说明，如下:

2.1 电石水解

电石水解反应可以由下面这个反应式来说明:CaC2+H2O→C2H2+Ca(OH)2，反应过程中释放的能量可达到63.54KJ/mol。

2.2 HCL合成

HCL合成反应式为:H2+Cl2→2HCL，在这过程中释放出来的能量大概为184.45KJ/mol。

2.3 VCM合成

C2H2+HCL→C2H3Cl为VCM合成反应式，在这过程中能够释放出约124.56KJ/mol能量。

2.4 VCM聚合

VCM聚合涉及到主要化学反应可以以n C2H3Cl→(C2H3Cl)n，其释放出能量大约为96.14KJ/mol。

3 PVC生产工艺节能措施

有关研究单位以2×4万t/aPVC装置为例，在四步化学反应步骤中总共释放能量约达到64762.4KJ/h。但是，在实际生产过程中，因为受到许多内外部因素限制和影响，导致绝大部分的热量都不能够得到回收和利用。在此基础上，本文从如何充分利用这几步骤中释放出来的能量，达到节能目标做如下阐述:

3.1 将HCL合成过程中产生的热量进行利用

在PVC生产过程中，电石水解、HCL合成、VCM合成、VCM聚合等化学反应，释放热量最多的是HCL合成，并且其温度也较高。因此，HCL合成释放出来的热量加以利用对实现PVC生产工业节能降耗是十分有效的途径。但是，当前我国PVC生产厂家大多只是将其运用于采暖方面，未能充分发挥其节能作用。通过实践操作，借鉴国内外相关经验，提出以下几点建议:

第一，在实际生产中可以看到，一部分PVC生产厂家使用的是旋风干燥技术，因为其蒸汽压力较低，不能够单独对空气进行加热。针对这种情况，可以把空气加热器分成两个部分:低温部分和高温部分。在低温部分利用副产蒸汽，对冷空气进行加热，使其温度达到八十度以上之后，再利用生产用蒸汽进行高温部分的空气进一步加热。若PVC生产厂家使用的是组合式旋流干燥技术，就可直接将热量利用与两段空气加热器。

第二，将其用在溴化锂蒸汽制冷机组中进行冷量生产。使用溴化锂机组进行制冷，虽然能够实现节电目的，但是并不节能。并且，将生产中产生的蒸汽用来制冷，需要消耗较多的蒸汽，从节约成本的角度进行考虑，这种做法过于浪费。因此，在PVC生产过程中，利用废热来进行制冷，能够很好的达到节约能源的目的。其中HCL合成过程中释放出的热量大约为17500KW，将其适用于溴化锂蒸汽制冷机组中进行冷量生产，可以达到12500KW。对于整套PVC装置来说，其所需制冷量低于7000KW，使用这种方法，可以完全满足其生产过程中对制冷量的需求。

4 PVC生产工艺降耗措施

主要针对当前使用较为广泛的电石法PVC生产工艺提出几点降耗措施，在实际使用电石法进行PVC生产时，主要是对精馏尾气中含有的乙炔及氯乙烯化学物质回收环节存在问题。在精馏尾气中，全凝器气相排出经过尾气冷凝器之后含有惰性物质的气体被称为一次尾气，粗VCM经过低沸塔分离出来含有乙炔的氯乙烯气体被称为二次尾气。在两种尾气中，主要能耗在于处理二次尾气。本文从以下两个方面对其进行浅析:

4.1 通过冷冻盐水降低装置温度

可以在生产过程中将二次尾气和一次尾气进行汇合，并使二者同时进入到尾气冷凝器中，通过三十五度的冷冻盐水对去尾气吸附装置节能型降温，最后再利用尾气吸附器对气体进行转化。

4.2 借助压缩系统对尾气进行处理

将生产过程中产生的二次尾气进行降压，并且把降压之后的二次尾气送进压缩系统。通过再次压缩，将乙炔等不凝气体分离出来，最后经过尾气冷凝器再次冷凝后进行排放。

5 结语

总而言之，要想切实降低PVC生产工艺过程中的资源消耗与能源浪费问题，就应当对当前应用较为普遍的生产工艺展开较为深入研究。对生产工艺中所涉及的化学反应及原理进行分析，从节约能源和降低能耗两方面来考虑，结合实际情况，将理论运用于实践，并在实践过程中不断总结、改进。

[1]薛之化.电石法PVC生产技术及成本分析[J].聚氯乙烯，2001，(3):18.

[2]陈志新，化工过程中节能降耗工艺设计[J].化学工程与装备,2009,(9):20.

[3]虞正鹏，提升化工工艺节能降耗的途径探析[J].河南科技,2003,(2):9.