电石法生产PVC项目危险废物的产生方式及节点

岳战林

（新疆维吾尔自治区固体废物管理中心，乌鲁木齐 830011）

电石法生产PVC项目危险废物的产生方式及节点

岳战林

（新疆维吾尔自治区固体废物管理中心，乌鲁木齐 830011）

分析了电石法生产PVC项目危险废物产生的节点和产生方式，归纳了电石法PVC生产项目运行期间危险废物产生的重点类型、主要方式、关键节点及基本规律，为环境管理工作提供依据。

聚氯乙烯；危险废物；产生规律

本文依据电石法生产PVC（聚氯乙烯）项目的生产工艺、原辅材料使用情况和《国家危险废物名录》规定，结合已投入运行建设项目固体废弃物的产生特点，并详细分析了每一种危险废物产生的原理和工序。通过实际调查、对比、分析、鉴定等方法，研究电石法PVC建设项目的生产工艺及废物产生环节，确定每一种危险废物的产生方式和产生强度，找出每一种危险废物产生规律并核算每一种危险废物的产污系数或系数范围。

电石法生产PVC项目主要生产烧碱与聚氯乙烯树脂产品，是工业危险废物产生的重点行业。目前，我国已在新疆、内蒙古、宁夏自治区建成了大规模的氯碱生产线。随着我国合成VCM（氯乙烯）装置的进一步扩产和新建, 氯碱在我国迅速发展，PVC生产项目产生的危险废物也随之剧增。PVC生产项目产生的危险废物类型多，产生的环节复杂，其特性鉴别难度大，因此相关企业和环保部门对PVC生产项目的管理难度也较大。调查研究PVC生产项目危险废物的产生原理和工序、产生环节、产生种类和规律，对加强该PVC生产项目危险废物的日常管理具有重要意义。

1 危险废物产生源与类别

1.1 氯碱界区

在氯碱界区，危险废物主要集中在盐水精制环节、氯气干燥环节、天然气制氢环节等环节中产生。主要有废螯合树脂（HW13有机树脂类废物）、废硫酸（HW34废酸）、废脱硫剂（HW45含有机卤化物废物）、废催化剂（HW46含镍废物）和废吸附剂（HW45含有机卤化物废物）。危险废物产生环节与废物种类如图1。

图1 危险废物产生环节与废物种类

1.2 聚氯乙烯界区

聚氯乙烯合成过程中的危险废物集中产生在氯乙烯合成、聚氯乙烯合成、纯水制备、产品出料与包装等环节（见图2）。氯乙烯合成环节主要有7种危险废物，分别是废氯化汞触媒（HW29含汞废物）、废氯化汞触媒泥（HW29含汞废物）、废含汞活性炭（HW29含汞废物）、废盐酸（HW34废酸）、含汞废盐/泥（HW45含汞废物）、精馏残渣/高沸物（HW11精馏残渣）、氯乙烯自聚物（HW13有机树脂类废物）；纯水制备环节主要有废螯合树脂（HW13有机树脂类废物）；合成聚氯乙烯环节主要有母液处理污泥（HW13有机树脂类废物）；产品出料与包装环节有PVC废料（HW13）。

图2 聚氯乙烯界区危险废物产生源与废物种类示意图

2 主要废物的产生节点

2.1 废脱硫剂

在天然气制氢的天然气预处理过程中，先将天然气通过脱硫剂处理，使硫脱除，此脱除过程属于化学变化，所以脱硫剂将不断损耗，在损耗到一定程度后，产生废脱硫剂。

2.2 含镍废物

天然气制氢装置是为补充氯碱系统的氢气量，以弥补氯气过量的工艺装置，天然气制氢为高温裂解反应，通过含镍催化剂进行催化反应，加快了天然气的转化速率。由于受氢的转化率的影响，为保持催化剂的活性，需要更新一些催化剂。催化剂的寿命一般为3年。

2.3 精馏残渣

在氯乙烯生产工序中，进入VCM装置的氯乙烯气体经全凝器冷凝成液体流至缓冲罐，靠重力分离除去部分水后送入低沸塔，塔底除去低沸物的氯乙烯液体靠压差压至高沸塔，通过改变压力、温度，使其中的氯乙烯单体以气态形式蒸发，与其他液态二氯乙烷等高沸点的有机废物杂质进行分离，分离产生的液态有机废物即为精馏残渣，俗称高沸物。

2.4 含汞废物

氯乙烯的合成转化工艺中产生的含汞废物有三类，第一类是废氯化汞触媒，产自氯乙烯合成工序中，反应釜中使用的氯化汞催化剂，平均每8000个小时需要更换一批，废氯化汞催化剂的产生量由更换量决定；第二类是氯乙烯净化装置即除汞器中饱和的活性炭，由于活性炭吸附汞到一定量后失去吸附功能，需要更换而产生；第三类是聚合工序含汞污水处理后产生的污泥。

2.5 废酸

（1）废盐酸

氯乙烯合成过程中，由于氯化氢过量，通过水或者稀盐酸吸收过量的氯化氢，产生浓度较高的废盐酸。

（2）废硫酸

湿氯气干燥过程中，纯盐水电解产生的氯气带有部分水分，干燥的氯气是后续氯化氢合成的原料，湿氯气通过硫酸塔，在浓硫酸的吸附作用下脱除水分，浓硫酸逐渐被稀释，至低于标准浓度后，产生废硫酸。

2.6 有机树脂类废物

聚氯乙烯生产中为了获得无杂质的精制盐水，需要通过螯合树脂塔对其进行吸附处理，以保证进入电解槽的盐水精度要求，在螯合树脂塔的运行过程中，由于塔压、磨损、挤压造成树脂塔内的树脂颗粒发生破碎，而产生废离子交换树脂颗粒。

3 危险废物的产生方式及规律

PVC生产企业可能产生的危险废物共有7个类型，18种危险废物。危险废物的产生量有一定的规律，特别是连续产生的危险废物，如：高沸物、废盐酸、废硫酸等均有基本固定的产污系数，废物的产生量与产品产量相关。非连续产生的危险废物如废镍催化剂、废氯化汞触媒、废吸附剂、废树脂等，其产生周期基本在一个范围内，其产生量不仅与产品产量相关，也与相关原料的使用量相关，一般产生量与使用量相当。

聚氯乙烯企业产生的危险废物还与所使用的生产工艺相关，对应的生产工艺是危险废物产生的条件，不同的生产工艺产生不同的危险废物，如采用化学法工艺处理含汞废水产生含汞污泥，而使用蒸发分离工艺处理含汞废水则产生含汞废盐；含镍废物只由配套天然气制氢装置产生，无天然气制氢工艺则不产生。各类危险废物的产生特征如下表。

4 结论与建议

4.1 结论

1）PVC生产项目一般情况下产生7大类共计18种危险废物，主要产自氯乙烯车间、电解车间等；2）PVC生产企业的氯乙烯车间和电解车间是危险废物产生的主要环节，危险废物的产生量占企业危险废物产生总量的98%；3）由于PVC生产企业产生的每一种危险废物的产生周期和产生量均有规律性，因此其产生量和种类均有可预测性和可核查性。

氯碱生产项目危险废物产生方式与规律表

4.2 建议

1）PVC生产企业应以危险废物的产生规律为基础，统计核准本企业的危险废物信息，从而确保危险废物申报登记的准确性和逻辑性；2）PVC建设项目是产生危险废物的重点企业，国家应将全国上规模的聚氯乙烯生产企业均纳入国家级危险废物产生重点源单位；3）环境管理部门应依据PVC建设项目危险废物的产生特点，在日常监督管理和环境执法中核查企业危险废物产生的种类、数量和流向等信息。

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[4]刘浩，张学明.氯化聚氯乙烯树脂综述[J].聚氯乙烯，2008（11） .

Mode and Node of PVC Project Hazardous Wastes Generated by Calcium Carbide Method

YUE Zhan-lin
(Solid Waste Management Center of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830011, China)

The paper analyzes the mode and node of PVC project hazardous wastes generated by calcium carbide method, sums up the key types, main mode, key nodes and the basic rules of PVC project hazardous wastes generated by calcium carbide method during the operation period.

PVC; hazardous waste; generation law

X327

：A

：1006-5377（2016）04-0040-03