刍议电石法在PVC生产工艺中的运用策略

郭金旭

【摘要】PVC是世界上最早实现工业化生产的塑料品种之一。由于其具有难燃、抗化学腐蚀，耐磨，电绝缘性优良和机械强度较高等优点，在工业，农业，建筑、日用品、包装以及电力等方面具有广泛的应用。电石法作为PVC生产工艺中的主要生产方法之一，可以给PVC行业带来福音的同时也存在着高耗能、高污染、易发生火灾、爆炸、中毒等较高风险的缺点。所以在生产装置、产品质量、生产成本、节能消耗、环保治理等方面还需做出更大的努力，以实现经济效益与社会效益的双重发展。本文主要结合电石法在 PVC生产工艺中的原理介绍电石法的现状及生产中的安全和节能环保等问题。

【关键词】电石法；PVC现状；节能消耗；环境保护

【Abstract】PVC plastic is one of the world's oldest breed of industrial production. Because of its flame retardant， chemical resistance， abrasion resistance， high electrical insulation and excellent mechanical strength， etc.， with a wide range of applications in industry， agriculture， construction， daily necessities， packaging and electric power. Calcium carbide process PVC production process as one of the main production process， can bring the Gospel to the PVC industry， there is also a high energy consumption， high pollution， easy to fire， explosion， poisoning and other shortcomings of higher risk. So in terms of production facilities， product quality， production costs， energy consumption， environmental protection and governance needs to make greater efforts to achieve the dual development of economic and social benefits. In this paper， combined with the principle of calcium carbide process PVC in the production process as described in the status quo and the production of calcium carbide in the safety and environmental protection and other issues.

【Key words】Calcium carbide process；PVC status quo；Energy consumption；Environmental protection

1. 前言

随着宏观经济的快速发展，特别是21世纪以来，PVC行业的产能和产量进入了快速发展的时期，我国是全球增长速度最快的国家。目前我国PVC行业的基本状况是：

（1）每年进口50%的树脂；⑵随着我国PVC行业竞争的日益激烈，几乎全行业处于亏损和微盈利的不利状态。结合我国资源油气不足、石灰石丰富的现状，PVC中的电石法就在我国具有很好的资源优势，再加上石油价格的不断上涨，电石法在PVC生产中所占的比例呈持续升高的趋势。但是由于电石法是高耗能、高污染的，它的广泛应用势必会带来巨大的污染，由于最近几年国家政府更加重视、加大环保方面的力度，政府开始积极的鼓励引导低耗能、高产出的新兴产业的发展，而对高耗能、高污染行业如电石法采取限制政策。

（2）首先，2010年国家明令取消高耗能行业的优惠电价政策，严格实施电价差别，就导致了电石法PVC行业的成本越来越高。但是我国电石法PVC企业大多建立在周围石灰石和煤炭资源丰富的西北地区，原料的价格极低，从长远发展的角度，电石法还是具有一定的成本优势，市场操作也具有相对较高的弹性。

（3）其次，配合先进的生产配方技术、密闭的进料技术及防粘釜技术等，使电石法PVC生产技术工艺改进就可以缩小电石法和乙烯法技术水平的差距，在一定的程度上降低生产成本，从而获得市场优势。

2. 关于电石法在PVC生产中的安全研究及需要注意的问题

2.1电石原料的组成和纯度。

2.1.1因为电石遇水产生的粗乙炔气体中含有易生成有毒气体如：硫化氢、磷化氢的硫化物、磷化物等，并且磷化氢极易自然，会使粗乙炔发生燃烧和爆炸，所以为了提高氯乙烯的合成效率也为了在生产中的安全保证就必须要求原料乙炔及氯化氢具有足够高的纯度，具体的做法为：（1）尽可能的是原料中硫、磷、氧及砷化物等。（2）尽可能低的游离氯含量和控制水分的含量。

2.1.2另外，电石易受地域、气候等自然现象的影响，所以在保存及运输的过程中应该格外小心，电石应该存放在专用的不易接触到水、干燥通风的仓库中。

2.2气柜具有一定的高度。气柜具有一定的缓冲作用，如果高度控制的太低在加料系统出现故障时就会来不及缓冲从而造成气柜抽瘪。但是若气柜高度控制的过高就会发生跑气的现象，不但不安全还会严重影响电石消耗。

2.3反应的温度和反应气体通过的空速。

（1）反应的转化直接受到温度的影响，如果温度过低就会严重影响乙炔的转化使之转化不完全，从而导致生产效率大大降低。相应的，如果升高温度，随着温度的不断升高，副反应也随之增加，从而没用的副产物就会相应的增加，加大了生产的难度。另外，温度的不断升高就会加快反应的速度，热量的释放也会加快，严重的就会导致反应器皿局部过热而发生爆炸等不良现象。在工业上控制温度的做法通常是加入新鲜的催化剂，把温度控制在130℃左右，随时间的消失催化剂的活性也会不断降低，此时反应的温度也应该相对的升高，到后期就可以控制温度在180℃左右。

（2）所谓空速就是指在标准状况下，单位时间内单位体积的气体通过反应器的流速。所以如果空速一直提高，那么反应物和催化剂的接触时间就会降低导致大大降低了乙炔的转化率。但是无限制的降低空速的话也会带来相应的不良后果，基于上述所诉，严格的控制空速必不可少。

2.4防止转化器、预热器的电化腐蚀。在转化器、预热器等换热器的列管与管板胀接的过程中必须严格控制技术，高要求、高精度，因为只要有微小的渗漏情况出现就会使管间的热水泄漏到机器设备之内，从而与列管中的氯化氢接触生成浓盐酸，就会造成进一步的腐蚀从而严重的造成停车事故。所以为了避免此种现象的发生通常的做法是减少水中的氯化银的含量，将PH值提高至8～10，适当的添加缓冲剂等。

3. 电石法在 PVC生产工艺中的节能降耗与环保

3.1在发展技术，发展经济的同时应当遵循科学的发展观，坚持走可持续发展的道路，努力创建科技创新型、环境友好型社会，由于电石法具有高耗能、高污染的缺点，所以在 PVC生产工艺中节能降耗与环保成为了必要的课题。 在节能降耗方面主要通过 以下几个方面达到此要求：（1）加强原料管理以减少成本损失；（2）采用新设备、新技术、开发新工艺提高发气能力，减少电石损耗，提高工人的劳动生产率。由于母液过滤后可以回收利用，所以离心机的母液处理在运用新技术、开发新工艺的过程中也是一项重要内容。而对于环保治理方面，在PVC的生产工艺中主要的污染因素为"三废"和粉尘，为了最大限度的降低污染，最好采用两级破碎且建立除尘装置，这样不仅电石渣可以作为建筑材料出售，滤液也可以部分代替 自来水循环利用， 一方面避免了废水 、废渣对环境的影响另一方面节约了成本 ，提高了经济效益，达到了经济与环境双赢的目的。

3.2一般来说 ，目前我国的电石法在 PVC 生产工艺中出现了产能过剩 、利润空间大幅下降 、升本大幅上涨的现象，只有积极的引导与合理的布局，以发展经济、降低成本为目标 ，以电石法的基本原理为本，坚持我国基本国情，走可持续发展道路，用新的理念与技术努力发现与解决 电石法中已存在或潜在的问题与缺陷，国家主管部门也应该相应的采取有力的措施进行严格的控制，另外，相关企业、个人更应该加强 自律，提高风险防范意识，只有这样才能弥补国内乙烯法的不足，稳定 PVC 行业长期、稳定的发展。电石法 PVC 由于具有资源和成本的优势再加上节能降耗与环保问题的解决，必将获得长足的发展，达到经济与环境相协调，利益与环保相结合的共赢时代。

参考文献

[1]张磊. PVC树脂电石法生产工艺及应用分析[J].中国化工贸易，2015（11）

[2]叶鸿芳.电石法PVC生产工艺中电石渣浆的治理[J].建筑与科技，2016（01）.