试论乙烯法聚氯乙烯生产过程中的节能降耗措施

范生波

摘   要：聚氯乙烯是一种出现比较早的树脂产品，也是5大合成塑料之一，有着非常好的力学和物理性能，在包装、装饰以及建筑等领域中得到广泛应用。在聚氯乙烯生产中，乙烯法是重要的技术方式，其降低了聚氯乙烯在生产中的能量消耗，可以提高生产的经济效益，具有非常好的生态效益，可以更好地在生活中使用。因此，基于可持续发展理念，在乙烯法聚氯乙烯生产中，要注重节能降耗措施的应用。分析乙烯法聚氯乙烯的生产现状，对其节能降耗措施进行探究。

关键词：乙烯法;聚氯乙烯;节能降耗;现状;有效措施

目前，在我国聚氯乙烯的生产中，主要采取乙烯法生产技术、天然乙炔技术和电石乙炔技术。其中，乙烯法是应用最为广泛的方式。在实际的聚氯乙烯生产中，利用乙烯法生产，需要借助各种类型的设备，通过设备辅助完成蒸馏、萃取以及合成等内容。随着科学技术的发展，人们的生活质量和水平不断提升，注重环保理念的引入，采取相应的节能降耗措施，符合我国可持续发展战略，能够实现低碳产品的生产。

1    乙烯法聚氯乙烯生产的现状

在社会经济快速发展的背景下，科学技术也在不断进步和完善，对于化工厂产品的需求量不断增加。化工企业的快速发展，在推动社会发展进步的同时，造成大量的污染，例如水污染、气体污染以及噪声污染等，对人的身体健康和智力造成了很大的消极影响，对自然生态系统造成了威胁。在聚氯乙烯行业发展的过程中，聚氯乙烯材料的用量非常大，达到70%，随着我国科学技术的发展和完善，被广泛地应用到各个领域。聚氯乙烯在应用中的理论性和综合性比较强，防水性能的能耗占据20%左右。因此，其污染物减排是现阶段的紧要任务。在聚氯乙烯的生产中，生产工具方面的节能方法非常多，加强节能降耗措施有着非常重要的意义。在传统计划经济体制的影响下，化工生产设备和技术不够完善，导致很多资源被浪费。在具体的生产中，气炉负荷和气化过程的各项指标受到聚氯乙烯质量的影响，聚氯乙烯质量浓度、黏度和稳定性越好，其输送过程越有利。在聚氯乙烯生产中会出现大量气体，这些气体有着非常好的应用价值，但是并没有受到化工企业的重视和研究，被作为废气排除。生产中的化学反应使得大多数水分被蒸发掉，产生大量的CO和水，使得煤的消耗量增加，对燃烧效果和聚氯乙烯成分产生影响，尤其是对合成气组分和产气率有较大的影响[1-2]。

2    乙烯法聚氯乙烯生产中的节能降耗措施

2.1  水资源消耗降低措施

2.1.1 加强母液回收和再利用

在乙烯法聚氯乙烯生产中，会产生较多的母液，母液水量相对较多。如果利用排除的方式，需要做好污水的处理工作，这会使得聚氯乙烯生产成本增加，也造成水资源的大量浪费。母液中包含较多杂质以及污染物，需要采取离心、分离以及过滤等多种措施，做好污水的回收和处理，保证母液水符合冲洗水的各项标准。对母液进行回收再利用，可以用于浆料槽、汽提塔、聚合釜等设备的冲洗。对于离心机中的污水，可以输送到污水罐中，通过过滤器以及微生物等处理方式，回收部分符合标准的母液，传输到冲洗罐中;对于不符合排放标准的废水，采取相应的污水处理方式对母液水进行回收和再次利用，可以有效减少聚氯乙烯生产中的水资源使用量、降低聚氯乙烯的生产成本。

2.1.2 对蒸汽冷凝液进行回收利用

在聚氯乙烯的生产中，蒸汽冷凝水的来源主要是热去离子水升温和干燥系统。在热去离子水中，主要通过1.2 MPa中压蒸汽开展加热作业;在干燥系统中，主要利用0.3 MPa低压蒸汽开展连续运行作业。蒸汽冷凝水具有比较大的纯度，但是依然不适合直接使用，需要对其进行相应的处理之后才可使用，以保证聚氯乙烯的生产更加安全，保障各设备稳定、正常地运行。

2.1.3 冲洗水的有效利用

在聚氯乙烯的生产过程中，对冲洗水的需求量比较大。虽然将母液水回收作为冲洗水，但是依然需要大量的冲洗水，这给生产系统带来了较大负荷，影响了生产原料的处理，使得聚氯乙烯生产成本增加。（1）加强冲洗水的管理控制。在聚合釜的原料卸载中，部分原料粘在聚合釜壁上，在冲洗的过程中，需要使用大量的冲洗水，如果没有进行充分的冲洗，就很容易导致聚合釜壁上留有原料，对后期的涂釜效果产生影响。但是，大量的冲洗水进入聚合釜，会使浆液的体积不断增大，导致生产成本增加。通过相应的实验和探索，在聚合釜卸料的过程中，当聚合釜液体位置低于搅拌桨叶时，使用冲洗水开展喷淋作业，对聚合釜壁進行清洗，可以有效减少冲洗水的使用量，达到节约水资源的目的。（2）做好汽提塔冲洗水控制。在具体的生产作业中，在汽提塔的踏板上会滑落浆料，很容易出现堵塞或者偏流等问题，为了有效避免此类事故，需要利用冲洗水从塔顶冲洗，大量的冲洗水进入汽提塔使得汽提塔的负荷增加。因此，需要借助相应的精确分析和控制，每隔10 min左右进行一次汽提塔冲洗，每次冲洗的时间应当控制在20 s左右，降低冲洗水的使用量，保证聚氯乙烯能够安全、正常地生产，实现节能降耗的目标。

2.2  电能消耗的降低措施

2.2.1 借助变频技术降低电能消耗

在社会快速发展的背景下，聚氯乙烯的需求量不断增加，聚釜容积也不断增加，配药的聚釜搅拌机功率也在提高。目前，在聚氯乙烯生产中，通常采用功率较大的搅拌机，消耗的电能相对较大。为了有效降低电能消耗，需要结合生产的不同阶段，控制搅拌机的电流变化，有效引入变频技术，结合搅拌机的不同阶段，提供有针对性的额定输出功率，降低电能的消耗量，降低生产成本，达到聚氯乙烯生产的节能降耗目标。

2.2.2 加强大功率电机设备管理工作

在实际的生产过程中，为了保证各项设备正常运行，需要保证循环水泵的持续运行，做好相应的温度控制。在聚釜卸料过程中，其内部温度变化不大，利用循环水就可以实现正常的温度控制，需要将循环水泵关闭一定的时间。针对此类情况，需要对聚氯乙烯的生产过程进行分析，结合每个阶段和步骤，了解不同设备的功能以及性质，借助信息化技术对其进行运行分析，做好设备开关的设置控制，或者采取低功率运行方式，有效降低电能消耗。另外，在不同的季节、温度以及时段，聚氯乙烯生产设备需要作出相应的调整，有效降低电能消耗。

2.3  气耗降低措施

2.3.1 有效利用冷凝水产生的热量

在聚氯乙烯的生产过程中，可以采用热去离子和冷去离子混合的方式，借助熱去离子可以保证料罐温度控制在85 ℃以上。在具体的热去离子方式利用中，实现原料罐中水蒸气和水的热能交换，除了产生较多冷凝水，还会产生较多热量。实施气耗降低措施，对设备进行相应的升级改造，增加换热站和疏水阀，借助冷凝水和蒸汽实现温度的交换，有效降低蒸汽使用量，达到节能降耗的目标。

2.3.2 加强汽提塔的管理和控制

在具体实践中，借助精密控制措施，考虑聚氯乙烯生产的不同情况，做好蒸汽流量、原浆流量等控制工作，无论过快还是过慢，都会对汽提塔产生一定的影响，还可能导致汽提塔停止运行。同时，在具体生产中，需要做好每个设备的监管工作，优化设备运行参数，避免为了提升产量或者速度作出修改。例如，增加蒸汽量或者提升釜板流速可能会造成塔压过高等问题，对聚氯乙烯质量产生影响。

2.3.3 有效利用母液水产生的热量

母液水温度比较高，在聚氯乙烯生产中，产生的母液水比较多，能用作冲洗水，需要借助相应的设备进行降温处理。在系统干燥空气预热中，可以对离心母液水进行利用，在降低母液水温度的同时，实现干燥空气预热，提高母液水的回收利用率。另外，还需要加强排出气体的控制，对于排出的大量氯乙烯单体（Vinyl Chloride Monomer，VCM），提高相应的排气压力，结合相应的数据监测，VCM质量浓度会明显下降。但不能一味采取提高排气压力的方式，需要结合实践不断总结和分析，增加吸附设备等，做好VCM回收，降低生产成本。

3    结语

我国社会经济和科学技术的快速发展，推动着我国聚氯乙烯行业的发展。在乙烯法聚氯乙烯生产中，注重节能降耗措施的利用，符合可持续发展的要求，提高了聚氯乙烯企业的市场竞争力。因此，在具体的生产中，需要结合生产的环节，从水资源、电资源、气资源等方面入手，采取相应的节能降耗措施，达到企业的生产目标，推动聚氯乙烯行业的可持续发展。

[参考文献]

[1]刘清泉.乙烯法聚氯乙烯生产过程中的节能降耗措施[J].化工管理，2019（22）：41-42.

[2]赵 鑫.乙烯法聚氯乙烯生产过程中的节能降耗措施[J].聚氯乙烯，2019，47（1）：6-8.