淺析PVC生產工藝節能降耗途徑

閆曉英(亞洲硅業(青海)有限公司,青海 西寧 810007)

1 我國PVC行業現狀

我國PVC行業開始于上個世紀五十年代末，從PVC開始生產至今，我國PVC行業在生產規模和速度方面都取得了較大的進步。尤其是在最近幾年，PVC國際市場前景十分可觀，我國新建、擴建了大量的PVC廠。通過查閱相關文獻，結合實際工作經驗可以發現，我國PVC生產方式通常為電石法和石油法。其中，電石法與石油法相比較，主要優點在于電石法的成本更低。一方面，我國石油購買價格通常較高，另一方面在一些西部地區，煤礦資源較為豐富，人工成本也較低。因此，電石法比石油法的應用范圍更廣。

2 PVC生產工藝節能原理

PVC生產利用電石水解、HCL合成、VCM合成、VCM聚合等化學反應原理。縱觀整個PVC生產過程，其化學反應主要為放熱過程。對PVC生產過程中的化學反應進行簡要說明，如下:

2.1 電石水解

電石水解反應可以由下面這個反應式來說明:CaC2+H2O→C2H2+Ca(OH)2，反應過程中釋放的能量可達到63.54KJ/mol。

2.2 HCL合成

HCL合成反應式為:H2+Cl2→2HCL，在這過程中釋放出來的能量大概為184.45KJ/mol。

2.3 VCM合成

C2H2+HCL→C2H3Cl為VCM合成反應式，在這過程中能夠釋放出約124.56KJ/mol能量。

2.4 VCM聚合

VCM聚合涉及到主要化學反應可以以n C2H3Cl→(C2H3Cl)n，其釋放出能量大約為96.14KJ/mol。

3 PVC生產工藝節能措施

有關研究單位以2×4萬t/aPVC裝置為例，在四步化學反應步驟中總共釋放能量約達到64762.4KJ/h。但是，在實際生產過程中，因為受到許多內外部因素限制和影響，導致絕大部分的熱量都不能夠得到回收和利用。在此基礎上，本文從如何充分利用這幾步驟中釋放出來的能量，達到節能目標做如下闡述:

3.1 將HCL合成過程中產生的熱量進行利用

在PVC生產過程中，電石水解、HCL合成、VCM合成、VCM聚合等化學反應，釋放熱量最多的是HCL合成，并且其溫度也較高。因此，HCL合成釋放出來的熱量加以利用對實現PVC生產工業節能降耗是十分有效的途徑。但是，當前我國PVC生產廠家大多只是將其運用于采暖方面，未能充分發揮其節能作用。通過實踐操作，借鑒國內外相關經驗，提出以下幾點建議:

第一，在實際生產中可以看到，一部分PVC生產廠家使用的是旋風干燥技術，因為其蒸汽壓力較低，不能夠單獨對空氣進行加熱。針對這種情況，可以把空氣加熱器分成兩個部分:低溫部分和高溫部分。在低溫部分利用副產蒸汽，對冷空氣進行加熱，使其溫度達到八十度以上之后，再利用生產用蒸汽進行高溫部分的空氣進一步加熱。若PVC生產廠家使用的是組合式旋流干燥技術，就可直接將熱量利用與兩段空氣加熱器。

第二，將其用在溴化鋰蒸汽制冷機組中進行冷量生產。使用溴化鋰機組進行制冷，雖然能夠實現節電目的，但是并不節能。并且，將生產中產生的蒸汽用來制冷，需要消耗較多的蒸汽，從節約成本的角度進行考慮，這種做法過于浪費。因此，在PVC生產過程中，利用廢熱來進行制冷，能夠很好的達到節約能源的目的。其中HCL合成過程中釋放出的熱量大約為17500KW，將其適用于溴化鋰蒸汽制冷機組中進行冷量生產，可以達到12500KW。對于整套PVC裝置來說，其所需制冷量低于7000KW，使用這種方法，可以完全滿足其生產過程中對制冷量的需求。

4 PVC生產工藝降耗措施

主要針對當前使用較為廣泛的電石法PVC生產工藝提出幾點降耗措施，在實際使用電石法進行PVC生產時，主要是對精餾尾氣中含有的乙炔及氯乙烯化學物質回收環節存在問題。在精餾尾氣中，全凝器氣相排出經過尾氣冷凝器之后含有惰性物質的氣體被稱為一次尾氣，粗VCM經過低沸塔分離出來含有乙炔的氯乙烯氣體被稱為二次尾氣。在兩種尾氣中，主要能耗在于處理二次尾氣。本文從以下兩個方面對其進行淺析:

4.1 通過冷凍鹽水降低裝置溫度

可以在生產過程中將二次尾氣和一次尾氣進行匯合，并使二者同時進入到尾氣冷凝器中，通過三十五度的冷凍鹽水對去尾氣吸附裝置節能型降溫，最后再利用尾氣吸附器對氣體進行轉化。

4.2 借助壓縮系統對尾氣進行處理

將生產過程中產生的二次尾氣進行降壓，并且把降壓之后的二次尾氣送進壓縮系統。通過再次壓縮，將乙炔等不凝氣體分離出來，最后經過尾氣冷凝器再次冷凝后進行排放。

5 結語

總而言之，要想切實降低PVC生產工藝過程中的資源消耗與能源浪費問題，就應當對當前應用較為普遍的生產工藝展開較為深入研究。對生產工藝中所涉及的化學反應及原理進行分析，從節約能源和降低能耗兩方面來考慮，結合實際情況，將理論運用于實踐，并在實踐過程中不斷總結、改進。

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