水俁公約對電石法PVC行業的影響

王小昌，李國棟，張學魯

(新疆天業(集團)有限公司，新疆 石河子 832000)

汞及其化合物廣泛應用于化工、儀器儀表、電池、照明、醫療器械等領域。但汞釋放到環境中后將長期存在，能夠通過大氣長距離傳輸，經生物累積可對人體健康和環境造成顯著不利影響。2016年4月28日，第十二屆全國人民代表大會常務委員會第二十次會議批準《關于汞的水俁公約》(以下簡稱水俁公約)，水俁公約自2017年8月16日起對我國正式生效。

PVC作為五大通用塑料之一，被廣泛應用到各個領域，其生產工藝路線主要有電石法和乙烯法。電石法符合我國多煤、貧油、少氣的能源結構特點，成為我國PVC生產的主流工藝[1]。在電石法PVC生產過程中使用氯化汞催化劑(俗稱汞觸媒)，1年產生廢汞觸媒1.7萬t左右，占國內汞消耗量的85%。水俁公約對汞的全生命周期進行了管控，筆者結合自身理解，羅列了公約中與電石法PVC行業相關的主要條款，并就這些條款對行業可能產生的影響進行分析探討。

1 水俁公約的相關條款

在汞的開采與供應方面，水俁公約第3條“汞的供應來源和貿易”要求“每一締約方均不得允許進行本公約對其生效之際未在其領土范圍內進行的原生汞礦開采活動”以及“每一締約方應只允許本公約對其生效之際業已在其領土范圍內進行的原生汞礦開采活動自本公約對其生效之日后繼續進行最多15 年”。對電石法PVC來說，用于氯乙烯生產的原生汞礦關閉時限為該公約對我國生效后的15 年(2032年)。

在新建用汞工藝設施方面，該公約第5條“使用汞或汞化合物的生產工藝”要求“每一締約方均不得在本公約生效之日前不存在的使用附件B所列生產工藝的設施中使用汞或汞化合物。此種設施不得適用任何豁免”。電石法PVC用汞工藝在附件B第2部分中明確單獨列出，這意味著該公約對我國生效后，即禁止新建采用汞觸媒的電石法PVC生產裝置。

對電石法PVC的要求，該公約第5條“使用汞或汞化合物的生產工藝”明確提出：“各締約方均應按照附件 B第二部分的規定，采取措施限制在其中所列生產工藝中使用汞或汞化合物”。 電石法PVC作為受用汞管制的工藝列入該公約文案中，未設淘汰時限，但附加了以下條件：到2020 年，電石法PVC單位產品的汞使用量比2010年下降 50%；采取措施減少對原生汞礦的依賴；控制汞的排放和釋放；支持無汞觸媒及其工藝的研發；在締約方大會已證實的、基于現有工藝的無汞觸媒在全球范圍內均可獲取，且在技術和經濟可行 5 年之后，不允許使用汞；向締約方大會報告替代技術進展情況和淘汰汞使用所作出的努力[2]。

2 水俁公約的影響分析

2.1 汞的開采與供應

為履行水俁公約，我國禁止開采新的原生汞礦，并將于2032年關停所有原生汞礦。中國是汞生產大國。據北京安泰科信息股份有限公司統計，中國汞產量在過去十多年持續增長，年產量從2000年的203 t增至2013年的1 237 t，廢汞觸媒回收企業產量達290 t，占全國汞產量的23.4%，以含汞物料加工生產汞的產量達130 t，占全國汞產量的10.5%[3]。

近年來，隨著產品替代、環境準入導致汞的市場需求下降，我國查明資源儲量和汞礦礦區數不斷縮減。儲量組成以單汞礦床的儲量為主，與其他礦床共伴生的儲量也有一定的比例。由于選冶分離技術尚未解決，因此一些礦床對共伴生汞資源未能充分利用或綜合回收。從投資情況來看，汞礦投資額波動較大，從2010年的2 000多萬元持續上漲到2012年的6 000多萬元，2013年迅速下跌了約1/3，2014年汞礦投資強勢反彈，達到峰值，超過1億元。受市場需求和政策變化影響，2015年汞礦投資又迅速下跌超過30%。我國汞礦礦山的開發利用活動將受到限制而進一步減少[4]。據中汞網報道：2016年1—8月，中國汞產量為0.16萬t，同比增長45.46%。汞產量增長可能與環境保護更加嚴格、廢汞觸媒和其他各類含汞廢物的回收加強有關，屬市場對環境變化的短期反應。

據中國氯堿工業協會的數據顯示，2012年中國電石法PVC用汞量達1 050 t。隨著低汞觸媒的推廣應用，電石法PVC行業的年用汞量仍在700 t以上。伴隨著禁止一系列含汞產品的生產和進出口以及溫度計、血壓計等非電子醫療設備的逐步淘汰，預計2020年前，中國的汞產量和需求量均呈下降趨勢，但電石法PVC行業的用汞需求基本可以滿足；在2020年后到無汞觸媒工業化之前，汞的供應存在很大不確定性，建議建立、推廣電石法PVC的汞資源高效循環利用模式，以保證行業的持續、健康發展。

2.2 禁止新建用汞工藝設施

水俁公約禁止新建采用汞觸媒的電石法PVC生產裝置。在該公約生效前，2016年11月，國務院印發《“十三五”生態環境保護規劃》，明確要求加強汞污染控制，禁止新建采用含汞工藝的電石法PVC生產項目。據中國氯堿網最新產能調查數據顯示：2017年中國PVC現有產能為2 406萬t/a，產量達到1 800萬t，年內新增加產能108萬t/a，退出規模為28萬t/a；連續3年產能凈減少之后，2017年底轉變為80萬t/a的凈增長。由于總體消費平穩增長，行業平均開工率由2013年的62%提升至2017年的75%。

目前，電石法PVC仍處于產能過剩的狀態，無汞觸媒應用尚需時日，禁止新建采用汞觸媒的電石法PVC生產裝置，將使行業的產能保持在較為穩定的狀態。隨著企業產品差異化和高端化路線的深入實施，國內PVC的供需關系得以改善，行業的開工率有望持續小幅回升。

2.3 附加條件

《產業結構調整指導目錄》將電石法PVC列入限制類，將高汞觸媒(氯化汞質量分數 6.5%以上)和使用高汞觸媒的電石法PVC生產裝置列為淘汰類?！丁笆濉鄙鷳B環境保護規劃》明確指出，到2020年PVC行業每單位產品用汞量在2010年的基礎上減少50%。國家支持無汞觸媒及其工藝的研發，新疆天業(集團)有限公司牽頭先后承擔并完成了國家科技支撐、國家863課題、國家重點研發計劃等多項無汞催化技術國家級項目。德州實華化工有限公司和中科易工(上海)化學科技有限公司、中國科學院上海高等研究院、上海華誼工程有限公司聯合開發了乙炔和二氯乙烷無汞催化合成氯乙烯新工藝，該工藝被列入國家“863”和“973”計劃重點項目，于2014年8月16日通過了中國石油和化學工業聯合會組織的成果鑒定[5]。還有很多企業、高校、科研院所都在進行無汞觸媒或工藝的開發工作。在水俁公約的履行方面，國家的態度是堅決的，甚至比公約中對電石法PVC用汞工藝的要求更加嚴格。

直至現在，電石法 PVC 企業低汞觸媒使用率不足 50%[6]。低汞觸媒技術已經成熟，新疆天業(集團)有限公司、新疆中泰化學股份有限公司、湖北宜化集團有限責任公司等多家企業已實現低汞觸媒全面替代。其他企業須更加積極主動地投身到履約行動中，提早布局、提前安排，做好向低汞觸媒全面替代的平穩過渡，避免因倉促應對而影響經濟效益。建議國家相關部門和行業協會進一步嚴格低汞觸媒監管，確保低汞觸媒品質。只顧眼前、不能盡職履行社會責任的企業，將在履約的浪潮中被淘汰。

3 結語

水俁公約要求對汞進行全過程管理，包括汞的開采、供應、使用、排放、釋放、廢物處置和污染場地治理各個環節。筆者認為，履約使我國電石法PVC行業面臨汞供應不確定性和產能波動的影響，對倒逼我國淘汰落后產能、提升行業技術水平具有促進作用。電石法PVC行業須進一步提高履約認知和主動性，以管理為手段、以技術為支撐，方能降低履約產生的影響，順利達成履約目標。