電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯節(jié)能措施

莫玉平

摘要：在不斷的改進和革新中，聚乙烯生產(chǎn)已經(jīng)擁有了很多有效的措施，并且成本也得到了降低，使企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)得到了體現(xiàn)。在未來能源緊缺的日子里，為解決原材料的問題，相關(guān)人員需要通過提高管理水平、技術(shù)創(chuàng)、實施節(jié)能減排措施來解決企業(yè)出現(xiàn)的問題，從而使企業(yè)的發(fā)展更加健康。下面針對電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的節(jié)能方法展開論述。

關(guān)鍵詞：電石乙炔法；聚氯乙烯；節(jié)能措施

聚氯乙烯作為我們生活中不可缺少的使用材料，曾在人們的生活中扮演著很重要的角色，但是近些年來隨著環(huán)境污染日益加重，國家開始號召節(jié)能減排、綠色生活，所以聚氯乙烯的使用也大不如前，可是又作為目前人們生活離不開的材料之一，它的地位也一時無法替代，所以如何在聚氯乙烯的生產(chǎn)上降低能耗是目前生產(chǎn)聚氯乙烯的主要任務(wù)。

1聚氯乙烯生產(chǎn)工藝

按照氯乙烯單體的獲得方法來劃分，主要分為兩種：電石法和乙烯氧氯化法。電石法生產(chǎn)聚氯乙烯的主要原料是電石、煤炭和原鹽，首先使用石灰石和煤炭制造出電石，電石與水反應(yīng)生成乙炔，乙炔與HCl反應(yīng)生成單體VCM，最后通過聚合反應(yīng)生成聚氯乙烯。電石法的優(yōu)點是工藝和設(shè)備較簡單易操作，投資低，收率高；缺點是能耗大，原料成本高，電石渣量大、催化劑汞鹽毒性大及汞污染問題。乙烯氧氯化法制聚氯乙烯的主要原料為石油，將石油裂解制得乙烯，乙烯與氯氣在三氯化鐵作催化劑條件下反應(yīng)，生成二氯乙烷（EDC）。EDC在裂解爐內(nèi)裂解得到VCM，最后通過聚合反應(yīng)，生成最終產(chǎn)物聚氯乙烯。乙烯法制聚氯乙烯生產(chǎn)過程中優(yōu)點是綜合能耗和廢水產(chǎn)生量均較低，能耗約為電石法的42%，廢水產(chǎn)生量約為電石法的46%，但存在原料緊缺需進口、工藝設(shè)備復(fù)雜，副產(chǎn)物（輕組分、重組分、焦油）問題及工藝廢水、廢氣問題。

2電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的原理概述

剛才我們也提過，聚氯乙烯其實就是氯乙烯的聚合物，那么氯乙烯又是怎么生成的呢？下面我們就來介紹一下電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的生產(chǎn)原理。首先，要讓電石發(fā)生水解，產(chǎn)生了一定量的乙炔，而乙炔就是生產(chǎn)乙烯的主要原料了，這時，要想生成氯乙烯，就需要加入一定量的氯元素了，氯元素由什么提供呢？我們目前都采用氯化氫，很大的一個原因是釋放出的氫氣是無毒無害的氣體。當(dāng)加入了和產(chǎn)生的乙炔等量的氯化氫時，在一定的條件下，乙炔和氯化氫就會發(fā)生反應(yīng)，生成氯乙烯和氫氣，然后給生成的氯乙烯施加一定的條件使其聚合，最后生成聚氯乙烯，然后再經(jīng)過一定的加工成為聚氯乙烯塑料，這就是從電石分解到聚氯乙烯材料生成的全過程，所以從電石到生成聚氯乙烯這個全過程，其中是經(jīng)過了一系列的化學(xué)反應(yīng)的，我們必須對每個程序都嚴(yán)格的把關(guān)，控制用法用量才能夠保證聚氯乙烯的順利形成。而近些年來，電石乙炔法幾乎成為了各個聚氯乙烯生產(chǎn)廠家最常用的生產(chǎn)技術(shù)方式，所以如何在電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的工藝中加強節(jié)能措施成為了近年來各公司、各生產(chǎn)廠家的主要追求目標(biāo)。

3電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯的節(jié)能措施

3.1乙炔車間

在電石的采購過程中，需要選用發(fā)氣量等級高的電石，從而減少單位乙炔氣所排出的渣漿量和減少乙炔熔漿的損失量。在實際過程中，由于電石自身的原因，在存放過程中會出現(xiàn)風(fēng)化現(xiàn)象，所以應(yīng)盡量縮短庫存周期。定期對電石料的排空閥進行加料檢查，可以提高排空閥的氣密性，從而使電石加料的乙炔氣損失量減少。在此過程中，需要嚴(yán)格將電石顆粒控制在50mm左右、將粉末控制在2mm內(nèi)，并且不大于16%，如果電石的顆粒大于80mm，就會造成反應(yīng)不完全而電石在排除過程中渣漬是被夾帶出去的現(xiàn)象，進而增加了電石的成本。電石在反應(yīng)的過程中，發(fā)生器的溫度會在反應(yīng)過程中升高，在反應(yīng)過程中，其溫度一般會控制在（85±5）℃，可以使渣漬中的乙炔被溶解。在乙炔車間，應(yīng)當(dāng)將乙炔氣柜的高度始終保持在40%～90%，設(shè)置為自動控制。以防止氣柜頂部有氣體漏出，以及避免氣柜底部造成緊急停車，出現(xiàn)氣體流失的現(xiàn)象。

3.2 VCM車間

提高氯化氫氣純度以及純度的穩(wěn)定性，對于氯乙烯合成、凈化乃至精餾全過程都至關(guān)重要，穩(wěn)定和高純度的氯化氫，將能夠使水洗、堿洗的吸收液流量控制在最低的水平，精餾尾氣放空的流量及絕對量成倍下降。從而提高精餾收率。加強混合脫水系統(tǒng)的操作與管理，對轉(zhuǎn)化器的設(shè)計、制造和檢修的管理進行嚴(yán)格控制。控制原料氣含水量及觸媒含水量，加強轉(zhuǎn)化器循環(huán)熱水的水質(zhì)管理，定期I監(jiān)測pH值也是穩(wěn)定合成系統(tǒng)生產(chǎn)、減少轉(zhuǎn)化器腐蝕而停車排氣損失的有效措施。在運行過程中，嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)化器反應(yīng)溫度，最高不得超過180℃，這樣即能延長觸媒壽命，還能減少副反應(yīng)消耗的乙炔損失。嚴(yán)格控制氯乙烯氣柜高度在15%～85%范圍，注意監(jiān)測聚合反應(yīng)后回收氣體引起的氣柜高度波動，防止氣柜頂部的跑氣損失，以及氣柜抽空后造成緊急停車的排氣損失。

3.3聚合車間

聚合車間可以說是這一系列化學(xué)反應(yīng)的最終場所了，這一場所也是非常重要的，在聚合車間，企業(yè)一定要嚴(yán)格把關(guān)，稍有松懈不僅僅無法節(jié)能，可能還會對所生產(chǎn)的聚氯乙烯材料的質(zhì)量產(chǎn)生影響。在這一車間，企業(yè)主要要嚴(yán)格的控制聚合條件，包括加強分散劑的計量、脫鹽水pH值、以及攪拌系統(tǒng)的管理，尤其是攪拌系統(tǒng)的管理，應(yīng)該定時地進行維護和檢查，避免因為分離系統(tǒng)出問題而影響聚氯乙烯的生產(chǎn)、聚合過程。對于電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯材料節(jié)能措施，其實就是根據(jù)從電石到聚氯乙烯的全過程來按順序進行的，按順序?qū)γ總€車間進行相應(yīng)的節(jié)能措施，每個步驟都能做到節(jié)能的話，那么整個生產(chǎn)過程的節(jié)能當(dāng)然也不在話下。

4結(jié)束語

電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯材料的生產(chǎn)過程涉及到了復(fù)雜的化學(xué)過程，本身任何一個環(huán)節(jié)的化學(xué)反應(yīng)就需要嚴(yán)加注意，而在生產(chǎn)過程中稍微大意就會使原料更加浪費，所以更要嚴(yán)格把控。對于電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯材料的節(jié)能措施而言，我國還有很大的提升空間，各企業(yè)一定要加強管理，爭取做到最大限度的節(jié)能與最大限度的經(jīng)濟效益。

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（作者單位：青海鹽湖鎂業(yè)有限公司）