聚乙烯生產全過程能耗的估算及分析

魏文靜，宋翔，周平

（天津渤海職業技術學院，天津 300402）

聚乙烯生產全過程能耗的估算及分析

魏文靜，宋翔，周平

（天津渤海職業技術學院，天津 300402）

本文運用生命周期的評價方法對聚乙烯產品生產全過程的能耗進行了估算，并對估算結果進行了對比分析。找出了影響聚乙烯生產全過程能耗的主要因素，指出了聚乙烯生產今后的節能方向。

聚乙烯；生產全過程能耗；生命周期評價

聚乙烯是石化行業中通用樹脂產量最大、應用范圍最廣的品種，大約占塑料總產量的三分之一。對聚乙烯生產全過程能耗進行估算，有利于找出高能耗環節，對于改進生產工藝，開展節能降耗有著重要的意義。

1 研究方法

本文主要應用生命周期評價研究聚氯乙烯生產過程的全過程能耗。生命周期評價（Life Cycle Assessment，簡稱LCA）根據ISO14040的定義，是匯總和評價一個產品、過程（或服務）體系在其整個生命周期的所有及產出對環境造成的和潛在的影響方法［1］。生命周期評價主要分為三大部分，目標與范圍的確定、清單分析、環境影響評價［2］。本文主要研究了生產全過程能耗，對環境影響評價這一部分暫不考慮。在確定系統研究邊界時將產品的生命周期階段分為以下幾個子階段，即，原料生產和產品加工階段兩個階段。此外，本文對產品生產過程進行全過程能耗計算時，考慮了產品生產過程的直接能耗以及產品原材料和中間產品的間接能耗［3］，即公式式中，ET為某種產品生產全過程能耗，kgce/t；ED為該產品生產過程中的直接能耗量，kgce/t；EI為該產品間接能耗量，kgce/t；i為某種產品生產過程中所涉及的間接生產過程；EDi為第i個間接生產過程的直接能耗量，kgce/t；EIi為第i個間接生產過程的間接能耗量，kgce/t。

2 聚乙烯生產全過程能耗估算及分析

2.1 目標與范圍的確定

本文將聚乙烯生產過程分為原料制造和聚乙烯制造兩個階段，確定研究系統邊界如圖1所示。此外，本文考慮的聚乙烯產品分為高密度聚乙烯（HDPE）及線型低密度聚乙烯（LLDPE）。

2.2 清單分析

根據ISO14041的技術框架，以聚乙烯生產過程為研究對象，功能單位為生產1t聚乙烯所消耗的能源，研究中所涉及的產品能耗數據來源于自企業生產過程的統計數據。兩種類型聚乙烯生產過程能耗（國內平均水平）數據結果如表1及2所示。

圖1 聚乙烯生產過程LCA評價系統研究范圍

表1 生產1t HDPE（國內平均水平）的能耗

表2 生產1tLLDPE（國內平均水平）的能耗

兩種類型聚乙烯生產過程能耗（國內先進水平）數據結果如表3及4所示。

表3 生產1t HDPE（國內先進水平）的能耗

表4 生產1tLLDPE（國內先進水平）的能耗

2.3 聚乙烯生產全過程能耗水平分析

通過對聚乙烯的兩種產品高密度聚乙烯（HDPE）及線性低密度聚乙烯（LLDPE）生產全過程能耗估算結果進行對比分析，可以得出的結果如表6及7所示。

表5 HDPE及LLDPE全過程能耗計算結果

表6 生產1tHDPE各環節能耗及其占生產全過程能耗比例單位：kgce/t

表7 生產1tLLDPE各環節能耗及其占生產全過程能耗比例單位：kgce/t

3 結論及建議

從聚乙烯生產全過程能耗水平分析對比分析的結果可以得出：

3.1 在兩種聚乙烯生產的各環節中，乙烯制造環節單耗國內平均水平比國內先進水平高9.1%；兩種聚乙烯產品本身聚合生產過程的能耗國內平均水平比國內先進水平分別高11.4%、11.1%；兩種聚乙烯產品生產全過程能耗國內平均水平比國內先進水平分別高9.9%、9.6%，這說明在聚乙烯產品生產過程的各環節中均有節能潛力可以挖掘。

3.2 乙烯制造環節所產生的能耗占全過程能耗的比例無論是國內平均水平還是國內先進水平都遠大于聚乙烯制造環節單耗的能耗，這說明乙烯制造過程是影響聚乙烯生產過程全過程能耗的主要因素。

［1］方利國.節能技術應用于評價［M］.北京：化學工業出版社，2008：68.

［2］楊建新，徐成，王如松.產品生命周期評價方法及應用［M］.北京:氣象出版社，2002.

［3］韓文科，劉強，姜克雋.中國進出口貿易產品的載能量及碳排放量分析［M］.北京：中國計劃出版社，2009：39.

Energy consumption estimates and analysis on polyethylene production process

WEI Wen-jing，SONG Xiang，ZHOU Ping
（Tianjin Bohai Vocational Technical College，Tianjin 300402，China）

In this paper，the energy consumption of the whole process of the production of polyethylene was estimated by using the method of life cycle assessment，and estimate the results of a comparative analysis.To identify the main factors affecting the energy consumption of the polyethylene production process，and pointed out the future direction of energy saving of polyethylene production.

polyethylene；production process energy consumption；life cycle assessment

10.3969/j.issn.1008-1267.2016.05.008

TQ325.1+2

A

1008-1267（2016）05-0021-02

2016-01-05