1 电石法PVC发展现状与差距

　　1.1 现状

　　电石乙炔法PVC(简称电石法PVC)不仅生产成本高，而且生产规模小，能耗高(5500kWh/t)，环境污染严重，每生产1t PVC产生20kg电石粉尘、排出14t含水85%左右的电石渣浆，折合干基2t左右，以及10t含硫碱性废水，改变原料路线势在必行。国外在20世纪60年代中期到70年代中期的10年间基本完成了电石乙炔法向石油乙烯法原料路线的转换。同时，发达国家1994年已全部关闭了电石法工业生产乙炔，而采用甲烷部分氧化法生产乙炔。由于中国煤多油少的国情，多年来，PVC生产以电石法为主。历史的原因造成电石法PVC生产厂家多(由“七五”期间的50家发展到“九五”期间的72家)、生产规模小(多为万吨级，低于万吨级者也不少)、技术落后、能耗高、污染严重，多为内燃式电石炉，电石渣浆和炉气烟尘等均未回收利用。

　　近年来，中西部地区依靠丰富的资源优势，大力发展了一批规模在10万t/a以上的电石法PVC企业，使其产能得到迅速发展，由1997年的137万t发展到2007年的1150万t。由于国际油价连续攀升，发展电石法PVC的热潮一浪高过一浪。而石油乙烯法PVC发展速度相对缓慢，自20世纪70年代中期开始，有北京化工、齐鲁石化、上海氯碱和1997年大沽化工相继引进64万t/a产能的石油乙烯氧氯化法PVC生产技术装置。1976-1996年间，只引进了3套乙烯法，原料路线转换速度太慢。到2007年，中国石油乙烯法、二氯乙烷裂解法等产能已达350万t/a左右，约占全国PVC总产能1500万t/a的23%。

　　1.2 差距

　　中国电石法PVC企业在技术经济指标方面，尤其是20世纪90年代以前所建的中小型企业与国外先进企业相比，均存在一定程度的差距。电石单耗比国外20世纪70年代同类企业高2%-46%，悬浮法PVC企业VCM单耗比国外高6.5%，汽耗高2倍以上。这综合反映了我国电石法PVC企业的规模效益、工艺技术水平、企业管理水平、设备、自控水平和劳动生产率低下的问题。中国目前电石法PVC占全国PVC产量的77%以上。

　　2 生产成本与电石生产成本的密切关系

　　在电石法PVC生产成本中，氯乙烯单体(VCM)占70%以上(其中，电石占65%以上)，因此，降低电石法PVC的生产成本，必须首先降低电石的生产成本，亦即降低电石炉耗电成本。

　　2.1 油、电涨价对电石法PVC生产成本的影响

　　自2008年6月20日起，中国汽(柴)油基准价提高1000元/t，涨幅为17.0%-18.0%。根据相关规定，汽(柴)油零售价可以在基准价的基础上上浮8%，可见，零售价最终涨幅将达到25.0%-26.0%，成品油价格上涨将导致化工企业运输成本上升，对电石法PVC主要原料，包括白灰、蓝炭、石灰石(自产电石企业)、电石(外购电石企业)及原盐等，其运输成本皆会增加。自2008年7月1日起，全国销售电价平均每千瓦时提高0.025元，平均涨幅达4.7%，电价的提高将加速产业格局的优化，有助于推动节能技术的应用、淘汰落后产能。但电价上涨将直接导致耗电企业，尤其高耗电的电石法PVC企业生产成本的上升。2007年10月以来，工业盐价格不断攀升，2008年6月，海盐价格涨至260-300元/t，与同年5月相比，上涨了30%-40%，若吨碱耗盐按1.55t计，工业盐的价格上涨，使工业盐占氯碱产品成本的比例已由20%提高到30%左右，造成电石法PVC所耗氯化氢生产成本增加，也加剧了电石法PVC生产成本上升。因电、油、盐涨价，使电石综合成本至少增加180元/t，直接导致电石法PVC生产成本至少增加330元/t，其中，电石增加成本270元，占电石法PVC增加成本的80%以上。

　　2.2 降低生产成本必须首先从降低电石成本抓起

　　现阶段中国聚氯乙烯行业主要还是依靠电石法原料路线为主，2007年，电石法PVC产能与产量分别为1150万t与751.7万t，分别占全国PVC总产能和总产量的77%和77%以上(当年全国PVC总产能为1500万t、总产量为971.7万t)。电石法PVC的经济效益与电石生产成本紧密相连。目前，中国电石主要用于生产PVC，约占电石耗量的75%以上。

　　据不完全统计，2008-2009年中国将新增电石法PVC产能483万t/a。预计到2010年，PVC产能将达到2000万t/a，其中，电石法PVC产能约为1600万t，若开工率按90%计算，届时电石法PVC产量将会达到1440万t，需消耗电石2100万t。为此，抓好电石生产的节能减排事关大局。

　　目前，中国电石炉大多数仍为内燃炉，尤其20世纪90年代以前所建的电石炉占90%以上。20世纪末期以来，新建了一批大型密闭电石炉，密闭电石炉产能已占到15%左右。密闭式电石炉与内燃式电石炉节能减排对比情况见表1。

表1  密闭电石炉与内燃电石炉节能减排对比情况

　　由表1可见，密闭电石炉比内燃电石炉吨电石电耗降低约400kWh，折合吨电石节能170kg标准煤。同时，吨电石减排8600-11400m3含尘烟气。

　　若全国燃炉全部改造为密闭炉，按2007年电石产量计，1年就可节约170万t标准煤左右，同时减少二氧化碳排放680万t。

　　仅内燃炉改密闭炉一项就可使电石成本每吨降低220元。与其紧密相联的电石法PVC，若按吨PVC耗电石1.5t计，则其生产成本随即会降低330元，使电石法PVC电耗由5500kWh/t降至4900kWh/t以下。

　　3 推广采用先进适用的节能减排技术

　　(1)把内燃炉改造成密闭环保节能型电石生产装置，节能减排效果显著，同时还可进行炉气综合利用，大大增加经济效益。与内燃炉相比，密闭炉具有节能、环保和废物资源利用等特点，发达国家早已普及，随后技术不断成熟。美国20世纪70年代就普及了密闭炉；日本20世纪50年代开始使用，随后技术不断成熟，到20世纪80年代，其电耗降至3050kWh/t；德国密闭炉的最小电耗仅为2940kWh/t。目前国外电石生产基本采用挪威和德国发明的埃肯(Elekn)型和德马格(Demag)型大功率密闭炉，其生产水平及工艺指标均相当先进。挪威埃肯公司的大型密团电石炉具有组合式把持器、空心电极系统、电石炉气干法净化、炉尘焚烧、计算机控制等先进技术。早在20世纪80年代，国内先后有张家口市下花园电石厂、浙江巨化、西安化工厂等引进挪威埃肯公司技术，在引进消化、吸收的基础上基本实现国产化，并在新疆中泰投产成功，达到节能环保。近几年，新疆天业、宁夏西部PVC、宁夏金昱元等以电石法PVC为核心的氯碱企业都陆续采用此先进节能环保技术。20世纪60年代，由上海吴淞化工厂与原化工部第一设计院合作自主开发成功1.65万kVA全密闭电石炉后相继建成了一批1.65万-2.00万kVA全密闭电石炉。20世纪70年代初引进3.5万kVA全密闭电石炉在贵州建成投产，此后又引进了9座2.55万kVA安全密闭电石炉。目前国产密闭电石炉的安全性、先进性是完全过关的。国内现有密闭电石炉的系列规格有1.65万kVA、1.8万kVA、2.1万kVA、2.55万kVA(引进)、3万kVA、3.15万kVA和3.5万kVA(引进)。据业内人士不完全统计，全电石行业在建与已展开前期工作的全密闭电石炉已超过34座，目前，年产能占电石总产能的15%左右，其余仍是传统的内燃电石炉。一般密闭电石炉比内燃炉每生产1t电石可节电400kWh左右，折合节能170kg标准煤，生产成本至少能降低220元，同时减少二氧化碳排放0.68t。密闭电石炉再配备炉气综合利用包括气烧石灰窑烧石灰技术、电石炉尾气除尘、尾气净化、炉气利用生产甲醇、二甲醚、合成氮等、炉气余热利用产生蒸汽技术发电等，形成焦煤、电石循环经济产业链，能大大提高企业的经济效益。

　　(2)电石湿法改干法制乙炔技术，既节省水资源又减少废水污染。目前，国内电石法PVC生产企业绝大多数采用湿法乙炔技术，全年排出电石渣多达1200万t，产电石渣浆9000万t。污染严重，且占用大量堆渣浆土地。山东寿光新龙电化集团和北京瑞思达化工设备有限公司在全国首创的干法制乙炔新技术成套工业化装置已研发成功。该法采用略高于理论量的水以雾态喷在电石粉上，使之分解，产生的电石渣是水的质量分数为4%-10%的干粉末，电石水解率大于99%，乙炔收率比湿法工艺提高2.5%，耗水量仅为湿法制乙炔的1/lO，所产生的电石渣粉末可用于制砖、制水泥、制漂白剂等，既解决了电石渣的处理难题，又节省大量堆渣土地，同时，干法乙炔技术自动化程度高，提高了生产的安全性和环保性(每生产1t电石法PVC，湿法制乙炔要排出约10t含硫碱性废水)。如果全国现有1000万t/a电石法PVC均改湿法为干法制乙炔技术，每年将减少废水排放量9000万t。

　　(3)鼓励推广使用环保低汞触煤、研发无汞触媒，减轻环境污染、降低生产成本。多年来，中国电石法PVC工艺一直使用氯化汞活性触媒合成氯乙烯。正常情况下，每生产1t PVC就要消耗氯化汞活性触媒1.4kg左右，既给环境造成严重污染，在全球汞资源日益枯竭的情况下，也将直接威胁到电石法PVC企业的生存。中国自主研发成功的环保型低汞触媒(5.5%氯化汞)已通过中国石油和化学工业协会的专家论证，这是氯碱行业在关键技术上获得突破的产品。该触媒可使氯乙烯反应更加平稳易控，其活性选择性和使用寿命均优于普通高汞触媒，通过在锦化集团、青岛海晶等企业的应用证明，该触媒既可降低生产成本，又能减轻环境污染。当然更期待着无汞触媒的早日研发成功，以促进电石法PVC可持续发展。

　　(4)采用电石法PVC生产废水“零排放”技术，可回收大量水，节约水资源。针对目前国内电石法PVC众多湿法乙炔技术产生大量废水的现状，北京中科国益环保工程有限公司开发了污水“零排放”技术，该技术能对烧碱、PVC生产废水和公用工程废水进行分类处理和分级利用。现已建成年产20万t电石法PVC的污水处理及回用装置，年可回收水416万t(干法乙炔年可回收216万t)。虽然每吨PVC产品增加污水处理费用22.55元，但按水资源费2元/t计算，废水处理费用与用水资源费基本持平，且增加了大量回收水。

　　(5)电石渣烟气脱硫装置投入运行，提高了电石废渣资源化利用率。国内第1套大型国产电石渣烟气脱硫装置日前在新疆天业电石厂投入运行，此装置脱硫率达96%，废渣资源化利用率100%，装置国产化率100%，其整体技术处于国内领先水平。