電石法生產(chǎn)PVC樹脂的成本分析

電石法生產(chǎn)PVC樹脂的成本分析摘要：PVC由于自身性能優(yōu)良和價格低廉的優(yōu)勢，在各個領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，需求量逐年增加，從而促進(jìn)了pvc產(chǎn)量的增加?；诖耍疚脑敿?xì)論述了電石法生產(chǎn)pvc樹脂的成本及其措施。關(guān)鍵詞：電石法；pvc；成本當(dāng)前，PVC生產(chǎn)工藝主要分為石油乙烯法及電石乙炔法，其中電石乙炔法在我國仍占有較大比重。由于國際原油價格居高不下，我國石油資源短缺，煤化工產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢明顯，加上我國氯堿工業(yè)的實際狀況，電石乙炔法仍有其存在的必要性。作為采用此工藝生產(chǎn)PVC的企業(yè)，要更好地抓住難得的發(fā)展機(jī)遇，采取各種措施，有效降低產(chǎn)品成本，爭取更大的經(jīng)濟(jì)效益，以此為未來贏得更好的發(fā)展空間。一、PVC及電石法概述PVC是一種以偶氮化合物、過氧化物為引發(fā)劑，按聚合反應(yīng)聚合而成的聚合物。在工業(yè)發(fā)展過程中，PVC作為氯堿工業(yè)中主要的耗氯產(chǎn)品，成為五大通用塑料之一，在我國的發(fā)展時間較長。PVC的物理性質(zhì)主要是白色粉末、無定形結(jié)構(gòu)，相對密度在1.4左右，支化度較小，玻璃化溫度在77?90°C，溫度達(dá)到170°C時即可分解，若光熱條件一定，其穩(wěn)定性較差;經(jīng)長時間的暴曬或特定溫度，即可分解，出現(xiàn)變色現(xiàn)象，若反應(yīng)劇烈，其物理機(jī)械性能會受到嚴(yán)重影響。電石法是利用電石即碳化鈣，其遇水會生成乙炔，而乙炔與氯化氫合成就能制出氯乙烯單體，再通過聚合反應(yīng)，就能使氯乙烯生成聚氯乙烯的一種化學(xué)反應(yīng)方法。由于電石法的成本底，所以目前的使用相對較廣。然而，電石法所生產(chǎn)出來的聚乙烯單體，質(zhì)量相對較差，而且在生產(chǎn)中會帶來較大的污染，從而使該種方式的生存、利潤空間受到了制約。二、成本分析1、電石成本。電石成本是構(gòu)成PVC生產(chǎn)成本的主要因素，主要由電石采購價格和電石消耗二部分組成。其中，電石的采購價格因生產(chǎn)企業(yè)所處位置的不同而有所差異。電石消耗包括理論電石定額消耗和生產(chǎn)損耗二部分。理論電石定額消耗是一個常量，每生產(chǎn)1tPVC樹脂需消耗1.272t電石；而電石生產(chǎn)損耗則是一個變量，影響因素包括電石損失、乙炔氣的溶解損失、精餾尾氣排放、聚合單體放空、成品PVC中殘留的VCM、聚合清釜料、落地料、廢料及單體中乙炔含量過高等，這些因素都可能導(dǎo)致電石消耗偏高。2、氯化氫成本。氯化氫成本是構(gòu)成PVC生產(chǎn)成本的次要因素，主要體現(xiàn)在：純度和配比。氯化氫純度越高，生產(chǎn)PVC樹脂所用氯化氫的單耗越低，同時精餾尾排的壓力也會降低，VCM的排空損失就會減少。有數(shù)據(jù)表明，在氯化氫純度小于94%時，隨著氯化氫純度的降低，相應(yīng)的氯化氫損失會急劇上升；反之亦然。在氯乙烯合成反應(yīng)中，乙炔和氯化氫的體積比控制在1：(1.05?1.10)，這樣會有一部分氯化氫過量。當(dāng)工藝配比控制不好或流量計顯示不準(zhǔn)確時，可能會有更多的氯化氫過量，導(dǎo)致氯化氫成本上升；同時，也會造成后續(xù)水洗、堿洗工序成本上升。3、制造成本。制造成本是指為了組織生產(chǎn)和管理，保證生產(chǎn)正常進(jìn)行而在產(chǎn)品生產(chǎn)制造中所發(fā)生的費用，包括人員工資、設(shè)備折舊費、中小修維修費、機(jī)物料消耗、污水處理費等，其占整個制造成本費用的95%。因此，決定制造成本的因素主要為生產(chǎn)負(fù)荷、折舊期限和維修量。提高生產(chǎn)負(fù)荷，延長設(shè)備折舊期限，減少設(shè)備維修量，必然會降低制造成本。4、水、電、汽成本。水是指生產(chǎn)中使用的各種水，包括一次水和去離子水，其消耗量以水表計量為準(zhǔn)；電是指生產(chǎn)中各種動力設(shè)備所耗用的交流電，其使用量以電表記錄為準(zhǔn)；汽是指生產(chǎn)中所耗蒸汽，以流量計為依據(jù)計算其耗用量。確保各計量器具的準(zhǔn)確性是控制成本的有效措施。5、助劑成本。助劑是指氯乙烯聚合時所用的輔助材料，包括分散劑、消泡劑、引發(fā)劑、終止劑、pH值調(diào)節(jié)劑、低溫緩蝕劑、高溫緩蝕劑等，其用量以投料量為準(zhǔn)。在生產(chǎn)穩(wěn)定的情況下，助劑用量是一定的。三、降低電石法PVC生產(chǎn)成本的措施1、降低氯、氫氣的消耗。只要氯、氫氣比例選擇適當(dāng)，其消耗則呈同步漲落狀態(tài)，氯、氫氣的消耗體現(xiàn)出氯化氫的消耗。VC是經(jīng)乙炔與氯化氫合成制得的，因此對電石法生產(chǎn)PVC來說，VCM的消耗越高，氯化氫的消耗也隨之增大。為了有利于提高反應(yīng)速率與乙炔轉(zhuǎn)化率，同時又不明顯增加氯化氫的消耗成本及副產(chǎn)物，合成VCM時通常所采用適宜的乙炔與氯化氫物質(zhì)的量比為1：1.1。這樣，反應(yīng)后合成氣中就有初始用量10%未反應(yīng)的氯化氫。通常，氣體回收利用的方式是將合成來的合成氣經(jīng)冷卻器冷卻后采用泡沫塔或篩板塔等設(shè)備進(jìn)行水吸收，生成20?35%的副產(chǎn)鹽酸，并低價銷售，這樣可降低部分成本。含少量HCL的合成氣經(jīng)水、堿洗，洗液排入地溝。較好的回收方式應(yīng)是同氯化氫制備結(jié)合起來，將生成的鹽酸送入HCL吸收，達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)后用于合成氯乙烯；廢堿液可送至乙炔生產(chǎn)崗位。這樣，VCM的損失可減少，HCL的消耗明顯降低，PVC生產(chǎn)成本也隨之降低。2、降低助劑成本。在滿足用戶的要求且達(dá)到國標(biāo)質(zhì)量規(guī)定的前提下，可通過優(yōu)化聚合配方，實現(xiàn)降低成本的目的。如對原有PVC-SG3型樹脂的生產(chǎn)配方進(jìn)行改進(jìn)，使成本發(fā)生一定的變化；通過改進(jìn)PVC-SG3型樹脂的生產(chǎn)配方可降低助劑費用。國內(nèi)生產(chǎn)的助劑質(zhì)量若能滿足PVC生產(chǎn)的需要就應(yīng)優(yōu)先獲得使用；反之，若不全面開展助劑國產(chǎn)化工作，助劑成本將很高。3、抓好原料入廠關(guān)，控制電石質(zhì)量并加強(qiáng)電石使用管理。電石是電石法PVC成本的主要構(gòu)成部分，因此降低電石消耗就能有效控制PVC成本。電石品質(zhì)高，雜質(zhì)少，一方面能減少發(fā)生器加料的次數(shù)，從而減少乙炔置換損失；另一方面能減少排渣時乙炔的溶解損失。所以，使用高品質(zhì)的電石能降低電石法PVC的生產(chǎn)成本。此外，減少電石風(fēng)化損失也是電石管理中重要的環(huán)節(jié)，為了降低電石風(fēng)化損失，可制定以下管理措施：①盡可能降低電石庫存量，減少儲存過久造成的電石風(fēng)化損失；②采取先來先用的原則，縮短電石存放時間；③在電石料倉內(nèi)通入氮氣，減少風(fēng)化損失。上述措施的實施，極大程度地減少了電石的風(fēng)化損失。4、電石粒度與反應(yīng)溫度的控制。電石與水接觸面積越大，其水解反應(yīng)速度越快。在實際生產(chǎn)中，既要保證水解完全，也要保證生產(chǎn)安全。一般5層托板的濕式發(fā)生器，電石停留時間必須在13min以上，以防止排渣夾帶未反應(yīng)完全的電石，否則既浪費電石又存在安全隱患。綜合以上因素，應(yīng)將電石粒度控制在30?50mm，并做到優(yōu)質(zhì)電石與等外電石搭配使用。濕法乙炔發(fā)生反應(yīng)中，電石水解反應(yīng)熱是通過加入過量水移出的，反應(yīng)溫度通過調(diào)節(jié)加水量和電石量來控制。隨反應(yīng)溫度上升，水解速度加快，同時乙炔在電石渣漿中溶解度下降，能較顯著地降低電石消耗；但反應(yīng)溫度過高，電石渣漿固含量大，會造成溢流不暢或排渣困難；此外，反應(yīng)溫度高，粗乙炔中水蒸氣含量提高，增加了渣漿夾帶量，會造成后部冷卻塔超負(fù)荷，堵塞管路或塔板。綜合考慮上述問題，一般控制反應(yīng)溫度在80?90C。四、電石法生產(chǎn)PVC樹脂發(fā)展前景采用電石法生產(chǎn)PVC樹脂來使氯氣達(dá)到平衡，雖然它具備較高的耗能特征，但較低的投資和較高的產(chǎn)品純度及生產(chǎn)過程中對設(shè)備的要求較小，這些特征備受我國許多企業(yè)的關(guān)注，也被他們所采用。因此我國的PVC樹脂生產(chǎn)中對電石法的使用較多的原因就在此，此外，在其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，它的質(zhì)量也因較多的PVC樹脂用途而得到了改善和提高。對消費領(lǐng)域而言，電石法生產(chǎn)PVC樹脂的用途被分為了軟硬制品兩大類，前者占有百分之三十七，后者占有百分之六十三。前者主要包括了電線電纜等，而后者主要包括了各種管材和型材等?？傊阅昃俜种唿c一的增長速度可能會出現(xiàn)在對PVC