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電石法生產(chǎn)PVC樹(shù)脂的成本分析摘要:PVC由于自身性能優(yōu)良和價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì),在各個(gè)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?,本文詳細(xì)論述了電石法生產(chǎn)pvc樹(shù)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(guó)仍占有較大比重。由于國(guó)際原油價(jià)格居高不下,我國(guó)石油資源短缺,煤化工產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯,加上我國(guó)氯堿工業(yè)的實(shí)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(zhēng)取更大的經(jīng)濟(jì)效益,以此為未來(lái)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(guò)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(guò)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(guó)的發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)。PVC的物理性質(zhì)主要是白色粉末、無(wú)定形結(jié)構(gòu),相對(duì)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(shí)即可分解,若光熱條件一定,其穩(wěn)定性較差;經(jīng)長(zhǎng)時(shí)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(huì)受到嚴(yán)重影響。電石法是利用電石即碳化鈣,其遇水會(huì)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(guò)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(duì)較廣。然而,電石法所生產(chǎn)出來(lái)的聚乙烯單體,質(zhì)量相對(duì)較差,而且在生產(chǎn)中會(huì)帶來(lái)較大的污染,從而使該種方式的生存、利潤(rùn)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(gòu)價(jià)格和電石消耗二部分組成。其中,電石的采購(gòu)價(jià)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(gè)常量,每生產(chǎn)1tPVC樹(shù)脂需消耗1.272t電石;而電石生產(chǎn)損耗則是一個(gè)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(guò)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(shù)脂所用氯化氫的單耗越低,同時(shí)精餾尾排的壓力也會(huì)降低,VCM的排空損失就會(huì)減少。有數(shù)據(jù)表明,在氯化氫純度小于94%時(shí),隨著氯化氫純度的降低,相應(yīng)的氯化氫損失會(huì)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(huì)有一部分氯化氫過(guò)量。當(dāng)工藝配比控制不好或流量計(jì)顯示不準(zhǔn)確時(shí),可能會(huì)有更多的氯化氫過(guò)量,導(dǎo)致氯化氫成本上升;同時(shí),也會(huì)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(fèi)用,包括人員工資、設(shè)備折舊費(fèi)、中小修維修費(fèi)、機(jī)物料消耗、污水處理費(fèi)等,其占整個(gè)制造成本費(fèi)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(zhǎng)設(shè)備折舊期限,減少設(shè)備維修量,必然會(huì)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(jì)量為準(zhǔn);電是指生產(chǎn)中各種動(dòng)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(jì)為依據(jù)計(jì)算其耗用量。確保各計(jì)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(shí)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(duì)電石法生產(chǎn)PVC來(lái)說(shuō),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(shí)又不明顯增加氯化氫的消耗成本及副產(chǎn)物,合成VCM時(shí)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(lái)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(jià)銷(xiāo)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(lái),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(hù)的要求且達(dá)到國(guó)標(biāo)質(zhì)量規(guī)定的前提下,可通過(guò)優(yōu)化聚合配方,實(shí)現(xiàn)降低成本的目的。如對(duì)原有PVC-SG3型樹(shù)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(guò)改進(jìn)PVC-SG3型樹(shù)脂的生產(chǎn)配方可降低助劑費(fèi)用。國(guó)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(kāi)展助劑國(guó)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(shí)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(kù)存量,減少儲(chǔ)存過(guò)久造成的電石風(fēng)化損失;②采取先來(lái)先用的原則,縮短電石存放時(shí)間;③在電石料倉(cāng)內(nèi)通入氮?dú)?,減少風(fēng)化損失。上述措施的實(shí)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(shí)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(shí)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(fèi)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(guò)加入過(guò)量水移出的,反應(yīng)溫度通過(guò)調(diào)節(jié)加水量和電石量來(lái)控制。隨反應(yīng)溫度上升,水解速度加快,同時(shí)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(guò)高,電石渣漿固含量大,會(huì)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(huì)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(wèn)題,一般控制反應(yīng)溫度在80?90C。四、電石法生產(chǎn)PVC樹(shù)脂發(fā)展前景采用電石法生產(chǎn)PVC樹(shù)脂來(lái)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(guò)程中對(duì)設(shè)備的要求較小,這些特征備受我國(guó)許多企業(yè)的關(guān)注,也被他們所采用。因此我國(guó)的PVC樹(shù)脂生產(chǎn)中對(duì)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(shù)脂用途而得到了改善和提高。對(duì)消費(fèi)領(lǐng)域而言,電石法生產(chǎn)PVC樹(shù)脂的用途被分為了軟硬制品兩大類(lèi),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?,以年均百分之七點(diǎn)一的增長(zhǎng)速度可能會(huì)出現(xiàn)在對(duì)PVC

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