PVC生产工艺比较

PVC生产工艺比较
我国PVC产量自20世纪90年代以来有了快速发展,但仍然赶不上发展更快的PVC制品加工需求,自给率只能保持在70%左右。需求的旺盛,国内乙烯资源的不足,反倾销终裁后进口量的下降,国际原油和石化产品的价格不断上升使乙烯法生产成本相应升高,也使得电石法成为许多企业的首选工艺。
  随着近五年国际原油价格的居高不下,以石油天然气路线制聚氯乙烯的工艺路线将会受到乙烯供应的限制及成本的影响,近一段时期内,在市场竞争上不如电石法PVC价格低。目前我国PVC生产以电石法为主。根据我国现有能源结构和PVC行业国内竞争力的状况分析,今后西部地区(包括宁夏)建设电石法PVC项目尚有竞争优势,但也不容乐观。蓝牙定位系统
  1、电石法与乙烯法原料路线不同,前者约耗电3000KWH/T(包括制,氢气用电,)约耗电石1.5T/T,后者约耗电3000KWH/T,约耗乙烯0.5T/T。电石耗电约3500KWH/T,因此,电石法PVC实际上以电为主要原料,综合耗电约8250KWH/T。所以,供电与电价是电石法PVC生产的关键所在。从自备热电平衡的角度出发,将大大缩减PVC的生产成本。在建设周期尚不能同步的情况下,可先期收购并改造发电机组,为一期工程供电供汽,考虑正常发电利润(约8%)的电力成本比网上供电价格要低50%左右,从而保证了把电石法PVC成本控制在
较低的范围内的目标,与乙烯法PVC比较具有相当的市场价格竞争力。
  2、电石法与乙烯法PVC相比,前者生产中有一种副产品:电石渣浆,即含20%左右Ca(OH)2 的饱和溶液,可用其作为发电烟气的脱硫剂,而剩余的部分可以进行压滤,其中Ca(OH)2 96%以上的固相用于生产水泥,其含Ca(OH)2  5%左右的液相全部回收使用。现在有一种干法乙炔生产技术值得关注,可以较好的改善生产过程对社会环境的影响,特别是节水、减少固体及气体废物的排放量,降低对电的使用量。
  3、大规模和联合生产是实现清洁工艺的基本条件。实际上,电石法PVC三废的处理技术上是基本成熟的。只是,以前电石法PVC企业主要分布在西部地区,规模小,实力差,技术落后,没有经济能力去解决。大规模和联合生产不仅具备综合利用,变废为宝,大幅度降低三废处理条件,还可为社会提供具有可观效益的产品。如用电石渣做水泥,20万吨/年规模可以保本,100万吨/年的规模可盈利。西部的电石法PVC生产企业有望成为电石法PVC清洁生产工艺的开拓者。此外,从可持续发展的理念出发,采取诸如膜过滤,生化处理等技术达标排放。
  不管是电石法还是乙烯法PVC生产路线,最后都是由氯乙烯单体聚合生成PVC。氯乙烯单体合成方法主要有乙炔法、联合法、烯烃法、乙烯氧氯化法、乙烷一步氧氯化法五种,
我国目前普遍采用的为乙炔法(电石法)和乙烯氧氯化法两种。当前我国氯碱工业大部分采用电石法生产PVC以平衡。虽然此法耗能较高,但因此方法具有投资低,设备简单、转化率及产品纯度较高等特点,所以,电石法在我国PVC生产中占有很大比例。
PVC的主要应用领域
聚氯乙烯(PVC)工业在塑料行业中占有重要地位,已被广泛地应用于工业、农业、建筑、电力、汽车、家电、包装及公用事业等行业。PVC制品具有开发早、应用范围广、产品品种多、性能好等特点,在市场上占有相当重要份额。   
    1、PVC农膜  中国农用薄膜首先是在广东省三江流域的农村推广的,1961年前后,采用从日本进口的塑料薄膜(俗称尼龙膜)用于水稻育秧,取得了增产1~3成的效果,到1965年农膜应用普及到28个省、市、自治区,生产和使用量都逐步上升。我国从开始使用农用薄膜到1976年一直是PVC农膜单一品种。目前,除东北三省和山东地区外,其它地区几乎都使用PE膜,到1999年PVC农膜的产量仅占农膜总量的10%左右,年使用量约10万吨。
    2、PVC管材  在众多的PVC制品中,PVC管道是各种塑料管道中消费量最大的品种。在中国,PVC管较PE管和PP管开发早,品种多,性能优良,使用范围广,在市场上占有重
要位置。截止2003年底,全国塑料管材生产线约有3000余条,生产能力已达250万t。其中PVC-U管材生产企业600余家,年生产能力达到130万t,年生产规模超过一万吨的企业60多家。随着国家对环境保护的日益重视,未来5年内国家将在排水管网建设方面投入巨资,这意味着塑料埋地排水管的发展市场空间加大。
    3、PVC异型材  PVC门窗作为新型建筑材料被世界誉为20世纪乃至21世纪继木门窗、钢门窗、铝合金门窗之后的第4代门窗。塑料型材与门窗应用量在全国范围内仍有较大幅度增长。到2003年底全国型材生产线4000余条,总能力为300万吨,型材产量140万吨。塑料门窗生产企业近万家,生产能力超过3.3亿m2,塑料门窗产量超过1.54亿m2。采用双共挤出型材或喷涂着工艺彩塑料门窗在国内已试推广。在发达国家,塑料门窗的市场占有率也是高居首位,如,德国为50%,法国为56%,美国为45%,比居第二位的木窗的占有率平均高出约十个百分点。
    4、PVC瓶  中国PVC工业自从20世纪80年代推出无毒卫生级PVC树脂后,为PVC瓶发展创造了条件,国内树脂和加工生产厂先后引进PVC瓶料生产线。主要生产矿泉水、饮料、化妆品瓶,也有用于精制油的包装。
    5、PVC包装材料  PVC制品用于包装主要为各种容器、薄膜及硬片。PVC膜可用于与其
它聚合物一起共挤出生产成本低的层压制品,以及具有良好阻隔性的透明制品。PVC膜也可用于拉伸或热收缩包装,用于包装床垫、布匹、玩具和工业商品。PVC硬片可作为包装密封材料和医药、食品、非食品热成型容器,也可作工具泡罩包装等。
    6、PVC护墙板  PVC护墙板生产厂家正在争取逐步取代铝制护墙板,研究和改进PVC护墙板的颜选择性和紫外线稳定性,以增加护墙板的用量,预计随着PVC材料的工程化发展,PVC护墙板将会有更快的发展。
    7、PVC地板  PVC地板砖中除一部分PVC树脂外,其余组分是回收料、粘合剂、填料及其它组分。与PVC地板砖争夺市场的是地毯而不是其它材料的地板砖,这是因为在该市场使用的地板砖的材质都是PVC的。这种PVC地板砖在机场候机楼地面和其它场所的坚硬地面使用。
    8、PVC日用消费品  行李包是PVC加工制作而成的传统产品,PVC被用来制作各种仿皮革,用于行李包,运动制品,如蓝球、足球和橄榄球等。还可用于制作制服和专用保护设备的皮带。服装用PVC织物一般是吸附性织物(不需涂布),如雨披、婴儿裤、仿皮夹克和各种雨靴。PVC用于许多体育娱乐品,如玩具、唱片和体育运动用品,目前PVC玩具增长幅度大,由于PVC玩具和体育用品生产成本低,易于成型而占有优势。
    9、PVC日用工程化的发展  PVC装饰材料包括椅垫、台布、壁纸、浴室间壁、充水床板、窗帘和其它产品。PVC在其它方面的应用还有各种磁带和塑料制品粘合剂、涂层织物和片材表面涂饰,以及印刷、油墨、船舶,工业、军事和农业设备使用的防腐涂料等。PVC制品整体结构来看在诸多大宗产品市场均占优势,尤其是随着PVC材料向工程化的发展,产品质量的不断提高,以及在特殊条件下的使用性能的不断改进和价格优势,其市场会进一步得到扩展。
聚氯乙烯的生产工艺及成本分析
2009-4-23 来源:大连商品交易所
关键词:聚氯乙烯
  1。生产工艺
 
  PVC的生产主要有两种制备工艺,一是电石法,主要生产原料是电石、煤炭和原盐;二是乙烯法,主要原料是石油。国际市场上PVC的生产主要以乙烯法为主,而国内受富煤、
贫油、少气的资源禀赋限制,则主要以电石法为主,截至到2007年12月,电石法约占我国PVC总产能的70%以上。
  值得注意的是,在电石法制备PVC中,原盐电解后氯化氢用于生产PVC,剩余的钠部分用于生产烧碱,所以,氯、碱实际上存在共生关系,氯碱平衡也是整个行业发展过程中不得不考虑的重要因素。
  图表3:聚氯乙烯生产工艺
图为聚氯乙烯生产工艺图。(图片来源:大连商品交易所)
  图表4:2007年各区域PVC工艺路线生产能力表    单位:万吨
区域
PVC 产能
电石法
乙烯法
合计
西南
135
0
135
西北
117.4
0
117.4
华中
123
0
123
华南
23
3
半轴套管拉压机26
华东
109
138
247
华北
268
191拉配
459
东北
43
8
51
合计
818.4
340
1158.4
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2。成本分析
 
  从生产成本角度分析,两种工艺在不同经济发展周期,成本差别较大。通常情况下,在国际宏观经济高速发展阶段,由于油价较高,乙烯法生产成本较高,电石法成本优势明显;而一旦国际经济进入衰退,油价将在低位运行,电石法由于能耗较高,煤电油运等价格有支撑,成本优势消失。自2003年以来,国际油价大幅攀升,使乙烯法PVC成本增加,而电石法生产则受此影响较小,从而导致国内电石法PVC生产装置建设的新一轮热潮,使电石法PVC产能急剧扩大,对乙烯法PVC生产形成了极大挑战,许多乙烯法企业处于亏损边缘。但随着2008年5月之后原油价格的持续下调,乙烯法的成本优势明显,电石法生产厂家微利运行,甚或难以为继。
生姜切片机  电石法成本构成主要由电石费用、氯化氢费用和水电费构成。国家标准规定:生产1吨PVC消耗电石1.45~1.5吨,(一般以1.45计算,但一般实际生产过程中消耗会高于这个比例,只有少数能达到标准),消耗氯化氢气体0.75~0.85吨(一般以0.76计),每吨耗电量约450~500kw·h,另有其它项目开支,如包装费、引发剂、分散剂、水费、管理人员费用等因生产厂家和生产规模的不同而不尽相同。总体来讲,电石法的成本构成分配比例约为:
电石占65~70%,氯化氢占15%,电力占6%,其他制造费用占6%。电石法的一个显著特点为耗电较高,不但在生产PVC时要耗费电力,由焦炭制备电石也要消耗大量的电,如生产1吨电石约需消耗3450 kw·h的电、0.6吨的焦炭和0.9吨的石灰石。
  乙烯法成本的主要因素有乙烯消耗量、消耗、耗电量、加工助剂、管理人工费用等。乙烯法每生产1吨PVC要消耗乙烯0.5吨,消耗0.65吨,两者约占成本的60%左右。在原料成本中乙烯成本占了主要部分,乙烯价格对聚氯乙烯的成本有较大影响。虽然乙烯法耗能量较电石法低,但其设备投资却十分巨大,因此设备折旧在成本中所占比重较大。而设备投资是固定的,因此乙烯、氯乙烯价格的变化是聚氯乙烯树脂价格变动的主要因素。
聚氯乙烯生产成本分析依据
(一)原材料成本
  直接用于产品生产,构成产品实体的原料、主要材料以及有助于产品形成的辅助材料。
  【电石法】:
  1、电石遇水反应产生的乙炔是直接构成产品实体的原料。
  电石消耗量以实物量进行核算和反映。电石的计量以投料口为交接点。通过计量设施进行计量后,作为投料量的依据。自产电石、外购氯乙烯单体、外购二氯乙烷在原材料项目下单独列示。
2、氯化氢是直接构成产品实体的原料。
铝合金手电筒  2.1氯化氢由氯化氢工序合成的,其消耗量应按实际量计算。
  2.2氯化氢工序无论隶属关系如何,氯化氢步应单独核算成本,并根据氯化氢产量求出单位成本,转入氯乙烯步。以氯化氢(或、氢气)项目列作氯乙烯成本的原材料项下反映。
  2.3目前在成本项目中以和氢气反映的企业,在计量条件许可下,应统一按氯化氢耗用量核算。
  【乙烯法】:
  3、乙烯法生产是以乙烯、和氧(或空气)为主要原料,采用直接氯化、氧氯化和裂解
的过程生产氯乙烯单体,所以其主要原料为乙烯、和氧气(或空气)。乙烯和氯、氧(空气)的计量应以计量表为准。
  乙烯法中由于二氯乙烷裂解转化成氯乙烯单体和氯化氢,大部分氯化氢作为原料与乙烯、氧(空气)重新起反应;或供给其他工序使用(如与乙炔气合成等),少部分作回收处理。因此,对供给其他工序使用和回收处理的氯化氢按现行价格或参考盐酸售价,在原材料项目中减项单列。
  4、无离子水是PVC生产工艺用水,其消耗量应按照水表计量为准。在原材料项目中单列。
  5、引发剂、分散剂、助剂、其他辅助材料
  以上各类材料,均按当期以计量后的实际投料量为准,在原材料成本项目下反映。
  6、触媒(包括外购)的物耗特点是:一次投入转化器或沸腾床后,随生产而逐步消耗。由于触媒价值较高,触媒投放转化器或沸腾床的数量各月有多有少,为了使成本能比较均匀,可按以下计算方法:
  如采用预提方式进入成本时,应按照现行价格计算,采用待摊方式应按照实际价格计算。年末时预提费用或待摊费用科目应按实际耗用量多冲少补不留余额。
  7、包装物,是指PVC生产所用的内、外包装袋。凡留作在产品的包装费用,应计入在产品成本。
  包装物在成本核算中视需要可设“其中”项,分别反映各项包装物的单耗(包括开袋检验损耗)、单价和单位成本。
  (二)燃料及动力
  1、动力电是指生产过程中各种动力设备所耗用的交流电。以电度表记录为依据,计算耗用量。
  2、蒸汽是指生产过程中的用汽。以蒸汽流量计为依据,计算耗用量。
  3、水是指生产过程中使用的各种水,以水流量计为依据计算耗用量。
  4、燃料(煤气、天然气、碳四、渣油等)是二氯乙烷裂解过程中所耗用的各种燃料,应以
相关流量计的读数为依据计算消耗量。

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