1、聚氯乙烯生产过程中的清洁生产技术摘要电石法生产 PVC 过程中的清洁生产技术，有效降低有毒有害物质的使用和排放，减少重金属汞对环境的污染，提高原辅材料利用率，降低产品单耗，实现经济效益、环境效益、社会效益的统一。 关键词 清洁生产技术；节能降耗；减污增效 中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号： 前言：清洁生产项目属于公司新建 PVC 项目的配套环保改造项目，在本项目中包括了低汞触媒应用、盐酸深度脱析、含汞废水处理、电石渣浆回收乙炔气、电石渣浆处理、尾气吸附等技术。低汞触媒的应用是属于从源头上减少汞的消耗，同时减少了工艺气体中升华的汞量；盐酸深度脱吸技术通过回收 HCl 降低了含汞
2、废水处理的酸度，减轻了含汞废水处理的成本压力，同时能够回收 HCl 气体，具有一定的经济效益；含汞废水处理属于未端治理，保证了含汞废水的达标排放；在电石渣浆中分离回收乙炔气，减少原料消耗；将电石渣浆浓缩、过滤后回收电石渣浆上清液，通过循环使用渣浆上清液来减少生产用水的消耗；尾气回收装置回收氯乙烯单体精馏尾气中的氯乙烯单体，减少原料消耗。 1 聚氯乙烯生产过程主要污染物产生情况 原装置存在的主要问题如下： 1.1 采用的是高汞触媒，在源头上增加了汞的使用量，每吨 PVC 消耗的氯化贡在 0.144kg 左右，8 万吨/年消耗氯化汞量约 11.52 吨。 1.2 高汞触媒中大部分的氯化汞在反应过程
3、中升华进入混合气中，目前公司只有一个比较简单的除汞器来对混合气中的汞进行吸附，但是效果并不理想，绝大部分升华的氯化汞进入了酸洗碱洗工序，通过洗涤后进入废酸废碱中，造成了汞污染的转移。 1.3 公司没有含汞废水简单处理装置，对全厂的各个汞污染排放点也没有进行专门的废水收集，同时厂区没有进行雨污分流，使得部分含汞废水外排，造成了汞的污染。 1.4 电石法制取聚氯乙烯产生大量的电石渣浆，电石渣浆如果没有妥善处理其中含有的乙炔气和碱性电石渣将对大气、水质、土地造成污染；氯乙烯单体在提纯时产生的不凝尾气中含有的氯乙烯单体和乙炔气同样会对大气造成污染。 2 装置中的清洁生产技术 针对以上问题，公司清洁生产
4、审核中产生了 6 项清洁生产方案：盐酸脱析、含汞废水脱汞处理、采用高效低汞触媒降低汞排放、变压吸附法回收氯乙烯单体尾气中的氯乙烯单体、乙炔气、电石渣浆水处理回收利用、电石渣浆回收乙炔气，这些方案可以解决公司清洁生产过程中的污染及浪费，公司从设计开始将清洁生产的理念纳入到装置工艺设计中，通过采用先进的技术工艺和设备，采用无毒、无害的原料替代有毒有害的原料，采用高效的废物回收利用技术，对产生的污染进行高效处理等，实现资源、能源的最大化利用，减少或最终消除污染物的产生和排放。 2.1 汞污染防治技术的先进性、适用性 公司在汞减排方面将取得明显的效果，实施汞减排清洁生产技术后，汞的年消耗量从 43.2
5、 吨减少到 21.6 吨，年减少汞消耗量 21.6 吨，汞回收率提高 56%，含汞废水全部达到国家排放标准，清洁生产效果相当显著，对国家汞资源的保护起到非常积极的作用，具有很强的社会效益。 2.2 盐酸脱析技术 盐酸脱析技术是解决氧化汞排出系统的关键技术，氯乙烯混合器中混有约 5%-10%的氯化氢气体，经水洗后产生一定量的含汞盐酸，含汞盐酸可以通过盐酸脱析技术将氯化氢重新回用，脱析后的低浓度盐酸进吸收塔重新吸收氯乙烯气体中的氯化氢，提高了氯化氢的利用率，降低了水耗，待氯化汞的浓度逐渐饱和时，采用硫氢化钠处理技术将其中的氯化汞变成硫化汞，然后由危险废物回收企业回收处理。 2.3 回收 VCM 尾
6、气中的 C2H3Cl，C2H2 30 万吨/年聚氯乙烯装置中引进变压吸附技术，回收 VCM 气体和C2H2 气，不仅可提质降耗，同时，可减少主要污染物的排放量，满足环保达标排放要求。氯乙烯装置采用变压吸附法处理氯乙烯精馏过程中产生的含 VCM 和 C2H2 的尾气，吸附率达 99.9（以 VCM 计） ，每年可回收大量的 VCM，回收的 VCM 单体及部分 C2H2 返回转化器回用，吸附后的不凝气尾气通过 30 米高排气筒达标排放。 2.4 电石渣浆水处理回收利用 乙炔发生单元来的电石渣浆（固体含量 10%）送至浓缩池，经过浓缩后电石浆渣固体含量提高（25%-30%） ，经压滤机固液分离后，固
7、态干渣（含水 30%）集中送至水泥厂制水泥，压滤后水收集到上清液池，经冷却塔冷却至 15左右，送至乙炔发生工序再利用。 项目实施后可减少渣浆水排放和自然沉降池占地；减少地下水污染；减少人工操作，降低操作人员劳动强度和健康危害；变废为宝，实现废物综合利用；降低单耗；有利于下一步电石渣浆中乙炔气回收。 2.5 电石渣浆中乙炔气回收 电石渣浆中乙炔气回收利用项目，是通过真空、闪蒸等工艺环节，将残存于电石渣浆中的乙炔气体安全回收利用，实现了工艺创新，按每吨干基可回收 3-5m3 米乙炔气，则生产 1 吨 PVC 消耗电石量会下降最少10kg。按生产 25 万吨/年 PVC 计算，年可节约电石 2500
8、 吨，电石价格按3300 元/吨计算，每年可产生直接效益 825 万元。 3 清洁生产实施的效益及效果 3.1 效果 3.1.1 采用盐酸解析，一方面可减少排放压力波动，使生产系统压力平稳，易于操作；另一方面，可减轻废酸的贮存和外销压力。 3.1.2 可有效降低生产过程的有毒有害物质的使用和排放，减少重金属汞对环境的污染；通过对生产过程产生的废弃物进行高效率的回收，提高原辅材料利用率，降低产品单耗和单位产品的污染物排放量。对我国电石法聚氯乙烯行业的清洁生产具有重要的意义。 3.2 该技术实施后，可获得的效益： 3.2.1 新型低汞触媒在活性、抗毒性、稳定性、使用寿命等指标均达到或超过普通高汞触
9、媒，氯化汞含量由 12%降到 6%以下，大大减少了汞的用量。采用高效除汞器、盐酸脱析技术可以有效的减少汞的排放量，从而最大限度的提高贡的利用率，降低生产经营成本，具有良好的经济效益。通过改造后，含汞废水中汞含量小于 5ppm，达到国家排放标准。 3.2.2 减少外排精馏尾气中的氯乙烯含量，排放尾气可达到大气污染物综合排放标准中规定的氯乙烯排放浓度小于 36mg/ m3 和乙炔排放浓度小于 120mg/m3。 3.2.3 年可回收 VCM5952 吨，每吨 VCM 按 5600 元计，年节约资金3333.12 万元。 3.2.4 年可回收 C2H21300 吨，每吨 C2H2 按 3900 元/
10、计，年节约资金507 万元。 3.2.5 年节水 371.84 万吨，生产水按 0.51 元/吨计，年可节约资金189.64 万元。 3.2.6 预计回收 HCL 1.875t/h， HCL 按 1183.62 元/吨计算，年可节约成本 1775 万元。 4 结语 该清洁生产技术对现有企业提高资源、能源使用效率、减少生产过程中污染物的排放具有重大作用，是符合国家清洁生产要求的好技术，且投资少、见效快、有显著的经济效益和环境效益。 参考文献 1 薛之化，电石法聚氯乙烯生产中贡污染治理 中国氯碱，2011（2）:25-31. 2大气污染物综合排放标准 （GB16297- 1996） 3烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准 （GB15581-95）
