電石法聚氯乙烯虧損探因

 

    過去10年，是電石法PVC的黃金十年。中國(guó)氯堿工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)顯示，2002年，我國(guó)PVC產(chǎn)能僅410萬噸，2011年飆升至2163萬噸，年均增長(zhǎng)47.51%，而此間新增產(chǎn)能80%來自電石法PVC。然而，時(shí)過境遷。受產(chǎn)能過剩、原料多元化、環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格以及節(jié)能減排壓力增大等諸多不利因素影響，今年以來，電石法PVC行業(yè)幾乎全面虧損。而且，此番困境，是在中國(guó)繼續(xù)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品采取反傾銷措施的情況下出現(xiàn)的，表明企業(yè)目前的困境與外因無關(guān)，應(yīng)為自身抵抗力弱小所致。不少專家已經(jīng)開始擔(dān)憂，電石法PVC的好日子將一去不復(fù)返，目前的困局仍將持續(xù)并可能加劇。那么，究竟什么原因使得電石法PVC遭受如今這般境遇？記者對(duì)此進(jìn)行了深入采訪。

　　 　　
　　自身不足帶來的制約
　　
　　
　　“電石法PVC存在能耗高、污染重、產(chǎn)能過剩且全部為通用料等弊端，將對(duì)行業(yè)健康發(fā)展構(gòu)成長(zhǎng)期制約。”業(yè)內(nèi)專家在接受記者采訪時(shí)這樣表示。

　　中國(guó)氯堿工業(yè)協(xié)會(huì)秘書助理張?chǎng)翁寡裕椭卸唐诙裕娛≒VC最大的問題是產(chǎn)能過剩和產(chǎn)品同質(zhì)化。他說，經(jīng)過10年的超常發(fā)展，尤其2006年以后，西部地區(qū)憑借廉價(jià)且豐富的煤、電、鹽、白灰等礦產(chǎn)資源優(yōu)勢(shì)，新建了一大批特大型氯堿項(xiàng)目。雖然其間國(guó)內(nèi)PVC消費(fèi)量也持續(xù)數(shù)年保持兩位數(shù)以上增長(zhǎng)，但增幅遠(yuǎn)小于產(chǎn)能增長(zhǎng)速度。2011年，我國(guó)PVC產(chǎn)能2163萬噸，產(chǎn)量1295.2萬噸,表觀消費(fèi)量1364.3萬噸。按表觀消費(fèi)量計(jì)算，產(chǎn)能利用率約63.01%；若按實(shí)際產(chǎn)量計(jì)算，產(chǎn)能利用率只有60%。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)步入中速發(fā)展期，基建、公共設(shè)施、房地產(chǎn)等領(lǐng)域的投資高峰期已過，對(duì)包括PVC管/型材在內(nèi)的建筑材料的需求增速已經(jīng)并將繼續(xù)放緩。而氯堿行業(yè)擴(kuò)能擴(kuò)產(chǎn)的步伐并未同步緩下來，將導(dǎo)致國(guó)內(nèi)PVC產(chǎn)能過剩愈發(fā)嚴(yán)重，價(jià)格長(zhǎng)期低迷，企業(yè)短期內(nèi)難以擺脫困境。
 陜煤化集團(tuán)神木北元化工公司在建設(shè)100萬噸/年電石法PVC項(xiàng)目的同時(shí)，配套建設(shè)了240萬噸/年電石渣制水泥裝置和熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)了能量梯級(jí)利用和廢物的資源化利用，取得了良好的環(huán)保與節(jié)能減排效益。
圖為該公司正在運(yùn)行的電石渣水呢生產(chǎn)線。 （陳繼軍 攝）

　　從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，汞污染問題將對(duì)電石法PVC形成較大制約。目前電石法聚氯乙烯行業(yè)內(nèi)的大部分企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的高含汞催化劑。為大幅削減汞用量和排放量，中國(guó)政府先后出臺(tái)了《關(guān)于加強(qiáng)重金屬污染防治工作的指導(dǎo)意見》、《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》、《電石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染綜合防治方案》以及《關(guān)于加強(qiáng)電石法生產(chǎn)聚氯乙烯及相關(guān)行業(yè)汞污染防治工作的通知》等法規(guī)文件，對(duì)電石法聚氯乙烯企業(yè)用汞情況進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控和防治。有關(guān)方面提出，到2012年，電石法聚氯乙烯企業(yè)低汞觸媒使用覆蓋面積超過50%；2015年底，電石法聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)全部使用低汞觸媒，單位PVC汞用量減少一半。同時(shí)，盡快研究開發(fā)無汞觸媒并推廣應(yīng)用，最終徹底解決電石法PVC的汞排放問題。

　　但由于無汞觸媒的開發(fā)和利用技術(shù)難度大、牽涉面廣，短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)；低汞觸媒雖然能滿足當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)安全與環(huán)保要求，但對(duì)生產(chǎn)工藝、企業(yè)管理、員工操作水平及業(yè)務(wù)素質(zhì)都提出了更高要求，企業(yè)接受需要一個(gè)過程，目前尚處于加快推廣的關(guān)鍵階段。因此，能否邁過汞污染防治這道“坎”，將成為電石法PVC企業(yè)興衰與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
 

　　面對(duì)全國(guó)PVC產(chǎn)能過剩的壓力，上海華誼集團(tuán)氯堿公司在2009年完成氯化聚氯乙烯新品中試，并以新模式在市場(chǎng)推廣氯化聚氯乙烯，并逐步打開的市場(chǎng)銷路。圖為正在等待出廠的產(chǎn)品。 
 
　　而在中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授金涌看來，高能耗、高排放問題同樣束縛著電石法PVC的發(fā)展。

　　金院士向記者介紹，電石法PVC所用的電石，是石灰石和蘭炭在電爐里加熱熔融后生成的碳化鈣。碳化鈣與水反應(yīng)后生產(chǎn)乙炔，乙炔再與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯，繼而聚合成聚氯乙烯。雖然生產(chǎn)PVC過程中，石灰石中的鈣離子并未進(jìn)入產(chǎn)品，但由于生產(chǎn)乙炔時(shí)要將其熔融，會(huì)消耗大量電力資源，并排放大量二氧化碳和粉塵。隨著國(guó)家環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和節(jié)能減排力度的加大，作為“兩高一資”的電石法PVC受到的限制和約束會(huì)越來越多。

　　不僅如此，由于電石法生產(chǎn)的乙炔中含有一定的雜質(zhì)，導(dǎo)致其最終產(chǎn)品PVC部分質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)遜于乙烯法PVC，只能用于大眾化低端加工領(lǐng)域，同樣會(huì)削弱其產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　 　　
　　乙炔技術(shù)發(fā)起的挑戰(zhàn)
　　
　　“新的乙炔制備技術(shù)一旦實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，尤其煤等離子制乙炔技術(shù)工業(yè)化后，將對(duì)傳統(tǒng)電石法PVC帶來強(qiáng)大沖擊。”金涌強(qiáng)調(diào)。

　　金涌介紹說，乙烯作為基礎(chǔ)原料的加工路線正面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，而乙炔化工則再度煥發(fā)活力，并得到了技術(shù)方面的突破和支撐。
  
　　2008年，新疆天業(yè)集團(tuán)率先在行業(yè)內(nèi)成功開發(fā)固汞催化劑（低汞催化劑），并在其120萬噸/年P(guān)VC裝置上使用。幾年來的使用表明，與目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的氯化汞催化劑相比，固汞催化劑單位PVC汞資源消耗和汞揮發(fā)損失分別下降了50%和60%以上，平均使用壽命超過8000小時(shí)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。圖為天業(yè)集團(tuán)正在運(yùn)行的120萬噸/年P(guān)VC裝置。
（陳財(cái)來 攝）

　　一是天然氣高溫部分氧化法制乙炔技術(shù)取得突破。該技術(shù)由于生產(chǎn)流程短、裝置投資少、能耗低，加之副產(chǎn)的一氧化碳和氫氣可全部回收利用，因此，整個(gè)過程幾乎無“三廢”排放。此前，國(guó)際上只有德國(guó)巴斯夫公司掌握此項(xiàng)技術(shù)，并建成最大產(chǎn)能為7000噸/年乙炔的工業(yè)化裝置。清華大學(xué)經(jīng)潛心研究，不僅掌握了此項(xiàng)技術(shù)，還在國(guó)內(nèi)建成投產(chǎn)了一套1萬噸/年天然氣制乙炔的工業(yè)化試驗(yàn)裝置。該裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)得到驗(yàn)證，只是受困于國(guó)內(nèi)天然氣短缺、國(guó)家天然氣使用政策以及天然氣價(jià)格居高不下影響，暫時(shí)未得到推廣應(yīng)用。但隨著頁(yè)巖氣開發(fā)工作的啟動(dòng)、進(jìn)口天然氣數(shù)量的增加以及可再生能源規(guī)模的擴(kuò)大，將來一旦國(guó)內(nèi)天然氣的供需格局改變、價(jià)格松動(dòng)、利用政策調(diào)整，天然氣制乙炔必將得到迅速推廣，并以其顯著的節(jié)能減排與環(huán)保優(yōu)勢(shì)，對(duì)電石法乙炔帶來沖擊。

　　二是煤等離子制乙炔技術(shù)的突破。該技術(shù)是利用等離子體炬產(chǎn)生平均溫度達(dá)5000℃的氫等離子體，然后向其中噴入粒徑30～80微米的煤粉，煤粉直接裂解為乙炔、氫氣、一氧化碳和甲烷等混合氣，再分離得到高質(zhì)量乙炔。2006年，中科院等離子所、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、新疆天業(yè)集團(tuán)合作，建成一個(gè)最大炬功率2兆瓦的等離子體裂解煤制乙炔實(shí)驗(yàn)裝置，年產(chǎn)乙炔1600噸；2009年，新疆天業(yè)與清華大學(xué)、浙江大學(xué)合作又建成一個(gè)最大炬功率5兆瓦的等離子體裂解煤制乙炔裝置，乙炔年產(chǎn)能提升至4000噸，整套裝置實(shí)現(xiàn)了72小時(shí)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　“雖然目前等離子煤制乙炔技術(shù)在工業(yè)化進(jìn)程中仍有幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題有待解決和驗(yàn)證，但已取得的研究進(jìn)展充分證明，該技術(shù)路線具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景，對(duì)推動(dòng)煤的高效清潔轉(zhuǎn)化和等離子技術(shù)的發(fā)展具有重大意義。我們也非常愿意尋求更大范圍的合作，尤其希望與國(guó)內(nèi)實(shí)力強(qiáng)大的煤化工企業(yè)和工程公司合作，繼續(xù)推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。”新疆天業(yè)集團(tuán)研究院副總工程師熊新陽(yáng)對(duì)記者說。

　　金涌亦表示，雖然由于制煤系統(tǒng)、混合氣分離處理裝置尚未配套完善，新疆天業(yè)的5兆瓦等離子體裂解煤制乙炔裝置暫時(shí)還無法用實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)說明煤等離子制乙炔的經(jīng)濟(jì)性。但該項(xiàng)技術(shù)將比傳統(tǒng)電石乙炔法節(jié)能30%～35%，應(yīng)用后，將改寫電石法PVC高能耗的歷史。
 
　　“可以預(yù)見，一旦等離子體裂解煤制乙炔技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用并推廣，將以其顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保與節(jié)能減排效益對(duì)電石法PVC產(chǎn)生巨大沖擊和影響。”金涌說。
　　
　　
　　乙烯多元化引發(fā)的沖擊
　　
　　
　　“如果說，天然氣制乙炔或煤等離子制乙炔的大面積推廣應(yīng)用還需假以時(shí)日。那么，乙烯來源多元化對(duì)電石法PVC的沖擊已經(jīng)顯現(xiàn)。”有關(guān)專家表達(dá)了另一種擔(dān)憂。

　　延長(zhǎng)石油集團(tuán)總經(jīng)理助理李大鵬表示，電石法聚氯乙烯與乙烯法最大的優(yōu)勢(shì)是低成本。但隨著煤經(jīng)甲醇制烯烴技術(shù)的突破和工業(yè)化裝置的增多，外購(gòu)甲醇制烯烴產(chǎn)能的釋放，以及中東、北美等地乙烷制乙烯工業(yè)的崛起，乙烯原料變得越來越廣泛，其成本普遍較石腦油裂解法降低1000多元/噸，極大地削弱了電石法PVC的成本優(yōu)勢(shì)。加之乙烯法PVC投資少、能耗低、“三廢”排放少，又沒有汞污染，且其產(chǎn)品因乙烯純度高多為高品質(zhì)產(chǎn)品，這對(duì)電石法PVC產(chǎn)生的沖擊和影響將與日俱增。

　　“受美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)乏力、歐盟經(jīng)濟(jì)持續(xù)下滑、需求下降以及美國(guó)乙烷制乙烯成本下降后產(chǎn)量激增等因素的影響，今年以來，國(guó)際乙烯、氯乙烯、二氯乙烷價(jià)格持續(xù)走低。尤其二氯乙烷價(jià)格還創(chuàng)下了近幾年新低，使乙烯法PVC成本大幅下降，企業(yè)效益明顯好于電石法PVC企業(yè)。”張?chǎng)握f。

　　張?chǎng)蔚脑捲谟浾唠S后的采訪中得到證實(shí)。冀中能源河北金牛化工股份有限公司樹脂分公司經(jīng)理王洪江表示，由于進(jìn)口二氯乙烷只有260美元/噸左右，較電石法PVC成本低1000多元/噸，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。因此，公司正斥資30億元，加緊40萬噸/年乙烯法PVC項(xiàng)目建設(shè)。2013年底投產(chǎn)后，將酌情淘汰現(xiàn)有11萬噸/年電石法PVC裝置。

　　青島海晶化工集團(tuán)有限公司PVC廠廠長(zhǎng)王凱則表示，考慮到電石法PVC成本不斷攀升、競(jìng)爭(zhēng)力正在下降等實(shí)際因素，海晶公司于今年3月正式啟動(dòng)40萬噸/年乙烯法PVC建設(shè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目將以進(jìn)口乙烯或二氯乙烷為原料生產(chǎn)PVC。

　　陽(yáng)煤恒通化工股份公司副總經(jīng)理李繼周向記者透露，他們將建設(shè)30萬噸/年外購(gòu)甲醇生產(chǎn)烯烴配套PVC裝置，探索MTO與PVC耦合一體化工藝，擺脫電石法PVC對(duì)企業(yè)的束縛。

　　據(jù)了解，我國(guó)目前已經(jīng)投產(chǎn)的煤制烯烴項(xiàng)目共4個(gè)，烯烴合計(jì)產(chǎn)能176萬噸。規(guī)劃和在建的煤制烯烴項(xiàng)目合計(jì)產(chǎn)能2200萬噸，在建、擬建外購(gòu)甲醇（含進(jìn)口甲醇）制烯烴項(xiàng)目合計(jì)產(chǎn)能600萬噸。根據(jù)記者掌握的情況，“十二五”期間，將有620萬噸煤制烯烴產(chǎn)能和180萬噸外購(gòu)甲醇制烯烴產(chǎn)能釋放，另外還有三套合計(jì)165萬噸/年進(jìn)口乙/丙烷制烯烴項(xiàng)目投產(chǎn)，使我國(guó)非石油路線烯烴總產(chǎn)能增至1141萬噸/年，為相關(guān)氯堿企業(yè)的原料多元化提供便利，對(duì)電石法PVC形成擠壓。

　　“頁(yè)巖氣革命對(duì)電石法PVC的沖擊巨大。”張?chǎng)握f。中國(guó)氯堿工業(yè)協(xié)會(huì)的調(diào)查顯示，美國(guó)利用頁(yè)巖氣凝析液中的乙烷生產(chǎn)乙烯聯(lián)產(chǎn)PVC，其成本比世界其他所有國(guó)家都低，與中國(guó)乙烯法PVC相比，更有300～400美元/噸的優(yōu)勢(shì)。

　　而據(jù)延長(zhǎng)石油集團(tuán)總經(jīng)理助理李大鵬介紹，延長(zhǎng)石油集團(tuán)已經(jīng)在其獲得的陸相頁(yè)巖氣中，檢測(cè)到最高含量達(dá)20%的凝析液，且其主要成分為丙烷、乙烷和丁二烯，從而終結(jié)了我國(guó)天然氣中沒有經(jīng)濟(jì)可用的凝析液的歷史。今后幾年，一旦中國(guó)頁(yè)巖氣商業(yè)化開發(fā)取得成功，必將有更多頁(yè)巖氣凝析液用來生產(chǎn)烯烴產(chǎn)品，為包括氯堿企業(yè)在內(nèi)的下游用戶提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的乙烯原料，對(duì)電石法PVC形成實(shí)質(zhì)性威脅。