2022年聚氯乙烯的生产工艺及成本研究.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 聚氯乙烯 ,其单体的结构简式为 CH2=CHCl 化学和物理特性：刚性 PVC 是使用最广泛的塑料材料之一；PVC 其实是一种乙烯基的聚合物质,其材料是一种非结晶性材料； PVC 材料在实际使用中常常加入稳固剂、润滑剂、帮助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂；具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳固性； PVC 对氧化剂、仍原剂和强酸都有很强的抗击力；然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合； PVC 在加工时熔化温度是一个特别重要的工艺参数,假如此参数不当将导致材料分解的问题； PVC 的流

2、淌特性相当差,其工艺范畴很窄；特殊是大分子量的 PVC 材料更难于加工,简洁变脆 ,不易储存,所以其使用范畴受到了局限；硬 PVC 不含松软 剂,因此柔韧性好,易成型,不易脆,无毒无污染,储存时间长,因此具有很大的 开发应 用价值；软质 PVC 多用来做成真空吸塑薄膜,用于各类面板的表层包装,所以又被称为 装饰膜、附胶膜,应用于建材、包装、医药等诸多行业；其中建材行业占的比重最大,为 60% ,其次是包装行业,仍有其他如干小范畴应用的行业；简洁地说,盐的水溶液在电流作用发生化学分解；这一过程会产生氯、苛性钠和氢气；精炼、裂化石油或汽油能产生乙烯；当氯和乙烯混合后,就会产生二氯乙烯；二氯乙烯又

3、可以转换产生氯化乙烯基,它是聚氯乙烯的基本组成部分；聚合过程将氯化乙烯基分子连1 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 接在一起组成了聚氯乙烯链；以这种方式生成的聚氯乙烯呈白色粉末状；它是不能单独使用的,但是可以与其它成分混合生成很多产品；聚氯乙烯具有阻燃 阻燃值为 40 以上）、耐化学药品性高耐浓盐酸、浓度为90的硫酸、浓度为 60 的硝酸和浓度 20的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点；但其耐热性较差,软化点为80,于 130开头分解变色,并析出HCI；PVC 的特点及成型特性 比重： 1.38 克/立

4、方厘 M,成型收缩率： 0.6-1.5% ,成型温度： 160-190 ；特点：力学性能 ,电性能优良 ,耐酸碱力极强 ,化学稳固性好 ,但软化点低 . 适于制作薄板 ,电 线电缆绝缘层 ,密封件等 . 成型特性： 1.无定形料 ,吸湿小 ,流淌性差 .为了提高流淌性 ,防止发愤怒泡 ,塑料可预先干燥 .模具浇注系 统宜粗短 ,浇口截面宜大 ,不得有死角 .模具须冷却 ,表面镀铬 . 2.由于其腐蚀性和流淌性特点,最好采纳专用设备和模具；全部产品须依据需要加入不 同种类和数量的助剂； 3.极易分解 ,在 200 度温度下与钢 .铜接触更易分解 ,分解时逸出腐蚀 .刺激性气体 .成型温度 范畴小

5、 . 4.采纳螺杆式注射机喷嘴时 ,孔径宜大 ,以防死角滞料 .好不带镶件 ,如有镶件应预热 . PVC 有哪些污染？ PVC 污染成因 : PVC 内一些有毒添加剂和增塑剂,可能渗出或气化；部份添加剂会干扰生物内分泌 影响生殖机能）,部份可增加致癌风险；焚化PVC 垃圾会产生致癌的二恶英而污染大气；常规的 PVC 材料 ,如电线、电缆等是相当严峻的污染源；在制造、使用及废弃处理时,都会产生大量的二恶英、氯氢酸、铅等有害物质；PVC 材料燃烧时会发生很大的浓烟,并产生有害的 HCL 气体；而且大部分 PVC 材料中含有 Pb铅）、 Cd镉）等 用作电缆稳定剂）多种有害重金属,会对人体健康造成肯

6、定的危害；焚烧或掩埋后,会造成对土壤和水源的污染；由于一次性医疗器械产品大多采纳医用级聚氯乙烯PVC ）或聚碳酸酯 PC）,而 PVC加工过程中的热分解物对钢材有较强的腐蚀性,PC 就硬度高,粘性大,因而对塑化部分的零部件材质要求必需是能抗腐蚀、抗磨损而且有较高的抛光性能；目前大多数医用注塑2 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机采纳机筒螺杆镀硬铬的方法或者采纳不锈钢为材料制作机简螺杆以达到上述特殊要求；另外,为了防止 PVC 加工过程中热分解产愤怒体,要求对动定模板表面进行镀铝处理,而且对外围板金也进行镀铝

7、处理或者采纳不锈钢板制作板金,板金拼缝采纳无毒硅胶进行密封,以防塑料加工过程中产生的气体跑到外面简洁雾化,其他乙烯基产品 包括汽车内部、淋浴胶帘或铺地板物料等,也会释放有毒气体入大气,而 DEHP 也易溶入 油性液体中；另外,人们也开头关注到,儿童如嘴嚼这些软塑玩具,会有添加剂渗出的安 全问题；一些讨论说明,这添加剂或许令健康问题复杂化,但需要进一步讨论；依据一些 医疗讨论显示, PVC 增塑剂或许会导致慢性病：譬如硬皮病、胆管癌 ,由于不含增塑剂 ,不存在 DEHP 渗出,但是加工过程中通常会加入稳固剂 ,目前大多数是铅盐稳固剂,铅是一种有毒的物质 ,在使用过程中会有渗出 ,危害人体健康 ,

8、同样不行忽视 .目前已经有非铅盐稳固剂 ,但成本高 ,仍没有推广普及 . 中国 PVC 市场的进展 近年来,中国聚氯乙烯 PVC ）进展速度惊人,新建、扩建工程纷纷上马,产能快速扩 大,产量大幅提高； 1997-2006 年,中国 PVC 产能、产量年均增长率分别高达 22.2% 和 20.0% ； 2006 年全国聚氯乙烯树酯累计产量为8,238,583.86 吨；2007 年全国聚氯乙烯树酯累计产量达到 9,716,783.63 吨；2022 年 1-5 月全国聚氯乙烯树酯累计产量为 4,028,666.03吨； 2022-2022 年,全球聚氯乙烯 ,是我国第一、世界其次大通用型合成树脂

9、材料,由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透亮性、电绝缘性及比较简洁加工等特点,目前,PVC 已经成为应用领域最为广泛的塑料品种之一,在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应 用,与聚乙烯 PE）、聚丙烯 PP ）、聚苯乙烯 气体,致使 PVC 变色； PVC 的电绝缘性优良,一般不会 燃烧,在火焰上能燃烧并放出 HCl,但离开火焰即自熄,是一种“自熄性 ”、“难燃性 ”物质；基于上述特点, PVC 主要用于生产型材、异型材、管材管件、板材、片材、电缆护套、硬 质或软质管、输血器材和薄膜等领域；二、聚氯乙烯的分类 依据应用范畴不同, PVC 可

10、分为：通用型 PVC 树脂、高聚合度 PVC 树脂、交联 PVC 树脂；通用型 PVC 树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；高聚合度 PVC 树 脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂；交联 PVC 树脂是在氯乙 烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂；通用型聚氯乙烯由于制备方法简洁、用途广泛,在现货市场上流通的绝大部分都是通用型的聚氯乙烯树脂,而高 聚合度的和交联的 PVC 树脂一般在特殊领域应用较多；依据氯乙烯单体的获得方法来区分,可分为电石法、乙烯法和进口 EDC 、VCM 单体法 习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法 ；目前,世界上多为乙烯

11、法 PVC ,而我国就 主要以电石法 PVC 为主；依据氯乙烯单体的聚合方法,聚氯乙烯的获得又有悬浮法、乳液法、本体法和溶液法之 分；悬浮法以其生产过程简洁,便于掌握及大规模生产,产品相宜性强,是 PVC 的主要 生产方式,从世界范畴内讲,悬浮法 PVC 的生产量约占总量的 80%；本体法不用水和分 散剂,聚合后处理简洁,产品纯度高,但是存在聚合过程搅拌和传热的难题,生产成本较高,属于剔除类工艺,其生产才能不到总量的10% ,我国目前只有四川宜宾天原采纳本体法生产 PVC ；乳液法聚合时以水为分散介质,制得的颗粒较细,热稳固性和电绝缘性不 佳,相宜糊树脂的生产,主要用于制造人造革、浸渍手套、纱

12、窗、水田靴、工具把手、壁4 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 纸、地板卷材、蓄电池隔板和玩具等,我国PVC 糊树脂的产量不到PVC 总产量的 4；溶液聚合只用来生产涂料或特种产品；在美国,使用各种聚合方法生产的树脂比例是：悬浮法 87.8% 、乳液和微悬浮法6.4% 、本体聚合法 4.4% 、溶液法 1.4% ；在我国, 90以上的 PVC 都是采纳悬浮法制备生产的；三、聚氯乙烯的生产工艺及成本分析 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

13、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,就主要以电石法为主,截至到 2007 年 12 月,电石法约占我国 PVC 总产能的 70以上；值得留意的是,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,氯碱平稳也是整个行业进展过程中不得不考虑的重要因素； 2成本分析从生产成本角度分析,两种工艺在不同经济进展周期,成本差别较大；通常情形下,在国际宏观经济高速进展阶段,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

14、电油运等价格有支撑,成本优势消逝；自2003 年以来,国际油价大幅攀升,使乙烯法PVC 成本增加,而电石法生产就受此影响较小,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,很多乙烯法企业处于亏损边缘；但随着 2022 年 5 月之后原油价格的连续下调,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；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 运算,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,如雨披、婴儿裤、仿皮夹克和各种雨靴；聚氯乙烯用于很多体育消遣品,如玩具、唱片和体育运动用品,目前聚氯乙烯玩具增 长幅度大,由于聚氯乙烯玩具和体育用品生产成本低,易于成型而占有优势；7 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页