聚氯乙烯,是五大通用塑料之一(PE聚乙烯、PP聚丙烯、PVC聚氯乙烯、PS聚苯乙烯、ABS)。
PVC是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂,也就是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。该材料具有较好的机械性能,抗张强度60MPa左右,冲击强度5~10kJ/m2,同时有优异的介电性能。但其对光和热的稳定性差,在100℃以上或经长时间阳光曝晒,就会分解而产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,物理机械性能也迅速下降,因此在制作PVC制品时必须加入热稳定剂以提高对热和光的稳定性,延长其使用的寿命。根据生产方法的不同,PVC可分为: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。根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)。根据聚合方法,聚氯乙烯可分为四大类:悬浮法聚氯乙烯,乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。悬浮法聚氯乙烯是产量最大的一个品种,约占PVC总产量的80%左右。
以前专家认为,聚氯乙烯产品对环境和健康有着严重的伤害,但是2000年前后全球大量的调查研究表明,PVC对环境和健康的危害并没有想象中那么严重,而更加客观的情况是PVC制品比其替代品更加方便无害。
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,。市场上上PVC的生产主要以乙烯法为主,而国内受富煤、贫油、少气的资源缺口限制,则主要以电石法为主,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。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,油价将在低价运行,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。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、氯气消耗、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,消耗氯气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。
对于世界来说,在找到更好的替代品之前,聚氯乙烯产业发展前景依旧广阔,而进一步克服缺点也是该行业正在探究的主要方向。
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