聚乙烯生产全过程能耗的估算及分析

魏文静，宋翔，周平

（天津渤海职业技术学院，天津 300402）

聚乙烯生产全过程能耗的估算及分析

魏文静，宋翔，周平

（天津渤海职业技术学院，天津 300402）

本文运用生命周期的评价方法对聚乙烯产品生产全过程的能耗进行了估算，并对估算结果进行了对比分析。找出了影响聚乙烯生产全过程能耗的主要因素，指出了聚乙烯生产今后的节能方向。

聚乙烯；生产全过程能耗；生命周期评价

聚乙烯是石化行业中通用树脂产量最大、应用范围最广的品种，大约占塑料总产量的三分之一。对聚乙烯生产全过程能耗进行估算，有利于找出高能耗环节，对于改进生产工艺，开展节能降耗有着重要的意义。

1 研究方法

本文主要应用生命周期评价研究聚氯乙烯生产过程的全过程能耗。生命周期评价（Life Cycle Assessment，简称LCA）根据ISO14040的定义，是汇总和评价一个产品、过程（或服务）体系在其整个生命周期的所有及产出对环境造成的和潜在的影响方法［1］。生命周期评价主要分为三大部分，目标与范围的确定、清单分析、环境影响评价［2］。本文主要研究了生产全过程能耗，对环境影响评价这一部分暂不考虑。在确定系统研究边界时将产品的生命周期阶段分为以下几个子阶段，即，原料生产和产品加工阶段两个阶段。此外，本文对产品生产过程进行全过程能耗计算时，考虑了产品生产过程的直接能耗以及产品原材料和中间产品的间接能耗［3］，即公式式中，ET为某种产品生产全过程能耗，kgce/t；ED为该产品生产过程中的直接能耗量，kgce/t；EI为该产品间接能耗量，kgce/t；i为某种产品生产过程中所涉及的间接生产过程；EDi为第i个间接生产过程的直接能耗量，kgce/t；EIi为第i个间接生产过程的间接能耗量，kgce/t。

2 聚乙烯生产全过程能耗估算及分析

2.1 目标与范围的确定

本文将聚乙烯生产过程分为原料制造和聚乙烯制造两个阶段，确定研究系统边界如图1所示。此外，本文考虑的聚乙烯产品分为高密度聚乙烯（HDPE）及线型低密度聚乙烯（LLDPE）。

2.2 清单分析

根据ISO14041的技术框架，以聚乙烯生产过程为研究对象，功能单位为生产1t聚乙烯所消耗的能源，研究中所涉及的产品能耗数据来源于自企业生产过程的统计数据。两种类型聚乙烯生产过程能耗（国内平均水平）数据结果如表1及2所示。

图1 聚乙烯生产过程LCA评价系统研究范围

表1 生产1t HDPE（国内平均水平）的能耗

表2 生产1tLLDPE（国内平均水平）的能耗

两种类型聚乙烯生产过程能耗（国内先进水平）数据结果如表3及4所示。

表3 生产1t HDPE（国内先进水平）的能耗

表4 生产1tLLDPE（国内先进水平）的能耗

2.3 聚乙烯生产全过程能耗水平分析

通过对聚乙烯的两种产品高密度聚乙烯（HDPE）及线性低密度聚乙烯（LLDPE）生产全过程能耗估算结果进行对比分析，可以得出的结果如表6及7所示。

表5 HDPE及LLDPE全过程能耗计算结果

表6 生产1tHDPE各环节能耗及其占生产全过程能耗比例单位：kgce/t

表7 生产1tLLDPE各环节能耗及其占生产全过程能耗比例单位：kgce/t

3 结论及建议

从聚乙烯生产全过程能耗水平分析对比分析的结果可以得出：

3.1 在两种聚乙烯生产的各环节中，乙烯制造环节单耗国内平均水平比国内先进水平高9.1%；两种聚乙烯产品本身聚合生产过程的能耗国内平均水平比国内先进水平分别高11.4%、11.1%；两种聚乙烯产品生产全过程能耗国内平均水平比国内先进水平分别高9.9%、9.6%，这说明在聚乙烯产品生产过程的各环节中均有节能潜力可以挖掘。

3.2 乙烯制造环节所产生的能耗占全过程能耗的比例无论是国内平均水平还是国内先进水平都远大于聚乙烯制造环节单耗的能耗，这说明乙烯制造过程是影响聚乙烯生产过程全过程能耗的主要因素。

［1］方利国.节能技术应用于评价［M］.北京：化学工业出版社，2008：68.

［2］杨建新，徐成，王如松.产品生命周期评价方法及应用［M］.北京:气象出版社，2002.

［3］韩文科，刘强，姜克隽.中国进出口贸易产品的载能量及碳排放量分析［M］.北京：中国计划出版社，2009：39.

Energy consumption estimates and analysis on polyethylene production process

WEI Wen-jing，SONG Xiang，ZHOU Ping
（Tianjin Bohai Vocational Technical College，Tianjin 300402，China）

In this paper，the energy consumption of the whole process of the production of polyethylene was estimated by using the method of life cycle assessment，and estimate the results of a comparative analysis.To identify the main factors affecting the energy consumption of the polyethylene production process，and pointed out the future direction of energy saving of polyethylene production.

polyethylene；production process energy consumption；life cycle assessment

10.3969/j.issn.1008-1267.2016.05.008

TQ325.1+2

A

1008-1267（2016）05-0021-02

2016-01-05