聚氯乙烯合成树脂技术环保性分析
2017-03-16薛红艳
薛红艳
摘 要:聚氯乙烯是化工行业中使用非常广泛的一种材料,涉及到建筑、工业、电线、包装等多个领域,发挥了重要的作用。而在当前的经济形势下,聚氯乙烯的生产技术给环境带来了不同程度地污染。且现阶段国际原油价格涨幅速度迅速的环境下对聚氯乙烯合成树脂技术的环保性提出了更高要求,也成为生产中的重点。本文也是以此为基础作出分析。
关键词:聚氯乙烯;合成树脂技术;环保性分析
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.006
0 引言
现阶段工业制造聚氯乙烯的方式有很多,而这些方式都有其优势和不足之处。乙炔法是最早使用的一种方法,在我国的聚氯乙烯树脂总量中占据了绝大部分。而随着技术水平的革新和科技的不断发展,各种技术开始被广泛使用。笔者将从这些技术入手,分析其环保性能,供相关人士参考。
1 现阶段聚氯乙烯合成树脂技术
(1)悬浮法。这种方法无论是在中国还是在外国都是聚氯乙烯树脂的主要制造方法。这种技术经过多年的发展,已经非常全面,效果也比较显著,而近年来也一直在该项技术上作出更深层次的改进。现阶段我国在这项技术上虽然投入了大量研究工作,但是我国在聚氯乙烯制造业上的水平相对落后。这种方式的原理是通过搅拌,让单体液滴产生聚合反应,从而制造成品的技术[1]。
(2)本体聚合。本体聚合法最大的特点在于成本低,且生产过程简便,不需要大型设备。该技术的成品可以广泛运用在绝缘材料上。这种方式仅仅只需要添加引发剂就能够实现聚合反应。但是这种方式由于原材料获取难度相对较高,因此在近年来已经出现了技术衰退的情况。
(3)溶液聚合。溶液聚合的原理是由有机溶剂中的成分发生溶解,从而产生聚合。而聚合物在一定时间后发生沉淀,最终得到成品。这种方式所获取的最终成品质量高,且溶解性非常好。
(4)乳液聚合。这种方式的原理与悬浮法较为相似,其最大的区别在于乳液聚合方法需要用到大规模的乳化剂。这种方式可以得到小颗粒的聚合物。而这种方式也大量用于生产通用树脂,特别是用于挤出的树脂。而对于这种产品的干燥也需要用到干燥剂,与悬浮法也略有区别。
2 不同技术的成本研究
作为企业来说,生产成本是企业最为关心的问题之一。现阶段,国际上主要以乙烯法作为聚氯乙烯的合成技术。而我国由于煤炭资源丰富,使用更多的方式是电石法。而电石法与乙烯法相比而言,乙烯法由于国际原油价格较高,在生产成本上要高于电石法。但是一旦原油价格下跌时,电石法的劣势就更加明显。由于电石法需要消耗煤炭,所耗费的能源也更多,因而当油价下跌时乙烯法的成本要更低。
2.1 乙烯法
乙烯法的成本消耗主要有几个方面:乙烯消耗、氯气消耗、电能消耗、人工费用等。其中乙烯消耗和氯气消耗所花费的成本占据总花费的一半以上。另外,该技术需要运用到很多大型机械设备,而机械设备的成本相对可控,即该技术的成本主要由乙烯和氯气的花费所影响。
2.2 电石法
电石法的成本主要消耗来源于氯化氢、电石、电力、水资源几个方面,而人力、包装等费用会因生产的方式和途径产生差异,因此不做统计。相比而言,电石的消耗要占据总消耗的60%以上。这种方式耗电量大,无论是在生产阶段还是制备电石阶段都需要大量电能作为支撑[2]。所以该技术的成本主要由电石和电力成本所决定。
3 生产过程中的环境污染
3.1 废弃物污染
在聚氯乙烯的生产过程中,会有很多有毒有害的添加剂产生,以气化等方式影响人们的正常生活。这些废料如果不妥善处理,会对环境造成严重的污染。但是仅仅采取焚烧的方式,其效果也并不突出。聚氯乙烯经常被用于电缆、电线的原材料。而这些材料无论是生产还是废弃时都会产生铅等重金属物质,掩埋在地下会对土壤造成污染。而医疗产品中也广泛使用聚氯乙烯,因而该材料的环保性一直是生产者们密切关注的问题。
3.2 生产过程的污染
在生产过程中,同样会造成环境污染。以电石法为例,在该方法过程中会产生重金属汞,包括废盐酸、活性炭等材料中都会含有汞。这种重金属污染已经成为了影响世界各国的环境问题。而汞的使用本身就在电石法中占据了很大的比例。未来聚氯乙烯的产量会随着技术水平的提高而提高,所以汞污染会给环境带来更大的压力。而对于这种污染的防治,重点是在技术工艺层次上的优化,例如使用低汞触媒。降低觸媒中汞元素的含量,是从根源上减少汞污染的有效措施。目前,我国也针对汞污染作出了大量研究工作。
4 聚氯乙烯新产品和未来的发展趋势
现阶段,随着研究工作的不断深入,各种聚氯乙烯合成树脂的新产品开始出现,并逐渐运用于各个领域。而氯化聚氯乙烯,即过氯乙烯,作为一种由聚氯乙烯氯化而产生的材料,在化工行业中得到了推广使用。这种产品颜色为白色,无味。这种产品相比于传统的聚氯乙烯产品,优势在于化学稳定性得到了显著的增强,这样一来,当产品面对高温、腐蚀等条件时,就不会因为自身缺乏稳定性而产生剧烈的化学变化。这种稳定的材料可以在各个领域中被广泛使用,例如视频、电气、建材等方面,主要用作抗腐蚀材料等需要高强度的场合。
而未来,更多新材料还将被研究并推广,成为化工行业优秀的原材料。环保问题和新技术问题,将是未来化工领域的两项重要工作。
5 结语
通过研究,可以看到现阶段我国在聚氯乙烯产品上的制造方法,也能对其优势和问题进行深入分析。尽管目前的技术条件下,生产过程会对环境造成一定的危害,但是随着技术水平的不断提升和研究工作的不断深入,未来更多经济、环保、高效率的生产方法将会被研究出来并加以运用。这一过程是一个机遇与挑战并存的过程。机遇在于企业有了更大的发展空间,而挑战在于技术水平的提升必将对企业的生产提出更高的要求。而作为企业,要充分在技术方面进行改造,为我国化工行业作出更大的贡献。
参考文献:
[1]叶有林.聚氯乙烯合成树脂的生产工艺环保技术分析[J].绿色环保建材,2016,02(21):18+25.
[2]朱俊.聚氯乙烯合成树脂技术经济和环保分析[J].化学工业,2015,06(33):8-11.