過去10年，是電石法PVC的黃金十年。中國氯堿工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計顯示，2002年，我國PVC產(chǎn)能僅410萬噸，2011年飆升至2163萬噸，年均增長47.51%，而此間新增產(chǎn)能80%來自電石法PVC。然而，時過境遷。受產(chǎn)能過剩、原料多元化、環(huán)保法規(guī)日益嚴格以及節(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，是在中國繼續(xù)對進口產(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，應為自身抵抗力弱小所致。不少專家已經(jīng)開始擔憂，電石法PVC的好日子將一去不復返，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?記者對此進行了深入采訪。
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，將對行業(yè)健康發(fā)展構(gòu)成長期制約。”業(yè)內(nèi)專家在接受記者采訪時這樣表示。
中國氯堿工業(yè)協(xié)會秘書助理張鑫坦言，就中短期而言，電石法PVC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)憑借廉價且豐富的煤、電、鹽、白灰等礦產(chǎn)資源優(yōu)勢，新建了一大批特大型氯堿項目。雖然其間國內(nèi)PVC消費量也持續(xù)數(shù)年保持兩位數(shù)以上增長，但增幅遠小于產(chǎn)能增長速度。2011年，我國PVC產(chǎn)能2163萬噸，產(chǎn)量1295.2萬噸，表觀消費量1364.3萬噸。按表觀消費量計算，產(chǎn)能利用率約63.01%;若按實際產(chǎn)量計算，產(chǎn)能利用率只有60%。由于我國經(jīng)濟已經(jīng)步入中速發(fā)展期，基建、公共設施、房地產(chǎn)等領域的投資高峰期已過，對包括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)擴能擴產(chǎn)的步伐并未同步緩下來，將導致國內(nèi)PVC產(chǎn)能過剩愈發(fā)嚴重，價格長期低迷，企業(yè)短期內(nèi)難以擺脫困境。
從長遠看，汞污染問題將對電石法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，中國政府先后出臺了《關于加強重金屬污染防治工作的指導意見》、《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《關于加強電石法生產(chǎn)聚氯乙烯及相關行業(yè)汞污染防治工作的通知》等法規(guī)文件，對電石法聚氯乙烯企業(yè)用汞情況進行重點監(jiān)控和防治。有關方面提出，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，盡快研究開發(fā)無汞觸媒并推廣應用，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)難以實現(xiàn);低汞觸媒雖然能滿足當前企業(yè)生產(chǎn)安全與環(huán)保要求，但對生產(chǎn)工藝、企業(yè)管理、員工操作水平及業(yè)務素質(zhì)都提出了更高要求，企業(yè)接受需要一個過程，目前尚處于加快推廣的關鍵階段。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)展的關鍵。
而在中國工程院院士、清華大學教授金涌看來，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。碳化鈣與水反應后生產(chǎn)乙炔，乙炔再與氯化氫反應生成氯乙烯，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入產(chǎn)品，但由于生產(chǎn)乙炔時要將其熔融，會消耗大量電力資源，并排放大量二氧化碳和粉塵。隨著國家環(huán)保法規(guī)的日益嚴格和節(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)，導致其最終產(chǎn)品PVC部分質(zhì)量技術(shù)指標遜于乙烯法PVC，只能用于大眾化低端加工領域，同樣會削弱其產(chǎn)品市場競爭力。
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，將對傳統(tǒng)電石法PVC帶來強大沖擊。”金涌強調(diào)。
金涌介紹說，乙烯作為基礎原料的加工路線正面臨日益嚴峻的挑戰(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。
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，整個過程幾乎無“三廢”排放。此前，國際上只有德國巴斯夫公司掌握此項技術(shù)，并建成最大產(chǎn)能為7000噸/年乙炔的工業(yè)化裝置。清華大學經(jīng)潛心研究，不僅掌握了此項技術(shù)，還在國內(nèi)建成投產(chǎn)了一套1萬噸/年天然氣制乙炔的工業(yè)化試驗裝置。該裝置的技術(shù)經(jīng)濟性已經(jīng)得到驗證，只是受困于國內(nèi)天然氣短缺、國家天然氣使用政策以及天然氣價格居高不下影響，暫時未得到推廣應用。但隨著頁巖氣開發(fā)工作的啟動、進口天然氣數(shù)量的增加以及可再生能源規(guī)模的擴大，將來一旦國內(nèi)天然氣的供需格局改變、價格松動、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，對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、復旦大學、新疆天業(yè)(6.85,0.13,1.93%)集團合作，建成一個最大炬功率2兆瓦的等離子體裂解煤制乙炔實驗裝置，年產(chǎn)乙炔1600噸;2009年，新疆天業(yè)與清華大學、浙江大學合作又建成一個最大炬功率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，整套裝置實現(xiàn)了72小時的連續(xù)運轉(zhuǎn)。
“雖然目前等離子煤制乙炔技術(shù)在工業(yè)化進程中仍有幾個關鍵技術(shù)問題有待解決和驗證，但已取得的研究進展充分證明，該技術(shù)路線具有良好的工業(yè)化應用前景，對推動煤的高效清潔轉(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，尤其希望與國內(nèi)實力強大的煤化工企業(yè)和工程公司合作，繼續(xù)推動這項技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。”新疆天業(yè)集團研究院副總工程師熊新陽對記者說。
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還無法用實際運行數(shù)據(jù)說明煤等離子制乙炔的經(jīng)濟性。但該項技術(shù)將比傳統(tǒng)電石乙炔法節(jié)能30%～35%，應用后，將改寫電石法PVC高能耗的歷史。
“可以預見，一旦等離子體裂解煤制乙炔技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)化應用并推廣，將以其顯著的經(jīng)濟、環(huán)保與節(jié)能減排效益對電石法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用還需假以時日。那么，乙烯來源多元化對電石法PVC的沖擊已經(jīng)顯現(xiàn)。”有關專家表達了另一種擔憂。
延長石油集團總經(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。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，這對電石法PVC產(chǎn)生的沖擊和影響將與日俱增。
“受美國經(jīng)濟增長乏力、歐盟經(jīng)濟持續(xù)下滑、需求下降以及美國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，國際乙烯、氯乙烯、二氯乙烷價格持續(xù)走低。尤其二氯乙烷價格還創(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)。”張鑫說。
張鑫的話在記者隨后的采訪中得到證實。冀中能源(14.77,0.68,4.83%)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，競爭優(yōu)勢明顯。因此，公司正斥資30億元，加緊40萬噸/年乙烯法PVC項目建設。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。
青島海晶化工集團有限公司PVC廠廠長王凱則表示，考慮到電石法PVC成本不斷攀升、競爭力正在下降等實際因素，海晶公司于今年3月正式啟動40萬噸/年乙烯法PVC建設項目。該項目將以進口乙烯或二氯乙烷為原料生產(chǎn)PVC。
陽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30萬噸/年外購甲醇生產(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對企業(yè)的束縛。
據(jù)了解，我國目前已經(jīng)投產(chǎn)的煤制烯烴項目共4個，烯烴合計產(chǎn)能176萬噸。規(guī)劃和在建的煤制烯烴項目合計產(chǎn)能2200萬噸，在建、擬建外購甲醇(含進口甲醇)制烯烴項目合計產(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180萬噸外購甲醇制烯烴產(chǎn)能釋放，另外還有三套合計165萬噸/年進口乙/丙烷制烯烴項目投產(chǎn)，使我國非石油路線烯烴總產(chǎn)能增至1141萬噸/年，為相關氯堿企業(yè)的原料多元化提供便利，對電石法PVC形成擠壓。
“頁巖氣革命對電石法PVC的沖擊巨大。”張鑫說。中國氯堿工業(yè)協(xié)會的調(diào)查顯示，美國利用頁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家都低，與中國乙烯法PVC相比，更有300～400美元/噸的優(yōu)勢。
而據(jù)延長石油集團總經(jīng)理助理李大鵬介紹，延長石油集團已經(jīng)在其獲得的陸相頁巖氣中，檢測到最高含量達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)了我國天然氣中沒有經(jīng)濟可用的凝析液的歷史。今后幾年，一旦中國頁巖氣商業(yè)化開發(fā)取得成功，必將有更多頁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)價廉的乙烯原料，對電石法PVC形成實質(zhì)性威脅。
