關于PVC生產(chǎn)中觸媒的管理分析及污染防治探討

O李月仙（青海鹽湖鎂業(yè)公司PVC&鉀堿廠 青海格爾木 816000）

關于PVC生產(chǎn)中觸媒的管理分析及污染防治探討

O李月仙
（青海鹽湖鎂業(yè)公司PVC&鉀堿廠 青海格爾木 816000）

本文針對電石法PVC生產(chǎn)中牽涉到汞的難題，闡述觸媒的常規(guī)管控、生產(chǎn)運用、污染治理、廢水處理等等環(huán)節(jié)。通過利用低汞觸媒、鹽酸深度解吸工藝、含汞廢水處置工藝等等，減少汞的耗費并提升汞商品的生產(chǎn)質量，最后將回收的汞污水妥善處置，并與排放相關需要吻合。

PVC；觸媒管理；解析；污染治理；討論

目前，我國電石法PVC生產(chǎn)中應用的催化劑是以活性炭為媒介吸附氯化汞制作而成的，伴隨反應的產(chǎn)生，其比例不斷降低，直到喪失活性而廢棄。2013年元月19日世界首例《水與汞污染防治公約》的頒布也對汞污染治理提出了要求，而中國汞的生產(chǎn)量達到世界總的汞生產(chǎn)量的6成，需要量比例達到30%-40%，公約通過50個國家的審批后于2016年正式實施。這對我國涉汞的氯堿公司來說，充滿了挑戰(zhàn)。筆者認為：應強化技術改良強度與新式工藝的運用程度，加強公司的內部管控，讓汞觸媒的利用能夠被管控在合理的范疇內，對生態(tài)環(huán)境造成破壞的項目應進行整改。

一、氯化汞觸媒的管理

1.觸媒庫存的常規(guī)管理

汞觸媒是危險化工品，我國對其儲蓄、處理、轉移以及運用等都給出了明文指示。某化工廠依照我國的相關需求并融合其具體情況，在觸媒庫房布置警示標識、應急詳盡指南、實際管理可操控性準則等，讓相異批次、新老觸媒能夠分區(qū)分庫管理，實現(xiàn)事項工段、事業(yè)機構、企業(yè)的三級階梯性管控，嚴厲檢查出入庫情況并構建詳盡的記錄臺賬，進而讓觸媒得到專門保管與儲蓄，實現(xiàn)專人看管、不遺失、不泄漏；并在環(huán)保部門的歷屆檢控中順利過關。

2.強化工藝控制管理，提升汞觸媒的利用率

汞觸媒在具體應用中，各類工藝數(shù)據(jù)的合規(guī)管控能夠讓其生命周期得以延續(xù)，而且減少單耗是極為關鍵的。某化工企業(yè)在聚乙烯的合成階段，通過強化生產(chǎn)操控的標準化管理力度，強化對中間指標的監(jiān)督解析以及最后工序指標的管控，提升了觸媒的利用率，降低了單耗。

(1)提升氯化氫與乙炔的純度，消除了乙炔內硫磷等物質對觸媒的不良作用，讓觸媒的非常規(guī)耗費量減少。為了解決氯化氫純度不理想的問題，強化了氯化氫合成的管控，尤其是在氯化氫合成階段純度起伏明顯的前提下，找到根源并使用針對性的策略，讓純度從過往的90%-92%上下提升到92%-95%，不但在氯乙烯合成階段，讓分子量的比率的精確性得以提升，并且促成了合成的有效轉換。對乙炔純度方面來說，由于硫、磷等會耗費氯化汞，派遣專人對乙炔起伏問題實施解決，對清潔系統(tǒng)的循環(huán)液泵進行改良，并對系統(tǒng)阻力過大的情況進行分析，讓清凈塔盤構造更為合理，更提升了解析的頻率，讓乙炔使用效率大幅度提升，讓其無法對觸媒形成負面作用。

(2)管控氯化氫以及乙炔的配比，預防乙炔過多導致觸媒中毒并失去效力。配比是合成反應是否能有效完成的重點，在具體操控中加強了對流量計的校準，并融合轉換完成后技術人員的比對結果，提升了配比的精確度。

(3)對混合脫水效果實施強化解析，調節(jié)石墨冷卻器的氣溫，調換酸霧過濾器的氟硅油濾棉，確保轉換器內的混合氣中的水成分達到標準。對傳統(tǒng)的樣本解析予以揚棄，在生產(chǎn)流程中持續(xù)監(jiān)督和測量，并形成考評數(shù)據(jù)。從轉換器的翻倒來說，解決了以往轉換器表層觸媒凝結的問題。

(4)強化轉換器的氣溫管控，第一時間調節(jié)混合氣流量、循環(huán)熱水的氣溫以及循環(huán)量，對新配置的觸媒實施干燥以及活化操作。在氣溫升高的前提下，氯化汞會升華，讓催化劑內的汞比例減少，這亦是催化劑失去效力的主因。

因此，對轉換器的氣溫不但能夠詳細記載，還配備有人員實施統(tǒng)籌、考評，特別是對新調換的轉換器，應確保其有充裕的活化時間，等到解析完畢并達到標準后才能投產(chǎn)，進而高效激化新觸媒的功能。在生產(chǎn)實踐中，轉換器的氣溫應大致在100-140攝氏度上下，進而讓氯化汞升華能夠被控制，同時又利于其轉換。

①對轉換器的通量實施人工調整

在生產(chǎn)實踐中，由于某部轉換器缺少流量計，以閥門的開度以及轉換后的含乙炔的解析參數(shù)逐步構建臺賬并對通量實施調節(jié)，進而讓轉換效率能夠大幅度提升。

②對轉換職位的常規(guī)巡檢、放酸等實施記載，實行交接班體制并構建臺賬。

通過有關體制的踐行，某化工廠企業(yè)觸媒的耗損能夠被合理管控，觸媒的平均生命周期超過了12000小時，每噸PVC平均觸媒單耗僅為1．14千克/噸，近段時間以來的觸媒耗損狀況見下表。

表1 某化工企業(yè)2010-2013年觸媒耗損表

從上表能夠看到，某化工企業(yè)的觸媒耗損每年都能夠與我國氯堿公司清潔文明生產(chǎn)一級標準相符。

二、PVC生產(chǎn)中觸媒的污染預防措施

1.在觸媒翻倒、調換階段，嚴厲控制觸媒的外撒、泄漏

在觸媒翻倒以及調換階段，通過派遣專人或合理監(jiān)控等模式，對新觸媒出庫、轉換器拆除、密封、舊觸媒裝卸、廢氣舊觸媒入庫、現(xiàn)場清潔等版塊實施監(jiān)督，讓觸媒不外撒、不泄漏，翻倒現(xiàn)場沒有污染等等，讓觸媒在運送、翻倒以及調換階段，無法對生態(tài)造成破壞。

另外，還應專門配置觸媒交通工具，在翻倒轉換器階段，對其周邊使用特殊材料制成的隔離原料進行封閉以及規(guī)整。將清潔后的渣滓打包裝好，洗滌用的污水要保證其流入廢水池。

2.使用功能強大的除汞設備

觸媒在轉換器中發(fā)生催化反應階段，其附著的氯化汞會連續(xù)升華并進入系統(tǒng)，所以必須予以清除。我國通常將擁有活性炭成分的除汞設備用于吸附處置。

例如：某化工企業(yè)30萬t/aPVC設備在轉換器后布置了8部22立方米的除汞設備，除汞設備內部填裝了吸附功能超強的活性炭。定時監(jiān)督，并對活性炭實施調換，以確?；钚蕴繉ιA的氯化汞有超強的吸附作用，最后對調換后的活性炭與廢棄觸媒一道通過有資質的廠商回收。

從應用實踐來看，該企業(yè)對運轉的除汞設備在半年內均要停止其運作并進行檢測，對當中的活性炭樣本解析也做得較為到位，依照狀況預判應用狀況并明確是不是需要更換；在首道關卡，就解決了汞元素的污染問題。

3.使用鹽酸深度解吸技術

合成氣通過除汞設備后，要完成組合吸附、堿洗清潔工序，以清除合成氣中的氯化氫、CO2和少量的升華汞，最后形成32%副產(chǎn)含汞鹽酸以及含汞廢堿。

下面還是以某化工企業(yè)為例，其實現(xiàn)了常規(guī)解吸以及深度解吸兩類模式，這里只闡述深度解吸。

深度解吸的工序是：常規(guī)解吸后的恒沸鹽酸，摻加氯化鈣毀壞恒沸點，在蒸汽加溫的情況下實施深度解吸，解吸得到的氯化氫回收。剩下的質量分數(shù)達到1%上下的含汞污水在系統(tǒng)閉路循環(huán)中，對氯化氫實施吸附，一部分水定時排泄以防止汞堆積匯聚，外部排泄掉的污水通過廢堿中和后流入廢水池。

這類鹽酸深脫吸技術在運轉的初級階段也有脫吸塔形成氯化鈣顆粒，導致離析效率低的情況；而且由于這部分系統(tǒng)與外送鹽酸所用的管線是同一根，因此系統(tǒng)起伏情況明顯，開車率不到1/2。

通過對這項工藝進行改良，運轉功效得以提升，當前開車率達到80%上下，其關鍵性的難題是每個禮拜就要對系統(tǒng)實施大概4小時的沖刷，而且極易導致管線阻塞；而對再沸器解吸塔要在半年左右實施時間在15日上下的拆除清理，否則就極易形成生產(chǎn)流量、加熱氣溫的非正?，F(xiàn)象。當前，廢酸的處置能力達到2．5立方米/小時，參考其運轉狀況，化工企業(yè)正采取對策予以改良。

4.廢棄汞觸媒的回收——基于PVC電石法

電石法PVC領域耗費汞的元素主要是氯化汞，當前廢棄汞觸媒以及含汞廢活性炭的回收技術較為滯后，回收工序是：將廢汞觸媒和Ca(OH)2液體混淆并摻入鐵質鍋內煮沸并攪動，讓氯化鈣轉變成HgO，再在800-900攝氏度的高溫環(huán)境下離析為金屬汞蒸氣，而后冷凝并回收。

該類模式汞回收率偏低，大概僅有65%的汞能夠回收。而目前前衛(wèi)的控氧干餾法回收廢棄汞觸媒中的氧化汞新工藝運用氧化汞高溫升華的道理，直接回收含汞活性炭內的氧化汞，規(guī)避了轉換程序繁雜、回收效果不佳等問題，氧化汞的整體回收率能夠無限趨近于100%?；厥盏难趸ㄟ^處置能夠形成全新的氯化汞觸媒。

在當前汞能源緊缺的態(tài)勢下，減少汞能源的耗費，強化汞能源的循環(huán)使用力度，避免汞能源的無度揮霍是勢所必然。在該前提下，新式回收技術不但能夠降低能源的消耗量，構建一體化回收模式，讓誰產(chǎn)出、誰回收的制度能夠被有效貫徹，讓回收的汞能源能夠被有效循環(huán)使用。所以，新式回收技術的運用能夠化解我國汞能源緊缺的困境，為電石法PVC領域減輕負擔，是必然趨勢。

結束語

綜上，伴隨我國產(chǎn)業(yè)策略的調整以及環(huán)保法律的訂立與健全，PVC生產(chǎn)中觸媒的管理以及汞污染的防治等內容應引起足夠的重視。在無汞觸媒的開發(fā)還未取得進展的前提下，涉汞公司應從技術改良以及內部管控兩方面努力。

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李月仙(1970～)，女，青海鹽湖鎂業(yè)公司PVC鉀堿廠，研究方向：化工生產(chǎn)管理。

Discussion on Management Analysis and Polution Prevention and Treatment of Catalyst in PVC Production

Li Yuexian
（PVC/potash factory,Qinghai Salt Lake Magnesium Industry co., LTD,Qinghai Golmud ,816000）

In this paper, about the mercury related diff culities in PVC calcium carbide method production,analysis is taken on the convention al control, production application ,pollution abatement,wastewater treatment etc of catalyst. By adopting the technology of low mercury catalyst,deep desorption of hydrochloric acid, mercury containing waste water etc, to decrease the consuming of mercury and increase the production quality of me rcury goods, f nally, handle properly the recyclable mercury-polluted water according to the discharge require.

PVC；catalyst management；analysis；pollution abatement；discussion

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A