1、电石法聚氯乙烯亏损探因过去 10 年，是电石法 PVC 的黄金十年。中国氯碱工业协会的统计显示，2002 年，我国PVC 产能仅 410 万吨，2011 年飙升至 2163 万吨，年均增长 47.51%，而此间新增产能 80%来自电石法 PVC。然而，时过境迁。受产能过剩、原料多元化、环保法规日益严格以及节能减排压力增大等诸多不利因素影响，今年以来，电石法 PVC 行业几乎全面亏损。而且，此番困境，是在中国继续对进口产品采取反倾销措施的情况下出现的，表明企业目前的困境与外因无关，应为自身抵抗力弱小所致。不少专家已经开始担忧，电石法 PVC 的好日子将一去不复返，目前的困局仍将持续并可能加剧。那
2、么，究竟什么原因使得电石法 PVC 遭受如今这般境遇？自身不足带来的制约“电石法 PVC 存在能耗高、污染重、产能过剩且全部为通用料等弊端，将对行业健康发展构成长期制约。 ”业内专家这样表示。中国氯碱工业协会秘书助理张鑫坦言，就中短期而言，电石法 PVC 最大的问题是产能过剩和产品同质化。他说，经过 10 年的超常发展，尤其 2006 年以后，西部地区凭借廉价且丰富的煤、电、盐、白灰等矿产资源优势，新建了一大批特大型氯碱项目。虽然其间国内PVC 消费量也持续数年保持两位数以上增长，但增幅远小于产能增长速度。2011 年，我国PVC 产能 2163 万吨，产量 1295.2 万吨,表观消费量 1
3、364.3 万吨。按表观消费量计算，产能利用率约 63.01%；若按实际产量计算，产能利用率只有 60%。由于我国经济已经步入中速发展期，基建、公共设施、房地产等领域的投资高峰期已过，对包括 PVC 管/型材在内的建筑材料的需求增速已经并将继续放缓。而氯碱行业扩能扩产的步伐并未同步缓下来，将导致国内 PVC 产能过剩愈发严重，价格长期低迷，企业短期内难以摆脱困境。从长远看，汞污染问题将对电石法 PVC 形成较大制约。目前电石法聚氯乙烯行业内的大部分企业仍采用传统的高含汞催化剂。为大幅削减汞用量和排放量，中国政府先后出台了关于加强重金属污染防治工作的指导意见 、 重金属污染综合防治“十二五”规划
4、 、电石法聚氯乙烯行业汞污染综合防治方案以及关于加强电石法生产聚氯乙烯及相关行业汞污染防治工作的通知等法规文件，对电石法聚氯乙烯企业用汞情况进行重点监控和防治。有关方面提出，到 2012 年，电石法聚氯乙烯企业低汞触媒使用覆盖面积超过50%；2015 年底，电石法聚氯乙烯生产企业全部使用低汞触媒，单位 PVC 汞用量减少一半。同时，尽快研究开发无汞触媒并推广应用，最终彻底解决电石法 PVC 的汞排放问题。但由于无汞触媒的开发和利用技术难度大、牵涉面广，短期内难以实现；低汞触媒虽然能满足当前企业生产安全与环保要求，但对生产工艺、企业管理、员工操作水平及业务素质都提出了更高要求，企业接受需要一个过
5、程，目前尚处于加快推广的关键阶段。因此，能否迈过汞污染防治这道“坎” ，将成为电石法 PVC 企业兴衰与可持续发展的关键。而在中国工程院院士、清华大学教授金涌看来，高能耗、高排放问题同样束缚着电石法 PVC 的发展。金院士介绍，电石法 PVC 所用的电石，是石灰石和兰炭在电炉里加热熔融后生成的碳化钙。碳化钙与水反应后生产乙炔，乙炔再与氯化氢反应生成氯乙烯，继而聚合成聚氯乙烯。虽然生产 PVC 过程中，石灰石中的钙离子并未进入产品，但由于生产乙炔时要将其熔融，会消耗大量电力资源，并排放大量二氧化碳和粉尘。随着国家环保法规的日益严格和节能减排力度的加大，作为“两高一资”的电石法 PVC 受到的限制
6、和约束会越来越多。不仅如此，由于电石法生产的乙炔中含有一定的杂质，导致其最终产品 PVC 部分质量技术指标逊于乙烯法 PVC，只能用于大众化低端加工领域，同样会削弱其产品市场竞争力。乙炔技术发起的挑战“新的乙炔制备技术一旦实现工业化，尤其煤等离子制乙炔技术工业化后，将对传统电石法 PVC 带来强大冲击。 ”金涌强调。金涌介绍说，乙烯作为基础原料的加工路线正面临日益严峻的挑战，而乙炔化工则再度焕发活力，并得到了技术方面的突破和支撑。一是天然气高温部分氧化法制乙炔技术取得突破。该技术由于生产流程短、装置投资少、能耗低，加之副产的一氧化碳和氢气可全部回收利用，因此，整个过程几乎无“三废”排放。此前，
7、国际上只有德国巴斯夫公司掌握此项技术，并建成最大产能为 7000 吨/年乙炔的工业化装置。清华大学经潜心研究，不仅掌握了此项技术，还在国内建成投产了一套 1 万吨/年天然气制乙炔的工业化试验装置。该装置的技术经济性已经得到验证，只是受困于国内天然气短缺、国家天然气使用政策以及天然气价格居高不下影响，暂时未得到推广应用。但随着页岩气开发工作的启动、进口天然气数量的增加以及可再生能源规模的扩大，将来一旦国内天然气的供需格局改变、价格松动、利用政策调整，天然气制乙炔必将得到迅速推广，并以其显著的节能减排与环保优势，对电石法乙炔带来冲击。二是煤等离子制乙炔技术的突破。该技术是利用等离子体炬产生平均温度
8、达5000的氢等离子体，然后向其中喷入粒径 3080 微米的煤粉，煤粉直接裂解为乙炔、氢气、一氧化碳和甲烷等混合气，再分离得到高质量乙炔。2006 年，中科院等离子所、清华大学、复旦大学、新疆天业集团合作，建成一个最大炬功率 2 兆瓦的等离子体裂解煤制乙炔实验装置，年产乙炔 1600 吨；2009 年，新疆天业与清华大学、浙江大学合作又建成一个最大炬功率 5 兆瓦的等离子体裂解煤制乙炔装置，乙炔年产能提升至 4000 吨，整套装置实现了 72 小时的连续运转。“虽然目前等离子煤制乙炔技术在工业化进程中仍有几个关键技术问题有待解决和验证，但已取得的研究进展充分证明，该技术路线具有良好的工业化应用
9、前景，对推动煤的高效清洁转化和等离子技术的发展具有重大意义。我们也非常愿意寻求更大范围的合作，尤其希望与国内实力强大的煤化工企业和工程公司合作，继续推动这项技术的产业化。 ”新疆天业集团研究院副总工程师熊新阳说。金涌亦表示，虽然由于制煤系统、混合气分离处理装置尚未配套完善，新疆天业的5 兆瓦等离子体裂解煤制乙炔装置暂时还无法用实际运行数据说明煤等离子制乙炔的经济性。但该项技术将比传统电石乙炔法节能 30%35%，应用后，将改写电石法 PVC 高能耗的历史。“可以预见，一旦等离子体裂解煤制乙炔技术实现工业化应用并推广，将以其显著的经济、环保与节能减排效益对电石法 PVC 产生巨大冲击和影响。 ”
10、金涌说。乙烯多元化引发的冲击“如果说，天然气制乙炔或煤等离子制乙炔的大面积推广应用还需假以时日。那么，乙烯来源多元化对电石法 PVC 的冲击已经显现。 ”有关专家表达了另一种担忧。延长石油集团总经理助理李大鹏表示，电石法聚氯乙烯与乙烯法最大的优势是低成本。但随着煤经甲醇制烯烃技术的突破和工业化装置的增多，外购甲醇制烯烃产能的释放，以及中东、北美等地乙烷制乙烯工业的崛起，乙烯原料变得越来越广泛，其成本普遍较石脑油裂解法降低 1000 多元/吨，极大地削弱了电石法 PVC 的成本优势。加之乙烯法 PVC 投资少、能耗低、 “三废”排放少，又没有汞污染，且其产品因乙烯纯度高多为高品质产品，这对电石法
11、 PVC 产生的冲击和影响将与日俱增。“受美国经济增长乏力、欧盟经济持续下滑、需求下降以及美国乙烷制乙烯成本下降后产量激增等因素的影响，今年以来，国际乙烯、氯乙烯、二氯乙烷价格持续走低。尤其二氯乙烷价格还创下了近几年新低，使乙烯法 PVC 成本大幅下降，企业效益明显好于电石法PVC 企业。 ”张鑫说。冀中能源河北金牛化工股份有限公司树脂分公司经理王洪江表示，由于进口二氯乙烷只有 260 美元/吨左右，较电石法 PVC 成本低 1000 多元/吨，竞争优势明显。因此，公司正斥资 30 亿元，加紧 40 万吨/年乙烯法 PVC 项目建设。2013 年底投产后，将酌情淘汰现有11 万吨/年电石法 P
12、VC 装置。青岛海晶化工集团有限公司 PVC 厂厂长王凯则表示，考虑到电石法 PVC 成本不断攀升、竞争力正在下降等实际因素，海晶公司于今年 3 月正式启动 40 万吨/年乙烯法 PVC 建设项目。该项目将以进口乙烯或二氯乙烷为原料生产 PVC。阳煤恒通化工股份公司副总经理李继周向记者透露，他们将建设 30 万吨/年外购甲醇生产烯烃配套 PVC 装置，探索 MTO 与 PVC 耦合一体化工艺，摆脱电石法 PVC 对企业的束缚。据了解，我国目前已经投产的煤制烯烃项目共 4 个，烯烃合计产能 176 万吨。规划和在建的煤制烯烃项目合计产能 2200 万吨，在建、拟建外购甲醇(含进口甲醇)制烯烃项目
13、合计产能 600 万吨。根据记者掌握的情况， “十二五”期间，将有 620 万吨煤制烯烃产能和180 万吨外购甲醇制烯烃产能释放，另外还有三套合计 165 万吨/年进口乙/丙烷制烯烃项目投产，使我国非石油路线烯烃总产能增至 1141 万吨/年，为相关氯碱企业的原料多元化提供便利，对电石法 PVC 形成挤压。“页岩气革命对电石法 PVC 的冲击巨大。 ”张鑫说。中国氯碱工业协会的调查显示，美国利用页岩气凝析液中的乙烷生产乙烯联产 PVC，其成本比世界其他所有国家都低，与中国乙烯法 PVC 相比，更有 300400 美元/吨的优势。而据延长石油集团总经理助理李大鹏介绍，延长石油集团已经在其获得的陆
14、相页岩气中，检测到最高含量达 20%的凝析液，且其主要成分为丙烷、乙烷和丁二烯，从而终结了我国天然气中没有经济可用的凝析液的历史。今后几年，一旦中国页岩气商业化开发取得成功，必将有更多页岩气凝析液用来生产烯烃产品，为包括氯碱企业在内的下游用户提供质优价廉的乙烯原料，对电石法 PVC 形成实质性威胁。過去 10 年，是電石法 PVC 的黃金十年。中國氯堿工業協會的統計顯示，2002 年，我國PVC 產能僅 410 萬噸，2011 年飆升至 2163 萬噸，年均增長 47.51%，而此間新增產能 80%來自電石法 PVC。然而，時過境遷。受產能過剩、原料多元化、環保法規日益嚴格以及節能減排壓力增大
15、等諸多不利因素影響，今年以來，電石法 PVC 行業幾乎全面虧損。而且，此番困境，是在中國繼續對進口產品采取反傾銷措施的情況下出現的，表明企業目前的困境與外因無關，應為自身抵抗力弱小所致。不少專傢已經開始擔憂，電石法 PVC 的好日子將一去不復返，目前的困局仍將持續並可能加劇。那麼，究竟什麼原因使得電石法 PVC 遭受如今這般境遇？自身不足帶來的制約“電石法 PVC 存在能耗高、污染重、產能過剩且全部為通用料等弊端，將對行業健康發展構成長期制約。 ”業內專傢這樣表示。中國氯堿工業協會秘書助理張鑫坦言，就中短期而言，電石法 PVC 最大的問題是產能過剩和產品同質化。他說，經過 10 年的超常發展，
16、尤其 2006 年以後，西部地區憑借廉價且豐富的煤、電、鹽、白灰等礦產資源優勢，新建瞭一大批特大型氯堿項目。雖然其間國內PVC 消費量也持續數年保持兩位數以上增長，但增幅遠小於產能增長速度。2011 年，我國PVC 產能 2163 萬噸，產量 1295.2 萬噸,表觀消費量 1364.3 萬噸。按表觀消費量計算，產能利用率約 63.01%；若按實際產量計算，產能利用率隻有 60%。由於我國經濟已經步入中速發展期，基建、公共設施、房地產等領域的投資高峰期已過，對包括 PVC 管/型材在內的建築材料的需求增速已經並將繼續放緩。而氯堿行業擴能擴產的步伐並未同步緩下來，將導致國內 PVC 產能過剩愈發
17、嚴重，價格長期低迷，企業短期內難以擺脫困境。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內的大部分企業仍采用傳統的高含汞催化劑。為大幅削減汞用量和排放量，中國政府先後出臺瞭關於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”規劃 、電石法聚氯乙烯行業汞污染綜合防治方案以及關於加強電石法生產聚氯乙烯及相關行業汞污染防治工作的通知等法規文件，對電石法聚氯乙烯企業用汞情況進行重點監控和防治。有關方面提出，到 2012 年，電石法聚氯乙烯企業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企業全部使用低汞觸媒，單位 PVC 汞用量減少
18、一半。同時，盡快研究開發無汞觸媒並推廣應用，最終徹底解決電石法 PVC 的汞排放問題。但由於無汞觸媒的開發和利用技術難度大、牽涉面廣，短期內難以實現；低汞觸媒雖然能滿足當前企業生產安全與環保要求，但對生產工藝、企業管理、員工操作水平及業務素質都提出瞭更高要求，企業接受需要一個過程，目前尚處於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 企業興衰與可持續發展的關鍵。而在中國工程院院士、清華大學教授金湧看來，高能耗、高排放問題同樣束縛著電石法 PVC 的發展。金院士介紹，電石法 PVC 所用的電石，是石灰石和蘭炭在電爐裡加熱熔融後生成的碳化鈣。碳化鈣與水反應後生產
19、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 PVC 過程中，石灰石中的鈣離子並未進入產品，但由於生產乙炔時要將其熔融，會消耗大量電力資源，並排放大量二氧化碳和粉塵。隨著國傢環保法規的日益嚴格和節能減排力度的加大，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，由於電石法生產的乙炔中含有一定的雜質，導致其最終產品 PVC 部分質量技術指標遜於乙烯法 PVC，隻能用於大眾化低端加工領域，同樣會削弱其產品市場競爭力。乙炔技術發起的挑戰“新的乙炔制備技術一旦實現工業化，尤其煤等離子制乙炔技術工業化後，將對傳統電石法 PVC 帶來強大沖擊。 ”金湧強調。金湧
20、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，而乙炔化工則再度煥發活力，並得到瞭技術方面的突破和支撐。一是天然氣高溫部分氧化法制乙炔技術取得突破。該技術由於生產流程短、裝置投資少、能耗低，加之副產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，國際上隻有德國巴斯夫公司掌握此項技術，並建成最大產能為 7000 噸/年乙炔的工業化裝置。清華大學經潛心研究，不僅掌握瞭此項技術，還在國內建成投產瞭一套 1 萬噸/年天然氣制乙炔的工業化試驗裝置。該裝置的技術經濟性已經得到驗證，隻是受困於國內天然氣短缺、國傢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
21、隨著頁巖氣開發工作的啟動、進口天然氣數量的增加以及可再生能源規模的擴大，將來一旦國內天然氣的供需格局改變、價格松動、利用政策調整，天然氣制乙炔必將得到迅速推廣，並以其顯著的節能減排與環保優勢，對電石法乙炔帶來沖擊。二是煤等離子制乙炔技術的突破。該技術是利用等離子體炬產生平均溫度達5000的氫等離子體，然後向其中噴入粒徑 3080 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，再分離得到高質量乙炔。2006 年，中科院等離子所、清華大學、復旦大學、新疆天業集團合作，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，年產乙炔 1600 噸；2009 年，新疆天業與清華大學
22、、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，乙炔年產能提升至 4000 噸，整套裝置實現瞭 72 小時的連續運轉。“雖然目前等離子煤制乙炔技術在工業化進程中仍有幾個關鍵技術問題有待解決和驗證，但已取得的研究進展充分證明，該技術路線具有良好的工業化應用前景，對推動煤的高效清潔轉化和等離子技術的發展具有重大意義。我們也非常願意尋求更大范圍的合作，尤其希望與國內實力強大的煤化工企業和工程公司合作，繼續推動這項技術的產業化。 ”新疆天業集團研究院副總工程師熊新陽說。金湧亦表示，雖然由於制煤系統、混合氣分離處理裝置尚未配套完善，新疆天業的5 兆瓦等離子體裂解煤制乙炔裝置暫時還
23、無法用實際運行數據說明煤等離子制乙炔的經濟性。但該項技術將比傳統電石乙炔法節能 30%35%，應用後，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實現工業化應用並推廣，將以其顯著的經濟、環保與節能減排效益對電石法 PVC 產生巨大沖擊和影響。 ”金湧說。乙烯多元化引發的沖擊“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。那麼，乙烯來源多元化對電石法 PVC 的沖擊已經顯現。 ”有關專傢表達瞭另一種擔憂。延長石油集團總經理助理李大鵬表示，電石法聚氯乙烯與乙烯法最大的優勢是低成本。但隨著煤經甲醇制烯烴技術的突破和工業化裝置的增多，外購甲醇制烯烴產
24、能的釋放，以及中東、北美等地乙烷制乙烯工業的崛起，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，極大地削弱瞭電石法 PVC 的成本優勢。加之乙烯法 PVC 投資少、能耗低、 “三廢”排放少，又沒有汞污染，且其產品因乙烯純度高多為高品質產品，這對電石法 PVC 產生的沖擊和影響將與日俱增。“受美國經濟增長乏力、歐盟經濟持續下滑、需求下降以及美國乙烷制乙烯成本下降後產量激增等因素的影響，今年以來，國際乙烯、氯乙烯、二氯乙烷價格持續走低。尤其二氯乙烷價格還創下瞭近幾年新低，使乙烯法 PVC 成本大幅下降，企業效益明顯好於電石法PVC 企業。 ”張鑫說。冀中能源河北金牛化工
25、股份有限公司樹脂分公司經理王洪江表示，由於進口二氯乙烷隻有 260 美元/噸左右，較電石法 PVC 成本低 1000 多元/噸，競爭優勢明顯。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 年底投產後，將酌情淘汰現有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，海晶公司於今年 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 PVC。陽煤恒通化工股份公司副總經理李繼周向記者透露，他們將建設 30 萬噸/年外購
26、甲醇生產烯烴配套 PVC 裝置，探索 MTO 與 PVC 耦合一體化工藝，擺脫電石法 PVC 對企業的束縛。據瞭解，我國目前已經投產的煤制烯烴項目共 4 個，烯烴合計產能 176 萬噸。規劃和在建的煤制烯烴項目合計產能 2200 萬噸，在建、擬建外購甲醇(含進口甲醇)制烯烴項目合計產能 600 萬噸。根據記者掌握的情況， “十二五”期間，將有 620 萬噸煤制烯烴產能和180 萬噸外購甲醇制烯烴產能釋放，另外還有三套合計 165 萬噸/年進口乙/丙烷制烯烴項目投產，使我國非石油路線烯烴總產能增至 1141 萬噸/年，為相關氯堿企業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。中國氯堿工業協會的調查顯示，美國利用頁巖氣凝析液中的乙烷生產乙烯聯產 PVC，其成本比世界其他所有國傢都低，與中國乙烯法 PVC 相比，更有 300400 美元/噸的優勢。而據延長石油集團總經理助理李大鵬介紹，延長石油集團已經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，從而終結瞭我國天然氣中沒有經濟可用的凝析液的歷史。今後幾年，一旦中國頁巖氣商業化開發取得成功，必將有更多頁巖氣凝析液用來生產烯烴產品，為包括氯堿企業在內的下遊用戶提供質優價廉的乙烯原料，對電石法 PVC 形成實質性威脅。
