近年來,中國氯堿行業由高速進入到高質量發展階段,作為主導產品的PVC行業也同樣進入新一輪的發展周期。PVC在2014-2016年連續產能負增長,2017年至今轉為產能擴能期,目前中國PVC生產規模穩居全球首位,企業平均規模穩步提升,生產技術水平不斷提高,清潔生產和綠色發展成為行業重要發展方向。但同時由于產能基數大,“去過剩產能化”將是一個長期的考驗,各工藝成本控制最優化等諸多方面依然面臨挑戰。
一、當前行業工藝路線
目前,中國國內聚氯乙烯根據生產過程中原料來源和生產工藝路線的不同,大體上可以分為電石法PVC和乙烯法PVC兩類。電石(乙炔)法生產VCM,進而聚合成聚氯乙烯。目前中國國內大多數聚氯乙烯的生產裝置均采用此種生產工藝。以乙烯為原料的乙烯氧氯化法生產VCM單體,進而聚合成聚氯乙烯。除了以上兩種工藝路線之外,國內還有部分企業通過進口二氯乙烷(EDC)、氯乙烯單體(VCM)生產聚氯乙烯。由于從國外進口的原料全部來源于以石油天然氣為原料的石化行業,因此這部分企業也屬于國內乙烯法PVC生產企業的范疇。
二、工藝差異化競爭
在行業發展過程中,電石法PVC在安全環保、節能減排等方面雖然取得了很大的成績,但較乙烯法PVC工藝依然面臨一些問題。
例如電石水解制乙炔的副產物電石渣若得不到妥善利用,長期堆放,不僅占用了大片的土地,而且嚴重污染了周圍環境,使水源、土地堿性化。因此,如何處理電石渣是影響電石法PVC發展的重要因素。目前電石渣制水泥生產工藝實現了行業大宗固體廢物的資源化利用并實現了碳減排,是解決電石法PVC固廢的有效途徑之一。但同時也應看到,氯堿企業以電石渣為原料生產水泥,投資和操作強度大、依然存在污染,且水泥行業也供過于求,經濟效益并不樂觀。因地制宜,選取適合企業或企業所處區域環境的處理工藝,在保證社會效益的前提下取得一定的經濟效益。
電石法PVC生產過程中需要采用氯化汞觸媒作為催化劑,《關于汞的水俁公約》自2017年8月16日起對我國已正式生效,目前如要新建電石法PVC項目必須使用無汞工藝。未來電石法PVC的發展還將聚焦在汞削減和無汞觸媒研發應用,目前我國在汞污染防治方面,低汞觸媒、鹽酸解吸技術、高效汞回收技術、含汞廢水深度處理技術為電石法聚氯乙烯汞污染防治提供了源頭減量和末端減排的強力支撐。
2024年我國乙烯法PVC總產能超過700余萬噸,除傳統油制乙烯外、甲醇制烯烴、煤制烯烴等現代煤化工工藝也提供乙烯來源,近年來利用丙烷裂解制取乙烯和丙烯,乙烷制乙烯規模也在不斷擴增。從未來看,國際能源結構正在發生巨大的變化,乙烯來源也朝著多樣化的方向發展,中國乙烯法PVC的競爭力需用科學謹慎和發展的眼光看待。
三、工藝單耗對比
乙烯法PVC項目的主要原材料及單耗為:乙烯0.5噸,氯氣0.6噸,乙烯法PVC單噸消耗VCM約1.002噸。從乙烯法工藝原理分析,影響其成本的主要因素有氯乙烯消耗量、氯氣消耗、耗電量、加工助劑、管理人工費用等,乙烯法的原料成本(乙烯和氯氣)約占生產成本的60-65%。在原料成本中乙烯成本占了主要部分,因此乙烯價格對聚氯乙烯的成本有較大影響。
電石法成本主要由電石費用、氯化氫費用、水電費、加工助劑、管理人工費用等幾大塊構成。因此電石成本成為決定PVC成本高低的主要因素。
按照當前的行業統計標準:生產1噸PVC消耗電石1.35-1.42噸,每噸PVC樹脂消耗氯化氫氣體630-650kg。電石法PVC生產的另外一個特點為耗電較高,其它項如包裝費、引發劑、分散劑、水費、管理人員費用等因生產廠家和生產規模的不同而不盡相同,成本構成中電石占總成本的65-70%,氯化氫占總成本的14.7%左右,電占總成本5.9%,制造費用占5.6%。由此可見,電石、氯化氫和電價高低直接影響到PVC成本高低。
生產電石法PVC的主要原料之一為電石,生產乙烯法PVC的主要原料主要有三種,分別為乙烯、EDC和VCM,也即是乙烯和乙烯基類產品。測算乙烯成本約占乙烯法PVC成本的65%。因此,電石和乙烯的成本分別是決定其成本高低的關鍵因素。
需要指出的是,從企業實際PVC成本核算來看,各家的氯氣成本分攤差別較大,高范圍在1000-1400元/噸甚至更高,低范圍在500-800元/噸,以上測算僅限在一定條件下的電石法和乙烯法PVC成本比較。另外,在相當長的時間內,電石法PVC成本低于乙烯法PVC成本,原料價格一直處于變動過程中,兩者競爭力也在相互博弈。另外,西北地區的電石到廠價格均按照當時的市場價格計算,而大部分的西北氯堿工廠均有電石配套,這樣的成本核算則十分具有競爭力。但未來國際低價乙烯的供應趨勢對中國PVC格局將持續產生影響,乙烯法PVC在環保和成本方面的比較優勢會有逐漸顯現趨勢。
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