PVC廣泛應用于包裝材料、人造革、塑料制品等軟制品和異型材、管材、板材等硬制品，在國民經濟發展和人民日常生活中占有非常重要的地位。PVC樹脂在生產和使用上比傳統的建筑材料節能，因此是國家重點推薦使用的建材。

    傳統的PVC生產工藝有乙烯和乙炔原料路線兩種，國外幾乎全部采用乙烯原料路線生產。由于我國富煤、貧油、少氣的能源結構，發展乙烯原料路線受到諸多條件限制，而發展乙炔原料路線（也稱電石法）聚氯乙烯可以有效地緩解我國石油緊張的局面。因此，我國80%的聚氯乙烯生產企業采用電石法工藝，但是，電石法PVC生產氯乙烯單體的過程中需要采用氯化汞觸媒作為催化劑，而國內可開采的汞礦資源接近枯竭，國外限制含汞產品交易的呼聲越來越高。因此，在我國國情下電石法PVC的最大優勢在于成本低。

PVC原料路線呈多元化發展

    隨著中東乙烷制乙烯聯產乙炔規模的擴大以及北美非常規油氣資源規?；_發應用的成功，不僅使乙烯、乙炔來源多元化，還使山東、天津、浙江、江蘇、上海等地理位置優勢地帶進口乙烯、乙炔、二氯乙烷等生產原料生產PVC具有更加明顯的成本優勢。并且，中東地區富含乙烷的天然氣供應充足，乙烷氧化脫氫制乙烯聯產乙炔技術的突破和工業化裝置的增多，使中東地區乙烯、乙炔成本大幅度降低。雖然近期對中國PVC的影響有限，但從長遠來看，廉價的乙烯、乙炔或衍生品二氯乙烷進入中國市場仍將會對國內的PVC行業產生不小的沖擊。

    最具有競爭優勢的還是美國的頁巖氣裂解制乙烯的規?；瘧?，北美頁巖氣及伴生乙烷產量的快速增加使得美國各種化工原料成本不斷下降，并實現大量出口。相關資料顯示，借助北美地區成本低廉的頁巖氣原料生產PVC出口到中國，其到岸價格僅為每噸4000元左右，比我國西北地區新建電石法PVC成本還要低。因此，大量廉價的氯堿產品或乙炔、乙烯、二氯乙烷原料將會進一步沖擊我國氯堿行業。另外，由于美國頁巖氣產量快速增長，天然氣價格大跌，來自頁巖氣的天然氣凝析液產品一方面增加了石化裂解裝置原料的供應，另一方面也使美國天然氣液體產品的價格在較長一段時間內比石油基原料價格更低?？梢灶A料我國電石法PVC可能又將面臨巨大的壓力。

    乙炔、二氯乙烷無汞催化合成氯乙烯的發展

    與以上行業背景相呼應的是德州實華化工有限公司、中國科學院上海高研院、中科易工(廈門)化學科技有限公司聯合開發的乙炔、二氯乙烷無汞催化重整制PVC新工藝。該工藝以乙炔和二氯乙烷為原料，在以鋇鹽為催化劑、活性炭為載體的全新無汞催化劑作用下，通過催化重整制得氯乙烯，創造性地開辟了一條清潔無污染的氯乙烯生產工藝線路。該工藝開發出了替代汞觸媒的新型催化劑，可徹底解決氯乙烯行業面臨的汞污染問題；采用無汞催化劑，可提高乙炔、二氯乙烷的總轉化率及氯乙烯收率，降低原料乙炔、二氯乙烷消耗，同時減少對含汞催化劑的無害化處理需要的能量和資源消耗。乙烯法中二氯乙烷裂解與乙烯氧氯化單元的設備投資巨大，是乙烯法工藝的重要制約因素之一，而新工藝只需簡單的固定催化床即可，不僅工藝簡單、流程短、設備耗資小，占地面積也大大減少。

    該工藝以乙炔和二氯乙烷為原料，目前乙炔的生產原料主要為電石和天然氣（常規天然氣或非常規天然氣-頁巖氣），電石法乙炔裝置投資少、原料易得、生產工藝簡單，但能耗高、環境污染嚴重，工業發達國家已淘汰了該法，轉而以天然氣和液態烴為原料來生產乙炔。目前，美國的乙炔生產能力中75%采用天然氣為原料，西歐的乙炔生產能力中85%至95%采用天然氣為原料。此外，前蘇聯也擁有較大的天然氣制乙炔生產能力，7家乙炔生產廠中有3家采用天然氣為原料，生產能力約為30萬噸/年。目前國內已有廠家自國外引進部分氧化法乙炔工業化生產技術，如：四川維尼綸廠、青海鹽湖集團、新疆美克股份有限公司等。德州實華化工有限公司目前的原料乙炔采用電石法生產，二氯乙烷外購。

    新工藝生產過程中乙炔、二氯乙烷以一比一的摩爾比進行反應，使得電石用量比傳統電石法用量減半，因此，噸PVC產品成本比傳統電石法低千元左右。另外，如果原材料連接頁巖氣資源，采用頁巖氣凝析液中的乙烷選擇性氧化脫氫生產乙烯聯產乙炔，乙烯氯化制二氯乙烷，二氯乙烷與乙炔催化重整制氯乙烯單體，進而聚合制聚氯乙烯。這樣不僅能一次性解決二氯乙烷與乙炔來源。還使該工藝具有更大成本優勢，產品質量高、生態環保。為PVC的生產開辟出一條低能耗、低污染、低投入、低成本的全新路線。

    隨著美國頁巖氣開發熱潮的到來，殼牌、陶氏化學、雪佛龍、菲利普斯化學等都已宣布即將在美國新建基于頁巖氣的乙烯裂解裝置。中國氯堿工業協會的調查顯示：美國采用頁巖氣凝析液中的乙烷生產乙烯，再用傳統的氧氯化平衡法制取PVC，其成本比世界其他所有國家都低，與中國乙烯氧氯化平衡法法PVC相比，更有300至400美元/噸的成本優勢。初步估算，如果乙炔、二氯乙烷無汞催化重整制PVC與乙烷選擇性氧化制乙烯聯產乙炔工藝耦合，噸PVC的成本有望再降低200美元/噸。在此情況下，與以電石、石腦油為龍頭的PVC生產工藝相比，成本至少降低500至600美元/噸，也就是說乙炔、二氯乙烷無汞催化制PVC對接頁巖氣原料的生產新工藝路線在未來中國的生產成本不會超過人民幣4000元/噸。如此，石腦油-乙烯氧氯化平衡法制PVC路線明顯無競爭力，并且乙炔、二氯乙烷無汞催化重整生產PVC與乙烷選擇性氧化制乙烯聯產乙炔工藝耦合，生產出的PVC質量預計與石腦油-乙烯氧氯化平衡法無太大差異。

    技術展望

    全球化競爭的殘酷性給中國氯堿這種全球性行業的生存帶來了巨大的威脅，西方國家利用綠色浪潮席卷全球與世界綠色經濟興起的趨勢，對中國氯堿產業走清潔生產、綠色化工道路提出了更高的要求。電石法PVC短時期內在中國發展具有可行性，但是站在更長遠的未來和全球產業競爭環境的角度來看電石法PVC從根本上并不符合國家節能減排和綠色化工的要求。因此，在能源和資源日益緊張和節能減排要求更加嚴格的狀況下，PVC一方面應該按照綠色化工的要求，充分體現綠色化工在循環經濟模式上的應用，有效提高能源的利用率；另一方面通過技術創新，新技術、新工藝的開發和清潔生產工藝、環保技術的使用，尋求低成本原料來源，加快落后技術和傳統技術的更新速度，使我國PVC產業走綠色化清潔生產道路，實現行業盈利模式的轉變。

    德州實華化工有限公司、中國科學院上海高研院、中科易工(廈門)化學科技有限公司聯合開發的乙炔、二氯乙烷無汞催化重整制PVC新工藝。創造性地開辟了一條全新的PVC生產工藝線路。該工藝正在德州實華進行的2000至5000噸/年規模全流程生產線試驗，反應器規格、生產工藝、儀表控制均達到工業化要求，在試驗過程中將進行工藝包設計，最終形成20萬噸/年氯乙烯生產規模的工藝包，實現首條無汞化PVC工業化生產線。該工藝對接頁巖氣革命既符合我國國情，也會為全世界的PVC產業開辟一條低成本、綠色、環保的全新工藝路線。并且，中國頁巖氣資源類型多、分布廣、潛力大，中國海相沉積分布面積多達300×104平方公里，海陸交互相沉積面積超過200×104平方公里，陸上海相沉積面積約280×104平方公里。據估算，中國頁巖氣可開采資源量大約為31×1012平方公里。未來，兩者相結合，定會使我國PVC產業走上綠色清潔生產道路，勇于抵擋西方國家席卷全球與世界的綠色經濟浪潮。