電石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染綜合防治方案

1、電石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染綜合防治方案一、聚氯乙烯行業(yè)汞使用及污染防治現(xiàn)狀（一）聚氯乙烯行業(yè)基本情況。聚氯乙烯是五大通用塑料之一，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、化學(xué)建材等重要領(lǐng)域。截至2009年底，我國聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)104家，總產(chǎn)能為1781萬噸,其中電石法94家，產(chǎn)能為1362萬噸,占總產(chǎn)能的76.5%。2009年我國聚氯乙烯總產(chǎn)量為915萬噸，其中電石法聚氯乙烯產(chǎn)量580萬噸，占總產(chǎn)量的63.4%。（二）電石法聚氯乙烯汞使用情況。電石法聚氯乙烯使用的觸媒，以活性炭為載體，浸漬吸附1012%左右的氯化汞制備而成。觸媒由于汞升華及觸媒中毒等原因活性下降到一定程度后需進(jìn)行更換，失活的汞觸媒成為廢汞

2、觸媒。目前，我國每噸聚氯乙烯消耗氯化汞觸媒平均約1.2千克（以氯化汞的平均含量11%計），以2009年我國電石法聚氯乙烯產(chǎn)量580萬噸計算，電石法聚氯乙烯行業(yè)使用汞觸媒約7000噸，氯化汞的使用量約770噸，汞的使用量約570噸。 (三) 電石法聚氯乙烯生產(chǎn)過程中的汞流向及排放情況。電石法聚氯乙烯生產(chǎn)過程的汞去向主要是廢汞觸媒、含汞廢活性炭、含汞廢鹽酸、廢堿液等，分別占氯化汞使用總量的36%、8%、51%、5%。目前，廢汞觸媒和廢汞活性炭由有資質(zhì)的危險廢物處理廠家回收處理，氯化汞回收率約75%；而含汞廢鹽酸、廢堿液等僅有20%進(jìn)行了鹽酸深度脫吸和汞的無害化處理，大部分還未得到妥善處置。（四）我

3、國電石法聚氯乙烯行業(yè)面臨的形勢。目前，汞污染作為一個新的全球環(huán)境問題受到國際社會的高度重視，自2001年起，汞污染問題成為聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）每年理事會的重要議題，目前正在研究制定限制汞流通和實(shí)施汞削減的國際公約。我國電石法聚氯乙烯行業(yè)汞使用量占全國汞使用總量的60%左右，這決定了電石法聚氯乙烯行業(yè)將成為未來我國汞公約履約的最重要領(lǐng)域。隨著電石法聚氯乙烯產(chǎn)能的擴(kuò)大，汞需求量將會繼續(xù)增大，如不采取汞削減和控排措施，電石法聚氯乙烯企業(yè)不僅面臨汞資源匱乏的威脅，也面臨環(huán)境約束對行業(yè)發(fā)展影響的壓力。二、總體思路和主要目標(biāo)（一）總體思路充分發(fā)揮技術(shù)支撐作用，加快汞污染綜合防治技術(shù)的研發(fā)、示范和推

4、廣，提升聚氯乙烯行業(yè)汞污染防治技術(shù)水平。不斷完善汞觸媒的全過程監(jiān)督管理機(jī)制，全面防范觸媒生產(chǎn)、使用和回收過程中汞的流失。（二）主要目標(biāo)到2012年，我國電石法聚氯乙烯行業(yè)低汞觸媒普及率達(dá)到50%，平均每噸聚氯乙烯氯化汞使用量下降25%，全行業(yè)全部實(shí)現(xiàn)合理回收廢汞觸媒；氯乙烯合成氣相汞高效回收技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；鹽酸深度脫吸技術(shù)普及率達(dá)到50%以上。到2015年，全行業(yè)全部使用低汞觸媒，每噸聚氯乙烯氯化汞使用量下降50%，廢低汞觸媒回收率達(dá)到100%；高效汞回收技術(shù)普及率達(dá)到50%；鹽酸深度脫吸技術(shù)普及率達(dá)90%以上；采用硫氫化鈉處理含汞廢水(包括廢鹽酸、廢堿液等)的普及率達(dá)100%。建立大型氯乙烯

5、流化床反應(yīng)器工業(yè)化生產(chǎn)裝置；建立分子篩固汞觸媒生產(chǎn)及回收示范裝置；加快無汞觸媒的研發(fā)，力爭取得突破性進(jìn)展。三、主要任務(wù)（一）加大低汞觸媒應(yīng)用推廣力度。一是加快制定低汞觸媒產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，2010年發(fā)布實(shí)施；二是鼓勵支持電石法聚氯乙烯企業(yè)加快低汞觸媒替代高汞觸媒步伐，擴(kuò)大低汞觸媒應(yīng)用，同時支持低汞觸媒生產(chǎn)企業(yè)擴(kuò)大規(guī)模，滿足替代應(yīng)用需求。（二）加大新型觸媒研發(fā)。加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，支持企業(yè)、科研院所加大投入，加快新型分子篩固汞觸媒及配套大型氯乙烯流化床反應(yīng)器的研發(fā)攻關(guān)，具備條件時，積極推廣應(yīng)用。瞄準(zhǔn)電石法聚氯乙烯行業(yè)觸媒無汞化，積極開展科技創(chuàng)新，研究新型無汞觸媒，為根本解決電石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染提供科技支

6、撐。（三）加強(qiáng)過程控制與治理，減少汞的流失和排放。針對電石法聚氯乙烯生產(chǎn)過程中汞流向特點(diǎn)，分別采用不同的技術(shù)，減少汞流失，加大回收利用和無害化處理。電石法聚氯乙烯企業(yè)要采用鹽酸深度脫吸技術(shù)和酸堿中和及硫氫化鈉汞處理技術(shù)，對產(chǎn)生的廢酸、廢堿液進(jìn)行脫汞處理，未經(jīng)脫汞處理的廢酸、廢堿液不得出售，對產(chǎn)生的硫化汞要安全填埋。積極選擇具備條件的電石法聚氯乙烯企業(yè)采用氯乙烯合成氣相汞高效回收技術(shù)開展試點(diǎn)，技術(shù)成熟后在全行業(yè)推廣。按照生產(chǎn)者責(zé)任延伸的原則，選擇具備條件的低汞觸媒生產(chǎn)企業(yè)，開展低汞觸媒生產(chǎn)和廢汞觸媒回收示范，探索低汞觸媒生產(chǎn)和回收一體化新機(jī)制。（四）開展生產(chǎn)過程中汞流向研究。選取不同地區(qū)、不同規(guī)

7、模的企業(yè)開展試點(diǎn)，組織力量，對汞的去向進(jìn)行查定，進(jìn)一步研究汞觸媒使用過程各環(huán)節(jié)汞的流失情況，為加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)、技術(shù)改造及過程控制提供依據(jù)。四、保障措施（一）加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)。各級工業(yè)主管部門要進(jìn)一步提高對電石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染綜合防治重要性的認(rèn)識，把汞污染減排作為推進(jìn)行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的一項(xiàng)重要工作,切實(shí)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，結(jié)合本地區(qū)實(shí)際和本實(shí)施方案，指導(dǎo)、督促有關(guān)企業(yè)提出到2015年高汞觸媒淘汰及相應(yīng)清潔生產(chǎn)項(xiàng)目實(shí)施時間表，加強(qiáng)監(jiān)督檢查，確保本方案順利實(shí)施。（二）完善產(chǎn)業(yè)政策。為規(guī)范低汞觸媒的生產(chǎn)和廢汞觸媒的回收，抓緊研究制訂低汞觸媒生產(chǎn)和廢汞觸媒回收企業(yè)的準(zhǔn)入條件。按照加快淘汰高汞觸媒、適度發(fā)展低汞觸

8、媒的思路，對電石法聚氯乙烯行業(yè)汞觸媒相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)行分類研究，完善相應(yīng)的淘汰和支持政策。（三）加大技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用的支持力度。鼓勵成立產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟開展產(chǎn)學(xué)研合作，加大科研投入，積極研發(fā)新型分子篩固汞觸媒和無汞觸媒等汞污染防治新技術(shù)。國家清潔生產(chǎn)和技術(shù)改造專項(xiàng)資金優(yōu)先支持電石法聚氯乙烯企業(yè)清潔生產(chǎn)項(xiàng)目。地方工業(yè)主管部門要積極利用技術(shù)改造、節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、中小企業(yè)改造等專項(xiàng)資金加大對電石法聚氯乙烯企業(yè)清潔生產(chǎn)項(xiàng)目的支持力度。（四）充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會的支撐作用。行業(yè)協(xié)會要按照本方案要求，加強(qiáng)宣傳和指導(dǎo)，協(xié)助企業(yè)開展培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)，積極組織有關(guān)科研院所和生產(chǎn)企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作，加大新型觸媒尤其

9、是無汞觸媒的研發(fā)，力爭實(shí)現(xiàn)我國電石法聚氯乙烯行業(yè)的無汞化。附件：電石法聚氯乙烯行業(yè)重點(diǎn)清潔生產(chǎn)技術(shù) 附件：電石法聚氯乙烯行業(yè)重點(diǎn)清潔生產(chǎn)技術(shù)一、推廣技術(shù)類1.低汞觸媒低汞觸媒是采用特殊要求的活性炭經(jīng)多次吸附氯化汞及多元絡(luò)合助劑將氯化汞固定在活性炭有效孔隙中的一種新型催化劑，其氯化汞含量在6%左右，由于低汞觸媒提高了汞的利用效率，因此大大提高了催化劑的活性、降低了汞升華的速度，使用壽命不低于傳統(tǒng)的高汞觸媒，汞的消耗量和排放量均大幅度下降，國內(nèi)近20家企業(yè)使用，2008年低汞觸媒的使用總量占行業(yè)內(nèi)汞觸媒使用總量的12%。2.鹽酸脫吸技術(shù)氯乙烯混合氣中混有約510%的氯化氫氣體，經(jīng)過水洗后產(chǎn)生一定量

10、的含汞鹽酸，含汞鹽酸可以通過鹽酸脫吸技術(shù)，將氯化氫重新回用，脫吸后的低濃度鹽酸進(jìn)吸收塔重新吸收氯乙烯氣體中的氯化氫。提高了氯化氫的利用率，降低了水耗。目前行業(yè)內(nèi)有20%的電石法聚氯乙烯產(chǎn)能應(yīng)用此技術(shù)。3.硫氫化鈉處理氯化汞技術(shù)利用硫化汞的離子積小的優(yōu)點(diǎn)處理電石乙炔法氯乙烯合成中廢酸、廢水中的Hg2+是最有效的手段。隨著氯化汞在系統(tǒng)中的積累，在鹽酸脫吸后會有少量的高濃度含汞廢鹽酸排出,與后步堿洗過程產(chǎn)生的廢堿液中和后用硫氫化鈉處理,產(chǎn)生的硫化汞進(jìn)行安全填埋。同時也可以采用硫氫化鈉直接處理堿洗過程產(chǎn)生的廢堿液，使廢堿液達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。二、應(yīng)用示范類1.控氧干餾法回收廢觸媒HgCl2及活性炭的新工藝該

11、工藝?yán)肏gCl2高溫升華，且活性炭焦化溫度比HgCl2升華溫度高的原理，采用惰性氣體保護(hù)避免活性炭的氧化，在負(fù)壓密閉環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了HgCl2和活性炭的同時回收。與現(xiàn)有回收工藝相比，新工藝回收了氯化汞和活性炭不僅實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用，還有效避免了回收過程中汞的流失，使氯化汞的回收率由75%左右提高到99.8%。該技術(shù)已通過技術(shù)鑒定,可應(yīng)用示范。2.高效汞回收技術(shù)高效汞回收技術(shù)是指可以將升華到氯乙烯中的氯化汞高效回收的設(shè)備與技術(shù)（包括冷卻器、特殊結(jié)構(gòu)的汞吸附器以及新型汞吸附劑）。在氯乙烯的生產(chǎn)過程中由于反應(yīng)溫度較高使氯化汞升華而隨氯乙烯氣體流失到下道工序，通過采用高效吸附技術(shù)可回收這部分氯化汞，從而

12、進(jìn)一步減少了氯化汞的流失，也大大降低了產(chǎn)生的環(huán)境污染風(fēng)險。該技術(shù)已研發(fā)成功，具備試點(diǎn)應(yīng)用條件。三、研發(fā)技術(shù)類1.分子篩固汞觸媒分子篩固汞觸媒是以分子篩代替活性炭為載體，利用分子篩的多孔結(jié)構(gòu)及離子交換性能，使氯化汞取代分子篩中的鈉離子，從而進(jìn)入分子篩的骨架內(nèi)。此項(xiàng)技術(shù)已通過小試。分子篩固汞觸媒使用過程中氯化汞不隨溫度的升高而升華，其活性高、壽命長。但現(xiàn)有的反應(yīng)器傳熱條件都不能滿足要求，因此在積極研發(fā)分子篩固汞觸媒的同時，還要加快開發(fā)與分子篩固汞觸媒相配套的新型固定床和大型流化床，使分子篩固汞觸媒技術(shù)能盡快應(yīng)用。2.無汞觸媒目前乙炔氫氯化反應(yīng)是以活性炭負(fù)載的氯化汞做催化劑，在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行的。開發(fā)氣、固相催化反應(yīng)以及氣、液相催化反應(yīng)，使用非汞絡(luò)合物催化劑、非汞系列催化劑催化乙炔的氫氯化反應(yīng)，并替代傳統(tǒng)活性炭負(fù)載的氯化汞催化劑是一種有效解決汞污染的途徑，從而可以從根本上杜絕汞的消耗和污染，但是從目前來看，無論是國際上還是國內(nèi)都沒有成熟的無汞觸媒技術(shù)，要想徹底斷絕我國電石法聚氯乙烯使用汞的狀況，需加大無汞觸媒研的發(fā)力度。3.氯乙烯流化床反應(yīng)器技術(shù)流化床反應(yīng)器是乙炔和氯化氫