武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）
第一章 文献综述
1.1 聚氯乙烯（PVC）的概况
Polyvinylchloride，主要成份为聚氯乙烯，色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用，由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性，韧性，延展性等，故其产品一般不存放食品和药品。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。据统计，仅仅1995年一年，PVC在欧洲的生产量就有五百万吨左右，而其消费量则为五百三十万吨。在德国，PVC的生产量和消费量平均为一百四十万吨。PVC正以4%的增长速度在全世界范围内得到生产和应用。近年来PVC 在东南亚的增长速度尤为显著，这要归功于东南亚各国都有进行基础设施建设的迫切需求。在可以生产三维表面膜的材料中，PVC是最适合的材料。PVC(聚氯乙烯)，其单体的结构简式为CH2=CHCl。
PVC材料用途极广，具有加工性能良好，制造成本低，耐腐蚀，绝缘等良好特点，主要用于制作：普瑞文pvc卡片；pvc贴牌；pvc铁丝；pvc窗帘；pvc涂塑电焊网；pvc发泡板、pvc吊顶、pvc水管、pvc踢脚线等以及穿线管、电缆绝缘、塑料门窗、塑料袋 等方面。在我们的日常生活领域中处处可见到PVC产品。PVC被用来制作各种仿皮革，用于行李包，运动制品，如篮球、足球和橄榄球等。还可用于制作制服和专用保护设备的皮带聚氯乙烯（ PVC）是五大热塑性合成树脂之一，塑料制品是最早实现工业化的品种之一。可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工，聚氯乙烯一直是各工业化国家大力研究发展的宠儿，聚氯乙烯具有综合性能优良且价格低廉的特点，许多管材、板材、管件等硬制品和人造革、电线胶皮、薄膜、泡沫材料等软制品都是由聚氯乙烯在加工而来。可以说，聚氯乙烯与我们的日常生活工作息息相关，因此，各国都对其的生产技术极其重视，聚氯乙烯一直保持着稳定快速地发展模式[1]。
1992 年，世界生产能力约为二千二百万吨，需求量为1900万吨 ；2002 年世界总产能约为三千四百万吨，消费量约为二千八百万吨；2009年世界生产能力已上升到约三千九百万吨，需求量约为三千七百万吨；2010 年世界生产能力为 4300万吨 ，需求量4200 万吨 。尽管目前世界对PVC的生产和使用存在许多争议，特别在欧洲，对PVC 生产和制品的环保制约政策越来越严厉，但由于性能优良，生产成本低廉，仍具有较强的活力，
1
武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）
特别在塑料门窗、塑料管道等建材领域。
PVC是三十年代初实现工业化的。从三十年代起，在很长的时间里，聚氯乙烯产量一直在世界塑料用量中占居第一位。六十年代后期，聚乙烯取代了聚氯乙烯。现聚氯乙烯塑料虽退居第二位，但产量仍占塑料总产量的四分之一以上[2]。
六十年代以前，单体氯乙烯的生产基本是以电石乙炔为主，由于电石生产需耗大量电能和焦炭、成本高。六十年代初乙烯氧氯化法生产氯乙烯工业化后，各国转向了以更便宜的石油为原料。另外，由于聚氯乙烯的原料很大部分（约57%重量）是制碱工业必然伴生副产物氯气，不仅原料来源丰富，而且也是发展氯碱工业、平衡氯气的很重要的产品之一。所以聚氯乙烯在塑料中的比重虽有下降，但仍保持了较高的增长速度。
1.2国内PVC发展状况及发展趋势
2010年股市狂飙，物价飞涨，全员奥运,嫦娥奔月……景象繁华，纷纷挠挠，不断触动着国人的神经。而2000年的PVC市场，同样景象繁华，热闹异常，纵观全年，走出2000年混沌状态的PVC价格不断攀高，一直保持上扬趋势，至年终收尾时，差价仍保持在千元左右，并没有像此前人们预测的那么低迷和疲软。繁华景象让所有的氯碱人，似乎让2000年紧绷的神经放松了些许，但繁华的背后的隐忧，节能减排、原燃材料价格上涨，也让氯碱企业感受到了难以全然放松的压力。
2010年国内PVC市场主要可以划分为快速上升、整理、反弹、低迷盘整四个阶段。 第一阶段：快速上升阶段（1月至5月）
2010年元月份，尽管需求不理想，但国内PVC市场在生产企业成本压力加重以及物流运输较紧张的影响下，总体情况相对平稳，这种平稳的态势一直延续至2月底。春节过后，来自印度的市场需求对国内PVC市场形成了强劲支撑，国内供应商普遍看好后期的PVC出口价格，加之上半年生产企业大检修较多，利好因素较多，使得1-5月的PVC市场紧跟中国股市步伐，有效构建了一个快速上升通道。 第二阶段：整理阶段（6月至7月上旬）
进入6月份后，因价格的快速上涨超过了下游加工企业的接受能力，国外市场对持续上涨的出口价格，也不再积极购进，下游的普遍抵制导致采购量减少，价格失去支撑，6月初市场转入高位盘整态势。随后一系列利空因素出现，南方连续普降暴雨、农忙、出口退税政策调整等因素影响，价格下降幅度较大。 第三阶段：行情反弹阶段（7月中旬至9月末）
2
武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）
经历1个多月的盘整，一些利好因素及时救盘，国内电石法生产企业前期受环保政策及高耗能企业实施差别电价影响，电石生产成本不断提升。同时全国大范围暴雨及洪水，交通运输受到一定影响，贸易商手中货源并不多且惜售或封盘。7月上旬末，在以上两个因素影响下，PVC价格出现反弹并一路上扬。
第四阶段：行情的持续低迷、盘整阶段（10月至12月）
然而7-9月份的大好行情并没能一直持续，国庆节成了此次行情的拐点，受下游需求减弱且长假影响，市场价格开始走软并呈持续阴跌态势。传统的销售淡季，一如继往的来临，北方地区天气转冷，开工率逐渐下降，同时多家PVC企业新建扩产项目纷纷投产，供给关系朝不利方向发展，从而形成了尾盘相对低迷盘整的态势。现在，国内引进PVC生产技术及设备的项目有二十项左右，其中生产能力最大的两套设备是上海氯碱股份有限公司和齐鲁石化总公司的年产20万吨悬浮法PVC树脂装置，采用日本信越公司技术。北京化工二厂、锦西化工厂、福州化工二厂引进美国B．F古德里奇公司悬浮法PVC树脂生产技术，生产高型号树脂，其它还有引进美国西方化学公司的高型号树脂和釜式汽提技术及设备，法国阿托公司、前德国布纳公司、日本吉昂公司、日本钟渊公司、日本三菱公司的糊树脂生产装置和技术、法国本体聚合技术和设备等，这些技术和设备的引进，使我国PVC树脂的生产技术和水平有了很大提高，产品品种有所增加，带动了我国PVC工业的发展。
我国PVC树脂的消费主要分为两大类，一是软制品，约占总消费量的37.o％，主要包括电线电缆、各种用途的膜(根据厚度不同可分为压延膜、防水卷材、可折叠门等)、铺地材料、织物涂层、人造革、各类软管、手套、玩具、塑料鞋以及一些专用涂料和密封件等。二是硬制品，约占总消费量的 53.0％，主要包括各种型材、管材、板材、硬片和瓶等。预计今后几年我国PVC树脂的需求量将以年均约6.4％的速度增长，到2011年总消费量将达到约1250万吨，其中硬制品的年均增长速度将达到约7.0％，而在硬制品中异型材和管材的发展速度增长最快，年均增长率将达到约10.1％。未来我国PVC树脂消费将继续以硬制品为主的方向发展。
中国聚氯乙烯工业有着广阔的发展前景，中国地大物博、人口众多为聚氯乙烯产品提供了广大的市场。在进入21世纪以后，我们要学习和借鉴国外的先进技术和发展模式，结合我国的具体情况，发展我国的聚氯乙烯工业。我们要发挥全行业的力量，克服前进过程中的各种困难，一定能够在较短的时间内赶上世界聚氯乙烯工业的先进水平[3]。
3
武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）
1.3 国外PVC发展简介
在国外，PVC树脂工业作为五大通用合成材料之一已属成熟工业。近年来，尽管受到环保等多方面的冲击，PVC树脂的供应量仍出现稳定的增长趋势从而成为第二大主要通用塑料，占到所有聚合物使用量的20%。其主要用于建筑住宅工业，并以其很强的耐用性和低廉的价格优势在该领域的需求量保持不断的增长。2002年年底在美国尚帝利举行的第二届世界乙烯讨论会上经济学家预测：PVC成熟工业仍有增长空间，2020年全球PVC产需仍将以较高的速率增长，产值至少超过592亿美元。
受世界经济影响，市场低迷的PVC工业在2002年开始复苏。2002年全球对PVC的需求平均增长了4.8%（2001年增长率仅为0.4%），并且在价格和利润上有了显著的提升；2002年世界PVC产能接近3400万吨/年，总产量在大吨位的热塑性塑料中居第二位。日本和西欧的PVC市场已经成熟，但基础设施投资缩减和环境压力使得PVC需求增长放慢，PVC主要生产厂商经过又一轮的重组和调整，PVC总产能减少到234万吨每年以上。目前，世界PVC市场供需总体平衡，PVC生产工艺仍以乙烯氧化法为主，约占总产能的92%，电石法占8%。亚洲2003年PVC在建筑方面的需求增长将超过5%，这将导致PVC价格增高和PVC生产规模加大。
在经历了一段时间的市场低迷后，随着住房建材、卫生用品、汽车配件、室内装品、煤矿井下用品及农用管材等行业的快速发展，对聚氯乙烯的需求量将迅速增长。从长远来看，PVC树脂属于朝阳产业，在经过最近阶段的产业调整后，PVC产业将有一个新的发展局面呈现。
氯乙烯单体是生产聚氯乙烯的主要原料，氯乙烯单体的质量好与坏直接影响树脂的质量，其单体生产成本也直接影响聚氯乙烯树脂的经济效益。当前，进一步提高氯乙烯单体质量，减少单体杂质含量，采用最先进的工艺降低单体成本是国内外众多PVC企业共同的愿望。
自从20世纪60年代以来，国外发达国家根据聚氯乙烯市场竞争加剧和能源结构情况，开发了新的平衡氧氯化工艺。到目前为止，全球有93%以上的单体采用氧氯化法生产。但是，在少数国家，由于电石来源广泛，乙炔法氯乙烯生产成本比采用石油的氧氯化法低，所以，乙炔法和联合法仍然占有一些市场。
从国外大聚氯乙烯公司单体生产技术来看，通过几十年的科研和生产实践，已经形成各公司独有特色的生产体系，并且都拥有自己的专利权。美国吉昂公司的氯乙烯生产
4
武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）
技术在世界享有盛誉，采用高温火低温法直接氯化乙烯，以空气和氧气作为氧源，用沸腾床氧氯产率、设备开工率高，具有高效和安全的特点。二氯乙烷热裂解生产氯乙烯的工艺具有高效、高产率、设备开工率高、几乎不需维护的特点。
此外，国外一些大公司还开发了一些新工艺。例如采用乙烯作原料，采用碳酸氢钠生产工艺副产的盐酸三甲胺作为氯化剂，用乙烯氧化法生产二氯乙烷，进一步生产氯乙烯，开发了生产苯乙烯共生纯碱的新工艺；创造了干电裂解法氯化氢转化为氯的新工艺，使乙烯直接氧氯化生产氯乙烯副产的氯化氢处理后可返回直接氯化段使用，不但简化了工艺，而且降低了生产成本。总之，氯乙烯单体生产技术发展潜力很大，国外各大公司正在下大力气开展这项工作。
5