張 鑫
(中國氯堿工業(yè)協(xié)會,天津 300192)
聚氯乙烯(PVC)是中國耗氯最大有機氯產(chǎn)品,耗氯量約占全國氯氣總產(chǎn)量的40%,是調(diào)節(jié)堿氯平衡的最重要產(chǎn)品,在中國五大通用樹脂中產(chǎn)量最大的產(chǎn)品,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。是“以塑代鋼、以塑代木”的重要產(chǎn)品,是建立資源、能源節(jié)約型社會的重要產(chǎn)品之一,在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。聚氯乙烯生產(chǎn)有乙烯和乙炔兩種原料路線,國外主要采用乙烯原料路線。由于中國特有的“富煤、貧油、少氣”的資源和能源結(jié)構(gòu),決定了中國聚氯乙烯以電石乙炔原料路線為主。
電石法聚氯乙烯生產(chǎn)必須要使用氯化汞催化劑(俗稱汞觸媒),它是以活性炭為載體,浸漬吸附氯化汞制備而成的。汞觸媒由于汞升華及中毒等原因造成活性下降產(chǎn)生了汞的損耗與流失。電石法聚氯乙烯行業(yè)是中國用汞量最大的行業(yè),約占全國汞使用總量的60%以上。目前正在建立全球的《關(guān)于汞的水俁公約》和中國進(jìn)一步加強的重金屬污染防治工作,對于中國電石法聚氯乙烯行業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生重要影響。本文結(jié)合汞公約和中國政府對汞污染防治工作的有關(guān)要求,分析電石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染防治工作中存在的主要問題,研究提出電石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染控制和環(huán)境風(fēng)險管理的需求和建議,為中國未來履約以及行業(yè)的健康發(fā)展提供參考。
據(jù)中國氯堿工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,截止到2012年年末中國聚氯乙烯產(chǎn)能達(dá)到了2 341萬t(包括糊樹脂77萬t),其中新建產(chǎn)能296萬t,退出產(chǎn)能為 118萬t,凈增長178萬t,電石法聚氯乙烯產(chǎn)能比例進(jìn)一步提高,約占總產(chǎn)能的80.9%。2012年全國聚氯乙烯產(chǎn)量為1 317.8萬t,其中電石法聚氯乙烯產(chǎn)量約為980萬t,約占總產(chǎn)量的74.4%。近5年中國的聚氯乙烯生產(chǎn)情況見表1。
表1 近5年中國的聚氯乙烯生產(chǎn)情況
2012年聚氯乙烯新建產(chǎn)能仍舊以電石法工藝為主。2012年296萬t的新建產(chǎn)能中只有6萬t是乙烯法工藝,其他都是電石法工藝。受電石成本、供應(yīng)等因素影響,華北、西北及西南等電石主要產(chǎn)區(qū)的電石法PVC生產(chǎn)企業(yè)具有一定的優(yōu)勢,其他地區(qū)電石法聚氯乙烯生產(chǎn)受到原料成本影響很大。乙烯法工藝的原料特點決定了生產(chǎn)企業(yè)要么靠近能夠供應(yīng)商品乙烯用于生產(chǎn)聚氯乙烯的大型乙烯裝置,要么布置在緊鄰港口的地區(qū),以便從海外進(jìn)口乙烯基類的生產(chǎn)原料。這種局限性導(dǎo)致了中國目前大多數(shù)的乙烯法PVC生產(chǎn)裝置均位于東部沿海地區(qū),很難向中西部內(nèi)陸地區(qū)延伸。
近5年來,聚氯乙烯行業(yè)布局發(fā)生較大變化。中國聚氯乙烯產(chǎn)能西移的進(jìn)度逐年推進(jìn),西北地區(qū)的內(nèi)蒙古、青海、寧夏、新疆等地的聚氯乙烯擴建呈現(xiàn)出節(jié)奏快、規(guī)模大的特點。另外,國內(nèi)乙烯法聚氯乙烯的裝置分布集中在華北、華南和華東三個臨近港口地區(qū)的位置,這和中國乙烯基原料匱乏,長年依賴進(jìn)口的情況相吻合。隨著中西部大型煤電鹽化一體化項目的建成投產(chǎn),新疆維吾爾自治區(qū)、內(nèi)蒙古的聚氯乙烯產(chǎn)能分別躍居第一和第二位,山東省由榜首退居第三位,河南等省份仍舊保持其原有產(chǎn)能優(yōu)勢。結(jié)合2007年和2012年主要省份聚氯乙烯產(chǎn)能情況對比可以看出(見表2),內(nèi)蒙古、新疆、河南等省份的氯堿行業(yè)異軍突起,改變了原有的區(qū)域格局,聚氯乙烯行業(yè)生產(chǎn)重心呈現(xiàn)西移。
表2 2007年和2012年主要省份聚氯乙烯產(chǎn)能情況對比
電石法聚氯乙烯生產(chǎn)必須要使用氯化汞催化劑(俗稱汞觸媒),它是以活性炭為載體,浸漬吸附一定量氯化汞制備而成的,一般將氯化汞含量在10.5%~12.5%的稱為高汞觸媒,4.0%~6.5%的稱為低汞觸媒。汞觸媒由于汞升華及中毒等原因活性下降到一定程度后需進(jìn)行更換,失活的汞觸媒就成為廢汞觸媒。當(dāng)前,由于各電石法聚氯乙烯企業(yè)在生產(chǎn)工藝和運行管理水平方面還存在一定差異,再加上汞觸媒質(zhì)量因素的影響,電石法聚氯乙烯單位產(chǎn)品汞觸媒消耗的行業(yè)先進(jìn)水平可以達(dá)到1.2 kg/t以下,落后企業(yè)的汞觸媒消耗甚至在1.6 kg/t以上。以消耗水平1.2~1.4 kg/t估算,2012年全行業(yè)共消耗汞觸媒11 760~13 720 t/a,以氯化汞平均含量11%計,消耗氯化汞 1 294~1 509 t/a,折合汞 956~1 115 t/a。 隨著電石法聚氯乙烯產(chǎn)量的增長,用汞量也將不斷增加。
汞具有持久性、遷移性、高度的生物富集性和高毒性,環(huán)境中任何形式的汞均可在一定條件下轉(zhuǎn)化為劇毒的甲基汞。汞可在植物體內(nèi)大量積累,對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生毒害,并通過食物鏈的傳遞危害動物和人類的健康,誘發(fā)多種疾病。汞還是通過大氣進(jìn)行跨國界傳輸?shù)娜蛐晕廴疚铮廴疽殉蔀槿蛐原h(huán)境問題。
2009年2月在肯尼亞內(nèi)羅畢舉行的聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)第25屆理事會上,各國一致同意建立全球汞控制公約,并決定將在2010-2013年召開5次政府間談判委員會系列會議(INCs),到2013年達(dá)成全球汞控制公約。2013年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署召開的關(guān)于擬定一項具有法律約束力的汞文書政府間談判委員會第五次會議于1月13~18日在日內(nèi)瓦舉行,經(jīng)過艱苦談判,會議于最后一刻即日內(nèi)瓦時間1月19日清晨就文書內(nèi)容達(dá)成一致。會議同意將該文書命名為《關(guān)于汞的水俁公約》,以紀(jì)念在上世紀(jì)五六十年代在日本水俁發(fā)生的汞污染事件。該文書是“里約+20會議”以后國際社會通過的第一個多邊環(huán)境條約,對于控制全球汞污染具有十分重要的積極意義,同時必將促進(jìn)我國的重金屬污染防治工作。
《關(guān)于汞的水俁公約》具有法律約束力的全球性汞問題文書主要分為十三個章節(jié),包括序言、導(dǎo)言、供應(yīng)和貿(mào)易、產(chǎn)品和工藝、手工和小規(guī)模采金業(yè)、排放和釋放、儲存、廢物和受污染場地、財政資源、技術(shù)援助和實施援助、體制安排、爭端解決、公約的進(jìn)一步完善以及最終條款;此外還包括六個附件,添加汞的產(chǎn)品、使用汞或汞化合物的制造工藝、手工和小規(guī)模采金業(yè)、向大氣排放的汞及其化合物來源清單、向土地和水釋放的汞來源以及仲裁和調(diào)解程序。
針對氯乙烯(VCM)議題和原生汞礦的關(guān)閉議題,中國政府代表團經(jīng)過艱苦談判,取得以下2個結(jié)果。一是用于VCM生產(chǎn)的原生汞礦關(guān)閉時限為公約對我國生效后15年 (預(yù)計2032年);二是VCM用汞工藝作為允許用途列入公約案文中,未設(shè)淘汰時限,但附加了以下幾個條件:
(1)到2020年,乙炔法聚氯乙烯單位產(chǎn)品的汞使用量比2010年下降50%;
(2)采取措施減少對原生汞礦的依賴;
(3)控制汞的排放和釋放;
(4)支持無汞催化劑和工藝的研發(fā);
(5)在締約方大會已證實的基于現(xiàn)有工藝的無汞催化劑在全球范圍內(nèi)均可獲取,且在技術(shù)和經(jīng)濟可行5年之后,不允許使用汞;
(6)向締約方大會報告替代技術(shù)進(jìn)展情況和淘汰汞使用所作出的努力。
中國電石法聚氯乙烯行業(yè)是中國用汞量最大的行業(yè),約占總用汞量60%以上,這決定了電石法聚氯乙烯行業(yè)是中國開展汞公約履約工作最重要領(lǐng)域。隨著國民經(jīng)濟發(fā)展的需要,聚氯乙烯產(chǎn)能和產(chǎn)量還將進(jìn)一步擴大,汞的需求量也會隨之增加,如不采取有效的汞削減和減排措施,電石法聚氯乙烯行業(yè)不僅面臨來自資源和環(huán)境等多方面的考驗,也面臨著履行國際公約的壓力。
近年來,國內(nèi)不斷加強重金屬污染防治工作力度,特別是涉及汞污染防治的政策日益趨緊?!秶鴦?wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)境保護(hù)部等部門關(guān)于加強重金屬污染防治工作指導(dǎo)意見的通知》(國辦發(fā) [2009]61號)將鉛、汞、鎘、鉻和類金屬砷列為重點防控的重金屬污染物。2011年《重金屬污染綜合防治規(guī)劃(2010—2015年)》獲得國務(wù)院正式批復(fù),成為首個獲批的“十二五”規(guī)劃,其中重點監(jiān)控與污染物排放量控制的重金屬主要有5種,即汞、鉻、鎘、鉛和類金屬砷。2010年工業(yè)和信息化部發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)電石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染綜合防治方案的通知》(工信部節(jié)[2010]261號)和2011年環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《關(guān)于加強電石法生產(chǎn)聚氯乙烯及相關(guān)行業(yè)汞污染防治工作的通知》(環(huán)發(fā)[2011]4號),相繼對電石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染防治工作提出了嚴(yán)格的、具體的要求。
近年來,環(huán)境保護(hù)部進(jìn)一步加強對涉汞行業(yè)的檢查力度,分別在2011年和2012年開展了對電石法聚氯乙烯生產(chǎn)、汞觸媒生產(chǎn)和廢汞觸媒利用處置行業(yè)的汞污染防治情況檢查工作。
2013年2月,環(huán)境保護(hù)部組織制定了《汞污染防治技術(shù)政策》(征求意見稿),明確我國汞污染防治技術(shù)路線,為 《重金屬污染綜合防治規(guī)劃(2010—2015年)》的實施提供技術(shù)支持。
2013年1月,環(huán)境保護(hù)部發(fā)布了《化學(xué)品環(huán)境風(fēng)險防控“十二五”規(guī)劃》,闡明了“十二五”時期化學(xué)品環(huán)境風(fēng)險防控的原則、重點和主要目標(biāo),其中將推廣低汞觸媒技術(shù)和高效汞回收技術(shù)列為重點推廣化學(xué)品相關(guān)清潔生產(chǎn)技術(shù),要求重點防控企業(yè)應(yīng)至少每兩年開展一次強制清潔生產(chǎn)審核,并將審核結(jié)果和整改措施上報相關(guān)環(huán)境保護(hù)主管部門;將扶持、推進(jìn)聚氯乙烯低汞觸媒替代高汞觸媒、鹽酸脫析、汞回收等污染控制技術(shù)的應(yīng)用列為危險化學(xué)品風(fēng)險控制示范工程。
近年來,聚氯乙烯產(chǎn)能呈現(xiàn)“有進(jìn)有退”,但“進(jìn)”多于“退”。2009-2011年的三年中,新增PVC產(chǎn)能766萬t,且主要以電石法工藝為主,退出PVC產(chǎn)能185萬t,約占新增產(chǎn)能的24%。2013年至2014年期間,還有24個新建項目共計504萬t產(chǎn)能將建成投產(chǎn),還有10家企業(yè)擬新擴建592萬t聚氯乙烯產(chǎn)能。預(yù)計“十二五”期間,聚氯乙烯產(chǎn)能將持續(xù)過剩,開工率將維持在60%以下。
當(dāng)前,面對嚴(yán)峻的國內(nèi)外經(jīng)濟形勢,產(chǎn)能的持續(xù)擴張使得市場供給進(jìn)一步過剩,市場競爭更加激烈,全行業(yè)開工率維持在較低水平,產(chǎn)品價格走低,全行業(yè)盈利能力繼續(xù)下降。
(1)原料氣脫水工藝問題。原料氣水分含量直接影響觸媒使用壽命,水分過高會導(dǎo)致觸媒結(jié)塊,使觸媒接觸面積減小,降低轉(zhuǎn)化器生產(chǎn)能力;水分存在時,氯化氫與水形成高濃鹽酸,腐蝕設(shè)備及管道,腐蝕生成的氯化鐵和氯化亞鐵堵塞管道,影響正常生產(chǎn);水分過高,乙炔還會轉(zhuǎn)變成對精餾、聚合工序有害的乙醛,降低收率,增加后續(xù)系統(tǒng)能耗。原料氣水分超標(biāo)對低汞觸媒的應(yīng)用效果影響非常明顯。
現(xiàn)有裝置大部分采用乙炔和氯化氫混合脫水工藝流程。由乙炔裝置送來的精制乙炔氣進(jìn)入乙炔預(yù)冷器,經(jīng)0℃鹽水預(yù)冷后與氯化氫裝置送來的干燥氯化氫,經(jīng)緩沖器通過流量計調(diào)節(jié)分子比(乙炔/氯化氫:1.0∶1.05~1.0∶1.1), 在混合器中進(jìn)行充分混合后,進(jìn)入串聯(lián)的石墨冷卻器,用-35℃鹽水間接冷卻,混合氣中水分的一部分以約40%的鹽酸排出,還有一部分夾帶于氣流中,進(jìn)入串聯(lián)的酸霧過濾器中,用硅油浸制的酸霧捕集器分離,而后進(jìn)入預(yù)熱器,最后進(jìn)入裝有氯化汞活性炭觸媒的反應(yīng)器。采用此法脫水,即使混合氣(乙炔與氯化氫)溫度控制在-17℃,混合氣體中理論含水量仍為100 mL/m3以上。主要原因是在混合冷凍脫水過程中,部分鹽酸酸霧呈氣溶膠狀態(tài),玻璃棉過濾層不能使氣溶膠狀鹽酸酸霧微粒全部過濾分離,隨著混合氣除霧器玻璃棉使用時間的延長,脫水效果快速下降,并且混合氣體含水受混合氣流速、混合氣溫度、冷凍水流速、冷凍水溫度以及設(shè)備的運行狀況影響,導(dǎo)致含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)經(jīng)常超過1%。
(2)除汞器的問題。除汞器是由多根碳鋼列管并列組成的,管層裝有活性炭,管間為空氣。除汞器入口與轉(zhuǎn)化器出口相連,其出口與泡沫塔相連。國內(nèi)大部分電石法聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)對除汞器關(guān)注度不高,運行管理不夠重視,有的除汞器開啟后出現(xiàn)阻力大,尾氣處理系統(tǒng)不能正常操作;有的除汞器開啟后除汞效果不好;有些廠家為了應(yīng)對環(huán)保部門裝有無活性碳的空除汞器外殼;還有些廠家的除汞器為應(yīng)付檢查開啟一段時間,平時則使粗氯乙烯走旁路,部分廠家根本未裝除汞器。除汞器對于防止氯乙烯生產(chǎn)中汞污染起到承上啟下的作用,如果吸附條件得當(dāng),活性炭應(yīng)能吸附粗氯乙烯中絕大多數(shù)的氯化汞。
(3)抽觸媒的問題。氯化汞觸媒在失去活性后,需要進(jìn)行觸媒的倒換、翻換,這個過程中需要把固定床反應(yīng)器溫度降到最低,達(dá)到氯化汞揮發(fā)溫度的下限以下,然后開蓋更換,保證觸媒中的汞不揮發(fā);同時采用真空負(fù)壓裝置將列管中的氯化汞觸媒抽出,經(jīng)過旋風(fēng)分離器后包裝儲存。抽觸媒直接針對的是轉(zhuǎn)化器床層,操作中有大量的汞被抽入旋風(fēng)分離器而排入大氣。國內(nèi)大部分電石法聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)沒有對尾氣進(jìn)行處理。首先,應(yīng)采用過濾和水洗方式去除尾氣中含有的粉末;其次,采用1個活性炭除汞器來回收氣相的汞,避免汞的流失。
(4)含汞廢水的問題。電石法聚氯乙烯生產(chǎn)工藝中涉汞液體主要是含汞廢酸、廢堿液和抽觸媒時產(chǎn)生的含汞廢水。從汞污染防治對末端治理的要求,這3部分含汞廢水要分別進(jìn)行收集,然后統(tǒng)一處理,處理后出水的汞質(zhì)量分?jǐn)?shù)要達(dá)到5×10-9以下,并嚴(yán)禁作為工藝用水回用。目前,含汞廢水的處置存在稀釋排放、作為乙炔發(fā)生工藝用水、洗滌用水等問題。
低汞觸媒不僅是汞的含量低,更重要的是汞的揮發(fā)程度大大降低,同時還減少了生產(chǎn)過程中廢酸、廢氣里汞的含量,降低了運行成本,對治理汞污染問題具有積極的現(xiàn)實意義。
經(jīng)過行業(yè)內(nèi)幾十家企業(yè)的生產(chǎn)應(yīng)用實踐,低汞觸媒在對原料氣要求、反應(yīng)活性、轉(zhuǎn)化率、使用壽命等方面與高汞觸媒基本相同,完全可以替代高汞觸媒。但是,部分企業(yè)反映低汞觸媒不好用,相比高汞觸媒,存在使用壽命短、影響產(chǎn)量等問題。首先,企業(yè)要確保采購的低汞觸媒產(chǎn)品質(zhì)量。低汞觸媒產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中最重要兩個指標(biāo),一是氯化汞含量在6.5%以下;二是氯化汞的損失率(250℃條件下烘燒3h)小于3%。其次,相比高汞觸媒,在實際生產(chǎn)過程中低汞觸媒需要嚴(yán)格控制各階段的反應(yīng)溫度和空速,如果轉(zhuǎn)化器能力不富余,對聚氯乙烯的產(chǎn)量會有一定影響。但由于低汞觸媒比表面積較大,同一轉(zhuǎn)化器的裝填量小于高汞觸媒,從單位觸媒的生產(chǎn)強度上來講和高汞觸媒相當(dāng)。
根據(jù)新疆天業(yè)開展的汞流失查定分析,涉汞環(huán)節(jié)主要有以下7個方面:(1)廢汞觸媒;(2)抽觸媒廢水;(3)除汞器及轉(zhuǎn)化器中含汞廢活性炭;(4)零解吸含汞廢酸;(5)含汞廢堿;(6)除汞裝置處理后廢水;(7)后續(xù)系統(tǒng)。(汞流向分布見下圖)
以上各涉汞環(huán)節(jié)表明,電石法氯乙烯合成過程中需消耗含汞觸媒,并將汞引入系統(tǒng)。廢汞觸媒及生產(chǎn)系統(tǒng)中的含汞固體廢物含量在國家政策范圍內(nèi)可以送往有回收資質(zhì)的企業(yè)處理,實現(xiàn)回收再利用。在生產(chǎn)過程中只有少量汞隨抽觸媒廢水、含汞廢酸和廢堿液排出系統(tǒng)外,是生產(chǎn)過程中主要的排放點。因此,采用低汞觸媒、降低汞觸媒中汞的升華并加強氯乙烯中的氯化汞的回收,是降低汞消耗的有效途徑,將各小單元組合成新工藝,互相補充可以有效地回收揮發(fā)的汞。
汞流失查定工作是汞污染防治工作的重要組成部分,初步估算,除去廢汞觸媒和含汞活性炭中的汞含量,電石法聚氯乙烯行業(yè)每年的汞流失約500 t。
因此,不僅需要搞清楚流失環(huán)節(jié),更重要的是需要各種工藝和管理水平不同企業(yè)的詳細(xì)數(shù)據(jù),建立汞平衡,進(jìn)一步查找汞流失的重點環(huán)節(jié),以便有針對性的開展完善治理工作。
全面修訂2007年由國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布的《氯堿(燒堿、聚氯乙烯)行業(yè)準(zhǔn)入條件》,強化對規(guī)模、區(qū)域布局、能耗標(biāo)準(zhǔn)、安全評價標(biāo)準(zhǔn)、配套設(shè)施要求和環(huán)境評價等全方位的要求,同時補充對聚氯乙烯糊樹脂的行業(yè)準(zhǔn)入條件要求。
嚴(yán)格開展行業(yè)準(zhǔn)入管理督查,強化監(jiān)督與管理。加強對《氯堿(燒堿、聚氯乙烯)行業(yè)準(zhǔn)入條件》執(zhí)行情況的跟蹤和監(jiān)管。對2007年12月1日以后準(zhǔn)入條件正式實施后審批建設(shè)和投產(chǎn)項目,嚴(yán)格按照準(zhǔn)入條件中規(guī)定的規(guī)模要求、能耗標(biāo)準(zhǔn)、安全評價標(biāo)準(zhǔn)、配套設(shè)施要求和環(huán)境評價要求進(jìn)行審查,即對氯堿行業(yè)開展準(zhǔn)入管理。不符合“氯堿準(zhǔn)入條件”的項目,要求限期整改,在達(dá)標(biāo)前實施差別化的電價、稅收和信貸政策,促進(jìn)行業(yè)優(yōu)勝劣汰。
嚴(yán)格氯堿裝置準(zhǔn)入,控制新增產(chǎn)能。建議在“十二五”期間停止審批備案單純擴大規(guī)模電石法聚氯乙烯項目,停止審批備案新的企業(yè)和裝置布點。對《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)》中列為淘汰類(使用高汞催化劑的乙炔法聚氯乙烯生產(chǎn)裝置)的項目,不予核準(zhǔn)備案。對已備案項目未開工建設(shè)的不允許繼續(xù)建設(shè)。
“減量化,無汞化”是電石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染防治必須采取的基本路線,必須大力加強低汞觸媒推廣應(yīng)用、加快無汞觸媒研發(fā)、全面建立汞污染控制和環(huán)境管理體系。
以低汞觸媒替代現(xiàn)有高汞觸媒是降低電石法聚氯乙烯行業(yè)用汞量和減少汞流失最直接的手段。除管理要求更加嚴(yán)格以及操作參數(shù)需要調(diào)整外,低汞觸媒可完全替代高汞觸媒,只是由于反應(yīng)空速和溫度的調(diào)整使得原先使用高汞觸媒的氯乙烯轉(zhuǎn)化器的生產(chǎn)能力有所下降,而這可以通過增加氯乙烯轉(zhuǎn)化器臺數(shù)來彌補。汞觸媒從使用到廢棄回收,低汞觸媒相比高汞觸媒的用汞量和流失量可減少約50%。
要達(dá)到“無汞化”,必須加強無汞觸媒的研發(fā)。無汞觸媒研發(fā)難度很大。首先,理論研究基礎(chǔ)薄弱,國際國內(nèi)都沒有確切的催化理論依據(jù)。其次,無汞觸媒研發(fā)不僅需要篩選汞的替代元素,而且需要綜合考慮非汞元素的資源性、與現(xiàn)有工藝的匹配性及推廣應(yīng)用的經(jīng)濟性,還需要篩選其他化合物作為輔助催化。第三,無汞觸媒的研發(fā)工作包括催化劑的合成制備技術(shù)、反應(yīng)器的研究與開發(fā)、廢觸媒的回用再生技術(shù)、相關(guān)的污染防治技術(shù)等,需要結(jié)合現(xiàn)有電石法聚氯乙烯技術(shù)和裝備水平進(jìn)行一體化開發(fā)。因此,進(jìn)一步加強無汞觸媒產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的工作力度,爭取早日實現(xiàn)行業(yè)的無汞化。
隨著低汞觸媒的推廣應(yīng)用,要進(jìn)一步加強研究,利用工藝優(yōu)化和改進(jìn)運行管理等方式,延長汞觸媒的使用壽命,減少含汞廢物種類,提高汞的循環(huán)使用率,努力降低汞用量和汞排放,探索建立汞的封閉循環(huán)使用的環(huán)境管理體系。要以減少含汞廢物種類、結(jié)合回收環(huán)節(jié)和提高汞的循環(huán)使用率為出發(fā)點,加強汞觸媒的生命周期管理,開展最佳可行技術(shù)/最佳環(huán)境實踐(BAT/BEP)研究,減少對原生汞礦的依賴,努力實現(xiàn)汞公約要求的2020年管控目標(biāo)。
(1)圍繞“減量化”,采取“兩步走”路線。一是“十二五”期間,完善低汞觸媒產(chǎn)品質(zhì)量、市場供應(yīng)、應(yīng)用指導(dǎo)和售后服務(wù)保障體系;加強汞觸媒生命周期管理,建立行業(yè)汞平衡體系,制定單位產(chǎn)品用汞量指標(biāo)及相關(guān)評價體系,制定分階段減量目標(biāo);開展電石法聚氯乙烯汞污染防治的最佳可行技術(shù)/最佳環(huán)境實踐(BAT/BEP)研究,降低汞的使用量、減少汞的排放和提高汞的循環(huán)使用率。二是“十三五”期間,加強低汞觸媒的后續(xù)研發(fā)及應(yīng)用,進(jìn)一步降低用汞量;在行業(yè)內(nèi)推廣實施最佳可行技術(shù)/最佳環(huán)境實踐(BAT/BEP)技術(shù)改造,并進(jìn)一步提高全行業(yè)生產(chǎn)運行管理水平,延長低汞觸媒使用壽命, 減少汞的使用和排放,降低對原生汞礦的需求,努力實現(xiàn)《有關(guān)汞的水俁公約》中承諾的“到2020年電石法聚氯乙烯單位產(chǎn)品用汞量在2010年基礎(chǔ)上減少50%”的目標(biāo)。
(2)圍繞“無汞化”,也采取“兩步走”路線。 一是“十二五”末即2015年左右,無汞觸媒研發(fā)進(jìn)入中試階段;“十三五”末即2020年左右,無汞觸媒研發(fā)取得突破性進(jìn)展,建立無汞觸媒應(yīng)用示范企業(yè),逐步推廣應(yīng)用,實現(xiàn)行業(yè)無汞化。
(3)加強在財稅、環(huán)保等方面的政策研究,制定適宜的優(yōu)惠政策和資金機制,支持電石法聚氯乙烯產(chǎn)能退出、低汞觸媒推廣應(yīng)用和汞污染防治工作開展。
(4)加大現(xiàn)有《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》和清潔生產(chǎn)有關(guān)專項資金向電石法聚氯乙烯企業(yè)的傾斜,加大汞污染防治技術(shù)改造的支持力度。
(5)加大在低(固)汞觸媒后續(xù)研發(fā)、無汞觸媒技術(shù)研發(fā)和關(guān)鍵設(shè)備開發(fā)等關(guān)鍵共性技術(shù)方面的政策和資金支持力度。
(6)加強對汞觸媒生產(chǎn)企業(yè)在汞用量和生產(chǎn)方面的監(jiān)管督查,實現(xiàn)汞觸媒的生命周期管理;加強對電石法聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)含汞廢物處置方面的監(jiān)管督查,制定嚴(yán)禁含汞廢酸外售的相關(guān)政策和法規(guī)。
聚氯乙烯對中國國民經(jīng)濟發(fā)展、人民生活需求和氯堿行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展具有非常重要的意義。電石法聚氯乙烯工藝是主流生產(chǎn)工藝,其汞污染防治工作具有重要性、艱巨性、緊迫性和長期性。面對新形勢、新發(fā)展,“減量化,無汞化”始終是電石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染防治工作必須長期堅持的工作路線。進(jìn)一步加強低汞觸媒推廣應(yīng)用,加大無汞觸媒研發(fā)力度,圍繞《關(guān)于汞的水俁公約》做好國家履約的準(zhǔn)備工作,在國家政府的大力支持及各企業(yè)的不懈努力下,中國電石法聚氯乙烯行業(yè)汞污染防治工作必將創(chuàng)新發(fā)展,取得新的成績。