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干法乙炔生产工艺介绍

作者：李耀文

北京瑞思达化工设备有限公司

2006年12月

随着我国PVC的飞速发展，产能不断扩大，石油价格的上涨，我国电石法PVC已经成为发展的主流。而环保要求的不断加强，湿法发生乙炔产生的环境污染日益受到国家和生产厂家的重视。干法乙炔发生装置的研发势必摆上了日程。经过两年多的努力，该生产装置已在新龙电化集团试车，投产成功。并于2006年12月29日通过了中国氯碱协会和山东省科技厅组织的科技成果鉴定。下面介绍该工艺：

1干法乙炔工艺简介

1.1反应原理

1.2电石水解反应速度

下图为发气量为３００立方米/吨，粒径４毫米，下花园电石厂生产的电石水解速度图表。

1.3等压系统中电石水解反应温度与加水量的关系

1.4干法乙炔流程

干法乙炔发生是用略多于理论量的水以雾态喷在电石粉上使之水解，产生的电石渣为含水量4%～10%干粉末，粗乙炔含水量为75%，反应温度气相为90～100℃，固相温度为100～110℃，水与电石的比例约为1～１.8，反应热由水汽化带走，经由非接触式换热器传给循环水（没有溶解损失），电石的粒径小于5毫米，水解率大于99.5

２．干法乙炔装置的运行指标

２.1发生器产量

单台发生器产量为2500标准立方米乙炔/小时。

２.2电石水解率

排渣机出口处电石渣水解率为99.5%～99.85%。

检测方法：用50毫升电石渣和100毫升水加入200毫升试管中密闭摇匀检测气相中的乙炔含量，并假定水中的乙炔为饱和状态计算所得。

２.3排渣机出口气相中的乙炔含量

排渣机口的乙炔浓度为0.02%。

２.4粗乙炔的纯度

粗乙炔的纯度为98.8%～99.5%，硫含量为零，磷含量为0.03~0.05%，与湿法完全相同。

2.5清净次氯酸钠消耗量

次钠浓度为0.12%，耗量为7立方米/1000立方米乙炔。

2.6粗乙炔的温度

经冷却的粗乙炔温度为45～60℃

2.7发生器压力

发生器压力受与之相连的湿法发生器影响，压力为7～11kPa,若独立使用干法发生器，压力会更为稳定。

2.8发生器温度

发生器气相温度为88~90℃,固相温度为95～100

3.干法乙炔安全性

3.1加料过程的安全性

电石通过带有密封装置的计量螺旋输送器连续密闭地加入发生器，密封可靠，无需置换，无泄露，安全可靠。

3.2反应过程安全性

3.3排渣过程的安全性

排渣过程是连续密闭的，密封压力可调并可靠，排渣机使用等压料封。

3.4故障状态的安全性

3.4.1

当系统突然停电，反应几乎立即停止。无需作任何处理。

3.4.2

任何重要设备出现故障，均由程序采取相应的措施进行处理。遇到最严重的问题就停止加料，反应几乎立即停止。

４．干法乙炔工艺的经济性

４.1经济效益分析说明

以电石法年产10万吨PVC为例，通过比较新工艺（干法乙炔生产工艺）与传统工艺（湿法乙炔生产工艺）在设备投资、运行费用、人工费用、占地面积、乙炔收率、电石渣处理、水处理等几个方面的差异来说明新工艺的经济效益。

４.2基本建设投资比较（节约865万元）

干法乙炔工艺相对湿法乙炔工艺无需沉降及压滤处理。仅此一项即可节约设备及土建投资865万元（年产10万吨PVC，以2004年价格计算，），减少占地1800平米。具体费用包括：压滤工段厂房120万，沉降池土建450万，渣浆处理土建25万，压滤机170万，设备费用80万其它配套20万。乙炔发生工段的厂房没有差异，设备投资相差无几。

4.3运行费用比较（节约370万元）

湿法工艺仅压滤一项需要总的装机容量达600kW,电费240万元，工人50名，工资约80万元，设备维护费约50万元。干法乙炔工艺相对湿法乙炔工艺无需渣浆处理，所以降低了人工费用和设备运行费用。

4.4乙炔收率比较（节约825万元）

由于加料是连续的，无需置换，加料时没有乙炔气体排出；排出的电石渣是干的，没有溶解损失。干法工艺比湿法工艺提高收率2.5%，电石水解率高达99.85%，没有生电石排出。按照1.5吨电石/吨PVC、电石价格2300元/吨计算，采用干法工艺的成本要下降82.5元，年产10万吨PVC节约成本825万元。

4.5水消耗比较（排放为零，节水37万吨）

干法工艺所