干法乙炔生产工艺介绍
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加热等能源上的条件满足而引起爆炸反应,或者爆炸破裂等重大事故。所以,从 人道的,经济的角度出发,预防事故发生,避免灾害都是不可欠缺的。
1 乙炔 在粉碎,发生的各个装置,充满或蓄压了乙炔,其中的一部分采用了氮气封 入或者完全封闭等的安全措施。 粉碎装置中,所有器件都封入了氮气,但并不是各个器件都完全密封,所以 存在氧浓度高的地方,因此作为防止爆炸对策需要使用红外线分析仪时常进行乙 炔浓度探测的管理。 发生装置也和粉碎装置一样,需要在电石传输装置及其储槽中封入氮气,通 过红外线分析仪时常进行乙炔浓度探测的管理。 此外,除尘冷却塔废弃液体出口,排渣机出口因为不断发生乙炔,所以在它 们周围可能会出现乙炔滞留,和空气混合后条件满足就会引发爆炸。不仅是这些 出口周边,在整个乙炔发生设备区域内都要禁止使用明火。 2 危险物 电石是主要原料,使用量大,所以要作为“危险物”处理。在修理,检点, 清扫粉碎装置或发生装置时,会产生一些粉电石和扫除灰,在处理这些垃圾时一 定要遵守相关规定。 3 氮气
泥、制砖、铺路等。
六 结语 目前国内干法乙炔装置基本以日本的技术为原型进行优化,在上世纪 60 年 代便研发成功干法乙炔生产技术,并一直优化改进至今。期间通过多次技术改进, 目前该技术与同类装置相比工艺先进,设计合理,且产能大,能耗低,效率高。 整套装置从二次电石破碎到电石渣的输送完全密闭,系统用水循环平衡,实现了 零排放,彻底解决了电石渣和废水的污染问题。 由于从日本引进的这套干法乙炔生产装置设计紧凑合理,占地少,配套费用 低,所以整套装置的投资与国内同类装置相比基本持平,非常适用于老企业的技 术改造和新上装置的配套。
四 干法乙炔工艺的经济性(以 10 万吨 PVC/年计) 1 设备费用约 530 万元/5 万吨 PVC.(含周边设备) 2 以电石法年产 10 万吨 PVC 为例,发生设备和主体厂房与湿法投资相当。 3 主要可节省的投资有:压滤厂房、压滤设备、沉降池、渣浆处理、减少占
地。总节省约 650 万元。 4 主要可节省的运行费用:电费、人工费,总计 450 万元/年。 5 干式乙炔发生与传统湿式发生相比可提高乙炔收率 2.5%,可节约成本约
一 干法乙炔工艺简介 1 反应原理 电石加入发生器后即反应生成要乙炔气,水解反应方程式如下: CaC2+2H2O →Ca(OH)2+15.2 千卡/克分子 CaS+2H2O →Ca(OH)2+H2S↑ Ca3N2+6 H2O →3Ca(OH)2+2NH3↑ Ca3P2+6 H2O →3Ca(OH)2+2PH3↑ Ca2Si+4H2O →2Ca(OH)2+SiH4↑ Ca3As2+6 H2O →3Ca(OH)2+2AsH3↑ 2 干法乙炔反应过程控制 经过工厂初步破碎后的合格电石(粒径≤50mm),由工厂送入原料电石贮槽,
930 万元/年 6 电石渣收益:按 30 元/吨电石渣计,年收益可达 435 万元。
五 干法乙炔工艺的环境影响 1 无废水排放 干法乙炔生产装置所需的水除电石渣中带带走部分以外,全部循环使用,实
现整个车间废水零排放。 2 无粉尘排放 干法乙炔生产装置全密闭,生产过程无粉尘溢出。所产电石渣可用于生产水
上述电石粉碎装置及传输装置中,采用封入氮气作为防止爆炸的对策,但是 这些氮气有从各个机器中泄漏滞留的危险,从而引起人的窒息,所以需要通过换 气装置强制换气。这点一定要注意。
4 粉尘,噪音 在检点,修理发生装置的排渣机排出口时,粉尘容易飞散,所以一定要佩戴 规定的保护用具。 以上,乙炔发生使用的各个设备,在日本受到高压乙炔管理法及高压乙炔管 理施行规则的管束,并制定高压乙炔作业负责人。并且,使用的原料电石要根据 “消防法及危险品管理相关法令及总理府令”由危险品处理负责人指定。
出除尘冷却塔的乙炔气中含有水蒸气、硫化氢、磷化氢和少量氮气。干式发 生器装置中设置了单独脱硫的装置,预先将硫化氢脱除,所以出除尘冷却塔的乙 炔气首先进入列管式冷却器对乙炔气用 0℃~5℃水进行再冷却,冷却后的乙炔 气进入脱硫塔,用 5~10%NaOH 溶液进行喷淋洗涤以脱除乙炔气中的硫化氢。需 要排出的洗液排入洗涤水受槽进入发生器作为发生水使用。
来自乙炔发生器的乙炔气通过自压进入除尘冷却塔进行除尘和冷却,除尘冷 却塔除尘洗涤水是通过喷淋水泵经喷淋水冷却器冷却后循环进入喷淋冷却塔进 行洗涤冷却的,喷淋冷却塔顶部喷淋水是来自外管对该系统乙炔发生消耗用水的 补充水,喷淋冷却塔上部冷却器和喷淋水冷却器的冷却水来自工厂循环冷却水。
出除尘冷却塔的洗涤水,一方面通过喷淋水泵循环洗涤,另一方面通过发生 水泵送入发生器作为乙炔发生水使用。出喷淋水泵的循环洗涤水冷却器配备了清 洗液进行洗涤水冷却器的交替洗涤,以清除冷却器结垢,保证冷却器有一个良好 的运行状态。
再经过搅拌从发生器三层层板的外周下落至发生器第四层层板,在第四层搅拌的 作用下,四层层板上的电石从第四层层板中心孔落下至第五层,如此循环运动, 最后电石灰渣从第十层中心孔排出,通过渣排出机的作用,电石渣被送入电石渣 输送机,通过斗式提升机送入电石渣贮槽。根据工厂电石渣用途,电石渣直接送 入水泥生产,或通过电石渣加湿卸料机外运处理。
出装置区的正、逆水封,由工厂根据乙炔气柜条件进行设置,以保证安全、 正常的生产。
二 干法乙炔装置的运行指标 1 发生器产量 单台发生器产量为 2400-2600NM3/H.台
2 电石水解率 排渣机出口处电石渣水解率为 99.5%~99.85%。 3 排渣机出口气相中的乙炔含量 排渣机口的乙炔浓度≤0.02%。 4 粗乙炔的纯度 粗乙炔的纯度为≥98%。 5 发生器压力 发生器压力为 5~10kPa。
干法乙炔生产工艺介绍
随着国家节能减排措施的出台及实施,传统的湿法乙炔技术明显不能适应 新的产业政策需要,而干法乙炔技术以其能够实现清洁生产的优势成为业界关注 的最新技术。深圳市冠恒通科技发展有限公司独家从日本引进的干法乙炔装置正 在江苏省江东化工股份有限公司等多家企业建设安装,并已进入设备安装的最后 阶段,预计 11 月中旬试车。下面介绍该工艺:
出脱硫塔的乙炔气通过正、反水封进入清净系统以脱除残留的硫化氢、磷化 氢、氨、砷化氢等杂质气体。它们会对氯乙烯合成的氯化高汞触煤进行不可逆吸 附,而加速触煤活性的下降,其中磷化氢(特别是 P2H4)会降低乙炔自燃点,与 空气接触会自燃,均应彻底予以脱除,所以干式乙炔发生装置仍需按要求配备乙 炔气清净系统。
经电动振动加料器将电石均匀地送入电石高效细碎机进行电石的再破碎,破碎后 的电石自流进入斗式提升机,提升至电石振动筛进行筛分处理,合格粒径的电石 进入成品电石贮槽后经电动双层加料阀送入成品电石提升机,送至电石加料斗备 用。电石振动筛筛分处理的粒径不合格的电石通过输送管进入电石高效细碎机进 行再破碎。
来自电石破碎系统经破碎、筛分处理的合格电石进入电石加料斗,通过双螺 旋电石给料机将合格电石均匀地送入干式乙炔发生器,双螺旋电石给料机送来的 电石从发生器侧面分别进入发生器的一、二层。在发生器搅拌和相应的水喷射作 用下,乙炔气体逸出,从发生器下部乙炔气出口排出,进入除尘冷却塔进行除尘 和冷却处理。电石进入发生器一、二层后经搅拌从发生器中心孔下落至第三层,