乙炔发生单元降低电石单耗浅析

乙炔发生单元降低电石单耗浅析

摘要新疆中泰化学2010年已达到87万吨PVC树脂、67万吨离子膜烧碱的产能，电石作为PVC树脂的主要原材料占公司原材料采购费用的60%，降低电石单耗对公司利润的增长起着关键作用。

关键词乙炔发生 电石 单耗

2010年是新疆中泰化学（集团）股份有限公司发展过程中非常重要的一年，公司产能达到87万吨PVC树脂、67万吨离子膜烧碱，在电石法生产PVC树脂企业中位列前三位，公司米东二期项目已一次性开车成功，阜康能源煤电煤化工项目、阜康电石基地、奇台煤矿等一大批关系到公司未来发展的重要项目已开工建设，中泰化学已进入又好又快的发展时期。

我们在欢欣鼓舞的同时，也应当清醒的认识到当前企业所面临的困难：一是国内各大氯碱企业都在扩能增产，这样势必导致PVC 市场供过于求，导致PVC 价格下跌。二是各种PVC原材料价格都在上涨，压缩了企业的利润空间。所以，在这样严峻的形势下，我们要在PVC行业中继续做大做强，在PVC终端产品与生产成本有限的利润空间内做到利润最大化，只有坚持在生产成本上狠抓节能降耗，降低产品的各种单耗才能创造出新的利润。

一、概述

在电石法PVC生产中，电石的损耗从电石破碎、乙炔发生、氯乙烯合成精馏、单体聚合等各个中间环节都能产生，而在各个环节中从改进生产工艺、应用先进的生产方法及规范人员的操作等都能避免或减少电石的损耗，例如：大块电石在运输及储存中比小块电石损耗少，氯乙烯的废酸解析、变压吸附都能回收乙炔和VC，聚合的废水汽提、减少扫地料等。我主要就电石在乙炔发生单元如何降低损耗谈谈自己的看法。

二、乙炔发生单元中产生电石损耗的环节

从实际生产作业中，电石损耗主要集中在以下四个方面：

1.发生器加水温度高低。因乙炔气融于水电石损耗主要集中在发生器溢流液中，电石在乙炔发生器中反应生成乙炔气，发生器中需加入过量的水，小部分水是反应物参加反应，大部分水是带走反应热使发生器处于安全可控的温度内。所以发生器加水量的多少直接影响到

电石单耗，因发生器加入过量的水是为了移走电石与水的反应热，在产生相同热量的情况下加入发生器水温越低需要的水就越少。例如：水的焓变为一定值，加水温度在40℃，发生器温度控制在80℃，当发生器加水温度每升高1℃需向发生器多加水0.025m3才能控制住发生器温度，一台发生器的溢流量大概70m3/h，那么水温每上升1℃需向发生器多加水1.75m3/h，现一期及技改平均有6台发生器在运行，需多加水10.5m3/h，乙炔气在80℃溶解度为0.15，多加水量每年造成48.4吨电石损耗（电石发气量285L/Kg）。如我们能把发生器加水温度比现在降低5℃，每年就可节约电石242吨。

2.发生器温度控制高低。从工艺及安全方面综合考虑，现发生器温度要求控制在80℃~90℃之间，因废水温度、压力及操作难度等原因实际发生器控制在80℃~85℃之间，80℃及85℃乙炔气在水中溶解度分别为0.15及0.09，一台发生器的溢流量大概70m3/h，80℃乙炔气溶解损失为10.5m3/h，折电石36Kg。85℃乙炔气溶解损失为6.3m3/h，折电石22Kg。如我们把发生器温度控制提高5℃，那么6台发生器溢流液每年减少电石损耗达735吨电石。

3.发生器储斗置换排空。现发生器下料管插入液面以下，当电石进入发生器时与水接触产生乙炔气聚集在下储斗，下储斗压力经常在14Kpa~18Kpa。电石下料操作时，下储斗内一半乙炔气进入上储斗并被排空，这造成原料电石浪费。电石储斗容积3m3，每天用料240斗，损失乙炔气折算成285L/kg发气量电石约2.5吨/天，如这部分乙炔气回收每年可减少电石损耗912吨。

4.系统中冷凝水排放。在化工生产中温度是很重要的控制参数，温度越高原料气中所带的水份越多，在经过外界自然冷却及工艺要求强制冷却后原料气中水份凝结，这些冷凝水需要定期排放，而且冷凝水温度通常很低所溶解乙炔气也多，如把这些冷凝水回用于系统中封闭循环会大大降低电石单耗。例如：一期乙炔大管集液罐排水1m3/h，排水温度约80℃，此时乙炔溶解度0.15（1 体积水中能溶解的乙炔体积数），损失的乙炔气150L，折合发气量285L/Kg的电石0.5Kg。一年约4.38 吨电石。乙炔冷却器排水0.5m3/h，排水温度约10℃，

此时乙炔溶解度1.31（1 体积水中能溶解的乙炔体积数），损失的乙炔气655L，折合发气量285L/Kg的电石2.3Kg。一年约20吨电石。

三、针对各环节采取的措施

经过以上对各产生电石损耗环节理论分析，结合生产中实际情况，提出以下处理措施： 1.降低发生器加水温度可从两点着手，现发生器加水是渣浆工序上清液废水，溢流液到渣浆大约70℃左右，经过一台喷雾冷却塔降温后温度可降到45℃左右，如我们新增一喷雾冷却塔与原有喷雾冷却塔串联使用，温度还可降低10℃左右，一台喷雾冷却塔及配套循环液泵价格大概15万元，但产生的经济效益将远远超过投入资金。

二是加大喷雾冷却塔废水循环量及更换喷雾效果更好的喷头，这也可降低废水温度。 2.控制发生器温度在85℃~90℃，主要是解决渣浆废水压力及含固量的问题，渣浆废水管道管道壁易结垢，可以定期把渣浆液管道与废水管道间切换使用，用渣浆液清理废水管道结垢物质。渣浆需定期清理上清液池，降低废水中含固量。

3.发生器储斗乙炔气回收已在一期装置中应用，工艺原理为：发生器下储斗接一管路至升压机进口，用自控阀与发生器下储斗活门联锁控制，因升压机进口为微正压，所以可以保持下储斗在较低压力，又可使大部分乙炔气回到系统。当发生器运行时（下储斗活门关闭）自控阀打开，储斗内乙炔气被抽入升压机，进入系统。当发生器下料时（下储斗活门打开）自控阀关闭，可以避免上储斗内置换用氮气进入系统。如此系统在生产中可行则技改装置也将把储斗乙炔气回收利用。

4.系统中冷凝水的排放可以选择用集液罐收集起来，利用系统中泵的抽力及系统中压力差使冷凝水回用至系统中，一期装置是将乙炔冷却器排水先引入集液罐，集液罐排水接入冷却塔循环液泵进口，用集液罐液位连锁自控阀自动控制集液罐排水。技改装置是把升压机进出口大管冷却水引入水洗一塔泵进口抽入水洗一塔中。现两套装置冷凝水已大部分回收。

四、结束语

以上只是就现阶段能找到的降低电石耗的方法谈谈自己的观点，生产中还有很多产生电石损耗的地方，例如：去乙炔气柜及氯乙烯合成大管的冷凝水排放问题、发生器溢流液中溶

解乙炔气回收的问题、发生器排渣的问题等，这些都还没想到很好的方法去解决，从行业数据统计来看，电石单耗较低的企业都在1.40~1.45之间，而我们的电石耗都在1.48左右，看来我们的节能降耗任务还很艰巨，今后要多学习他人的先进经验及在员工中集思广益，力争把节能降耗工作深入地开展下去。

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