干法乙炔报告.docx

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干法乙炔报告

干法乙炔报告

第一章总论……………………………………………………………1

第二章本厂现状…………………………………………………………2

第三章干法乙炔技术简介………………………………………………3

第四章干法乙炔技术提供单位…………………………………………8

第五章干法乙炔可行性分析……………………………………………18

第六章分析结论…………………………………………………………28

第一章总论

1.1概述

1.1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人代表

项目名称:

干法乙炔环保节能技改项目可行性研究报告

单位名称：

贵州开磷遵义碱厂

企业性质：

国有

法人代表：

1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则

1.1.2.1编制依据

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》；《贵州省十一五发展规划》；

业主提供的有关基础资料；

业主给贵州省化工医药规划设计院遵义分院的编制可行性研究报告委托书；

本可行性研究报告编制的内容和深度按照[化计发（1997）426号]文颁布的《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》；

严格执行国家和各部委颁发的现行标准和规范，遵守国家的各项政策、法规和法令，符合国家的产业政策、投资方向及行业和地区的规划。

1.1.2.2编制原则

（1）充分利用厂内现有的设施和有利条件，以节约投资、提高企业的经济及投资效益；

（2）本次技改工艺技术力求先进可靠，体现国内先进水平。

在保证工艺生产安全、可靠的前提下，尽可能利用国产化的设备、材料，控制投资在合理范围内；

（3）严格控制污染物的排放，遵循国家及地区的环保要求，工程建设重视环境保护、安全和工业卫生。

“三废”治理、消防、安全、劳动保护措施与主体装置同时设计、同时建设、同时投运。

第二章本厂现状

贵州开磷遵义碱厂始建于1959年，是1958年国家计划定点建设的十三家氯碱企业之一。

是一个集科研、生产、贸易、投资、服务为一体的多元化经营集团企业，厂区具备良好的供电、供水、供汽条件和方便的交通、通讯、生活服务设施。

现有装置能力为烧碱10万t/a（其中离子膜烧碱4万t/a），PVC15万t/a，电石14万t/a，硫酸钾2万t/a，三氯乙烯1.5万t/a。

在同行业中具有相当的影响力。

建立有完整的质量管理体系，环境管理体系和测量和监督体系（ISO10012）运行。

厂区占地面积为40万平方米，现有在职职工1902人，各类工程技术人员450人。

贵州开磷遵义碱厂聚氯乙烯生产是采用传统的湿法乙炔生产工艺。

由于湿法乙炔的反应热由渣浆带走，因此是用多于理论量17倍的水分解电石，由此产生的电石渣浆含水量为90%。

，每生产1吨PVC就要产生10吨含有大量硫、磷的碱性废水，同时产生14t含水85%左右的电石渣浆（折合干基2t多），即使经处理后排出的电石干渣含水也在35%左右，环境污染严重，环境保护任务艰巨，并且贵州开磷遵义碱厂处于遵义市城市区域，产生的电石渣即使采用填埋方式处置，电石干渣的转运也带来社会和城市环境问题，而且成本高昂。

因此，电石干渣的处理问题已经严重影响和制约着工厂的生存和发展，着也是电石法聚氯乙烯生产企业面临的共同问题。

第三章干法乙炔技术简介

3.1技术来源

我国干法乙炔发生技术主要来源于日本，在20世纪70年代从日本金刚石公司引进，该技术是采用略多于理论量的水以雾态喷在电石粉上使之分解，产生的电石渣为含水质量分数4-10%的干粉末，电石水解率大于99%，其特点是不产生废水，干法乙炔技术的成功是电石法聚氯乙烯行业的一次重要技术革命，它为电石法聚氯乙烯生产企业的发展带来了广阔前景。

但因为其对于电石的粒度均匀性要求较高、控制较为复杂、粉尘较大、反应不完全等问题在国内没有得到广泛应用。

3.2技术发展

随着国家对产业政策的调整和节能减排、清洁生产、环境保护的要求的不断加强，干法乙炔生产工艺又从新开始得到电石法PVC生产企业的重视，近期国内较早进行干法乙炔研究和试生产的企业是北京瑞思达公司和山东寿光新龙电化集团联合研发的干法乙炔技术。

目前国内开发了三种干法乙炔发生器：

第一种是在日本立式发生机的基础上改进的一种发生机。

该工艺的特点是：

须将电石粉碎至4mm以下，单台发气量仅有2500Nm3/小时。

第二种，目前国内干法乙炔生产主要有两种形式，一种是主反应器为罐体多层塔盘喷淋式，另一种是主反应器为等速卧式双螺旋喷淋式，工艺流程均为一步法反应。

多头多螺杆自洁式干式乙炔发生器，改变了传统的干法乙炔生产方法，采用粒径可大于5mm（约10～20mm）的电石，在螺杆搅拌下与定量的水进行反应，得到乙炔含量达98.5%以上的乙炔气，并可得到含水量小于4%左右的稳定电石渣。

本技术具有电石反应率高（大于99%）乙炔收率高（发生收率大于98%），技术参数指标较国内其他干法技术具有很高的优越性，由于电石渣排放时尾气乙炔含量可小于50PPm，因此是十分安全的干法乙炔生产装置。

第三种，四川成都新都凯兴科技有限公司开发了“1+2+N干法乙炔新工艺及装备”（第一反应段+第二反应段+多次循环反应）的试验装置，尚未工业化。

3.3技术运用

随着干法乙炔生产技术的不断投入工业化生产，该技术得到不断的改进和完善，在此过程中，各单位为了维护自己的合法权利，多数申报国家专利并得到批准，到目前为此，干法乙炔技术已经得到广泛推广，根据相关资料和行业信息，国内技术相对优势的单位有北京瑞思达化工设备公司、四川宜宾天原集团、深圳市冠恒通科技发展有限公司、四川成都新都凯兴科技有限公司、上海胜元重型矿山机械有限公司，这些技术大都都投入运用。

3.4干法乙炔生产的一般原理

3.4.1反应原理

由于工业电石中还含有不少杂质，其水解反应如下：

当水量不足时，除上述反应外还发生如下反应：

3.4.2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，某电石厂生产的电石水解速度图表。

 3.4.3等压系统中电石水解反应温度与加水量的关系

　 3.4.4干法乙炔流程简述（以北京瑞思达化工设备公司技术为例）

经过一次破碎的电石（粒径小于80mm）经传送带进入粗料仓。

通过离心给料机进入破碎机进行破碎后进入斗式提升机，再进入旋转筛，经筛分，大于5mm的电石回破碎机重新进行破碎，小于5mm的电石进入缓冲料仓。

通过射频导纳料位仪控制缓冲料仓的料位，到达控制料位则进入细料仓。

当破碎系统进行检修时，电石粉可由细料仓经斗提机，旋转筛单独给发生器供料。

电石粉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。

干法乙炔发生是用略多于理论量的水，通过特殊的喷嘴以雾态喷在电石粉上使之水解，为了保证电石水解的完全，发生器内有10级搅耙，电石通过发生器的时间约在15分钟之内，产生的电石渣为含水量0%～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%，乙炔收率大于98.5%。

粗乙炔经洗涤冷却至42℃-65℃去清净。

3.4.5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2500标准立方米乙炔/小时（即年产5万tPVC/a），考虑检修因素，15万吨/年聚氯乙烯装置采用3开1备的乙炔发生装置能力，因此本次技改考虑在原有场地上，逐步新上4台发生器，。

（2）电石渣含水量

排渣机出口电石渣含水量4%～10%。

（3）排渣机出口气相中的乙炔含量

排渣机出口的乙炔浓度为0.02%。

（4）粗乙炔的纯度：

粗乙炔的纯度为99.0%～99.5%，硫含量为零，磷含量为0.03～0.05%，与湿法完全相同。

（5）粗乙炔的温度

经冷却的粗乙炔温度为42～65℃。

换热器选型的依据是粗乙炔温度与湿法相当以便后续处理。

（6）发生器压力

发生器压力为7～11kPa。

（7）发生器温度

发生器气相温度为90～100℃,固相温度为100～110℃

第四章干法乙炔技术提供单位

4.1干法乙炔技术单位

4.1.1深圳市冠恒通科技发展有限公司：

该公司引进的干法乙炔装置为日本金刚石公司的技术，该公司在上世纪60年代便研发成功干法乙炔生产技术，并一直安全稳定运行至今。

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。

该装置引进后通过技术优化和改进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。

使用该技术实行工业化生产于2008年l0月在江苏省江东化工股份有限公司、2009年11月浙江巨化建成投产、2009年6月四川永祥股份干法乙炔项目顺利投产运行。

4.1.2四川宜宾天原集团有限公司

四川宜宾天原集团于2006年自主研发出干法乙炔技术，与湿法相比节水95%以上。

该技术工业化装置应用在四川省百亿工程重点项目--天原集团江安化工新区一期20万吨聚氯乙烯和18万吨烧碱及其配套项目于2007年9月29日全线开车成功。

其干法乙炔分解率和收率都将国内领先水平，结束了电石渣浆排放的历史，干渣不经增稠和压滤脱水，就可以用作干法回转窑水泥原料和用于热电厂烟气脱硫，据说效果也较好。

4.1.3江苏通用机械设备有限公司

江苏通用机械设备有限公司是省级火炬计划承担单位，江苏省高新技术企业、地区级企业技术中心、原化工部化工工程建设标准产品定点企业。

江苏通用机械设备有限公司引用四川宜宾天原集团有限公司的干法乙炔专利技术。

以下是该公司的技术与日本（金刚石公司）技术比较情况：

序号

项目名称

（技术/指标）

日本

工艺技术

通用公司

工艺技术

比较说明

1

乙炔发生器

耙式（立式）

双螺杆（卧式）

1-1

生产规模

（单套装置能力）

配套45kt/aPVC

配套63kt/a～100kt/aPVC

双螺杆发生器可配套100kt/aPVC，耙式装置仅45kt/aPVC，原因双螺杆发生器混合效果好。

1-2

反应强度

反应混和效果

混和次数N∝K·L

K：

层数；

L：

单层耙数；

混和次数N∝22m·n

m：

头数；

n：

螺距；

双螺杆效果：

混合均匀、强度高，有自清的作用。

1-3

电石渣含水量

高

低

本公司技术：

含水量7%。

1-4

电石处理量相同条件下设备投资

设备外形尺寸

Ф2500，H：

～6m

（电石4mm）

设备外形尺寸

双轴Ф700，

L＜3000m

耙式发生器投资远高于双螺杆发生设备。

2

电石粒径要求

≤4mm

10～25mm

发生器对电石粒径要求范围大，破碎动力消耗亦很低，故损耗也小。

3

出渣系统

计量装置

1、半封闭；

2、无计量装置；

1、全封闭；

2、乙炔回收装置；

3、水含量：

7%；

4、有安全计量控制装置；

本公司技术：

设有渣的安全计量装置，有效控制渣的排料量，达到安全生产目的。

一旦渣罐降低料封，排查设备也立即停止排料。

4

电石渣乙炔回收装置

无装置；

60kt/aPVC装置，电石渣带走乙炔气4.17Nm3/h，损失率为0.116%。

有装置

配套60kt/aPVC装置，可回收电石渣带走的乙炔气为3.8Nm3/h，损失率为0.011%。

装置对比，不仅提高安全性，降低了电石单耗。

4.1.4四川成都新都凯兴科技有限公司开发了“1+2+N干法乙炔新工艺及装备”（第一反应段+第二反应段+多次循环反应）的试验装置，其主要创新点是将一般的动态反应推向强制性动态反应，满足了电石乙炔干法反应的特殊性要求。

但是现在尚未工业化。

4.1.5北京瑞思达公