乙炔发生工艺处理步骤及基本知识Word文档下载推荐.docx

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进入除尘冷却塔的乙炔气通过塔中设立的喷头对其乙炔气进行喷淋洗涤。

喷头的流量可以从流量计读出，也可以通过手阀进行流量调整。

在除尘冷却塔底部设有防止电石渣沉淀的冲水口，进行冲水。

除尘冷却塔喷淋洗涤水通过水密封从塔的下部排入洗涤水沉降池经沉降冷却后循环使用。

1.2.5电石渣的排出

渣排出机是电石渣排出的主要机器，该机器采用了反馈式螺旋挤出机为主体的特殊装置，通过渣排出机将干式乙炔发生器主体与电石渣输送机械及大气间进行了完全的密封。

因此可以在乙炔气完全不会泄漏的情况下连续排出电石渣。

渣排出机的主要部分是螺旋挤出机以及在顶端设计的密封回转式阀门。

电石渣在两者的缝隙间排出，此缝隙是通过对螺旋顶端电石渣的料封层，自动形成电石渣料封层的压力密闭的构造。

通过渣排出机排出的电石渣送入电石渣输送机经斗式提升机送入电石渣贮罐。

为防止电石渣中水蒸汽的冷凝板结，在电石渣贮罐底部设有送风装置，电石渣中水蒸汽及热量由送风系统从电石渣贮罐顶部排出。

电石渣根据用途送入下一产品作为生产原料，或通过电石渣增湿排出机增湿后装车外运。

乙炔发生器型式：

密闭式圆筒立式多层带搅拌

能力：

1200～2600NM3/H

转速：

14转/分

尺寸：

主体立筒φ3000×

5700H

材质：

A3，一、二段搅拌叶堆焊耐磨材料

电机：

防爆37kw

主要耗材：

搅拌叶、搅拌棒、喷头

保温：

底部及侧面防止结露保温δ＝50mm。

除尘冷却塔型式：

密闭式、圆筒立式型

2600NM3/H

φ1600×

1380H

A320＃

乙炔入口型式：

密闭式2螺旋

10转/分

φ～700×

全长2200L

防爆1.1kw×

2电机输出：

10rpm

渣排出机型式：

密闭，反馈结构

处理量：

～20T/H

40转/分

φ345×

280×

1300

A320＃推进面及螺旋外周堆焊耐磨材料

防爆，30kw输出：

耐磨处理螺旋

防止结露保温δ＝50mm

乙炔冷却器

乙炔冷却器是为乙炔气二次冷却设置的，为列管式结构，乙炔气冷凝水通过水密封排入除尘冷却喷淋水受槽。

1.3原料规格和装置能力

1.3.1电石原料条件

粒度≤50mm

发气量：

20℃101.3kpal/kg≥285

1.3.2成品电石条件

粒度：

0～3mm

粒度分布：

0～1mm50％以上

1.3.3装置生产能力

C2H2发生量：

≥2400Nm3/H·

套

所有材料的选用不能有铜、汞、银类金属，因为铜、汞、银等金属与乙炔接触时会生成极易爆炸的乙炔铜、乙炔汞、乙炔银等化合物，故不能使用，包括设备和仪表。

2、正常运转操作指南

2.1电流值的管理

各机器在运转时的电流值实际上是装置在试运行和运行时的值作为标准值参考进行电流值的管理。

a、无负荷电流值（连接机器或所有电机驱动件）。

b、负荷电流值（正常运行时的电流值，负荷差异导致电流值变化）。

2.2、发生器工作压力

电石加料槽：

氮气封入压力=发生器压力0.5～1.0Kpa。

发生器：

4.0～6.0kpa（参考值，发生器工作压力与工厂乙炔气柜压力相关，宜尽可能降低发生器工作压力，并据此调整正、逆水封液位）。

2.3、乙炔温度发生器气相温度：

87～95度。

脱硫塔出口：

45-50度。

发生器层板温度：

150度以下。

水温工艺水：

25度以下。

循环冷却水：

30度以下。

冷冻水：

5度以下。

除尘冷却塔排水：

80～92度。

2.4、电石渣含水率8.0％±

2％（wt％）。

2.5、乙炔纯度

98％以上（正水封出口）。

95％以上（正水封出口，开车期纯度，但不纯物为N2）。

2.6、供水量

除尘冷却塔工艺水补充量：

～10m3/H（C2H2：

2500Nm3/H）。

循环冷却水：

～500m3/H（C2H2：

2.7、氮气供应量

正常供应量：

80m3/H·

套（C2H2：

2500Nm3/H）

置换供应量：

150m3/H·

2.8、氮气管理

a、电石加料斗C2H2浓度管理

C2H2浓度

管理范围

处理

判定

1.0％以下

正常范围

1.0～2.0％

警界范围

1、增加N2封入压力

2、O2分析2％以下安全

b、电石破碎及输送系统O2浓度

电石破碎及输送系统O2浓度3％以下安全。

2.9、工艺控制技术点

指标名称

指标

检测点

检测

方法

检测频率

检测者

原料电石品位

≥280l/kg

电石料仓

化学

分析

1次/天

分析工

氮气纯度

≥99.0％

分配台

2次/天

氮气压力

0.2～0.3mpa

压力

显示

1次/1小时

操作工

发生器压力

4～6kpa

发生器

1次/0.5小时

加料斗N2封压力

＋0.5～1.0Kpa

加料斗

发生器乙炔温度

87～95℃

温度

发生器层板温度

≤150℃

除尘排水温度

80～92℃

喷淋水受槽

测量

1次/4小时

发生水流量分配

45、35、20％

发生水分配台

流量

1次/2小时

发生水流量

按发气量计算

流量计

仪表

喷淋水流量

8～10m3/H·

只

乙炔气温度

45～50℃

脱硫塔进口

乙炔气流量

按电石加料量

脱硫塔出口

乙炔气纯度

≥98×

10-2

乙炔气含硫

---

脱硫水N2OH浓度

5～10％

脱硫水受槽

电石渣含水

8±

2％

渣排出口

电石渣含乙炔

≤2％

电石破碎机电流

按规定范围

电流表

发生器搅拌电流

加料螺旋电流

渣排出机电流

2、产品和原料

2.1产品概述

乙炔俗称电石气，通常由碳化钙（电石）与水作用，发生水解反应制得；

也可用石油馏分高温裂解而制得。

乙炔可用于金属焊接或切割，夜航标志灯等；

大量用作石油化工原料，如：

制造聚氯乙烯、氯丁橡胶、醋酸、醋酸乙烯酯等。

2.2产品及原料的物化性质：

2.2.1产品（乙炔）的物化性质

乙炔在常温常压下是比空气略轻，稍溶于水和有机溶剂的无色气体，工业生产的乙炔气因含有硫、磷等杂质而带有刺激性臭味。

分子式为：

C2H2，分子量为：

26.038，结构式为：

H-CΞC-H，沸点为：

-83.6℃，凝固点为；

-85℃。

由于乙炔分子中的叁键结构的键能很低，致使乙炔气体很活泼，它可以与氢气、氯气、氯化氢、水等进行加成反应，还能在适当条件下发生二聚、三聚和四聚作用。

此外更主要的是还能进行乙烯基化反应。

乙炔易燃易爆，性能上和氢气很相似。

乙炔在高温、加压或某些物质存在时，具有强烈的爆炸能力。

如：

压力为1.5Mpa的气体温度超过550℃即产生爆炸。

乙炔与空气能在很宽的范围内（2.3-81）×

10-2形成爆炸混合物，爆炸迟滞时间只有0.017秒，乙炔极易与氯气反应生成氯乙炔引起爆炸，爆炸产物为氯化氢和碳。

乙炔与铜、银、汞极易生成相应的乙炔铜（CuCΞCCu）、乙炔银（AgCΞCAg）、乙炔汞（HgCΞCHg）金属化合物，在干态下受到微小震动即可自行爆炸。

乙炔气中混入一定比例的水蒸气、氮气或二氧化碳都能使其爆炸危险性减小，例如：

乙炔：

水蒸气＝1.15：

1（接近发生器内生成的湿乙炔气）通常无爆炸危险，也就是说，乙炔气在一定纯度下、操作压力、温度越高，越容易引起爆炸。

2.2.2原料的物化性质：

2.2.2.1电石的物化性质：

纯净的碳化钙几乎是无色透明的结晶体，其分子式为：

CaC2，分子量为：

64.10。

通常说的电石是指工业碳化钙，按其纯度不同有灰色、棕色、黄色、黑色之分，暴露在空气中吸收水分后即失去光泽，变成灰白色粉末，品质降低，最终变质失效。

纯净碳化钙密度为2.22g/cm3（纯度80×

10-2的碳化钙密度为2.324g/cm3），熔点2300℃（纯度80×

10-2的碳化钙熔点为2000℃），堆积密度：

粒度<

80mm为1.1-1.3t/m3，碳化钙不溶于所有有机溶剂。

碳化钙的化学性质活泼，能与许多气体、液体在适当的温度下发生化学反应。

与水反应生成乙炔和氢氧化钙，并放出热量（生成热：

△H298=14.1±

2千卡/克分子）。

含杂质磷化钙过多的碳化钙遇水产生磷化氢，极易爆炸。

2.2.2.2氢氧化钠的物化性质：

氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠，分子式为：

NaOH，分子量为：

40，是一种强碱，具有较强的腐蚀性，和酸性物质发生中和反应。

其水溶液俗名液碱，为无色透明液体，是一种重要的基本化工原料。

2.3产品及原料的质量指标：

2.3.1产品（乙炔）的质量指标：

乙炔纯度：

2.3.2原料的质量指标：

项目

指标

优等品

一等品

合格品

发生量（20℃，

1013kpa），（1/kg）

粒度

80-200

305

285

255

50-80

315

5-60

300

280

250

5-50

2.3.2.2氢化氧钠的质量指标：

溶液浓度：

≥30×

2.4生产工艺原理：

电石加入发生器后和水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＋6H2O→3Ca（OH）2＋2NH3↑

Ca3P2+6H2O→3Ca（OH）2＋2PH3↑

Ca2Si+4H2O→2Ca（OH）2＋SiH4↑

Ca3As2+6H2O→3Ca（OH）2＋2AsH3↑

因此在发生器内产生的粗乙炔气中，含有上述副反应产生的磷化氢、硫化氢、氨等杂质气体；

由于电石水解生成大量氢氧化钙，形成碱性介质，使生成的磷化氢、硫化氢水解反应不完全，且由于硫化氢在水中溶解度大于磷化氢，因此粗乙炔中含有较多的硫化氢及较少的磷化氢，磷化氢还能以P2H4的形式存在，它们在空气中会自燃。

2P2H4＋7O2→2P2O5＋4H2O

2PH3＋4O2→P2O5＋3H2O

85℃反应温度下，由于水的大量汽化，粗乙炔气中夹带大量的水蒸气，一般水蒸气：

乙炔达1：

1.15

9.关于安全的资料

9.1乙炔工厂安全作业规定

9.1.1乙炔危险物性，氮气所在的地方及其他

a、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。

b、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。

c、氮气

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。

d、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。

9.2关于安全的事项

9.2.1在系统运行时，要加强电石破碎、输送、加料系统空间乙炔含量的分析监管，在确保安全的前提下，保持系统N2封微正压即可，系统中C2H2含量达到1.5%时应及时排气置换以确保系统安全运行。

9.2.2对不同介质间安装的三阀结构应按规定及时开关，杜绝串气而造成事故。

9．2．3对于没有投入运行的设备要采用水封隔断、物理隔断的方式及时和生产装置断开，防止系统乙炔的积聚、生成、和串气而造成事故。

9.2．4对于停止运行的设备，操作人员更应对其加强监管，对于N2保护、系统隔绝、压力控制实行指标量化管理。

并加强分析和监控。

9．2．5关于检修动火：

严格按照工厂检修动火作业规定执行，确保动火设备和系统有可靠隔绝；

动火设备经过清洗、置换分析合格；

严格焊机地线搭接规定，严禁将地线搭接至系统管线或非动火设备上；

做好防止火花飞溅措施和动火现场气体分析和通风。

防止因动火检修而发生爆炸事故。

9.2.6关于入罐作业和设备检修：

严格按照工厂容器、设备内作业安全规定执行：

确保入罐或检修设备和系统有可靠的隔绝；

检修设备按程序经过清洗、置换、通风；

人孔和通风系统开启；

动力电源确保断开；

照明设备符合设备内作业的安全要求。

防止机械、化学事故的发生。

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。

9.3乙炔的特性

a、物理特性

乙炔

氨

一氧化碳

氯乙烯

醋酸乙烯

润滑油

丙烷

燃点℃

～17.8

气体

气体<

—17.8

～7.8

14.9～232

起火点℃

334.8

651.2

————

427

260～371

466.6

暴发界限

Vol％

～2.3～72.3

16～25

12.5～74

4～22

2.6～13.4

2.2～9.5

（空气＝1）

蒸汽密度

0.9

0.58

0.976

2.15

2.97

1.56

沸点℃

～83.9

～38.3

～192.2

～13.9

71.6

360

～42.8

比重

0.97

1.06

<

1

b、化学特性

乙炔是拥有三键结构的不饱和碳化氢，具有丰富的化学反应性，很容易引起和氢，卤，卤化氢，及其他化学元素的附加反应或聚合。

因此，又成为醋酸，丙酮，合成树脂的原料。

并且，通过和金属或金属化合物反应而生成金属乙炔化物。

和铜盐的氨溶液生成乙炔铜（CuCΞCCu），和银盐氨生成乙炔银（AgCΞCAg）的沉淀，这两者都在干燥状态下容易引发爆炸。

c、乙炔的爆炸性和易燃性

（1）乙炔很容易反应，和空气或氧气混合的话大范围（2.3～81.0％）形成爆发性混合乙炔，有爆炸的危险性。

（2）空气中的燃点比较低，大概为330度。

（3）在压力下处于极不稳定状态，1kg/cm2（表压）以上，会因为火花，加热，摩擦等诱因而导致爆炸性的自我分解。

只是，熔解于丙酮的是稳定的。

（4）乙炔输送最大流速：

压力0.0068～0.147mpa时，应不超过8m/s；

压力为0.147～2.45mpa时，应不超过4m/s。

9.4对乙炔人身的影响

1、纯净的乙炔没有毒性。

只是单纯的窒息性物质。

所以，浓度高时会有因为氧气不足而窒息的危险。

2、急性作用的情况，20％以上的乙炔存在于呼吸的空气中的话，可利用的氧气减少，会产生呼吸困难或轻度头疼，40％以上的话会导致虚脱。

没有局部作用。

3、慢性作用的情况，体内持续慢性氧气不足的话会导致慢性内窒息状态。

4、乙炔中如果有很多不纯物质的话（特别是磷化氢、硫化氢等），会加速中毒现象或某些病状的发生。

9.5卫生上的预防及急救措施

在使用乙炔时要特别注意换气，任何时候都要保证乙炔浓度在2.3％（Vol）以下。

这是防止爆炸所必需的，只要严守这一点就不会危害到健康。

在进入有高浓度乙炔的密闭区时，要采取以下措施，佩戴相应装备。

1、佩戴软面具，强制送风机，自我保护式呼吸工具等装备

2、出现中毒现象时，转移到洁净的空气中，吸入氧气并且进行人工呼吸，同时要立即就医。