北京某公司干法乙炔工艺发展历程

干法乙炔工艺发展历程北京瑞思达化工设备有限公司李耀文2010.11.21干法乙炔工艺发展历程回顾

干法乙炔工艺从2004立项、2006年投产至今，每项工程都有所改进，通过不断发现问题和解决问题，通过大家的共同努力，该工艺在不断完善。回顾这段历程有助于大家对干法乙炔工艺有一个比较全面的认识。1.北京瑞思达化工设备有限公司简介

公司成立于2000年5月，瑞思达（RESTART）寓意为：每天都是新起点、满怀激情地锐意进取、开拓创新、永不止步！

公司成就：开发出24万吨大型PVC旋风干燥装置、24万吨大型汽提装置、2500标方干法乙炔生产装置、用于火箭燃料加注系统的高压电磁阀等朝气蓬勃、满怀激情的研发团队24万吨大大型旋旋风干干燥1.2公司荣荣誉在干法法乙炔炔工艺艺及装装备方方面获获得多多项专专利干法乙乙炔生生产装装置通通过省省级鉴鉴定荣获2008年中国国石化化协会会科技技进步步一等等奖荣誉证证书奖杯荣誉证证书荣誉证证书荣誉证证书荣誉证证书专利证证书2.干法乙乙炔工工艺开开发背背景PVC需求迅迅速增增长石油供供应短短缺电石法法PVC增长迅迅速电石渣渣浆污污染严严重，，电石石渣难难以利利用国家节节能减减排的的需求求3.干法乙乙炔工工艺基基础研研究反应机理反应温度反应时间反应安全3.1温度控制机机理初始反应阶阶段反应热热使反应物物温度升高高；当温度升高高到水开始始汽化时，，高能的水水分子需要要多次碰撞撞电石颗粒粒才有一次次反应机会会，而只要要碰到水滴滴，能量立立即被吸收收。换言之之，只要有有充分的液液态水，水水的相变吸吸热速度总总是高于电电石水解反反应的放热热速度。因因而水的饱饱和蒸汽压压就决定了了反应温度度；布料、喷水水、搅拌均均匀是控制制局部温度度均匀的必必要手段；；3.2反应时间3.3反应温度3.4反应的极限限温度3.5反应安全在完成对干干法乙炔工工艺及设备备的基础研研究后，北北京瑞思达达公司召集集行业专家家共同研讨讨该工艺，，凝聚集体体智慧，以以期在实践践过程中少少走弯路。。4.干法乙炔研研讨会2004年4月19日~20日，北京瑞瑞思达公司司在香山饭饭店召开干干法乙炔工工艺研讨会会。18家PVC生产厂的20几位专家参参加了此次次会议。与与会专家在在听取瑞思思达公司汇汇报后，提提出了许多多宝贵的意意见与建议议，为该工工艺的完善善与发展提提供了支持持与鼓励。。与会专家合合影干法乙炔研研讨会5.第一次工业业化尝试2004年10月，北京瑞瑞思达公司司与乐山永永祥树脂有有限公司签签订合作协协议，决定定共同开发发干法乙炔炔新工艺。。装置于2005年5月运抵永祥祥公司，通通过双方共共同努力，，装置于2005年10月安装调试试完毕，并并完成了假假物料试车车。永祥公公司为推动动干法乙炔炔工艺进步步作出了重重要贡献。。6.第一次工业业化生产2006年4月，北京瑞瑞思达公司司与山东新新龙电化聚聚氯乙烯有有限公司签签订合作协协议，共同同推进干法法乙炔工艺艺工业化生生产进程。。从2006年7月开始安装装，同年10月投产、12月31日完成验收收，再通过过两年多的的不懈努力力使干法乙乙炔工艺不不断完善，，新龙集团团对于干法法乙炔技术术进步所作作出卓越贡贡献几乎怎怎么强调都都不过分。。6.12006版工艺流程程（发生单单元）6.22006版工艺流程程（破碎单单元）6.3干法乙炔的的工艺指标标电石的粒径径<5mm电石的水解解率>99%电石灰水分分<8%6.4干法乙炔的的工艺特点点电石灰含水水分低,便于利用节水，节电电收率高安全6.5干法与湿法法工艺收率率比较1.湿法工艺在在进料排空空置换、渣渣浆溶解、、电石渣吸吸附和未完完全水解等等几个方面面的损失量量统计2.干法乙炔工工艺的排渣渣损失量和和未完全水水解的损失失量统计6.5.1.1湿法溢流溶解损损失乙炔脱析装装置能在湿湿法电石渣渣浆中回收收15kg/t(PVC)6.5.1.2湿法排空损损失L1：电电石排空空流失kg电石/TpvcB：查查定期期加电石数数3斗τ：查查定期时时间1hV：储储斗体体积4.1m3P：储储斗内内压力0.088823MPaT：储储斗内内温度27℃℃C：储储斗排排空前乙炔炔含量20%300：标准准电石发气气量W0：查查定期pvc每小时平均均产量6T6.5.1.3湿法排渣损失L3：排渣渣损失kg电石/TpvcS：排排渣沟面面积40m2H：计计时时间间内渣浆槽槽液面增长长高度0.5τ：排排渣时间0.5hγ：渣渣液重度1.032P：发发生器压压力0.088823MPaα：70℃下乙炔溶解解度0.699l/kgC：渣渣液中干渣渣含量13.32%300：标准电电石发气量量W0：查定定期pvc每小时平均均产量6T6.5.2干法乙炔工工艺中的损损失●根据链条机机内乙炔气气浓度和通通入的氮气气量，根据据公式7.18%=x/(25+x)可以计算每每小时流失失的乙炔气气=1.795/0.9282=1.934m³³,折算为为吨pvc流失标准准电石=1.074kg.●一吨电石一一般能生成成含水5%的电石灰1.22吨，按每吨吨电石灰含含生电石0.0661%计算，干法法发生器每每小时加电电石8吨（发气量量289l/kg），每小时时流失电石石6.45kg，折算为吨吨pvc流失标准电电石=1.036kg.干法乙炔通通过排灰和和生电石夹夹带的流失失电石数量量如下6.5.3干、湿工艺艺比较分析析干法装置上上述环节吨吨pvc共流失电石石2.1kg.湿法乙炔每每吨PVC共流失电石石24kg干法乙炔较较湿法乙炔炔每吨pvc节约电石21.9kg.6.5.4电石灰节能能可直接供水水泥工序使使用湿法乙炔生生产的电石石渣浆经压压滤后含水水分仍在35%以上，不能能直接供水水泥使用需消耗大量量的煤炭资资源6.62006版工艺流程程的意义开创性地奠奠定了干法法乙炔工艺艺发展的基基础节约了用水水量，减少少了污水处处理费用减少生产过过程中的乙乙炔损失，，提高了收收率。开拓电石渣渣利用的新新途径7.2007版改进措施施设备改进：：1.水泥行业要要求电石渣渣含水量低低于3%；2.PVC行业要求干干法乙炔适适应各种电电石品质；；两者都要求求发生器能能够提供更更长的反应应时间，即即从原来的的30分钟增加到到120分钟；要求求排渣机适适应范围从从原来的含含水量5~20%调整到0~10%。安全措施改改进将氮气保护护由定性改改进为定量量；7.12007版发生器内内部结构4.在发生生器内部，，从上到下下湿度逐渐渐降低，中中下部更容容易扬尘，将气相出出口改到顶顶部，是减减少电石渣渣夹带的有有效措施1.发生器器产量受限限于气相电电石渣夹带带，而不是单单层反应能能力，因而而将反应层层数有两层层改为一层层;最大瞬时处处理量为12t/h,额定处理量量取决于期期望的检修修周期和能能容忍的气气相夹带量量；2.采用可在线线清理的喷喷嘴，有效效延长发生生器连续使使用周期，，检修周期期3个月；3.内部结构的的改进，能能在8t/h加料量时反反应时间增增加到120分钟；适应应各种品质质的电石；；配合新的的排渣机，，电石渣含含水量在0~10%可调；含水水量精度可可控制在正正负1%；7.2等压料封排排渣机的局局限性P=P0e(kl/D)等压料封一一般用于含含水量5%以上的电石石渣输送7.3干法乙炔工工艺安全保保障辅助单元充充氮气正压压操作是系系统安全的的必要条件件干法乙炔生生产工艺中中的安全问问题贯穿于于生产过程程中的每一一个单元。。充氮气正正压操作是是系统安全全的必要条条件之一。。破碎工料料单元和电电石渣输送送单元均设设置氮气恒恒压控制装装置，工作作条件：粗料仓底部部至发生器器进料口压压力：150Pa~240Pa发生器排渣渣机至电石石渣仓的压压力：150Pa~240Pa报警压力：：当系统压压力小于100Pa时，自动报报警破碎机、筛筛分机（不不使用振动动筛）、输输送机气气密压力：：20kPa系统安装气气密要求：：20kPa运行过程维维持正压的的最大氮气气流量：10~15M3/h系统加装可可燃气在线线检测报警警仪系统加装氧氧气在线检检测报警仪仪7.42007版改进对生生产水泥的的意义(电石渣含水水量低于3%)1.电石渣无需需干燥，直直接用作干干法水泥原原料；2.缩短水泥生生产流程，，节约场地地及设备，，节约能耗耗。7.4.1用电石灰生生产水泥，，当含水量量超过3%时，需要干燥燥，其流程如如下7.4.2电石灰干燥设设备图（以配配套40万吨PVC为例）8.干法乙炔用于于PVA粗乙炔中乙烯烯基乙炔含量量较湿法高，，影响PVA生产。采用浓硫酸有有效去除有害害杂质8.1.干法法乙炔对VAc活性度有有直接的影响响“50kt/aPVA生产线及配套套工程”中的的干法工艺装装置于2008年8月建成，化工工投料试车流流程一次打打通。但在试试车过程中发发现，干法乙乙炔对VAc质量有直接的的影响，VAc活性度指标上上升幅度很大大，没法控制制，而一旦停停用干法乙炔炔，VAc活性度即恢复复正常。8.2.H2S、PH3处理合格后对对VAc活性性度的影响依依然没法消消除针对干法乙炔炔中H2S含量较高（0.02～0.04%，约为湿法的的5～10倍）且波动较较大的情况，，在合成工段段增设了乙炔炔预洗系统，，包括一个碱碱洗塔，一个个废次氯酸钠钠预洗塔。预预洗系统今年年3月1日投用后，干法法乙炔中的H2S、PH3能得到控制，，但干法乙炔炔对VAc活性度的影响响，只是程度度减轻，并没没有消除。8.3.干干法乙炔中的的高级炔烃影影响VAc活活性度经与高校合作作研究得出：：干法乙炔相相对于湿法乙乙炔含有较多多的乙烯基乙乙炔、二乙烯烯基乙炔、乙乙烯基硫醚等等高级炔烃，，这类炔烃对对VAc活性度影响很很大，且影响响到VAc的聚合，但现现有的预洗+次氯酸钠清净净工艺不能去去除此类炔烃烃。8.4干法乙炔成分分干法电石气中中有14个成分被检测测到：乙炔C2H2(与N2,O2和CO2同一R.T.)；乙炔基乙烯(CHCCHCH2)；乙醛(CH3CHO)；烯丁醇(CH2=CHCH2CH2OH)；氯乙烯(ClCHCH2)；丙酮(CH3COCH3)，还有一并列列成分(75)；二乙烯基乙炔炔(CH2=CHCCCH=CH2)；甲基烯丁基酮酮(CH3COCH2CH2CH=CH2)；二乙炔基乙烷烷(CHCCH2CH2CCH)；苯(C6H6)；1,3-庚二烯(CH2=CHCH=CHCH2CH2CH3)；丁二烯基乙炔炔(78)；丁[3]烯硫醛(CH2=CHCH2CHS)；？(96,88).8.5干法电石气的的气相FID定量结果8.6湿法乙炔成分分湿法电石气中中有8个成分被检测测到：乙炔C2H2(信号26；与N2,O2和CO2同一R.T.)；乙炔基乙烯CHCCHCH2；乙醛CH3CHO；戊醛CH3(CH2)4CHO；丁[2]炔硫醇；丁[3]炔硫醇；二乙炔基乙烷烷和丁二烯基基乙炔CHCCH2CH2CCH和CHCCH=CHCH=CH2；丁[3]烯硫醛CH2=CHCH2CHS.8.7湿法电石气的的气相FID定量结果8.8干法乙炔浓硫硫酸清净后结结果Peak#Ret.TimeAreaArea%11.576576906999.999023.3289680.000233.9868590.000244.1265160.000154.2669710.000264.51620160.0004Total576960290.0000硫酸清洗电石石气气相定量量结果