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改进型湿法乙炔工艺探索和实践

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摘 要:随着我国经济的快速发展,基于社会生产发展的需求,聚氯乙烯被广泛的应用在国民经济发展中的各行各业,聚氯乙烯的生产工艺主要有两种:电石法、乙烯法,但是由于我国自然资源的储存及分布条件的制约,乙烯法生产工艺在我国应用的比较少,电石法生产工艺基于我国丰富的煤炭资源储备被广泛应用。聚氯乙烯行业市场竞争日益激烈,要求企业不断改进生产工艺,有效的提高聚氯乙烯的生产水平,本文主要对湿法乙炔在传统生产工艺的基础上进行改进后产生的优势效果进行了分析,为相关化工企业的湿法乙炔工艺改进提供一定的借鉴。

关键词:湿法乙炔;改进;优化;电石渣浆

改进型湿法乙炔工艺在聚氯乙烯的生产各个环节中都能有效的避免传统湿法易乙炔工艺的负面影响,有效的提高了聚氯乙烯生产工艺水平,极大的改善了聚氯乙烯的生产环境,大大降低了对环境的污染,显著的提高了企业的市场竞争力。

1、电石破碎环节生产工艺的优化

在传统电石破碎环节中,生产工艺较为落后,严重导致了工作效率低下、材料大量浪费,在改进后的湿法乙炔生产工艺后,采用自动化的破碎作业以及在输送环节中采用密闭输送的加料方式,在一级电石的破碎入口处安装除尘设备使其能够收集电石粉尘,可以有效的降低在电石破碎工程中电石的流失以及减少粉尘带来的环境破坏。密闭输送加料方式的工作流程为:经过一级破碎机后的电石通过密闭式链板机传送到二级破碎机里面,经过二级破碎后的合格电石通过密闭输送设备传送到成品电石料仓库中,然后再通过密闭输送设备将其输送到乙炔发生装置中,在整个电石破碎及其输送过程中进行全过程的充氮保护。[1]

2、发生器电石加料过程中的技术改进

第一,在电石成品料仓、加料漏斗以及下储斗中都设置了计量系统,从而可以根据电石成品料仓有效的控制电石破碎的过程,根据储斗的质量实现自动控制输送设备可以启停操作的目的,实现电石加料过程的自动化、科学化。第二,在整个加料过程中,加料漏斗与发生器中储斗设置中的氮气置换、保压程序等,在其加料过程中,可以实现交替自动置换、保压以及可以自动识别置换保压效果,从而对加料漏斗以及上储斗实现有效的置换及系统、严格的气密性检查,可以有效的提高电石加料过程中的安全性能;在加料过程中,低压乙炔液封灌可以回收在加料过程中上储斗置换出来的乙炔气体,从而可以有效的降低加料的排空流失,经过统计发现生产1t的聚氯乙烯至少可以减少约1.5kg电石消耗。第三,在下储斗到下料槽设置一个变频振荡器,在生产过程中依据下储斗内电石质量的变化趋势,计算出下料速度,相关控制人员就可以通过对下料梭曹震荡变频开度控制电石加料量,实现发生器中电石下料速度的平稳,可以使发生器产生的生产负荷在合理的控制范围内。

3、电石发生反映控制技术的优化

第一,发生器液位的波动值应该控制在一个小的范围之内,确保电石梭槽下料管液封于发生器反应液下面100―200mm,使下料管能够全部没入水面,可以防治乙炔气体上窜而发生危险,也可以避免粉尘进入后续设备或者管道中,使管道、设备因阻塞而不能使用。第二,发生器内电石渣浆排除方式为靠液位调节阀控制排放,这种排放方式可以有效的提高电石渣浆的浓度,从而减少其溶解乙炔气体流失,同时也解决了压滤工序负荷增大的问题。第三,电石渣浆通过压滤而分离出来的上清液全部第二次使用,将其全部返回发生器中,通过发生器下料梭槽电石加入量和发生器内的反映温度实现其自动调节控制。第四,在发生器排渣口上设置两个自动排渣阀,依据电石反映情况设置排渣阀的启停周期,在运行期间开启上排渣阀,待到程序设计排渣时,关闭上排渣阀,打开下排渣阀,延时关闭下排渣阀,最后打开上排渣阀,重复这样的操作,就可以实现自动定时的排渣,实现排渣的自动化。第五,依据电石下料量设置一个合适的反应温度,自动配比反映水量,可以将电石渣浆含固质量分数提高一个百分比,从而减少电石渣浆中溶解乙炔的流失,有效的降低电石渣浆的压滤费用。

4、电石渣浆溶解乙炔回收利用技术的改进

改进后的电石渣浆溶解乙炔回收利用技术主要是利用乙炔在不同压力和温度下,在水溶液中饱和蒸汽分压相差较大的物理性质,对电石渣浆抽真空脱吸,从而可以回收乙炔气体。将从发生器排除来的电石渣浆在气提设备中抽真空减压,使电石渣浆在沸腾状态时能够实现瞬时闪蒸,脱吸溶解和夹带的乙炔。

通过先关数据统计得出一般湿式发生器排出的渣浆中乙炔的质量浓度在每千克300mg―400mg之间,如果按照每千克300mg,乙炔回收率百分之95计算,生产1t聚氯乙烯产生的电石渣浆为10.2t,那么1t聚氯乙烯可以回收的乙炔量为2.907kg,这样可以使生产1t聚氯乙烯至少减少消耗电石8.78kg,可以产生直接的经济效益,提高企业竞争力。

5、粗乙炔气体精致技术优化

在聚氯乙烯行业中,废水外排是一项处理难题,在改进型湿法乙炔工艺生产中,浓硫酸清洁工艺可以有效的解决这一难题,生产1t的聚氯乙烯大约消耗质量分数为百分之九十八的浓硫酸20kg,产生质量分数为百分之八十的废硫酸24.5kg,采用浓硫酸清洁工艺的乙炔发生系统处于欠水状态,没有污水的外排。采用浓硫酸清洁工以后产生的废硫酸可以出售给磷肥生产企业,让其成为磷肥的生产的原料。在次氯酸钠清洁工艺中使用的次氯酸钠价格400元/t,浓硫酸的价格为600元/t,那么生产1t的聚氯乙烯可以节约成本19元。

6、结语

通过对湿法乙炔电石破碎、输送、电石反映、电石加料,电石渣浆乙炔回收等环节的改进、优化、创新,可以实现湿法乙炔工艺的自动化,实现无人看守的目标,可以有效的降低电石消耗,降低企业的生产成本,极大的保护了装置、设备的正常使用及其使用寿命,同时也可以解决其对环境的污染、破坏问题,改进型湿法乙炔工艺在我国是值得广泛推广应用的。

参考文献

[1]刘静.湿法乙炔剖析及优化[J].聚氯乙烯.2012(8)