电石法制乙炔装置散排乙炔回收利用

电石法制乙炔装置散排乙炔回收利用

李成鹏

新疆圣雄氯碱有限公司，新疆吐鲁番市 838000

摘要：乙炔是一种工业应用价值颇高的易燃气体，随着工业领域持续繁荣发展，工业生产中的乙炔需求量大幅提高，乙炔企业亟需通过生产技术工艺改进与生产装置优化等措施，促进企业节能增效，保证企业长期持续发展，电石法乙炔生产工艺在乙炔企业应用率相对较高，但是该工艺存在一定的乙炔气流失浪费问题，而且乙炔气流失也会导致环境污染等多种不良后果，很有必要对流失乙炔气进行有效回收，所以本文以电石法制乙炔装置散排乙炔回收利用为论题展开分析。

关键词：电石法制乙炔装置；散排乙炔；回收利用

引言

在各个方面共同努力下，近年来我国科学技术发展卓有成效，也随之带动了工业生产技术的发展和进步，乙炔在诸多工业生产活动中发挥着重要作用，由于我国电石法乙炔生产技术工艺相对比较成熟，因此电石法制乙炔装置在乙炔企业的应用极为广泛，但是经过实践发现，该工艺装置运行过程中，会在多种原因影响下出现散排乙炔气流失情况，从多个角度入手，探索电石法制乙炔工艺优化改进措施，不仅可以促进乙炔原料高效利用，也有利于乙炔企业长远发展。

1电石法制乙炔工序中的乙炔回用技术原理

采用电石法聚氯乙烯工艺，这个过程中电石颗粒和水会发生反应，就会有原料乙炔气生成，不过因为存在大颗粒电石反应不彻底、溶解乙炔气、浆液过饱或者是电石渣夹带原因，导致从发生器随着电石渣浆流出了大概0.7%-1.5%的乙炔气。大部分氯碱企业在早期的时候处理乙炔气的时候都是通过电石渣浆外排压滤的方式，通过采用该种方式其中的乙炔气会流失挥发。该种方式一方面降低了原料电石利用率，另一方面企业生产成本随之增加，对于周边环境也造成了污染。为了更好地解决上述这些问题可以采取乙炔回收技术，当压力降低且温度升高的时候乙炔溶解度就会减小，可以借助真空闪蒸工艺，把从发生其中流出的电石渣浆通过密闭管道输送到脱吸塔，脱吸塔中有负压、高温条件，可以将浆料和乙炔气闪蒸分离开，然后需要进行冷却脱水处理，之后就可以达到乙炔气回收利用的目的了。

2工艺应用

新汶矿业盐化公司根据自身企业具体情况，引入和使用了乙炔回收技术，将一套乙炔回收装置安装在原电石渣浆压滤处理装置前，其具有着10万t/aPVC的处理规模。公司相关技术人员对其进行了反复的调试整改，终于在2017年初该套装置能够开展稳定且安全运行了。

3工艺改进措施

3.1装置稳定运行的控制措施

电石渣浆是一种三相非均质流体，其是有固体颗粒或者是粉末将乙炔气体裹挟起来，然后其是混合在水中的。因此在进行分离和输送的时候，要求采用的设备必须有比较高的平稳性和密闭性，这对整套装置稳定运行起着非常重要的作用。在电石原料中因为存在着没有完全反应的硅铁颗粒和碳粒，其会对浆料输送泵进口、浆料过滤器、管道弯头等造成影响，使其出现堵料问题，这就会影响到装置的运行，严重的话可能出现停车。为了将这个问题解决掉，就得保证在不破坏保障装置密闭性的基础上，将大粒物质高效的分离出来，新汶矿业盐化公司通过以下几项对策来有效解决问题：

（1）在渣浆缓冲罐中安装过滤板，安装要求是自顶部向底部对角切面安装，确保有10-15毫米的过滤孔径。从渣浆从发生器流出来后从缓冲罐顶部进料，然后其会沿着过滤板向底部流去，这样一来就能将大颗粒物质过滤出来，其会在过滤板一侧堆积集中起来。另外还要在缓冲罐底部设置好排渣口，然后间隔3-4个小时就要将排渣阀启动一次，这样就能够有效排出。另外，还要将高压冲洗水管妥善安置在排渣阀进口位置，通过压滤上清液加压对排渣管道进行有效冲洗，将大颗粒杂质等高效地排除，然后会通过压滤进行有效处理。

（2）在渣浆输送泵入口位置将漏斗式过滤网设置好，然后其会对颗粒进行再次筛分，通过该项措施那些粒径在10毫米以上的少量颗粒会在漏斗底部积聚，然后每个12-16小时就得需要切换备用泵，将排渣阀开启一次，已达到排渣的目的。

（3）将过滤装置安装在真空脱吸塔之前，其能够起到第三层过滤保护的作用，能够有效防止脱吸塔喷头堵塞。然后结合试运行情况，没过半年对装置进行一次清理，这项措施可以对脱吸塔稳定运行提供保障。

3.2渣浆缓冲罐液位稳定控制措施

在装置建设前期，脱吸塔前进料阀和渣浆缓冲罐液位等必须得联锁，当液位降低时，进料阀会关小；当液位升高时，进料阀会开大。当实施试运行时，因为这项控制措施有比较长的调节周期，其可能会导致缓冲罐液位有比较大的波动幅度，可能会出现发生器溢流不稳定问题。通过对其进行详细分析，当缓冲罐液位升高时，罐内压力就会慢慢的增加，我们观察到液位在70%以上时，罐内压力能够抵达30kPa，此时压力比乙炔发生器内压力要高的多，这就容易导致出现渣浆滞留问题。另外，随着发生器内压力的升高还会带来一系列的安全隐患。对此我们通过实施以下对策来妥善应对。

（1）增加导气管平衡压力

为了将乙炔缓冲罐和渣浆缓冲罐连接起来，需要增设一根气相平衡管道。因为回收乙炔缓冲罐需要和乙炔气柜总管连通起来，这样可以间接借助气柜和乙炔发生器内压力保持平衡。不过有一点要引起注意，那就是缓冲罐顶部严禁采用水平轴向铺设或者是90°弯头连接，防止管道中进入渣浆飞沫，弯头处容易出现聚集堵塞情况，这对导气效率会造成不良影响。

（2）对乙炔发生进料操作进行规范，有效缩短进料间隔时长

乙炔发生工艺需要实施间断加料操作，每间隔2小时就会实施一次向反应器加电石操作，当加料初期的时候会有比较剧烈的反应发生，发生器内的液位和压力都会升高，渣浆溢流量会在短时间内迅速增加，这就会造成缓冲罐液位上升。必须得结合具体的工艺运行条件，对多台发生器具体的加料时间进行精准控制，加料时必须得遵循顺序和时间要求，做到规范操作。

4技术应用效果

4.1工艺流程优化

由于电石渣浆和氯酸钠废水分别属于不同物料，具体的运行中，通过对次氯酸钠废水进行处理脱出的乙炔中还是留存有一些酸性气体，这就极易造成后续工序中使用到的管道和设备等出现一定程度的酸性腐蚀，通常情况下碳钢材质不耐受，必须得通过实施回收乙炔气洗涤措施之后才可以进入后续的设备中。不过电石渣浆中有比较丰富的氢氧化钙，其是归属于碱性物料的，所以通过电石渣浆脱出的乙炔气中还是留存有些许的碱性水汽，这对于碳钢材质来说还是非常的耐用的。通过合并工艺，并对其进行优化之后，这样一来次氯酸钠废水脱出的乙炔气酸性就得以中和了，这对于后续设备使用寿命的延长和设备维护来说非常有利，所以要采用碳钢材质的管道或者是设备，这样能够节省投资。

4.2系统安全性能提升

将pH在线检测及调节系统增设之后，对停电联锁停车系统以及乙炔含氧超标联锁停车系统来说进行了优化和完善，确保工艺操作具有较高的安全性。这样一来装置就能够安全、平稳的运行了，另外发生紧急事故的时候可以实现自动安全停车。

结束语：上文首先分析梳理了电石法制乙炔工艺乙炔气流失造成的原料利用率低、环境污染等各种不良后果，从而有效衬托出通过电石法制乙炔工艺优化改进，实现散排乙炔回收利用的必要性和重要意义，然后立足于装置运行及渣浆缓冲罐液位等方面，探讨了电石法制乙炔技术工艺装置改进措施，旨在为乙炔企业提供参考资料，以便推动乙炔生产节能绿色发渣。

参考文献

[1]苏巍,杨春燕,蔡浪,等.电石渣浆中乙炔气回用过程中常见的问题与解决措施[C]//2018.

[2]马敬,张文静.聚氯乙烯系统中乙炔回收利用技术研究[J].科研,2016,000(007):00002-00002.