PVC生产电石降耗的原因分析及控制措施

PVC生产电石降耗的原因分析及控制措施

王世刚刘凯

（新疆圣雄氯碱有限公司，新疆 吐鲁番 838000）

摘要：PVC生产过程中电石成本占了PVC生产成本的70%，电石单耗的高低对生产成本影响较大。本文系统的、全面的对PVC生产各环节电石损失进行了原因分析，并针对原因分析制定了有效的控制措施，可有效降低电石单耗，大幅提升企业利润，有利于化工企业高质量低碳绿色发展。

关键词：电石单耗；原因分析；控制措施；

Cause analysis and control measures of calcium carbide consumption reduction in PVC production

Wang Shigang  Liu Kai

(Xinjiang Mahatma chlor-alkali Co., Ltd., Xinjiang Turpan 838000)

Abstract: In the process of PVC production, calcium carbide cost accounts for 70% of PVC production cost. The unit consumption of calcium carbide has a great impact on the production cost. This paper systematically and comprehensively analyzes the causes of calcium carbide loss in all links of PVC production, and formulates effective control measures according to the cause analysis, which can effectively reduce the unit consumption of calcium carbide, greatly improve the enterprise profit, and is conducive to the high-quality, low-carbon and green development of chemical enterprises.

Keywords: Unit consumption of calcium carbide; Cause analysis; Control measures;

1现状分析

中国PVC生产工艺70%为湿法电石生产，即电石与水发生水解反应生产乙炔气，乙炔气经过升压机加压、清净除杂（除去少量磷化氢、硫化氢气体）后与氯化氢混合经过深度冷却除水后在触媒的催化作用下合成反应生成粗氯乙烯气体，粗氯乙烯气体经过净化除杂后，通过压缩机加压冷却后生产液态氯乙烯单体，氯乙烯单体经过低沸塔、高沸塔除去氯乙烯单体中低沸物和高沸物后生产精制氯乙烯单体，精制氯乙烯单体在聚合釜中发生聚合反应后，生产PVC粉末。

在PVC生产过程中电石成本占了PVC生产成本的70%，按照矛盾原理，首要任务是解决主要矛盾和矛盾的主要方面电石单耗问题。降低电石单耗可有效降低PVC生产成本，大幅提升企业利润，有利于化工企业高质量低碳绿色发展。

2电石损失的主要环节

从电石进入企业后，入出库到以原料投入生产至聚氯乙烯成品包装为止，各个环节直接

或折算均有电石损失。

2.1电石库损耗

电石库损坏主要体现在电石破碎损耗、电石风化损耗、含铁损耗、输送损耗、电石料仓损耗等方面。

电石破碎损耗主要问题为电石中灰分含量大、电石破碎粒度小灰量大。

电石风化损耗主要问题为电石未及时破碎，电石存放时间长，风化增加。

含铁和杂质损耗主要问题为电石中矽铁和杂质含量大，造成电石有效成分碳化硅含量低。

输送损耗主要问题为电石输送过程中有部分电石散落的地面上风化和输送过程中扬灰落至地面或被除尘器抽走造成电石灰发气量降低。

电石料仓损耗主要问题为电石筒仓电石库存量大，电石停留时间长，使得电石风化量增加，另外电石筒仓未进行氮气正压保护，使得空气进入电石筒仓，造成电石风化量增加。

2.2乙炔发生损耗

乙炔发生损耗主要体现在发生器排渣、溢流损耗、发生器上贮斗排气损耗、发生器检修置换损耗等方面。

发生器排渣损耗主要问题为发生器排渣频次大、排渣量大、发生器控制温度低乙炔气溶解度大，造成乙炔气损失多。

发生器溢流损耗主要问题为发生器温度控制低乙炔气溶解损失大、发生器溢流量大乙炔气溶解损失大。

发生器上贮斗排气损耗主要问题为发生器贮斗容积小，置换频次大，损失浪费多。

发生器检修置换损耗主要问题为发生器故障率高，使得检修置换次数多，造成乙炔气外排量大。

2.3乙炔清净损耗

乙炔清净损耗主要体现在升压机排水损耗、冷却塔排水损耗、碱洗塔排液损耗等方面。

升压机排水损耗主要问题为升压机置换水量大，排水量大，使得溶解损失乙炔气量大。

冷却塔排水损耗主要问题为冷却塔置换水量大，排水量大，使得溶解损失乙炔气量大。

碱洗塔排液损耗主要问题为碱洗塔置换液量大，排液量大，使得溶解损失乙炔气量大。

2.4合成工序损耗

合成工序损耗主要体现在排酸损耗、转化器翻触媒置换损耗、碱洗塔排水损耗等方面。

排酸损耗主要问题为排酸频次大，使得乙炔气损失气量大。

转化器翻触媒置换损耗主要问题为转化器抽翻造成乙炔气外排浪费和转化器抽翻时阀门关闭不严造成乙炔气损失量大。

碱洗塔排液损耗主要问题为碱洗塔置换液量大，排液量大，使得溶解损失乙炔气量大。

2.5精馏工序损耗

精馏工序损耗主要体现在精馏高沸物损耗、精馏尾气放空损耗等方面。

精馏高沸物损耗主要问题为高沸物产量大，使得VCM单体产量下降，PVC产量下降。

精馏尾气放空损耗主要问题为精馏尾气放空气含乙炔和VC含量高，使得浪费较大。

2.6聚合工序损耗

聚合工序损耗主要体现在置换聚合釜未回收氯乙烯单体损耗、单体回收压缩冷凝损耗、塑化物损耗等方面。

置换聚合釜未回收氯乙烯单体损耗主要问题为聚合釜未采用回收氯乙烯单体技术，在聚合釜置换时将氯乙烯单体直接排放至大气中，使得VCM单体产量下降，PVC产量下降。

单体回收压缩冷凝损耗主要问题为单体回收压缩冷凝尾气放空气含VC含量高，使得浪费较大。

塑化物损耗主要问题为单体储槽排水不及时造成自聚增加；反应体系未控制好造成自聚物增加；单体PH控制偏低造成自聚增加；自聚造成塑化物量增大，废料产量增加。

2.7干燥工序损耗

干燥工序损耗主要体现在干燥系统损耗、干燥尾气带走损耗等方面。

干燥系统损耗主要问题为绞龙漏料、振动筛漏料、除尘风机漏料、加料阀漏料等造成PVC浪费。

干燥尾气带走损耗主要问题为干燥尾气带走PVC颗粒较多，使得PVC浪费较大，PVC产量下降。

2.8包装工序损耗

包装工序损耗主要体现在扫地废料损耗、包装袋差额损耗等方面。

包装工序损耗主要问题为包装线漏料造成PVC浪费。

包装袋差额损耗主要问题为包装袋重量超差加多，造成PVC产量下降。

2.9废水损耗

废水损耗主要体现在母液水和汽提废水夹带的PVC颗粒和溶解的VC气体，造成损失增加，主要问题为浆料汽提塔和废水汽提塔处理能力不足和母液水、汽提废水量大造成损失量大。

3电石损耗的有效控制措施

3.1 严把原料关

3.1.1 精准计量电石重量。规范电石进厂地磅管理，加强电石进厂监督，定期对地磅进行 抽检，有问题直接反映相关部门解决。

3.1.2 准确测量电石发气量、灰分。对批次电石粉碎过程中采用取样机自动取样，取样过

程全程监控，并制定电石取样操作规程和电石分析化验操作规程，监管部门和生产部门同时

分析，仓储留样，分析结果差别较大时，要对留样重新分析。对发气量特别低的电石进行折

标处理，并增加扣量处理。同时，电石灰分控制在 4%以内，对灰分和杂质含量高的电石进

行扣量处理。

3.2 加强过程管理

3.2.1 制定电石管理制度，严格落实。

3.2.1.1 厂区生产运行处和聚氯乙烯工段加强对电石卸存和生产现场的监督管理，保证卸

存现场、大小破碎及运输皮带等周边撒落的电石及时清理回收。必须将电磁除铁器上遗留的

电石和磁铁分开回收．杜绝电石浪费。

3.2.1.2 厂区生产运行处和聚氯乙烯工段要加强电石的卸车管理，如是袋装电石，必须人

工卸车，严禁使用铲车卸车，避免电石袋破损造成的风化，卸存的袋装电石要避开风口和阳

光直射，整齐堆放，发现包装破损的要立即使用，减少粉化引起的消耗上升。

3.2.1.3 在雨季厂区生产运行处和聚氯乙烯工段加大电石现场防雨设施的检查，对漏雨隐

患要及时制定措施限期整改。下雨期间，原则上不卸存电石，若生产需要．在车辆进入电石

厂房前必须将覆盖电石蓬布上的积水清理干净，杜绝雨水流人厂房内，引发安全事故。

3.2.1.4 运输來的电石及时入电石料仓并氮气保护，未破电石存放不超过 16 小时，一定确 保电石先进先破先入仓。

3.2.2 加强生产现场管理

3.2.2.1 聚氯乙烯分厂要严格落实设备巡检、维护制度，使关键设备高效、稳定运行，减

少发生器的检修频次。原则上每月不得超过 1 次。从而降低因发生器检修置换所消耗的电石

用量。

3.2.2.2 聚氯乙烯分厂每月不少于 1 次，对生产系统的排空点和换热设备进行检查，并及时整改存在问题，杜绝物料泄漏。

3.2.2.3 组织技术、设备等人员定期检查聚氯乙烯分厂的换热设备和设备排空点，杜绝因

跑冒滴漏造成的损耗，对 18 个排空口采取打盲板和包裹处理方式，避免物料损耗。

3.2.2.4由生产运行处组织专人到生产现场督查聚氯乙烯分厂各项指标执行情况．凡查出

各类问题严肃追究相关人员的责任。确保各项指标达标，不出现跑冒滴漏现象。

3.2.3 强化职工培训，落实奖惩制度。持续开展职工技能培训活动，加强对新职工、技能

较差人员的培训力度，实行“一老带一新、技能强带技能弱

”的培训模式，并建立完善的奖

罚机制，对带的好、学的好的职工给予奖励。

3.3 优化工艺控制指标

3.3.1 电石库损耗控制措施

3.3.1.1 电石破碎

——扬灰点收尘，即时送入料仓，电石灰即时送入下级输送线。

——破碎机换型，降低破碎产生的粉末。

3.3.1.2 电石风化：建议采用密闭料仓，减少风化。

3.3.1.3 输送：尽量缩短与空气接触时间，短距离输送皮带，当皮带停止运转时，应确保

皮带上不留存电石。

3.3.2 乙炔发生损耗控制措施

3.3.2.1 湿法发生器排渣、溢流

——控制发生器反应温度平稳并在指标控制范围内。

——控制电石粒度在 50-80mm，避免排渣时生电石的排出。

——排渣时电磁振荡器停止运行，合理规划排渣时间与排渣次数，保障发生器反应温度。

——加设渣浆乙炔气回收系统，进一步利用榨取渣浆中的乙炔气。

3.3.2.2 发生器上贮斗排气：配套投用置换乙炔气回收系统，回收置换贮斗中的乙炔气。

3.3.2.3 湿法发生器检修置换

——加强发生器检维修，减少发生器停用置换次数。

——加强发生器指标控制，减少因控制异常导致发生器使用周期减短。

3.3.3 乙炔清净损耗控制措施。次钠清净工艺：需要增加负压脱吸装置。

3.3.4 合成工序损耗控制措施

3.3.4.1 乙炔气炭化：控制前台转化器温度在 120℃-160℃范围内。

3.3.4.2 转化器翻触媒置换：建议通过变压吸附回收装置对置换气中的氯乙烯及乙炔进行

回收。

3.3.4.3 碱洗塔排水：建议通过废碱液气提塔将废碱液中的氯乙烯回收。

3.3.5 精馏工序损耗控制措施

3.3.5.1 精馏二氯乙烷副产物：精馏三塔回收二氯乙烷中溶解的氯乙烯。

3.3.5.2 精馏尾气放空：调整合成乙炔氯化氢配比、提高合成转化率。

3.3.5.3 建议增加负压吸附装置回收防控气体。

3.3.6 聚合工序损耗控制措施

3.3.6.1 置换聚合釜未回收氯乙烯单体：建议聚合系统检维修作业前，将系统回收至负压。

3.3.6.2 塑化物

——优化聚合釜涂釜参数，避免出现较多塑化物，调整涂釜前冲洗时间和雾化时间，通

过对比涂釜效果，找出最佳涂釜时间，明确控制标准。

——用先进的配方，减少聚合釜粘釜物的产生。

——保持设备正常运行，不挤压产生塑化物。

3.3.7 干燥工序损耗控制措施

3.3.7.1 干燥清理系统

——采用分散打料器，保证物料进行干燥器时处于松散状态。

——选用合理的风速，使物料在干燥器内不因重力沉降作用而积存。

3.3.7.2 干燥尾气带走

——采用尾气洗涤、袋滤除尘等措施，回收尾气中 PVC 物料。

——提高浆料汽提的处理能力，降低母液水及 PVC 树脂颗粒内吸附的氯乙烯单体量。

3.3.8 包装工序损耗控制措施

——包装系统配备除尘系统，将包装过程中产生的物料进行回收。

——降低包装设备故障率，减少包装过程中的物料外溢。

3.3.9 废水损耗控制措施

——提高废水汽提及浆料汽提的处理能力，降低废水及母液水中的氯乙烯单体溶解量。

——减少母液水、废水量；采用重力沉降技术，降低母液水、废水含固量。

4 结论

从电石进入企业后，入出库到以原料投入生产至聚氯乙烯成品包装为止，各个环节直接

或折算均有电石损失。只要对照上述电石损失原因分析对企业生产过程进行自查，均能找出电石损失的原因，同时结合控制措施的有效落地，可有效降低电石单耗，可有效降低PVC生产成本，大幅提升企业利润，有利于化工企业高质量低碳绿色发展。