北京某公司干法乙炔工藝發(fā)展歷程

干法乙炔工藝發(fā)展歷程北京瑞思達(dá)化工設(shè)備有限公司李耀文2010.11.21干法乙炔工藝發(fā)展歷程回顧

干法乙炔工藝從2004立項(xiàng)、2006年投產(chǎn)至今，每項(xiàng)工程都有所改進(jìn)，通過(guò)不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，通過(guò)大家的共同努力，該工藝在不斷完善。回顧這段歷程有助于大家對(duì)干法乙炔工藝有一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)。1.北京瑞思達(dá)化工設(shè)備有限公司簡(jiǎn)介

公司成立于2000年5月，瑞思達(dá)（RESTART）寓意為：每天都是新起點(diǎn)、滿懷激情地銳意進(jìn)取、開拓創(chuàng)新、永不止步！

公司成就：開發(fā)出24萬(wàn)噸大型PVC旋風(fēng)干燥裝置、24萬(wàn)噸大型汽提裝置、2500標(biāo)方干法乙炔生產(chǎn)裝置、用于火箭燃料加注系統(tǒng)的高壓電磁閥等朝氣蓬勃、滿懷激情的研發(fā)團(tuán)隊(duì)24萬(wàn)噸大大型旋旋風(fēng)干干燥1.2公司榮榮譽(yù)在干法法乙炔炔工藝藝及裝裝備方方面獲獲得多多項(xiàng)專專利干法乙乙炔生生產(chǎn)裝裝置通通過(guò)省省級(jí)鑒鑒定榮獲2008年中國(guó)國(guó)石化化協(xié)會(huì)會(huì)科技技進(jìn)步步一等等獎(jiǎng)榮譽(yù)證證書獎(jiǎng)杯榮譽(yù)證證書榮譽(yù)證證書榮譽(yù)證證書榮譽(yù)證證書專利證證書2.干法乙乙炔工工藝開開發(fā)背背景PVC需求迅迅速增增長(zhǎng)石油供供應(yīng)短短缺電石法法PVC增長(zhǎng)迅迅速電石渣渣漿污污染嚴(yán)嚴(yán)重，，電石石渣難難以利利用國(guó)家節(jié)節(jié)能減減排的的需求求3.干法乙乙炔工工藝基基礎(chǔ)研研究反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)溫度反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)安全3.1溫度控制機(jī)機(jī)理初始反應(yīng)階階段反應(yīng)熱熱使反應(yīng)物物溫度升高高；當(dāng)溫度升高高到水開始始汽化時(shí)，，高能的水水分子需要要多次碰撞撞電石顆粒粒才有一次次反應(yīng)機(jī)會(huì)會(huì)，而只要要碰到水滴滴，能量立立即被吸收收。換言之之，只要有有充分的液液態(tài)水，水水的相變吸吸熱速度總總是高于電電石水解反反應(yīng)的放熱熱速度。因因而水的飽飽和蒸汽壓壓就決定了了反應(yīng)溫度度；布料、噴水水、攪拌均均勻是控制制局部溫度度均勻的必必要手段；；3.2反應(yīng)時(shí)間3.3反應(yīng)溫度3.4反應(yīng)的極限限溫度3.5反應(yīng)安全在完成對(duì)干干法乙炔工工藝及設(shè)備備的基礎(chǔ)研研究后，北北京瑞思達(dá)達(dá)公司召集集行業(yè)專家家共同研討討該工藝，，凝聚集體體智慧，以以期在實(shí)踐踐過(guò)程中少少走彎路。。4.干法乙炔研研討會(huì)2004年4月19日~20日，北京瑞瑞思達(dá)公司司在香山飯飯店召開干干法乙炔工工藝研討會(huì)會(huì)。18家PVC生產(chǎn)廠的20幾位專家參參加了此次次會(huì)議。與與會(huì)專家在在聽取瑞思思達(dá)公司匯匯報(bào)后，提提出了許多多寶貴的意意見(jiàn)與建議議，為該工工藝的完善善與發(fā)展提提供了支持持與鼓勵(lì)。。與會(huì)專家合合影干法乙炔研研討會(huì)5.第一次工業(yè)業(yè)化嘗試2004年10月，北京瑞瑞思達(dá)公司司與樂(lè)山永永祥樹脂有有限公司簽簽訂合作協(xié)協(xié)議，決定定共同開發(fā)發(fā)干法乙炔炔新工藝。。裝置于2005年5月運(yùn)抵永祥祥公司，通通過(guò)雙方共共同努力，，裝置于2005年10月安裝調(diào)試試完畢，并并完成了假假物料試車車。永祥公公司為推動(dòng)動(dòng)干法乙炔炔工藝進(jìn)步步作出了重重要貢獻(xiàn)。。6.第一次工業(yè)業(yè)化生產(chǎn)2006年4月，北京瑞瑞思達(dá)公司司與山東新新龍電化聚聚氯乙烯有有限公司簽簽訂合作協(xié)協(xié)議，共同同推進(jìn)干法法乙炔工藝藝工業(yè)化生生產(chǎn)進(jìn)程。。從2006年7月開始安裝裝，同年10月投產(chǎn)、12月31日完成驗(yàn)收收，再通過(guò)過(guò)兩年多的的不懈努力力使干法乙乙炔工藝不不斷完善，，新龍集團(tuán)團(tuán)對(duì)于干法法乙炔技術(shù)術(shù)進(jìn)步所作作出卓越貢貢獻(xiàn)幾乎怎怎么強(qiáng)調(diào)都都不過(guò)分。。6.12006版工藝流程程（發(fā)生單單元）6.22006版工藝流程程（破碎單單元）6.3干法乙炔的的工藝指標(biāo)標(biāo)電石的粒徑徑<5mm電石的水解解率>99%電石灰水分分<8%6.4干法乙炔的的工藝特點(diǎn)點(diǎn)電石灰含水水分低,便于利用節(jié)水，節(jié)電電收率高安全6.5干法與濕法法工藝收率率比較1.濕法工藝在在進(jìn)料排空空置換、渣渣漿溶解、、電石渣吸吸附和未完完全水解等等幾個(gè)方面面的損失量量統(tǒng)計(jì)2.干法乙炔工工藝的排渣渣損失量和和未完全水水解的損失失量統(tǒng)計(jì)6.5.1.1濕法溢流溶解損損失乙炔脫析裝裝置能在濕濕法電石渣渣漿中回收收15kg/t(PVC)6.5.1.2濕法排空損損失L1：電電石排空空流失kg電石/TpvcB：查查定期期加電石數(shù)數(shù)3斗τ：查查定期時(shí)時(shí)間1hV：儲(chǔ)儲(chǔ)斗體體積4.1m3P：儲(chǔ)儲(chǔ)斗內(nèi)內(nèi)壓力0.088823MPaT：儲(chǔ)儲(chǔ)斗內(nèi)內(nèi)溫度27℃℃C：儲(chǔ)儲(chǔ)斗排排空前乙炔炔含量20%300：標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)電石發(fā)氣氣量W0：查查定期pvc每小時(shí)平均均產(chǎn)量6T6.5.1.3濕法排渣損失L3：排渣渣損失kg電石/TpvcS：排排渣溝面面積40m2H：計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)間間內(nèi)渣漿槽槽液面增長(zhǎng)長(zhǎng)高度0.5τ：排排渣時(shí)間0.5hγ：渣渣液重度1.032P：發(fā)發(fā)生器壓壓力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：標(biāo)準(zhǔn)電電石發(fā)氣量量W0：查定定期pvc每小時(shí)平均均產(chǎn)量6T6.5.2干法乙炔工工藝中的損損失●根據(jù)鏈條機(jī)機(jī)內(nèi)乙炔氣氣濃度和通通入的氮?dú)鈿饬?，根?jù)據(jù)公式7.18%=x/(25+x)可以計(jì)算每每小時(shí)流失失的乙炔氣氣=1.795/0.9282=1.934m33,折算為為噸pvc流失標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)電石=1.074kg.●一噸電石一一般能生成成含水5%的電石灰1.22噸，按每噸噸電石灰含含生電石0.0661%計(jì)算，干法法發(fā)生器每每小時(shí)加電電石8噸（發(fā)氣量量289l/kg），每小時(shí)時(shí)流失電石石6.45kg，折算為噸噸pvc流失標(biāo)準(zhǔn)電電石=1.036kg.干法乙炔通通過(guò)排灰和和生電石夾夾帶的流失失電石數(shù)量量如下6.5.3干、濕工藝藝比較分析析干法裝置上上述環(huán)節(jié)噸噸pvc共流失電石石2.1kg.濕法乙炔每每噸PVC共流失電石石24kg干法乙炔較較濕法乙炔炔每噸pvc節(jié)約電石21.9kg.6.5.4電石灰節(jié)能能可直接供水水泥工序使使用濕法乙炔生生產(chǎn)的電石石渣漿經(jīng)壓壓濾后含水水分仍在35%以上，不能能直接供水水泥使用需消耗大量量的煤炭資資源6.62006版工藝流程程的意義開創(chuàng)性地奠奠定了干法法乙炔工藝藝發(fā)展的基基礎(chǔ)節(jié)約了用水水量，減少少了污水處處理費(fèi)用減少生產(chǎn)過(guò)過(guò)程中的乙乙炔損失，，提高了收收率。開拓電石渣渣利用的新新途徑7.2007版改進(jìn)措施施設(shè)備改進(jìn)：：1.水泥行業(yè)要要求電石渣渣含水量低低于3%；2.PVC行業(yè)要求干干法乙炔適適應(yīng)各種電電石品質(zhì)；；兩者都要求求發(fā)生器能能夠提供更更長(zhǎng)的反應(yīng)應(yīng)時(shí)間，即即從原來(lái)的的30分鐘增加到到120分鐘；要求求排渣機(jī)適適應(yīng)范圍從從原來(lái)的含含水量5~20%調(diào)整到0~10%。安全措施改改進(jìn)將氮?dú)獗Ｗo(hù)護(hù)由定性改改進(jìn)為定量量；7.12007版發(fā)生器內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)4.在發(fā)生生器內(nèi)部，，從上到下下濕度逐漸漸降低，中中下部更容容易揚(yáng)塵，將氣相出出口改到頂頂部，是減減少電石渣渣夾帶的有有效措施1.發(fā)生器器產(chǎn)量受限限于氣相電電石渣夾帶帶，而不是單單層反應(yīng)能能力，因而而將反應(yīng)層層數(shù)有兩層層改為一層層;最大瞬時(shí)處處理量為12t/h,額定處理量量取決于期期望的檢修修周期和能能容忍的氣氣相夾帶量量；2.采用可在線線清理的噴噴嘴，有效效延長(zhǎng)發(fā)生生器連續(xù)使使用周期，，檢修周期期3個(gè)月；3.內(nèi)部結(jié)構(gòu)的的改進(jìn)，能能在8t/h加料量時(shí)反反應(yīng)時(shí)間增增加到120分鐘；適應(yīng)應(yīng)各種品質(zhì)質(zhì)的電石；；配合新的的排渣機(jī)，，電石渣含含水量在0~10%可調(diào)；含水水量精度可可控制在正正負(fù)1%；7.2等壓料封排排渣機(jī)的局局限性P=P0e(kl/D)等壓料封一一般用于含含水量5%以上的電石石渣輸送7.3干法乙炔工工藝安全保保障輔助單元充充氮?dú)庹龎簤翰僮魇窍迪到y(tǒng)安全的的必要條件件干法乙炔生生產(chǎn)工藝中中的安全問(wèn)問(wèn)題貫穿于于生產(chǎn)過(guò)程程中的每一一個(gè)單元。。充氮?dú)庹龎翰僮魇鞘窍到y(tǒng)安全全的必要條條件之一。。破碎工料料單元和電電石渣輸送送單元均設(shè)設(shè)置氮?dú)夂愫銐嚎刂蒲b裝置，工作作條件：粗料倉(cāng)底部部至發(fā)生器器進(jìn)料口壓壓力：150Pa~240Pa發(fā)生器排渣渣機(jī)至電石石渣倉(cāng)的壓壓力：150Pa~240Pa報(bào)警壓力：：當(dāng)系統(tǒng)壓壓力小于100Pa時(shí)，自動(dòng)報(bào)報(bào)警破碎機(jī)、篩篩分機(jī)（不不使用振動(dòng)動(dòng)篩）、輸輸送機(jī)氣氣密壓力：：20kPa系統(tǒng)安裝氣氣密要求：：20kPa運(yùn)行過(guò)程維維持正壓的的最大氮?dú)鈿饬髁浚?0~15M3/h系統(tǒng)加裝可可燃?xì)庠诰€線檢測(cè)報(bào)警警儀系統(tǒng)加裝氧氧氣在線檢檢測(cè)報(bào)警儀儀7.42007版改進(jìn)對(duì)生生產(chǎn)水泥的的意義(電石渣含水水量低于3%)1.電石渣無(wú)需需干燥，直直接用作干干法水泥原原料；2.縮短水泥生生產(chǎn)流程，，節(jié)約場(chǎng)地地及設(shè)備，，節(jié)約能耗耗。7.4.1用電石灰生生產(chǎn)水泥，，當(dāng)含水量量超過(guò)3%時(shí)，需要干燥燥，其流程如如下7.4.2電石灰干燥設(shè)設(shè)備圖（以配配套40萬(wàn)噸PVC為例）8.干法乙炔用于于PVA粗乙炔中乙烯烯基乙炔含量量較濕法高，，影響PVA生產(chǎn)。采用濃硫酸有有效去除有害害雜質(zhì)8.1.干法法乙炔對(duì)VAc活性度有有直接的影響響“50kt/aPVA生產(chǎn)線及配套套工程”中的的干法工藝裝裝置于2008年8月建成，化工工投料試車流流程一次打打通。但在試試車過(guò)程中發(fā)發(fā)現(xiàn)，干法乙乙炔對(duì)VAc質(zhì)量有直接的的影響，VAc活性度指標(biāo)上上升幅度很大大，沒(méi)法控制制，而一旦停停用干法乙炔炔，VAc活性度即恢復(fù)復(fù)正常。8.2.H2S、PH3處理合格后對(duì)對(duì)VAc活性性度的影響依依然沒(méi)法消消除針對(duì)干法乙炔炔中H2S含量較高（0.02～0.04%，約為濕法的的5～10倍）且波動(dòng)較較大的情況，，在合成工段段增設(shè)了乙炔炔預(yù)洗系統(tǒng)，，包括一個(gè)堿堿洗塔，一個(gè)個(gè)廢次氯酸鈉鈉預(yù)洗塔。預(yù)預(yù)洗系統(tǒng)今年年3月1日投用后，干法法乙炔中的H2S、PH3能得到控制，，但干法乙炔炔對(duì)VAc活性度的影響響，只是程度度減輕，并沒(méi)沒(méi)有消除。8.3.干干法乙炔中的的高級(jí)炔烴影影響VAc活活性度經(jīng)與高校合作作研究得出：：干法乙炔相相對(duì)于濕法乙乙炔含有較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級(jí)炔烴，，這類炔烴對(duì)對(duì)VAc活性度影響很很大，且影響響到VAc的聚合，但現(xiàn)現(xiàn)有的預(yù)洗+次氯酸鈉清凈凈工藝不能去去除此類炔烴烴。8.4干法乙炔成分分干法電石氣中中有14個(gè)成分被檢測(cè)測(cè)到：乙炔C2H2(與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)，還有一并列列成分(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干法電石氣的的氣相FID定量結(jié)果8.6濕法乙炔成分分濕法電石氣中中有8個(gè)成分被檢測(cè)測(cè)到：乙炔C2H2(信號(hào)26；與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濕法電石氣的的氣相FID定量結(jié)果8.8干法乙炔濃硫硫酸清凈后結(jié)結(jié)果Peak#Ret.TimeAreaArea%11.576576906999.999023.3289680.000233.9868590.000244.1265160.000154.2669710.000264.51620160.0004Total576960290.0000硫酸清洗電石石氣氣相定量量結(jié)果