降低电石生产成本方法的探讨

2012-09-28唐勇

中国氯碱 2012年11期

唐勇

（贵州水晶有机化工集团公司，贵州清镇 551402）

1 前言

中国目前是世界电石产量最大的国家，据统计，2011年电石产量约1 737.67万t，同比增长22.34%。与中国的煤炭、石灰石资源相对丰富而石油及天然气相对匮乏的基本国情相一致，这是因为生产电石的基本原料为石灰和焦炭等碳素材料。故以电石工艺路线的基础化工原料的“牛”势地位将持续很长一段时期。

随着中国经济、科学技术的飞速发展，以及人民生活水平的提高，对环境保护、资源节约高度重视，有关部门出台了相关的政策、法规，提高了行业准入门槛。

电耗占电石成本的50%～60%，降低电耗是降低电石成本的关键，也是增强企业竞争力的重要途径。碳素材料、石灰等原材料采用资源回收利用，实现清洁生产，也可有效地降低电石成本，提高市场竞争力。

2 降低电石成本的途径

以上世纪60年代贵州水晶有机化工集团公司的容量为35 000 kW·h密闭式电石炉为例，电石炉从日本全套引进自建成投产以来，年生产电石5 万～6 万t，电石电耗 3 400～3 700 kW·h/t（按发气量300 L/kg折算），平均开车率为90%。80年代从日本引进中空投原技术，2007年，将1台变压器改造成3台变压器，2009年，将炉气湿法除尘改造成干法除尘。通过不断地技术改进和创新，使电炉运行稳定，实现生产的“安、稳、长、满、优”，同时，符合国家的相关产业政策要求。

2.1 设备技术改进及技术管理，降低电消耗

（1）对变压器进行改造。原设计的1台变压器改造成3台变压器，总容量由35 000 kW·h降到33 000 kW·h。产量没有降。而变压器到电极的短网变短了，且三相电极的距离相同，使电流得到均衡，降低了短网电损耗以及避免了由于短网长短差异大导致各相电流不同产生涡流的电损失。电石电耗得到有效降低。

（2）加强原料控制管理。严格控制石灰生过烧及杂质、原料粒径等。2011年10月与2012年3月对比，数据见表1。

从表1可看出，2011年10月的产量虽然比2012年3月高 388.65 t，但其工艺电耗增加 51.42 kW·h/t，石灰生过烧率高出3.8%，焦炭粒径合格率低17.09%。石灰中生过烧率高、电耗高，经验表明，石灰中生过烧率每增加1%，每吨电石工艺电耗增加8～10kW·h[1]。原材料粒度同样也能影响电耗，太大或太小，都不利于电炉操作。同时，电石的发气量低，折算成标准电石（300 L/kg），电耗相应会增加。

表1 数据对照表

（3）电极压放及电极筒制作。电极压放操作实行每小时电极压放1次，压放长度为2 cm，电极工作长度控制为70～100 cm。电极筒采用中空电极，12个翅片，宽12cm，长100 cm，电极筒与翅片连接为点焊，采用加强圈满焊方法把2节电极筒连接在一起，中空管直径为110 mm，由4根拉筋与电极筒固定，增加了电极筒的拉伸强度（见图1），有效地防止了电极软断、硬断，避免了电极故障，减少了电耗[2]。该厂由电极软断、硬断造成的停炉次数很少，每年最多1～2起。

（4）电炉的稳定运行，有利于提高电石的质量、产量，降低电耗。目前，该厂电炉停电的原因主要为导电板断水，锥形环、梁等漏水。导电板与短网连接处的软母线正在改为铜管连，避免渣、水垢等在软母线内堵塞造成导电板断水。

2.2 焦粉、石灰粉的综合利用

中国南方地区碳素材料以焦炭为主，焦炭价格为1 800元/t以上，对在焦炭干燥、筛分过程中产生的焦粉进行回收利用，可以有效地降低成本。目前，该厂所在地区焦粉外销价格500元/t左右，焦末价格为700元/t，外销1吨焦粉直接损失约1 300元。以该厂年产6万t电石为例，外销焦粉、焦末量达8 800 t左右，直接经济损失超过1 000万元。采用中投原技术对电石生产过程中产生的焦粉、石灰粉进行综合利用生产电石，不仅节约了资源，实现了清洁生产，还有效地降低了生产成本。中空投原工艺流程见图2。

中空投原技术在操作过程中存在一定的限制，如电炉需高负荷运行，炉况稳定，同时，对公用工程要求高，氮气压力雷达0.3 MP以上，否则中空运行不正常，容易造成粉料输送设备管式螺旋输送机堵塞。在电炉负荷低、电极筒焊接操作期间以及炉内出现塌料、翻料等炉况不稳的情况下，必须停止中投料。一般，在电炉运转正常时，每天可投粉料约二十五吨。一些厂家采用压制成球技术对焦粉、石灰粉等粉料进行综合利用。

2.3 炉气的综合利用

对电石炉气净化系统改进后，采用干法除尘技术对炉气进行净化，净化后的炉气进入石灰窑烧制石灰。该厂有2座混烧窑，用焦炭烧制石灰，1座气烧窑。炉气净化系统改造后，只运行气烧窑，混烧窑停产，大大降低了石灰生产成本。该厂于2011年，新上1台旋转干燥窑，富余的炉气进入焦炭干燥系统进行焦炭的干燥，以充分利用电石炉气，实现电石的循环生产，有效地降低了电石生产的成本；达到节能减排，资源综合利用的循环经济模式。电石生产流程见图3。

可以利用电石炉气发电，采用先进的燃气发电技术，发出的电作为电石生产系统的动力设备用电等，达到综合利用的目的。