降低PVC生产中电石消耗的方法

2019-01-13李雪

魅力中国 2019年15期

李雪

（内蒙古中谷矿业有限责任公司，内蒙古自治区鄂尔多斯 016014）

电石是PVC生产的主要原材料，在成本核算中电石占总成本的比例较大，因此，降低PVC生产中电石消耗，降低PVC的生产成本是企业发展的根本。中谷矿业有限责任公司年产30万吨PVC生产线，在PVC生产中采取各种降低电石消耗的方法，效果明显，电石消耗降低到1.38t/tPVC以下，年节约成本3600多万元。

一、保证入厂电石质量

为保证入厂电石质量，中谷矿业加强了采购管理及入厂检验力度，对入厂电石根据发气量的不同制定了不同的采购价格。由各相关部门组成电石联合检查组，针对入厂电石进行检查，要求电石的灰分控制在4%(质量分数)以内，对灰分和杂质含量高的电石要进行扣量处理，对发气量特别低的电石进行折标处理并增加扣量处理。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操作规程。监管部门和生产部门同时检测，仓储留样，分析结果相差较大时，要对样品重新分析。

二、提高电石发气量

影响电石消耗最主要指标是电石原料的发气量。电石发气量在285L/kg以上时，发气量每降1L/kg，影响电石消耗4～4.5kg，发气量越低，影响程度越大。电石发气量在270L/kg以下时，发气量每下降1L/kg，电石消耗上涨5.5～6.5kg。原因是发生反应的排渣量增大，使电石渣浆中杂带乙炔气量增大，使乙炔收率降低，从而使电石消耗上升。电石发气量一般在300L/kg，生产1tPVC树脂理论上消耗电石1.272t，降低电石实物消耗，最有效的办法就是提高电石发气量。

三、加强电石入库的存放管理

电石入库后现场管理的关键就是减少风化潮解。应根据电石的运输距离及日消耗量设定安全库存量；仓库要避免潮湿，电石要及时用苫布覆盖；出库原则为先进先出。在破碎现场，要做到电石的颗粒归仓，还应缩短电石在冷破间、破碎口及料仓的存放时间；进入料仓的电石要用氮气保护，避免空气中的水与电石接触，减少电石风化，从而降低电石消耗。

四、提高乙炔收率

提高电石的水解率。电石在发生器的有效停留时间内，要保证其能充分水解，反应完全，因此发生器的设计至关重要。水解时间与电石粒度、反应温度、渣浆含固量关系密切。电石粒度越大，完全水解的时间越长。渣浆含固质量分数在0～20%时，电石水解速度受含固量影响不大；超过此范围时，水解速度明显减低。80℃时，渣浆含固质量分数20%、粒度50～80mm的电石完全水解的时间约为6min。因此控制好电石粒度及用水量，即能保证电石的水解率。（2）发生器的反应温度控制在80～90℃。随着温度变化，乙炔在发生电石渣浆中的溶解度会随之降低。发生温度在电石发生反应过程中，应严格控制发生器的反应温度在85℃左右，对于备用发生器，应尽量减少发生器冲洗水的加入量，保证有溢流、发生器无负压即可，尽可能减少乙炔损失。（3）发生器的压力控制在3～13kPa。当压力过高超过15kPa，乙炔气会从溢流口安全水封直接出来，造成大量的乙炔损失。所以，应尽可能降低发生器压力，降低乙炔气在水中溶解度，并防止溢流口安全水封跑乙炔气，从而降低电石消耗，也保证生产的安全运行。（4）电石反应速度和电石在水中反应温度和电石粒度有关，温度越高，水解速度越快，电石粒度越小，反应速度越快，电石反应越安全，因此发生器的水解反应在安全的许可范围内，严格控制电石粒度，降低电石渣中的排出生电石的量，从而降低电石消耗。将电石粒度控制在15～50mm，可保证发生器中电石尽可能水解完全。严格控制电石粒度，也可避免造成卡料和反应不完全。（5）发生水的使用，除了尽可能使用回收低温的渣浆清液外，尽量减少往系统补加水的量。只要加入水到发生器或和乙炔气接触设备中，因为温度越低，溶解乙炔量越大，乙炔损失便越大。（6）尽量减少发生器的检修频率。每次检修都要进行检修前置换，和投运前的置换，都需要消耗电石，每次检修发生器置换消耗电石约1～1.5t，因此检修频次减少，可以降低电石消耗。（7）减少乙炔的漏点。定期对乙炔管线、设备查漏及时清除漏点，从而降低消耗。（8）严格控制清液质量。保证清液的温度足够低，减少清液在发生系统的循环量，减少乙炔气的溶解量。（9）渣水循环使用。废次氯酸钠及冷却塔的冷却水综合利用，减少跑气损失及溶解损失。（10）采用抽真空脱吸技术回收渣浆中夹带的乙炔。（11）提高乙炔转化率使乙炔最大程度地转化成氯乙烯是降低电石单耗的关键。在转化器数量能充分满足生产需求且原料气合格的情况下，根据触媒的使用时间，控制单台转化器的进气量，将转化器的反应温度控制在130～160℃，基本就能保证乙炔的转化率。控制好乙炔和氯化氢的配比，根据单台转化器出口乙炔含量及时翻倒触媒，控制好冷却水的温度和流量，是控制好转化反应的关键。(12)提高氯乙烯合成原料气氯化氢和乙炔的纯度，精馏装置不凝气体越少，氯乙烯排放量越少，回收率越高。(13)散落在厂房及皮带廊内的电石要及时清理，放到皮带上输送至到电石筒仓及加料斗内。(14)加强除铁器的维护保养，避免铁块、矽铁进入系统，避免发生器料斗卡料及耙臂的损坏，减少发生器置换的次数。

五、回收发生器溢流渣浆损耗的乙炔气

电石反应产生的电石渣浆中残存大量的乙炔气体。目前国内普遍做法是将渣浆引入浓缩池，让残存乙炔挥发流失，不仅造成极大的资源浪费，同时由于乙炔气体易燃易爆的特性，也存在着很大的安全隐患。通过脱气塔等设备对渣浆中的乙炔气进行回收，改变了原有的渣浆引入浓缩池的落后做法。处理后的渣浆可用来生产水泥，回收的乙炔气可继续用于生产，降低电石单耗，既可取得可观的经济效益，又能最大限度的减少空气污染。目前我公司该项目回收乙炔气流量265m3/h，纯度96%，折合300标准电石0.847t/h，年回收乙炔气2035200m3，折合300标准电石6773吨，年节约成本1600多万元。

六、回收破碎除尘系统产生的电石粉尘

我公司PVC乙炔工段实际生产每天会产生大量的电石粉尘，长期以来，这些粉尘依靠装载机收集集中露天堆放，污染环境，且存在极大的安全隐患，另一方面由于破碎过程中产生的电石粉尘还含有一定的有效成分，所以电石粉尘的产生还会造成一定的电石损耗，增大PVC生产过程中的电石消耗。因此，我公司通过技术改造，新建电石粉尘回收利用装置，将收集的电石粉尘加入发生器中，反应产生乙炔气，提高除尘灰利用率的同时，减少了对环境的污染，降低了电石单耗，经济效益显著。