[發明專利]一種處理干法電石渣實現乙炔氣回收的裝置及工藝

在審

• 申請號: 201810588796.5
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108530252A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 陳剛;徐婕;楊小彥;李瑤;樊英杰
• 申請（專利權）人: 陜西煤業化工技術研究院有限責任公司
• 主分類號: C07C7/148
• 分類號: C07C7/148;C07C7/12;C07C11/24;C01F11/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種處理干法電石渣實現乙炔氣回收的裝置，包括固定床反應器，固定床反應器的上部設置有導料腔，下部設置有氣體分布器，氣體分布器連通CO₂廢氣的氣源；固定床反應器的底部設置出料裝置，固定床反應器還連通有乙炔分離設備，導料腔包括上大下小的錐筒形，導料腔的底部開設有粉料進入固定床反應器下部的通道；還公開了乙炔回收的工藝，首次提出利用CO₂處理干法電石渣的工藝，向上述裝置中導入CO₂，通過CO₂與粉狀電石渣的反應將粉狀電石渣轉化為碳酸鈣顆粒，使得固體電石渣料的比表面大大降低，吸附在電石渣料表面的乙炔氣脫附析出，實現低成本回收乙炔氣。

技術領域

本發明屬于乙炔氣體回收領域，具體涉及一種處理干法電石渣實現乙炔氣回收的裝置及工藝。

背景技術

聚氯乙烯樹脂(PVC)是世界五大通用樹脂之一，以其突出的性價比在社會生活中得到了廣泛的應用。電石(CaC₂)經乙炔氣(C₂H₂)生產PVC的電石乙炔路線因煤炭資源豐富、工藝簡單成熟，是目前我國PVC生產的主要技術方案，2016年國內電石路線的PVC產量超過1000萬噸，占總產量的70％以上。乙炔是PVC生產的中間產物，也是電石水解的目標產品，其經濟價值高，生產成本在7000元/噸以上。電石渣則是電石水解的廢渣，其主要成分是氫氧化鈣，經濟價值低，現主要作為水泥廠的鈣質原料。PVC生產成本的80％是乙炔的原料成本，因此生產過程中應盡量減少乙炔的各種損耗。

干法乙炔生產技術節水優勢明顯，是西部地區乙炔工業的發展趨勢。1t電石加水可生成約300公斤的乙炔氣，同時產生1.2t的干基電石渣。早期濕法乙炔技術的電石渣出料含水率在90％左右，對應會生成10t左右的工業廢液，俗稱電石渣漿。大多數廠家將電石渣漿經重力沉降后再進一步脫水，但濾餅的含水率仍達40％-50％，呈漿糊狀，在運輸途中易滲漏污染路面，長期堆積不但占用大量土地，而且對土地有嚴重的侵蝕作用。隨著國家節能減排和環保要求的不斷加強，濕法乙炔產生的環境污染日益受到國家和生產廠家的重視，一些地區已經禁止批準濕法乙炔項目。“干法乙炔發生工藝”是近年來電石水解乙炔發生工藝的一項重大技術進步，其流程是3—5mm的小顆粒電石經過螺旋給料機進入發生器。發生器頂部噴頭產生的水霧與電石反應產生乙炔，乙炔氣中攜帶大量的熱量、粉塵和雜質氣體，經洗滌冷卻塔除去粉塵和熱量，再通過清凈塔除去雜質，最后送往VCM合成工序。產生的電石渣從發生器下部排出，通過FU輸送機、斗提機進入干渣倉。干法乙炔工藝的電石渣含水率只有5％左右，運輸和堆存成本可以大幅降低。經計算一套50萬噸/年的PVC裝置，干法乙炔工藝比濕法乙炔工藝可節水約40萬噸/a。因此干法乙炔技術自2007年被國家環保總局列入《國家先進污染防治示范技術名目》和《國家鼓勵發展的環境保護名錄》，國內開始加大研發并進行推廣。

近年來干法乙炔技術雖得到推廣，但還有一些需完善之處，其中主要的一點就是降低乙炔流失量。

雖然干法乙炔比新型濕法乙炔少了排渣和溢流中溶解乙炔的工藝流失，但排出的“干渣”中吸附有乙炔并在顆粒堆積空隙間夾帶排出乙炔(因此需要全過程密閉，并用氮氣微正壓保護)。有研究文獻表明，電石渣吸附使得干法乙炔工藝中的乙炔氣流失比新型濕法工藝流失的還要多，個別文獻中指出電石渣中吸附的乙炔量為總流失量的80％左右。目前還沒有為干法電石渣開發的乙炔氣體回收技術和裝備，企業為了降低生產成本，通常采取直接排放方式，不僅造成了乙炔資源極大地浪費，同時乙炔氣體的直接排放將會導致大氣中VOCs增加，進而造成環境的污染與破壞。因此，為了降低企業生產成本，提高資源利用率，減少環境污染，迫切需要開發一種干法電石渣大規模資源化利用的裝置以及工藝。

發明內容

為了解決了現有技術中存在的問題，本發明公開了一種處理干法電石渣實現乙炔氣回收的裝置及工藝，對乙炔進行低成本回收再利用，提高資源利用率，減少環境污染。