[發(fā)明專利]以氧化鈣為循環(huán)介質(zhì)生產(chǎn)乙炔的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810753669.6
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN108949233A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙永祿;白玉龍;王志軍;王世剛;黃勝兵;張航飛
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆中泰新鑫化工科技股份有限公司
• 主分類號: C10H11/00
• 分類號: C10H11/00
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標(biāo)事務(wù)所 65105
• 代理人: 周星瑩;湯建武

本發(fā)明涉及乙炔生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域，是一種以氧化鈣為循環(huán)介質(zhì)生產(chǎn)乙炔的方法，按照下述步驟進(jìn)行：將氧化鈣和碳混合后進(jìn)行熔煉，得到碳化鈣，碳化鈣與生產(chǎn)原料水反應(yīng)，得到氫氧化鈣和乙炔氣，氫氧化鈣加熱分解，得到氧化鈣和水，得到的氧化鈣再循環(huán)利用生產(chǎn)乙炔。本發(fā)明在生產(chǎn)乙炔過程中，將微波能作為生產(chǎn)中間產(chǎn)品電石和一氧化碳的能源，其中的中間產(chǎn)品電石作為生產(chǎn)乙炔的原料、中間產(chǎn)品氫氧化鈣作為生產(chǎn)氧化鈣原料，同時得到的氧化鈣和水作為循環(huán)介質(zhì)使用，減少了原料的使用量，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的一氧化碳可以作為燃料和化工產(chǎn)品原料，降低了生產(chǎn)成本，減小了環(huán)境污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及乙炔生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域，是一種以氧化鈣為循環(huán)介質(zhì)生產(chǎn)乙炔的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的乙炔生產(chǎn)方法是是電石乙炔法。下述為電石乙炔法各工序反應(yīng)化學(xué)方程式：

分解工序以碳酸鈣煅燒生產(chǎn)石灰：CaCO₃ = CaO + CO₂↑

冶煉工序以氧化鈣和碳還原劑生產(chǎn)電石：CaO + 3C = CaC₂ + CO ↑

造氣工序以電石生產(chǎn)乙炔和氫氧化鈣：CaC₂ + 2H₂0 = Ca(OH)₂ + C₂H₂↑

電石乙炔法以石灰石、炭還原劑和水為原料，電力作為生產(chǎn)中間產(chǎn)品一氧化碳和電石的能源，其中冶煉工序的中間產(chǎn)品一氧化碳作為石灰石分解生產(chǎn)石灰的能源，其中冶煉工序的中間產(chǎn)品電石作為生產(chǎn)乙炔的原料，終端產(chǎn)品為乙炔、氫氧化鈣和二氧化碳的乙炔生產(chǎn)方法，其中的二氧化碳為溫室效應(yīng)氣體排空，氫氧化鈣作為工業(yè)固廢用于水泥的部分原料，沒有再參與乙炔的生產(chǎn)。

生產(chǎn)電石是一個強(qiáng)吸熱反應(yīng)，需要在電爐中進(jìn)行。工業(yè)上一般是將焦炭與氧化鈣(分子式CaO)置于電爐中熔煉，生成電石即碳化鈣(分子式CaC₂)，即為電石。

電石乙炔法其生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。在圖1反應(yīng)工藝流程的分解工序中，石灰石在煅燒爐內(nèi)，反應(yīng)條件為101.325千帕下加熱到900℃時分解為氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣進(jìn)入冶煉工序1827℃至2227℃的密閉電石爐內(nèi)，與炭還原劑反應(yīng)生成碳化鈣，二氧化碳直接排空，一氧化碳進(jìn)入石灰煅燒爐內(nèi)作為石灰生產(chǎn)的燃料再利用。碳化鈣進(jìn)入造氣工序的干法乙炔爐內(nèi)與原料水反應(yīng)，生成乙炔氣體和氫氧化鈣。

現(xiàn)有的乙炔生產(chǎn)方法存在以下問題：

（1）在分解工序產(chǎn)生的有溫室效應(yīng)氣體CO₂會直接排入大氣。

（2）造氣工序產(chǎn)生的產(chǎn)物Ca(OH)₂，俗稱電石渣，屬于工業(yè)固廢棄物。電石廢渣的堆存既占用土地，又污染環(huán)境，雖然目前部分企業(yè)將電石渣作為水泥的部分原料，但是加重下游企業(yè)處理負(fù)擔(dān)。

（3）電石的生產(chǎn)條件苛刻，能源消耗大和生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種以氧化鈣為循環(huán)介質(zhì)生產(chǎn)乙炔的方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有電石乙炔法存在CO₂氣體外排不環(huán)保、產(chǎn)生固體廢棄物污染環(huán)境、能源消耗大以及生產(chǎn)成本高的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：以氧化鈣為循環(huán)介質(zhì)生產(chǎn)乙炔的方法，按照下述步驟進(jìn)行：第一步，在冶煉工序中將氧化鈣和碳混合后進(jìn)行熔煉，得到碳化鈣和一氧化碳?xì)怏w；第二步，在造氣工序?qū)⒌玫降奶蓟}與生產(chǎn)原料水在乙炔發(fā)生器內(nèi)混合反應(yīng)，得到氫氧化鈣和乙炔氣；第三步，氫氧化鈣在分解工序的密閉分解爐內(nèi)加熱分解，得到氧化鈣和水；第四步，得到的氧化鈣返回第一步的冶煉工序中。

下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：