干法乙炔报告

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1、目 录第一章 总 论1第二章 本厂现状2第三章 干法乙炔技术简介3第四章 干法乙炔技术提供单位8第五章 干法乙炔可行性分析18第六章 分析结论28第一章 总 论1.1 概述 项目名称、主办单位名称、企业性质与法人代表项目名称:干法乙炔环保节能技改项目可行性研究报告单位名称：贵州开磷遵义碱厂企业性质：国有法人代表： 可行性研究报告编制的依据和原则.1 编制依据中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议；贵州省十一五发展规划；业主提供的有关基础资料；业主给贵州省化工医药规划#遵义分院的编制可行性研究报告委托书；本可行性研究报告编制的内容和深度按照化计发1997426号文颁布的化工建设

2、项目可行性研究报告内容和深度的规定；严格执行国家和各部委颁发的现行标准和规范,遵守国家的各项政策、法规和法令,符合国家的产业政策、投资方向与行业和地区的规划.2 编制原则1充分利用厂内现有的设施和有利条件,以节约投资、提高企业的经济与投资效益；2本次技改工艺技术力求先进可靠,体现国内先进水平.在保证工艺生产安全、可靠的前提下,尽可能利用国产化的设备、材料,控制投资在合理范围内；3严格控制污染物的排放,遵循国家与地区的环保要求,工程建设重视环境保护、安全和工业卫生.三废治理、消防、安全、劳动保护措施与主体装置同时设计、同时建设、同时投运.第二章 本厂现状贵州开磷遵义碱厂始建于1959年,是195

3、8年国家计划定点建设的十三家氯碱企业之一.是一个集科研、生产、贸易、投资、服务为一体的多元化经营集团企业,厂区具备良好的供电、供水、供汽条件和方便的交通、通讯、生活服务设施.现有装置能力为烧碱10万t/a其中离子膜烧碱4万t/a,PVC 15万t/a,电石14万t/a,硫酸钾2万t/a,三氯乙烯1.5万t/a.在同行业中具有相当的影响力.建立有完整的质量管理体系,环境管理体系和测量和监督体系ISO10012运行.厂区占地面积为40万平方米,现有在职职工1902人,各类工程技术人员450人.贵州开磷遵义碱厂聚氯乙烯生产是采用传统的湿法乙炔生产工艺.由于湿法乙炔的反应热由渣浆带走,因此是用多于理论

4、量17倍的水分解电石,由此产生的电石渣浆含水量为90%.,每生产1吨PVC就要产生10吨含有大量硫、磷的碱性废水,同时产生14t含水85%左右的电石渣浆折合干基2t多,即使经处理后排出的电石干渣含水也在35%左右,环境污染严重,环境保护任务艰巨,并且贵州开磷遵义碱厂处于遵义市城市区域,产生的电石渣即使采用填埋方式处置,电石干渣的转运也带来社会和城市环境问题,而且成本高昂.因此,电石干渣的处理问题已经严重影响和制约着工厂的生存和发展,着也是电石法聚氯乙烯生产企业面临的共同问题.第三章 干法乙炔技术简介3.1 技术来源我国干法乙炔发生技术主要来源于日本,在20世纪70年代从日本金刚石公司引进,该技

5、术是采用略多于理论量的水以雾态喷在电石粉上使之分解,产生的电石渣为含水质量分数4-10%的干粉末,电石水解率大于99%,其特点是不产生废水,干法乙炔技术的成功是电石法聚氯乙烯行业的一次重要技术革命,它为电石法聚氯乙烯生产企业的发展带来了广阔前景.但因为其对于电石的粒度均匀性要求较高、控制较为复杂、粉尘较大、反应不完全等问题在国内没有得到广泛应用.3.2 技术发展随着国家对产业政策的调整和节能减排、清洁生产、环境保护的要求的不断加强,干法乙炔生产工艺又从新开始得到电石法PVC生产企业的重视,近期国内较早进行干法乙炔研究和试生产的企业是瑞思达公司和#寿光新龙电化集团联合研发的干法乙炔技术.目前国内

6、开发了三种干法乙炔发生器：第一种是在日本立式发生机的基础上改进的一种发生机.该工艺的特点是：须将电石粉碎至4mm以下,单台发气量仅有2500Nm3/小时.第二种,目前国内干法乙炔生产主要有两种形式,一种是主反应器为罐体多层塔盘喷淋式,另一种是主反应器为等速卧式双螺旋喷淋式,工艺流程均为一步法反应.多头多螺杆自洁式干式乙炔发生器,改变了传统的干法乙炔生产方法,采用粒径可大于5mm约1020mm的电石,在螺杆搅拌下与定量的水进行反应,得到乙炔含量达98.5%以上的乙炔气,并可得到含水量小于4%左右的稳定电石渣.本技术具有电石反应率高大于99%乙炔收率高发生收率大于98%,技术参数指标较国内其他干法

7、技术具有很高的优越性,由于电石渣排放时尾气乙炔含量可小于50PPm,因此是十分安全的干法乙炔生产装置.第三种,四川成都新都凯兴科技#开发了1+2+N干法乙炔新工艺与装备的试验装置,尚未工业化.3.3 技术运用随着干法乙炔生产技术的不断投入工业化生产,该技术得到不断的改进和完善,在此过程中,各单位为了维护自己的合法权利,多数申报国家专利并得到批准,到目前为此,干法乙炔技术已经得到广泛推广,根据相关资料和行业信息,国内技术相对优势的单位有瑞思达化工设备公司、四川宜宾天原集团、#市冠恒通科技发展#、四川成都新都凯兴科技#、#胜元重型矿山机械#,这些技术大都都投入运用.3.4 干法乙炔生产的一般原理3

8、.4.1 反应原理由于工业电石中还含有不少杂质,其水解反应如下：当水量不足时,除上述反应外还发生如下反应：3.4.2电石水解反应速度下图为发气量为立方米/吨,粒径毫米,某电石厂生产的电石水解速度图表.3.4.3等压系统中电石水解反应温度与加水量的关系3.4.4干法乙炔流程简述以瑞思达化工设备公司技术为例经过一次破碎的电石粒径小于80mm经传送带进入粗料仓.通过离心给料机进入破碎机进行破碎后进入斗式提升机,再进入旋转筛,经筛分,大于5mm的电石回破碎机重新进行破碎,小于5mm的电石进入缓冲料仓.通过射频导纳料位仪控制缓冲料仓的料位,到达控制料位则进入细料仓.当破碎系统进行检修时,电石粉可由细料仓

9、经斗提机,旋转筛单独给发生器供料.电石粉通过带有密封装置的计量螺旋输送器连续密闭地加入发生器,密封可靠,无需置换,无泄露,安全可靠.干法乙炔发生是用略多于理论量的水,通过特殊的喷嘴以雾态喷在电石粉上使之水解,为了保证电石水解的完全,发生器内有10级搅耙,电石通过发生器的时间约在15分钟之内,产生的电石渣为含水量0%10%干粉末,粗乙炔含水量为75%,反应温度气相为90100,固相温度为100110,水与电石的比例约为1.8,反应热由水汽化带走,经由非接触式换热器传给循环水没有溶解损失.电石的粒径小于5毫米,水解率大于99%,乙炔收率大于98.5%.粗乙炔经洗涤冷却至42-65去清净.干法乙炔装

10、置的运行指标1发生器产量：单台发生器产量为2500标准立方米乙炔/小时即年产5万tPVC/a,考虑检修因素,15万吨/年聚氯乙烯装置采用3开1备的乙炔发生装置能力,因此本次技改考虑在原有场地上,逐步新上4台发生器,.2电石渣含水量排渣机出口电石渣含水量4%10%.3排渣机出口气相中的乙炔含量排渣机出口的乙炔浓度为0.02%.4粗乙炔的纯度：粗乙炔的纯度为99.0%99.5%,硫含量为零,磷含量为0.030.05%,与湿法完全相同.5粗乙炔的温度经冷却的粗乙炔温度为4265.换热器选型的依据是粗乙炔温度与湿法相当以便后续处理.6发生器压力发生器压力为711kPa.7发生器温度发生器气相温度为90

11、100,固相温度为100110第四章 干法乙炔技术提供单位4.1 干法乙炔技术单位4.1.1 #市冠恒通科技发展#：该公司引进的干法乙炔装置为日本金刚石公司的技术,该公司在上世纪60年代便研发成功干法乙炔生产技术,并一直安全稳定运行至今.期间通过多次技术改进,目前该技术与同类装置相比工艺先进,设计合理,且产能大,能耗低,效率高.该装置引进后通过技术优化和改进从二次电石破碎到电石渣的输送完全密闭,系统用水循环平衡,实现了零排放,彻底解决了电石渣和废水的污染问题.使用该技术实行工业化生产于20#l0月在#省江东化工股份#、20#11月#巨化建成投产、20#6月四川永祥股份干法乙炔项目顺利投产运行.

12、4.1.2 四川宜宾天原集团#四川宜宾天原集团于20#自主研发出干法乙炔技术,与湿法相比节水95%以上.该技术工业化装置应用在四川省百亿工程重点项目-天原集团江安化工新区一期20万吨聚氯乙烯和18万吨烧碱与其配套项目于20XX9月29日全线开车成功.其干法乙炔分解率和收率都将国内领先水平,结束了电石渣浆排放的历史,干渣不经增稠和压滤脱水,就可以用作干法回转窑水泥原料和用于热电厂烟气脱硫,据说效果也较好.4.1.3 #通用机械设备#通用机械设备#是省级火炬计划承担单位,#省高新技术企业、地区级企业技术中心、原化工部化工工程建设标准产品定点企业.#通用机械设备#引用四川宜宾天原集团#的干法乙炔专利

13、技术.以下是该公司的技术与日本金刚石公司技术比较情况：序号项目名称技术/指标日本工艺技术通用公司工艺技术比较说明1乙炔发生器耙式立式双螺杆卧式1-1生产规模单套装置能力配套45kt/aPVC 配套63kt/a 100kt/aPVC双螺杆发生器可配套100kt/aPVC,耙式装置仅45kt/aPVC,原因双螺杆发生器混合效果好.1-2反应强度反应混和效果混和次数NKLK：层数；L：单层耙数；混和次数N22mnm：头数；n：螺距； 双螺杆效果：混合均匀、强度高,有自清的作用.1-3电石渣含水量高低本公司技术：含水量7%.1-4电石处理量相同条件下设备投资设备外形尺寸2500,H：6m电石4mm设备

14、外形尺寸双轴700,L3000m耙式发生器投资远高于双螺杆发生设备.2电石粒径要求4mm1025mm发生器对电石粒径要求范围大,破碎动力消耗亦很低,故损耗也小. 3出渣系统计量装置1、半封闭；2、无计量装置；1、全封闭；2、乙炔回收装置；3、水含量：7%；4、有安全计量控制装置；本公司技术：设有渣的安全计量装置,有效控制渣的排料量,达到安全生产目的.一旦渣罐降低料封,排查设备也立即停止排料.4电石渣乙炔回收装置无装置；60kt/a PVC装置,电石渣带走乙炔气4.17Nm3/h,损失率为0.116%.有装置配套60kt/a PVC装置,可回收电石渣带走的乙炔气为3.8Nm3/h,损失率为0.0

15、11 %.装置对比,不仅提高安全性,降低了电石单耗.4.1.4 四川成都新都凯兴科技#开发了1+2+N干法乙炔新工艺与装备的试验装置,其主要创新点是将一般的动态反应推向强制性动态反应,满足了电石乙炔干法反应的特殊性要求.但是现在尚未工业化.4.1.5 瑞思达公司瑞思达公司和#寿光新龙电化集团联合研发的干法乙炔技术,是国内较早从事干法乙炔生产的企业.是我国首创的新技术,在环保和节水方面显现出突出的比较优势.中国氯碱工业协会对该技术鉴定认为：填补了国内空白,节能、节水效果显著,减少占地面积、节约投资,有效解决了湿法乙炔生产过程中所产生的电石渣污染问题,具有良好的经济效益和社会效益,有利于电石法聚氯

16、乙烯生产的可持续发展,在行业中具有很好的推广价值.20#10月通过中国氯碱工业协会的行业认可,并成为该协会向全国推广的产品.该技术用于工业化生产的有#天业40万吨配套的一期干法乙炔装置已于20#11月投入生产,由于运行过程中出现问题,因此,#天业通过不断改进,自主研发,申请了干法乙炔专利.4.2国内干法乙炔研究和生产单位已经申报的专利情况序号申请专利号、名称申请人专利摘要1200710088002.0干法乙炔发生系统#天业集团#发明涉与一种干法乙炔发生系统,包括按以下次序依次连通的设备：粗电石料仓、破碎机、输送装置、筛分装置、细电石料仓、输送计量装置、干法乙炔发生器和出渣装置,输送计量装置和干

17、法乙炔发生器上设有用于同时控制输送计量装置的进料以与干法乙炔发生器的转速和进水量的控制系统,干法乙炔发生器上设有除尘洗涤装置,除尘洗涤装置上设有气水分离装置.本发明是运用在工业化生产中电石与水反应生产乙炔的系统中,并解决了已有技术存在的乙炔收率低、工作环境恶劣、连续运行不稳定、副产品利用效益低、水资源浪费和污染环境的问题.它具有固定资产投资少、安全性高、自动化程度高、乙炔收率高、无废液排放、用水量少等优点.2200910018543.5干法乙炔的方法与发生装置#泰山建能机械集团有限公司本发明是一种干法乙炔的方法与发生装置,使水与电石粉的重量比例为 11.5混合；在发生器保持内反应温度气相为90

18、100、固相温度为100110、压力为400500mmAq；发生装置包含有筒体、减速装置、电机、搅拌轴、定量双螺旋输送器、喷淋器、搅拌器、托盘I、托盘II 、排气口、排料筒和联动式螺旋卸料器；与在托盘I的上侧设置有与筒体固定联接的喷淋器；在托盘I的下侧依次按照托盘II 与托盘I的相互间隔的顺序设置并在最后设置的为托盘I；在每个托盘 I和托盘II的上侧分别设置有搅拌器并搅拌器设置为与搅拌轴 滑动式联接.因此耗水量少,方便反应物的运输和处理.3200620159673.2一种干法乙炔发生装置李耀文本实用新型提供一种化工产品生产设备,具体是一种干法乙炔发生装置,其结构包括发生器筒体,发生器筒体顶部的

19、发生器支架上方设置有减速机,所述减速机的动力输出端连接设置于发生器筒体内的搅拌轴,发生器筒体上方一侧还设置有计量螺旋输送器,发生器筒体内部被挡板隔开至少2个搅拌室,所述搅拌室内上方设置有联动搅拌轴的布料盘和喷水管,下方设置有联动搅拌轴的搅拌器,发生器筒体下方一侧设置有排气口,发生器筒体底部设置有排渣口,排渣口处设置排渣机.与现有技术相比,本实用新型的一种干法乙炔发生装置,具有设计合理、结构简单、生产效率高、成本低、环保节能等特点.4200920019565.9一种干式乙炔发生器电石破碎装置寿光新龙电化集团聚氯乙烯#本实用新型公开了一种干式乙炔发生器电石破碎装置,包括破碎机和与破碎机传动连接的动

20、力装置,动力装置与破碎机通过皮带传动连接,动力装置为电机,电机上连接有第一皮带轮,破碎机包括筒状的破碎机壳体,破碎机壳体内设有破碎机轴,破碎机轴的顶端设有第二皮带轮,破碎机轴的外部设有轴套,轴套设置固定有破碎机锤的盘架,破碎机分为三个腔室,由上到下依次为进料仓、破碎仓和出料仓,进料仓的顶端设有进料口,出料仓呈锥形,出料仓的最底端为出料口,出料仓的侧壁上设有充氮管道,本实用新型实现了电石全密闭破碎,无粉尘排出,保证了现场环境,运行时内部充满氮气,保证了电石破碎的安全可靠.5200920019248.7一种干式乙炔发生器电石灰排出装置寿光新龙电化集团聚氯乙烯#本实用新型涉与一种干式乙炔发生器电石灰

21、排出装置,包括与干式乙炔发生器的排渣口连通的排渣机和排渣机驱动装置,排渣机与排渣机驱动装置传动连接；所述排渣机设有用于压缩电石灰废渣的压缩装置、用于储存压缩后的电石灰废渣的密封容器和用于将储存在密封容器内的电石灰废渣排出的卸料装置；压缩装置与密封容器相连通,卸料装置固定在密封容器的壳体上,并与密封容器相连通.本实用新型实现了电石灰连续、密闭排料,无乙炔气排出和乙炔水溶损失,提高了乙炔气的收率；避免了乙炔气与空气接触形成爆炸混合性气体,安全性大大提高.6200920019249.1一种乙炔发生器电石进料装置寿光新龙电化集团聚氯乙烯#本实用新型公开了一种乙炔发生器电石加料装置,包括进料仓、螺旋出料

22、器以与与螺旋出料器传动连接的动力装置,所述进料仓与螺旋出料器通过密封管连通,密封管上设有进料阀,采用上述技术方案本实用新型的优点是,实现了电石连续密封进料,无需乙炔气排空,能节约乙炔气,密封管和进料阀的设置,避免了乙炔气与空气接触形成爆炸混合性气体,提高了安全性,螺旋出料器上电子计量器的设置,方便了电石的计量.7200720102867.3一种干法乙炔发生器#科技大学本实用新型属化工设备领域,具体说涉与一种由电石和水反应生成乙炔的装置,即一种干法乙炔发生器,它包括带有进料口、出料口、进水接管的壳体,在壳体内从上至下固定着交叉排列的若干大小相间的环状物料盘,各物料盘上各有四条支臂固定在中心轴上,

23、每条支臂上套装若干不同角度的料耙,借助中心轴的旋转带动料耙运动,电石物料能够在发生器内自上而下移送,同时与水发生反应放出乙炔气体.本实用新型具有耗水量小、乙炔收率高、操作简便、安全可靠的优点.获得的电石渣为粉状物,有效的避免了对环境的污染,且便于回收利用.8200820034862.6多头多螺杆自洁式干式乙炔发生器宜宾天原集团股份#本实用新型涉与一种多头多螺杆自洁式干式乙炔发生器,包括筒体 、螺杆和进水接管,所述筒体水平设置,筒体一端顶部设置有进料口,筒体另一端底部设置有出料口,筒体内设置有螺杆 和进水接管,进水接管布置于螺杆上方,每根进水接管上布置有喷水器,其特征在于所述螺杆有二个或二个以上

24、,且二个或二个以上螺杆互相啮合；每个螺杆上螺带的头数有二头或二头以上.采用多头双螺杆或多螺杆不仅提高了乙炔发生器的生产能力,本实用新型具有良好自清作用,还提高了发生器的自清能力和混合效果.提高乙炔纯度和收率.9200820034861.1干式乙炔发生器的乙炔气与电石渣的安全分离系统宜宾天原集团股份#本实用新型涉与一种干式乙炔发生器的乙炔气与电石渣的安全分离系统,包括乙炔气和电石渣分离器、水平螺杆输送机、缓冲罐和垂直或斜置的螺杆输送机,所述乙炔气和电石渣分离器包括筒体,筒体上安装有重量传感器,顶部设置有进料口,底部设置有出料口,上侧设置有乙炔气排气口,所述水平螺杆输送机布置于乙炔气和电石渣分离器

25、下方,所述缓冲罐设置于水平螺杆输送机后侧,缓冲罐上侧设置有抽气口,所述垂直或斜置的螺杆输送机设置于缓冲罐上方,与缓冲罐连成一个整体,垂直或斜置的螺杆输送机上部设置有排渣口.本实用新型安全性高、不易泄漏、料位容易测试.10200820034860.7驱动系统装于螺杆进料端的干式乙炔发生器宜宾天原集团股份#本实用新型涉与一种驱动系统装于螺杆进料端的干式乙炔发生器,包括筒体、螺杆、进水接管和螺杆驱动系统,所述筒体水平设置,筒体一端顶部设置有进料口,筒体另一端底部设置有出料口 ,筒体内设置有螺杆和进水接管,进水接管布置于螺杆上方,进水接管上布置有多个喷水口,其特征在于所述螺杆驱动系统 与螺杆的进料端相

26、连.本实用新型螺杆所需转矩小、节能.11200820034859.4自洁式齿形干式乙炔发生器宜宾天原集团股份#本实用新型涉与一种自洁式齿形干式乙炔发生器,包括筒体、螺杆 和进水接管,所述筒体水平设置,筒体一端顶部设置有进料口 ,筒体另一端底部设置有出料口,筒体内设置有螺杆和进水接管,进水接管布置于螺杆上方,进水接管上布置有多个喷水口,其特征在于所述螺杆上的螺带设置成齿形.本实用新型螺杆所需转矩小、节能.本实用新型可以降低干式乙炔发生器螺杆与筒体之间或螺杆与螺杆之间间隙、避免因电石粒径大于间隙而造成螺杆卡料导致电机过载现象发生.12200820034863.0自洁式多螺杆干式乙炔发生器宜宾天原集

27、团股份#本实用新型涉与一种自洁式多螺杆干式乙炔发生器,包括筒体、螺杆和进水接管,所述筒体水平设置,筒体一端顶部设置有进料口,筒体另一端底部设置有出料口,筒体内设置有螺杆和进水接管,进水接管布置于螺杆上方,进水接管有二根或二根以上,每根进水接管上布置有多个喷水器,其特征在于所述螺杆有二个或二个以上,且二个或二个以上螺杆互相啮合.本实用新型具有良好自清作用.13200520035629.6干式乙炔发生器宜宾天原股份#本实用新型公开了一种干式乙炔发生器,包括带有进料口、出料口、进水接管的壳体,在壳体内还设有由电机驱动的螺旋搅拌器和与进水接管相连的多个喷水器,作为本实用新型的进一步改进,所述壳体外侧还

28、设置有带进气口和出气口的夹套.本实用新型具有耗水量小、乙炔收率较高的优点,获得的电石渣为粉状物,便于回收利用.14200510021772.4干式乙炔发生装置宜宾天原股份#本发明公开了一种用碳化钙和水生产乙炔的装置,尤其是乙炔生成后所获得的氢氧化钙为干粉状物质的装置,它依次由一个带有进料口的下料筒、一个贮料筒、一个带有驱动器的螺旋送料器、一个干式乙炔发生器、一个乙炔、电石渣分离器、一个水雾除尘器连接而成,它较好地解决了采用较大粒径的电石原料获得较高的乙炔收率的问题,乙炔收率可达99；同时,提供的乙炔、电石渣分离器具有很好的密封性和很高的安全性；此外,为防止乙炔气进入水雾除尘器时因电石粉尘在管道

29、中形成堵塞,在该管道中安装了带有驱动器的螺旋输送器,可确保乙炔气行径的畅通无阻,进一步保证了系统运行的安全.15200820061769.4多头双螺杆乙炔发生器宜宾天原集团股份#本实用新型公开了一种多头双螺杆乙炔发生器,包括带有进料口、出料口、进水管的壳体、设置与壳体内并与进水管连接的数个喷水器、设置于壳体内并分别由电机驱动的两螺旋输送器,其特征在于每个螺旋输送器的转轴上的螺旋叶片为两组或两组以上；作为本实用新型的进一步改进,所述壳体的外侧还设有带进气口和出气口的夹套.本实用新型具有输送能力较高、生产效率高、反应残留物易于处理的优点.16200520035631.3乙炔、电石渣分离器宜宾天原股

30、份#本实用新型公开了一种乙炔、电石渣分离器,包括带有进料口、电石渣出口、乙炔气出口的壳体、置于电石渣出口下方的螺旋输送机,在壳体内侧顶部还设有位差探测器,位差探测器通过控制柜与螺旋输送机的驱动电机相连；作为本实用新型的进一步改进,壳体的乙炔气出口通过管道与水雾除尘器相连,管道内还设置有螺旋输送机.本实用新型通过电石渣形成一道自然密封层,具有密封性好、安全性能高的优点.17200720081218.X干法制备乙炔的两步反应装置周凤举本实用新型提供了一种干法制备乙炔的两步反应装置,包括料斗,与料斗相通的料钟,第一反应器,第二反应器,第一反应器中有壳体,受电机带动的第一差速动力头,位于壳体内的有受第

31、一差速动力头带动的高速搅拌轴和低速搅拌轴的第一搅拌器,高、低速搅拌轴上设置按不同螺旋角排列的叶片以实现差速转动捏合,第二反应器中有壳体,受电机带动的第二差速动力头,位于锥形壳体内的受第二差速动力头带动的低速公转的拐臂和存在高速自转的锥形搅拌轴的第二搅拌器,第一反应器壳体上有带进出水口的第一冷却水夹套,第二反应器壳体上有带进出水口的第二冷却水夹套.能连续生产,效率高,节水,安全性好.第五章 干法乙炔可行性分析5.1政策可行性近年来,随着电石法PVC的迅猛发展,电石法PVC带来的电石渣、电石渣清液等处理问题日益突出.传统的湿法乙炔技术明显不能适应新的产业政策需要,而干法乙炔技术具备实现清洁生产的优

32、势.为此,干法乙炔生产技术在20#5月被国家环保总局列入国家先进污染防治示范技术名录和国家鼓励发展的环境保护技术目录.工业和信息化部20XX3月14日印发的工信部节2010104号 关于印发聚氯乙烯等17个重点行业清洁生产技术推行方案的通知之聚氯乙烯行业清洁生产技术推行方案中的推广技术干法乙炔发生配套干法水泥技术中介绍目前国内已有6-10家左右使用此技术.在行业内的普与率已有20%,该技术可在全行业内应用.中华人民共和国国家发展和改革委员会发布的氯碱烧碱、聚氯乙烯行业准入条件明确规定：鼓励干法制乙炔、大型转化器、变压吸附、无汞触媒等电石法聚氯乙烯工艺技术的开发和技术改造.鼓励新建电石渣制水泥生

33、产装置采用新型干法水泥生产工艺；行业准入条件也规定：新建、改扩建烧碱、聚氯乙烯生产企业必须达到国家发展改革委发布的烧碱/聚氯乙烯清洁生产评价指标体系所规定的各项指标要求.电石法聚氯乙烯生产企业必须要有电石渣回收与综合利用措施,禁止电石渣堆存、填埋等禁止性条款,因此,采用干法乙炔生产工艺有着政策性支持.全国人民代表大会常务委员会发布的中华人民共和国循环经济促进法 中的第十八条国务院循环经济发展综合管理部门会同国务院环境保护等有关主管部门,定期发布鼓励、限制和淘汰的技术、工艺、设备、材料和产品名录,第二十条工业企业应当采用先进或者适用的节水技术、工艺和设备,制定并实施节水计划,加强节水管理,对生产

34、用水进行全过程控制,第四十四条企业使用或者生产列入国家清洁生产、资源综合利用等鼓励名录的技术、工艺、设备或者产品的,按照国家有关规定享受税收优惠,第四十五条、县级以上人民政府循环经济发展综合管理部门在制定和实施投资计划时,应当将节能、节水、节地、节材、资源综合利用等项目列为重点投资领域. 对符合国家产业政策的节能、节水、节地、节材、资源综合利用等项目,金融机构应当给予优先贷款等信贷支持,并积极提供配套金融服务. 对生产、进口、销售或者使用列入淘汰名录的技术、工艺、设备、材料或者产品的企业,金融机构不得提供任何形式的授信支持.由于湿法乙炔工艺因高耗能和高污染,将逐步受到限制,国内原有的800万吨

35、湿法乙炔装置,也面临高污染和高耗能将被干法乙炔技术所代替.因此,由于干法生产在环保和节能方面有显著的优越性,对于实现降低消耗,减少污染,实现全行业的可持续发展具有重要意义.拟实施的干法乙炔环保节能技改项目 是符合国家产业政策、行业发展规划的,并能享受税收优惠、得到金融机构给予的优先贷款等信贷支持与积极提供配套金融服务.5.2经济效益可行性以电石法年产15万吨PVC为例,通过比较新工艺干法乙炔生产工艺与传统工艺湿法乙炔生产工艺在设备投资、运行费用、人工费用、占地面积、乙炔收率、电石渣处理、水处理等几个方面的差异来说明新工艺的经济效益.5.1.1 基本建设投资比较节约955万元干法乙炔工艺相对湿法

36、乙炔工艺无需沉降与压滤处理.仅此一项即可节约设备与土建投资955万元年产15万吨PVC,以20#价格计算,减少占地1800平米.具体减少费用包括：压滤工段厂房160万,沉降池土建450万,渣浆处理土建25万,压滤机220万,设备费用80万其它配套20万.乙炔发生工段的厂房没有差异,设备投资相差无几.5.1.2 运行费用比较节约530万元目前贵州开磷遵义碱厂湿法工艺.干法乙炔工艺相对湿法乙炔工艺无需渣浆处理,所以减少了人工费用和设备运行费用.每年可节约工资成本约100万元；设备维护费约70万元；共计节约170万元/年.乙炔收率比较节约1980万元由于加料是连续的,无需置换,没有加料损失；排出的电

37、石渣含水410%,没有乙炔溶解损失,无生电石排出.根据相关资料显示,干法工艺比湿法工艺后乙炔收率提高2.5%,乙炔收率可达99.85%.以收率提高2.5%计算,年产15万吨PVC比湿法工艺可少用电石5650吨/年,按照电石价格3500元/吨计算,则年产15万吨PVC节约成本1980万元,PVC生产电石单耗可以降低37kg/吨.水消耗比较排放为零,节水120万吨湿法工艺的耗水量为吨/吨电石,电石渣上清液经循环使用后,全年废水排放达120万吨,电石渣中带走水分达25万吨以上,干法工艺所需要的水量只有0.7吨/吨电石,其余全部循环使用.所加入的水为废次氯酸钠.废次钠经一次循环使用后刚好与干法工艺用水

38、量达到平衡,使得乙炔车间达到零排放.按照取水成本价计算,可以实现节水费用72万元,不仅节约水资源而且也降低生产费用.电石渣处理费用比较节约550万元湿法乙炔工艺中生产的电石渣为一般含水40%的滤饼,以15万吨PVC/年的规模,每年产生的电石渣量达到56.5万吨以上,虽然部分用于陪烧水泥,但是也需要汽车运输出去,每年用于电石渣转运的费用高达1400万元.而干法工艺中生产的电石渣为含水10%的渣,每年可减少电石渣运输量21.95万吨.按照原来的25元/吨运输费计算,每年也可节约运费550万元.并且,由于采用干法工艺产生的电石渣可以直接用于水泥生产,使用价值提高,即使电石渣不卖钱,至少运费可以由使用

39、单位承担,这部分费用也高达860万元.综和以上五个方面,若以15万吨PVC/年的规模核算,采用干法乙炔生产技术比使用湿法乙炔生产技术每年节约生产费用至少3727万元,制造成本大幅度降低,PVC制造成本将下降250元/吨,经济效应巨大.特别是在氯碱行业产能严重过剩,市场竞争压力巨大的情况下,产品市场价直逼生产成本时,成本因数体现出来的就不仅仅是利润,而是关系到企业长期生存、发展的决定性环节.5.3环境保护可行性5.3.1 无废水排放根据技术提供单位的资料介绍：干法乙炔生产装置所需的水为废次氯酸钠,不仅保护了环境,还回收了溶解乙炔.另外,与干法乙炔工艺配套的还有次氯酸钠废水循环利用工艺,实现整个车

40、间无废水排放.干法乙炔工艺可实现水的零排放,没有废水污染.5.3.2 可实现无粉尘排放若用电石渣生产水泥,可将其密闭输送至水泥厂.若用于制砖,可适当调整排渣湿度避免杨尘.干法乙炔工艺从破碎到排渣均为密闭进行,可避免大气污染.5.3.3 气体污染物排放根据已知资料显示,干法乙炔技术生产过程中只有在排渣机一个排渣出口,出口处的水蒸气中能检测出乙炔气体的空间浓度为0.02%,满足环保排放要求.5.3.4 固体污染物生产过程的副产物干电石渣含水量低且可控,便于利用.所排出的电石渣为优良的制作水泥的材料,亦可作其它建筑材料.5.4安全可行性干法乙炔生产装置从二次电石破碎到电石渣的输送完全密闭.5.4.1

41、破碎过程的安全性经过粗破碎和细破碎之后,粒径50-80mm的电石进入供料单元进行密闭粉碎,整个过程是在氮气保护下密闭进行的,理论上能够确保安全.5.4.2加料过程的安全性加料单元由密闭料仓、料封管、气动刀阀和计量螺旋输送器组成,生产过程是连续的,无需置换.成品电石粒径小于5mm,其中70%以上为1mm以下的粉末.在料位高度大于2m时,能形成可靠的料封,防止乙炔从加料口溢出.而且上、下料仓中间加氮气密封,更增加了安全性.电石通过带有密封装置的计量螺旋输送器连续密闭地加入发生器,密封可靠,无需置换,无泄露,可以实现安全加料.5.4.3 反应过程安全性湿法乙炔工艺反应温度为85,产物中乙炔/水蒸汽体

42、积比为1:1.干法乙炔工艺反应固相温度为100-110,产物中乙炔/水蒸汽体积比为1:3.两者反应压力基本相同,均为7-11kPa.绝对温度相差不大,由此可知湿法中乙炔分压是干法的2倍.就乙炔发生器内乙炔/水蒸汽混合气而言,干法工艺能够达到安全生产.5.4.4局部反应的安全性湿法工艺中,水的密度约为1g/cm3,每平方厘米电石接触水的分子数为4.181015；干法工艺中,水的分压为0.075MPa,每平方厘米电石接触水的分子数为6.021012,两者相差690倍,因而干法工艺的反应比较温和.事实上,干法工艺是通过把反应表面积增加150倍来提高反应速度的.湿法乙炔工艺中,由于电石形状的原因,局部

43、环境甚至具备乙炔分解或产生加成反应的条件.干法工艺反应温度更均匀,局部出现极端情况的可能性更小,因而也更安全.5.4.5 排渣过程的安全性排渣过程是连续密闭的,密封压力可调并可靠,排渣机使用等压料封.底部排渣螺旋输送器的密封可靠,可适用于含水量4-24%的电石渣.排料装置对电石质量有很强的适应能力,降低了整个工艺操作要求,在设备正常运行的情况下,出渣口能够实现安全排渣.5.4.6 系统或设备故障状态的安全性当遇到突然停电的情况下,水解反应几乎立即停止,无需作任何处理；若出现设备发生故障时,DCS程序自动采取相应的措施进行处理.遇到最严重的问题就停止加料,反应几乎立即停止,也无需特别处理.5.5

44、 社会效益可行性干法乙炔工艺与湿法工艺比较表以15万吨PVC/年计算对比内容干法乙炔工艺湿法乙炔工艺乙炔收率98.5%96%乙炔纯度99%99%H3P含量0.050.08%0.050.07%H2S含量0.020.05%0.003%经清净后的乙炔纯度良良电石质量与粒度粉未状不能用低级品与粉未操作法连续间歇式半连续发生器温度气相:90-100固相:100-110855发生器气相中乙炔与水蒸汽体积比1：31：1发生器反应压力表压7-11kPa7-11kPa电石渣处理人工无50人电石渣处理设备与厂房无投资约955万元占地1800平方米渣浆处理动力消耗无800kw排渣连续断续电石渣含水4%10%,甚至可

45、达到1%以下40电石渣直接使用电石渣为制水泥的材料,亦可作其它建筑材料.降低再利用成本.用回转窑烘干用于生产水泥,成本53元/吨烘干.或作为废物添埋,造成环境污染.耗水量0.7吨/吨电石79吨/吨电石废气 排渣机出口乙炔含量：0.02%;加料口大量乙炔外泄,澄清池等电石渣浆处理系统有大量废气排放.加料连续,无乙炔排出断续,需置换,有乙炔排出故障立即停止反应反应不可控操作技术要求高一般工时少多设备要求复杂简单从上表可得出,采用干法乙炔工艺,既节约了能源,又达到了废水的零排放,其废气排放极少,废渣得到了合理的回收利用,具备节省投资、成本低、环保等优点；真正实现了经济效益、节能与减排的多赢局面.因此

46、,干法乙炔工艺不仅为企业增加经济效益,同时也具有很高的社会效益,对于实现降低消耗、减少污染,实现企业可持续发展都具有十分重要的意义.5.6 存在的问题或尚未解决的问题作为一项新技术推广项目,对其技术成熟度还有一个不断探索和改进的过程,同行业单位和科研单位也在不断探索和改进,大量专利项目的不断涌现就是见证.而且即使是相对成熟的技术运用,也需要吸收和消化的过程.干法乙炔技术现阶段属工业化实施阶段,根据国内各厂家使用的运行情况来分析,不难发现不同厂家也出现了一些不同的问题,主要体现在装置产能不能达到预期规模、装置的长周期稳定运行的稳定性不高,生产过程的安全可靠性还存在一些问题等,主要体现在以下方面：

47、5.6.1设备方面破碎系统、发生系统和排渣系统的设备磨损严重,设备检修或更换周期频繁,有时导致设备不能长周期运行.5.6.2运行方面5.6.2.1供料系统1缓冲料仓的下料管偶尔堵料,顶部倾斜进料造成偏析,影响生产运行.2多次开、停车后计量给料器出口的分料器分料不均,停车时结露粘灰,分料不均时在低水分1%运行时水解不完全,造成安全隐患和经济损失.3电石粉输送管道频繁磨损,带来安全问题.5.6.2.2发生系统1水与电石的配比控制问题.由于工业电石受产地、批次的差异,其品质差异也大较.加水量不适当会造成发生器堵料、反应不完全等问题,前者影响生产的正常运行,后者不仅导致损失增加还存在安全隐患.因此.在

48、生产过程中要求电石渣含水量比较稳定时,需要不断地调整水比.这就需要有稳定的电石质量保证、同时对发生器程序控制自身的准确、与时、预检测等是至关重要的.2传热设备的传热效率问题：干法乙炔生产的粗乙炔,其热量由非接触式换热器冷却把热量移走.那么此换热器长期运行很快会结垢而使传热能力大大下降,最后达不到冷却的效果.3乙炔清净系统的产生的清净液NaClO水的平衡问题,虽然发生器用水量很少,没有渣浆外排,但是清净系统产生的清净液NaClO水却没有利用,导致清净液NaClO水大量排放.不同单位采用不同办法来解决或利用.5.6.3排渣系统1生产环境问题：PVC装置干法乙炔化工投料试车中暴露出电石渣的提升机积料

49、、渣排出机跑料等问题需进行整改,为有效清除现场电石粉尘,粗破系统安装了除尘装置.干法乙炔输送干电石渣需要解决的扬尘问题.含水15%以下的电石渣扬尘问题比较严重,针对我国电石渣的用途,设计了电石渣密闭贮存和运输,用于水泥生产时,可降低电石渣的含水量直接输送至水泥厂作原料使用；如果电石渣用于其他用途需要长途运输,为了使运输方便,电石渣湿度控制在15-30%之间在发生器外用电石渣处理设备控制,可以增加电石渣的含水量直接运输而无需进行二次增湿,改善了现有工厂电石渣场地堆放所带来的环境污染.2排渣安全问题：电石渣中可能会夹带生电石.由于发生器固相温度为100110,压力为711kPa,经排渣机排出后会发生闪蒸冷凝水与生电石反应生乙炔气,因此,若控制不当,就可能存在安全隐患.第六章 分析结论通过上述的各方面的综合分析,可以认为干法乙炔技术已经比较成熟,但是在实际使用过程中也存在一些问题,需要不断的累计经验,改进并提升技术可靠性；在环境保护方面已有妥善措施,能够满足相应的环保要求；产生的经济效益和社会效益非常巨大.随着国家节能减排措施的出台与实施,干法乙炔技术更具备实现清洁生产的优势,不仅为企业增加可观的经济效益,也有很高的社会效益.对于企业实现降低消耗、减少污染、实现可持续发展具有重要意义.- 22 - / 22