电石生产节能减排

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1、做到电石生产节能减排电石生产是高耗能、高污染的行业，目前中国是全世界最大的电石生产大国， 在世界范围内节能减排的大气候下，中国电石行业节能减排的任务是非常艰巨的。 电石生产的高耗能和高污染是电石行业长期困扰的问题，涉及的问题比较多，现 就有关节能减排的几个主要问题进行探讨。主要探讨问题有：回收电石炉气并加以利用；粉料的利用；使用精料降低电 耗等。其他生产操作上的问题本文不进行讨论。1 电石企业炉气的综合利用1.1电石炉气利用的前提条件：炉气的收集和净化。建设密闭电石炉，将炉气全部收集。从电石生产热量分析可知，每吨电石副产炉气约400m 3 ( Nm 3)热值约11723kJ/m 3 (2800

2、kcal/Nm 3),约相当于160kg 标煤，电石生产副产炉气的 利用具有很高的节能价值。若想利用炉气，首先要建设密闭电石炉，只有密闭电 石炉才能将炉气全部回收，具有节能的明显优势。电石炉气折标准煤量定量分析如下:电石产量万t/a炉气量万 Nm 3/a炉气热值折标煤t/a备注4.5180072009.03600144001177470800188320006年全国产量密闭电石炉技术，在国内无论是装备或生产管理已拥有成熟的经验。从六十年代至今，弓I进过日本、挪威等国家的多种密闭电石炉设计和制造技术。设计和 制造均已国产化。25500KVA的密闭电石炉已拥有多台，把持器的形式已有多种, 更大型的

3、密闭电石炉也在筹划建设中炉气净化技术 炉气净化本身不是节能的直接措施，而且要消耗掉一部分动力。由于密闭电 石炉炉气含有大量的粉尘，含尘量约 80150g/m 3（Nm 3），不能远距离输送， 为利用电石炉气，必须将炉气中的粉尘除去，将炉气进行净化，使炉气能够输送， 进而加以利用。炉气净化的工艺方法可采用干法或湿法。 湿法净化技术成熟，但由于耗水量大，且净化后的污水中含有CN- 造成二次污染，必须进行污水处理，故流程较长，其发展受到限制。炉气干法净化，从八十年代至今，引进过日本、挪威等国家的技术。国内各 工厂在使用过程中存在一些问题，分别进行了一些改造和完善，有的工厂改造后 已取得良好的成效，已

4、达到正常连续运行。（湿法净化和干法净化的具体方法这里不做介绍）1.2 电石炉气利用 净化回收后的炉气利用途径有多种。可作为企业内部的燃料使用，也可输出作为能源或碳一化学生产的原料。下面介绍几种主要炉气利用的方法：气烧石灰窑。 在电石企业内，气烧石灰窑所需用的炉气与电石生产副产炉气量理论上基本平衡。炉气作为气烧石灰窑的燃料，既节能又消除了炉气的污染，而且气烧石灰 质量均匀，反应活性好，可使电炉电耗下降。气烧石灰窑是一项先进的技术，在电石企业内部，气烧石灰窑以电石生产副 产炉气作为燃科是最合理的炉气利用措施。采用气烧窑时应选用热效率高的窑型。 现将几种气烧窑能耗参考指标介绍如下：西德维曼斯台尔公司

5、双筒窑西德维曼斯台尔公司双斜窑日本金刚石公司中心喷咀窑意大利费尔卡克斯公司方型双梁窑热耗J/kg石灰36000037770003936004145000418700050240003893000(kcal/kg 石灰)(860950 )(940990 )(10001200 )(930 )气烧石灰窑，在国内已引进过西德、意大利等国家的双套筒窑、方型双梁窑等 多种形式的技术。设计和制造均已国产化。使用情况良好。余热锅炉余热锅炉是一项密闭电石炉炉气不经过除尘而直接利用的技术。从七十年代 杭州电化厂等工厂开发成功至今，已取得许多经验。余热锅炉的形式也在不断改 进和完善，技术已比较成熟。密闭电石炉余热锅

6、炉产生蒸汽量经验数据如下：国内某厂1吨电石产生约2吨蒸汽（0.8Mp）。密闭电石炉余热锅炉还有良好的环境效益，同时将炉气中氰离子进行了焚烧。123利用炉气作燃料干燥炭材。124炉气输出作为专用燃料，例如吉林电石厂曾利用电石炉气送化肥厂作专用燃 料。炉气输出掺入城市煤气作燃料，例如吴淞电石厂曾利用电石炉气输出掺入城 市煤气使用。利用炉气作原料的碳一化学研究例如吴淞电石厂曾开发成功利用电石炉气制造光气。例如吉林电石厂也曾研究开发利用电石炉气制造草酸，但没有实现工业化。2电石企业粉料的综合利用：空心电极技术。空心电极是一项利用粉料的先进技术。在石灰，炭材加工，运输和贮存过程中，会产生1015 %左右

7、的石灰粉、焦粉，无烟煤粉等粉料，若将粉料弃掉则浪费了能源，增加了成本，污染了环境， 而采用空心电极技术可将这部分粉料作为生产电石的原料消耗掉，并使电极糊的 消耗下降，是一项很好的节能措施。既降低了电石单位产品全焦耗，节省了电极 糊，又利于电炉的调节。因此空心电极技术是一项很好的节能措施。采用空心电极后节约能源折标准煤量定量分析如下:电石产量(万t/a )4.59.01177备注节约实物(t/a )耗焦粉25475094666182以电石焦耗566kg计 空心电极耗粉料10%估算耗灰粉420884151100495以电石灰耗935kg计 空心电极耗粉料10%估算节约电极糊675135017655

8、0采用空心电极前电极糊耗35kg/t电石，采用空心电极后电极糊耗20kg/t电石计实物折标准煤(t/a )焦粉折标煤247349466468271kg焦粉折0.971kg标准煤灰粉折标煤57111421493483977460J/kg以石灰热耗(950kcal/kg )估算电极糊折标煤57811571513001kg电极糊折0.857kg标准煤折标煤总计36227245947485空心电极技术，从八十年代至今，弓I进过日本、西德、挪威等国家的技术。国内工厂在使用过程中又予以改造和完善，设计和制造均已国产化。3采用精料，以减少杂质副反应耗电损失。3.1电石生产中杂质副反应耗电损失选用精料，可以减

9、少杂质的副反应的耗电损失。关于电石生产的耗电定量分析，由于原料、设备，操作等方面的差异，国内外密闭电石炉热平衡数据不尽相同，现参考取日本金刚石公司提供热平衡数据如 下:注：以输入电能为100作基准。从上表可知，杂质副反应耗电占电石生产输入电能的4.12 %，其杂质耗电量折标准煤举例如下（电石单位产品电炉电耗以 3300度/吨计）电炉产量（万 t/a ）杂质副反应耗电（kWh/ a ）耗电折算标准煤(t/a )备注4.56118200752以杂质副反应耗电占9.0122364001504输入电能4.12%估算117716002492001966901kWh折0.1229kg 标准煤从上表可知，杂

10、质副反应耗电从宏观看也很可观。因此，电石生产应采用精料，最大限度地降低杂质副反应耗电。3.2严格控制石灰石原料质量，保证石灰质量。国内电石用石灰石矿工业指标一般要求为：CaCO3 96 %MgOw 1 %Sdwi %R2O3W l %S 97%, MgO 6000165002500015338 . 256. 5合计481100585 . 24100从上表分析可知:1）内蒙、宁夏、山西、四川是我国电石生产大省，四个省电石炉总容量为可编辑585 . 24万KVA，总产能约在1100万吨左右。四个省实际总产量缺少数据，按四川提供 的产量产能比估算，也要在 880万吨以上，占全国06年实际产量的75%

11、左右。 其中内蒙自治区尤为突出，现有电石炉总容量为已达251 . 93万KVA，总产能将接近500万吨。目前，这几个省还有多个拟建和在建的电石项目，这几个省也是国家节能减 排的重点关注对象，电石产业的发展和乙炔下游产品的发展前景密切相关，一旦 产品过剩，供大于求，肯定是优胜劣汰。各企业必须要有忧患意识，尽早作好节 能减排工作，以求得企业生存和持续发展的主动权。2）从炉型上分析，收集到宁夏、山西的数据整理如下：宁夏现有100台电石炉，其中有7台密闭炉，密闭炉总容量为16.2万KVA。 数量比占7%。容量比占10.5%。山西现有136台电石炉，其中有12台密闭炉，密闭炉总容量为12 .1万KVA

12、数量比占8.8%。容量比占9.8%。宁夏山西小计备注密闭炉台数（台）71219密闭炉台数比（%）78.88 . 1密闭炉总容量（万 KVA ）16 . 212 . 128 . 3密闭炉容量比（%）10 . 59. 810 . 2分析上表可看出，绝大部分（约 90% ）电石炉为内燃炉。尽管内燃炉的也可以建设管理得很好，电石炉电耗和环保指标都可达标，但从节能角度分析，大量炉气潜热没有回收利用。从国家宏观产业政策看是很不合理的。试定量分析，即使现有的密闭炉装置炉气已经全部回收利用，也还有90%的内燃炉炉气潜热没有利用。如果用上表数据粗线条估算全国电石行业，每年则白可编辑白浪费掉的炉气潜热折标煤约为1

13、88万吨*90%=169万吨，数量惊人3）从单台电石炉容量上分析，收集到内蒙、宁夏、山西、四川四省的数据整 理如下：电石炉容量（KVA）台数比（%）容量比（%）6000165002500036. 5分析上表可看出，绝大部分电石炉单台容量在16500KVA以下，一般讲是在小型炉之列。尽管有的小型炉已经取得了不错的生产成绩，但由于小型炉在装备 和自动化水平等方面的总是存在先天不足，从现代工业发展方向看是趋向大型化、 自动化、集约化。大型化的电石炉易于实现电石炉的密闭化和自动化，从而达到 更好的节能目标。8.2电石行业的发展方向由于历史的原因，我们有些电石企业的装置水平较低、单台装置规模较小。 需求

14、量大、发展迅猛是我国电石行业近年发展的特点。但我们要注意电石发展中 存在的重复、低水平建设问题，如果不加以合理地调控和引导，任其发展，必然 会加剧生产能力过剩、资源消耗高、技术水平低、安全条件差、污染严重等矛盾。 因此应从全局和可持续发展的角度，进一步加大工业布局调整的力度，通过技术 改造和进步，做大做强现有的符合国家产业政策要求的企业，严格按照行业发展 的规划，限制发展小规模、低水平、重污染的企业。电石行业准入条件的实施，对遏制低水平扩张和盲目发展，将会起到积 极作用。目前的准入条件，考虑到电石行业实际困难，在装置规模和炉型上要求 并不够高，但节能减排是大势所趋，电石生产的大型化、密闭化势在必行，电石 生产企业要充分利用好目前过度时期的时间，从国家的大局和企业自身可持续发可编辑展的角度需求出发，冷静研究、慎重决策企业自身发展规划，从而保证企业及全 行业持续稳定健康发展。