程榮香,劉 璞,竇素芹
(河北金牛化工股份有限公司,河北 滄州 061008)
在電石法聚氯乙烯生產(chǎn)過程中,電石水解產(chǎn)生的電石渣漿中殘存大量的乙炔氣體。河北金?;す煞萦邢薰疽郧暗淖龇ㄊ菍⒃鼭{打入濃縮池,通過濃縮機回收上清液,上清液又打回到發(fā)生器加水系統(tǒng)中循環(huán)利用,這樣的確降低了水耗,也可回收部分乙炔氣。但在這個過程中,清液的溫度也大大降低了,而其中的乙炔已有大部分被釋放到空氣中,并未被回收利用,不僅造成了有用氣體的大量浪費,而且,由于乙炔易燃易爆,也增加了廠內(nèi)和周圍環(huán)境的危險性。
鑒于此,該廠引進渣漿乙炔回收裝置回收渣漿中所含的乙炔,使之通過解析后再回到乙炔氣柜。實踐證明,這套裝置的應用取得了令人滿意的效果。
乙炔氣在電石渣漿中的溶解度與溫度、壓力密切相關,利用乙炔在不同溫度、壓力下飽和蒸汽壓相差較大的特點,對電石渣漿真空閃蒸脫析,將析出的乙炔氣體回收。
渣漿乙炔回收裝置工藝流程示意圖見圖1。
對原有的乙炔發(fā)生裝置進行改造,發(fā)生器排出大約85℃的渣漿,改造后,渣漿經(jīng)管道排放至電石渣漿緩沖罐,再用渣漿泵將渣漿送到乙炔汽提塔進行閃蒸脫析處理 (汽提塔壓力控制在-40~70 KPa)。從塔頂析出的乙炔氣進入乙炔冷卻器用循環(huán)水冷卻,再用水環(huán)壓縮機抽取加壓,打入水封槽析夾帶的水分后,送往乙炔氣柜總管,實現(xiàn)乙炔回收。在去乙炔氣柜總管前,設有在線含氧量監(jiān)測儀,只有在含氧合格后(小于0.3%),回收氣方可送入氣柜;若含氧量超標,則回收的乙炔氣要隨時排空,否則,進入氣柜影響系統(tǒng)安全,若長時間含氧超標,說明設備有故障,回收裝置需停車檢修。從乙炔汽提塔底部出來的渣漿去原高位槽進行處理。
保留每臺發(fā)生器現(xiàn)有的排放管路,接旁路去電石渣漿緩沖罐,以備不能進行氣體回收時仍可走原先路線,不會耽誤生產(chǎn);渣漿乙炔回收裝置需要循環(huán)冷卻水和5℃水,增加了系統(tǒng)的制冷量;乙炔汽提塔在平時是負壓操作,密閉性至關重要。在本裝置中,不僅設有含氧量在線監(jiān)測儀,還有化驗室人員定期檢測,以保證結果的正確性。
自2011年8月開車以來,裝置運行比較穩(wěn)定。跟蹤記錄的部分相關數(shù)據(jù)如表1所示。
以回收乙炔流量平均按40 Nm3/h,乙炔產(chǎn)率按90%,噸電石發(fā)氣量按285m3,電石價格按3 800元/t,年開車率320天計,則每年可節(jié)約電石:
(40×90%×24×320)÷285=970(t)
由此產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為:
表1 乙炔回收裝置的運行數(shù)據(jù)
970×3 800=368.64(萬元)
本套設備投用資金310萬元,裝置運行1年費用(電費、水費、冷凍費用、折舊費、維修費)按150萬元計,則18個月即可全部收回投資:
310÷[(368.64-150)÷12]=17(個月)
每年的利潤為368.64-150=218.64(萬元),經(jīng)濟效益相當可觀。而且,渣漿中的乙炔氣回收率高,大大減少了易燃易爆氣體的排放量,確保了環(huán)保達標和工藝安全。
乙炔回收裝置投運以來,運行穩(wěn)定,有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著此項技術的不斷改進和完善,必將得到更廣泛的推廣和應用。