王振方（新疆中泰化學阜康能源有限公司 新疆 烏魯木齊 830009)

電石是生產(chǎn)電石法聚氯乙烯的重要原料之一，其水解反應產(chǎn)生的電石漿液中溶解有大量的乙炔氣，阜康能源80萬噸PVC的年生產(chǎn)能力，配套的上了80萬噸電石漿液乙炔氣回收裝置，經(jīng)過一年時間的運行發(fā)現(xiàn)回收效果較好，為公司節(jié)能減排奠定了基礎，但也存在一些問題。

一、渣漿液乙炔氣回收裝置應用簡介

新疆中泰化學阜康能源有限公司是全國電石法PVC行業(yè)中第一家優(yōu)先使用渣漿液乙炔氣回收技術的企業(yè)。年產(chǎn)80萬噸PVC裝置配套的渣漿液乙炔氣回收裝置是由中國天辰設計院設計的，并于2013年9月22日投用應用，不僅對溶解在渣漿液中的乙炔氣進行了回收利用，不僅對企業(yè)節(jié)約了成產(chǎn)成本，同時也大大減輕了渣漿液污水排放量，大大減輕了化工企業(yè)生產(chǎn)污水對環(huán)境的影響。

渣漿液乙炔氣回收裝置經(jīng)過一年的運行，仍然還表現(xiàn)出各種各樣影響回收裝置長周期、安全、穩(wěn)定運行的因素，我們經(jīng)過長時間摸索和實際改造，提高了渣漿液回收裝置的運行率和安全性，不僅為企業(yè)更多的節(jié)約成本，減排污水。

二、電石漿液乙炔回收原理

乙炔發(fā)生的溢流液由渣漿輸送泵送至乙炔回收塔頂部，乙炔回收塔通過水環(huán)真空泵使其操作壓力控制在為-80～-10KPa，溶解在電石漿液的乙炔氣通過閃蒸從電石漿液中揮發(fā)出來，同時部分水蒸氣在真空條件下也揮發(fā)出來，含飽和水蒸氣的乙炔氣經(jīng)由乙炔回收塔塔頂部排出，溫度約為60℃，經(jīng)乙炔空冷器冷卻到40℃左右，再由水環(huán)真空泵加壓送至乙炔氣柜。閃蒸出乙炔氣的電石漿液由乙炔回收塔底部排出，自流至濃縮池。由于該系統(tǒng)為負壓系統(tǒng)，乙炔氣為易燃易爆的氣體，因此需要嚴格控制回收乙炔氣中氧含量（O2＜1%），避免乙炔中氧氣含量超過爆炸極限引起爆炸造成安全隱患，在水環(huán)真空泵后設有兩個在線氧分析儀，當含氧分析儀A或B任一報警時，程序自動關閉送至氣柜的乙炔管線開關閥，自動打開真空泵出口放空閥，并自動打開氮氣閥充入氮氣,當報警時間超過兩分鐘后自動聯(lián)鎖停水環(huán)真空泵。當乙炔回收塔頂壓力超過0.25MPa時聯(lián)鎖打開放空閥。

三、工藝技術條件

1.80萬噸產(chǎn)能滿負荷回收乙炔氣流量在400m3/h左右；

2.電石漿液含固量在5%～12%，平均值8%。

3.電石漿液壓力為0.3MPa。

4.回收乙炔氣純度為94%～99%。

5.回收乙炔氣含氧小于1%。

四、存在的問題及解決措施

經(jīng)過近一年的運行我們們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過乙炔回收的電石漿液中還含有一定量的乙炔氣，為此我們做了以下實驗：

1.取相同體積兩份經(jīng)過乙炔氣回收塔回收完畢的電石漿液，放在相同容積不同橫截面的兩個密閉容器中，經(jīng)過10分鐘的搖晃，做乙炔氣含量得出如下結(jié)論：

（1）相同體積的電石漿液在不同截面的密閉容器中，大截面的容器中電石漿液揮發(fā)出乙炔氣的量高出小截面容器平均值2%左右；

（2）現(xiàn)有電石漿液回收裝置不能完全的回收電石漿液中的乙炔氣，使一部分乙炔氣隨著電石漿液進入濃縮池，乙炔氣揮發(fā)到大氣中污染環(huán)境，更嚴重時乙炔氣在濃縮池中心筒處積聚造成著火事故，影響安全生產(chǎn)。

2.取相同體積兩份經(jīng)過乙炔氣回收塔回收完畢的電石漿液，放在相同容積的兩個容器中，在其中的一個容器加入一定量50℃左右的水，目的是破壞電石漿液中氫氧化鈣包裹的“碳化鈣核”的結(jié)構，使碳化鈣充分的水解。

結(jié)果顯示，加水并不能破壞氫氧化鈣包裹的“碳化鈣核”的結(jié)構，反而加入的水又吸收了一部分已揮發(fā)出的乙炔氣。

經(jīng)過上述兩實驗，我們們初步的判斷，電石漿液乙炔氣回收效果跟回收塔的真空度和回收面積有關，在相同溫度的情況下，真空度越高，飽和水蒸氣的量越多，從而析出的乙炔氣越多。如圖2所示，我們們現(xiàn)有回收塔是從塔頂部抽真空，這會導致塔中部和底部的真空度低于頂部，從而降低了飽和水蒸氣的量，影響回收效果。

鑒于以上兩種情況，我們們對回收塔進行技術改造：

（1）在回收塔底部增加折流板，起到增大電石漿液分布面積的作用；

（2）在回收塔中下部增加真空抽氣管線，降低回收塔上部、中部、和下部的真空度差異。

（3）在回收塔電石漿液進口處增加分液孔，使電石漿液更加分散的進入塔內(nèi)，起到增大面積的作用。

五、效益分析

改造前，年產(chǎn)80萬噸PVC裝置，渣漿液乙炔氣回收量為90-100m3/h，電石按照3000元/噸計算，回收乙炔氣節(jié)約成本400×24×360÷300×3000=834560000元=3456萬元。

原塔折流板面積為6×4=24m2,改造后折流板面積為30m2，增加20%，在回收塔電石漿液進口處增加分液孔，面積為5m2，總計比原來增加面積38.5%，乙炔氣回收量預計增加150m3/h，一年裝置運行按8000小時計算，累計回收效益為：150m3/h×8000h=1200000m3× 1.17kg/m3=1400t乙炔氣，折合電石約3400噸，電石單價為3500元，80萬噸產(chǎn)能的回收裝置一年可節(jié)約費用2200萬元。

結(jié)束語

電石漿液乙炔回收裝置投用以來，運行穩(wěn)定，效果良好，沒有出現(xiàn)安全事故，不僅回收了電石漿液中的大量乙炔氣，降低了電石消耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本，而且減少了乙炔氣外排造成的環(huán)境污染，改善了工作環(huán)境。經(jīng)過技術改造后會進一步提高乙炔氣回收量，為公司創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，電石渣漿液乙炔氣回收裝置的不斷改進，會為公司的節(jié)能減排做出貢獻。

[1]韓冬冰，李敘鳳，化工工程設計，北京，學苑出版社，1997:98.

[2]李福勇，淺談渣漿回收技術的應用 聚氯乙烯，2012，（1）.