第３９卷 第２期 聚氯乙烯 Ｖｏ１．３９，ＮＯ．２ ２０１１年２月 Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ Ｆｅｂ．，２０１１ 电石法制乙炔生产工艺改造总结 李 磊 （山东滨化东瑞化＿Ｔ－有限责任公司，山东滨州２５６６００） ［关键词］氯乙烯；乙炔；技术改造；生产工艺 ［摘要］针对电石法制乙炔生产工艺中，电石破碎系统和乙炔发生系统存在的问题进行了技术改造，并强化 了管理制度，保证了装置的运行质量，实现了节能减排，提高了经济效益。 ［中图分类号］ＴＱ２２２．４４，ＴＱ３２５．３ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００９—７９３７（２０１１）０２—００１３—０４ Ｓｕｍｍａｒｙ ｏｎ ｒｅｍｏｕｌｄｉｎｇ ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｒｂｉｄｅ ｂａｓｅｄ ａｃｅｔｙｌｅｎｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ＬＩ Ｌｅｉ （Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｂｉｎｈｕａ Ｄｏｎｇｒｕｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｉｎｚｈｏｕ ２５６６００，Ｃｈｉｎａ） Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ；ａｃｅｔｙｌｅｎｅ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｒｂｉｄｅ ｃｒｕｓｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ａｃｅｔｙｌｅｎｅ ｐｒｏｄｕｃ— ｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｒｂｉｄｅ ｂａｓｅｄ ａｃｅｔｙｌｅｎｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｍａｄｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ．Ｓｏ ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ ｏ ｆ ｐｌａｎｔ ｗａｓ ｅｎｓｕｒｅｄ，ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔ ｗａｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ． 山东滨化东瑞化工有限责任公司（以下简称东 （４）电石吊斗向发生器加料斗拉料时操作不能 瑞公司）１２万ｔ／ａ氯乙烯装置于２００８年８月８日投 顺利进行。 产，经过１个月的试运行，该装置电石破碎工艺及设 （５）电石库和破碎厂房大门在打开时无固定设 备出现了一些问题。同时，受市场情况影响，聚氯乙 施，当电石运输车辆和装载机进出非常频繁时，容易 烯装置停止运行，乙炔装置只配合三氯乙烯生产，因 对大门造成破损。 而处于低负荷状态运行。为配合三氯乙烯装置安全 （６）除尘机组反吹风、动力风含有一定水分，存 运行，东瑞公司针对乙炔生产工艺及设备特点进行 在安全隐患。 了一系列改造。同时，针对管理环节中的问题进行 （７）电石料仓下料口为手动颚式阀，下料时需人 了认真分析和改进，保证了各项措施的落实和装置 工操作其开启与关闭，电石灰尘较多，工作环境较 效益的发挥。 差，且劳动强度大，影响操作人员的身体健康。 １ 电石破碎系统的改造 （８）电石吊斗运行到吊孔上方经常发生碰到两 １．１ 电石破碎系统存在的问题 侧栏杆、脱钩等事故，这均能导致生产不能正常运 １．１．１ 设备及设施存在的问题 行。 （１）在电石破碎过程中，粗破碎机经常出现电石 １．１．２ 管理中存在的问题 在加料口积料、颚腔内卡料的现象。 （１）电石管理存在的问题。 （２）在生产过程中，皮带机导料槽的密封面存在 进厂电石质量差，Ｓ、Ｐ含量高，电石库内容易积 跑料、漏料、粉尘泄漏等严重问题。 聚乙炔气，且在反应过程中，清净工序消耗次氯酸钠 （３）电石库与破碎厂房之间及电石运输轨道无 量增大，送往三氯乙烯工段的乙炔气纯度容易出现 防雨篷，影响电石卸车和上料时问。 波动，不仅增加成本，且存在安全隐患。 ＊［收稿日期］２０１０—０３—１２ ［作者简介］李磊（１９７３一），男，毕业于山东工业大学化学工程专业，曾从事ＴＣＥ、ＰＯ、ＶＣＭ、ＰＶＣ的设计和生产管 理工作，现任山东滨化东瑞化工有限责任公司ＶＣＭ车间主任。 １３ 聚氯乙烯 ２０１１年 （２）电石库管理存在的问题。 电石库内库存电石露天存放，电石粉化率很高， 增加了电石成本。 （３）除尘机组管理存在的问题。 电石破碎料仓下料时的粉尘处理系统由袋式除 周期，且更加安全可靠。 （６）将除尘机组反吹用风改为仪表风，并且在除 尘机组前增加了１台仪表风缓冲罐，定期检查放水。 改造后，排除了事故隐患，为设备长周期稳定运行提 供了保障。 尘机组完成，车间运行负荷较小，发生器每班加料 ４～６斗，即平均每１～２ ｈ下料１斗。如果每次下料 时开启除尘机组进行除尘工作，下料完毕后再关闭， （７）用气动式颚式阀代替手动颚式阀，并加强了 操作柄。气动颚式阀投用后，降低了操作人员的劳 动强度，每８ ｈ节省操作人员２人，降低了劳动成 这样的间歇性开停车会增加设备检修频次，增大设 本。 备的维修率，同时也增大仪表风的消耗。 （８）对电石吊孔上方栏杆进行改造，降低吊斗正 １．２电石破碎系统的改进 下方的栏杆高度，吊斗两侧在南北方向上加上栏杆， １．２．１ 设备及设施的改进 这样既方便了操作，又保证了安全生产。 经过对粗破碎机破碎能力和铲车上料速度的综 １．２．２管理过程的改进 合考察，更改了加料口的设计。 １．２．２．１改进电石管理制度 （１）加料口高度降低２００ ｍｍ，并向外延伸１ ０００ （１）为了加强电石管理，东瑞公司成立了以车 ｍｍ，这样减缓了加料口的坡度，增大了加料口的尺 间、质检、供应、分析、安全等部门为主的电石管理小 寸，使电石在加料口有足够的缓冲时间；在加料口上 组，进一步完善电石管理制度，以加强生产部门与供 方焊接１支横梁，用以阻挡粒径大于４５０ ｍｍ的电 应部门的信息沟通。通过定期召开电石管理专题会 石进入破碎机腔内。改造后，粗破碎机无卡料现象， 议，提高了电石采购质量；严格控制了进厂入库电石 加料口无积料现象，既保障了正常生产，又延长了设 质量，发气量低于规定要求的电石一律予以拒收；根 备的使用寿命。 据电石粉化情况，严格控制扣粉率。 （２）用１０ ｍｍ厚的旧皮带替代普通５ ｍｍ厚橡 （２）电石采用三级控制和管理。①源头控制：加 胶板作密封面，并且更改了橡胶板的固定方式。这 强对电石供应厂家的控制和管理，从电石装车开始 样，在破碎机运行８ ｈ后，导料槽不再发生跑料、漏 实行全程控制，保证电石的质量；选择服务、电石质 料、粉尘泄漏等情况，破碎厂房空气中的粉尘减少， 量均可靠的供应商作为长期合作伙伴。②进厂控 从地坑中清理出的电石颗粒和粉尘比原来减少了 制：进厂后对电石全程监管，控制好取样、化验、出报 ２６０ ｋｇ／ｄ。改造后，既改善了破碎厂房的工作环境， 告单的每一步，不合格电石要退回；针对当前生产负 又降低了操作人员的劳动强度，节省了电石原料。 荷小的情况，对运送电石车辆上的电石进行分层取 （３）在电石库与破碎厂房之间搭建长１４ ｍ、宽８ 样，增加电石的质量控制。③使用控制：根据实际应 ｍ的电石运输轨道及长１３ ｍ、宽１０ ｍ的防雨篷，有 用的情况，与电石进厂分析的结果对照，辨别质量， 效地避免了因阴雨天气带来的不利因素，在提高卸 如出现问题通过供销部门协调解决。 料效率的同时，也达到了安全生产的目的。 ’ （３）对电石渣浆进行挖潜改造。 （４）为了有效地解决电石吊斗向发生器加料斗 １．２．２．２改进电石库管理制度 拉料时操作抱杆的问题，东瑞公司在吊斗吊杆上部 （１）建立电石库管理档案，优化电石的库存管 焊接底圆半径１５０ ｍｍ、高１５０ ｍｍ的圆锥形伞帽， 理，保证每天电石用量的同时，又要保证最低库存。 很好地解决了电石吊斗卡料问题，提高了生产效率， 最大程度地减少电石受潮粉化。 保障了操作人员的人身安全。破碎后电石的储量有 （２）为保障生产的正常运行和电石的安全存放， 效地保证了生产的稳定性和安全性，也有利于整个 氯乙烯车间制定了对电石库的安全管理措施。根据 车间工作的统筹安排。 、 生产需要应备有足够库存电石，长期备用电石必须 （５）电石库和电石破碎厂房的门在开到最合适 遮盖好，防止遇雨受潮，加强库区通风，库房空气实 位置时，在其正下方的地面上开孔，开孔要求为 现对流，保证乙炔气不积累。在阴雨天，电石库应加 ２５、深度２０ ｍｍ；门上固定可滑动的圆钢（ １８），开 强巡检，严禁雨水进入库房。根据料仓空位情况购 门后，圆钢插进地面的开孔中，起到了固定的作用。 进电石，随进随卸并加料，保持电石低库存；加料吊 更改后，库房和破碎厂房的门再未损坏，延长了使用 斗由料仓至发生器上贮斗，中间不停留，使电石粉化 １ ４ 第２期 李 磊：电石法制乙炔生产工艺改造总结 率降至最低。 １．２．２．３改进除尘机组运行 为了降低设备故障率，保证除尘机组平稳运行， 同时减少仪表风和电的消耗，在电石下料时不开启 除尘机组。 １．３ 电石破碎系统改进结果与讨论 电石破碎设备设施、电石库、电石管理及除尘机 组运行机制改进后，有效地降低了劳动强度，提高了 生产效率，增大了安全系数，保证设备平稳运行的同 时，也达到了节能降耗的目的。改造前后电石单耗 （生产１ ０００ ｍ。乙炔气消耗电石的量）情况见表１。 表１改造前后电石单耗情况 Ｔａｂｌｅ １ Ｕｎｉｔ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｒｂｉｄｅ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ 时间 电石单耗／ｔ 改造前 ２００８一Ｏ９ ４．０４ ２００８—１０ ３．８９ ２００８—１１ ３．９４ ２０Ｏ８—１２ ３．８２ 改造后 ２ＯＯ９一Ｏ１ ２００９—０２ ２００９—０３ ２００９—０４ ２００９—０５ ２００９—０６ ２００９一Ｏ７ ２００９—０８ 改造前后，生产１ ０００ ｍ。乙炔气消耗电石的平 均量分别为３．９２ ｔ和３．７７ ｔ，２００９年１—８月，送往 三氯乙烯工段的乙炔累计量为３ ９５５ ３５４．２５ ｍ ，则 节约电石的量为：（３．９２—３．７７）×３ ９５５ ３５４．２５÷ １ ０００＝５９３．３（ｔ）。 电石价格按３ １５０元／ｔ计，共可节约电石成本 １８６．８９万元／ａ。 改造后，保证了乙炔生产的顺利进行，保障了产 品的质量，提高了经济效益。 ２ 乙炔发生、清净系统的改造 ２．１ 乙炔发生、清净系统存在的问题 ２．１．１ 水耗 乙炔工段来自清液池的上清液进入乙炔发生器 和冷却塔，待冷却塔溢流到废水储槽至一定液位后 开启冷却水循环泵将清液输送至乙炔发生器，上述 清液循环过程中有时需加人一定量的工业水。乙炔 工段工业水主要用于新鲜次氯酸钠的配制，这部分 水经试验证明不能由清液代替。目前，乙炔工段低 负荷运行，１ ｈ约需工业水５０ ｍ。，每个班配制次氯 酸钠约２ ｈ，共需用工业水１００ ｍ。。此外，废水储 槽、次氯酸钠缓冲罐、虹吸槽偶尔也会加入一定量的 工业水；为防止渣浆堵塞，发生器液位计设置了冲洗 水。因此，工业水的消耗量较大。 ２．１．２ 电耗 由于乙炔工段只配合三氯乙烯生产，且低负荷 运行，存在“大马拉小车”现象，因此一些大机大泵经 常出现抽空现象，对泵本身来说是一种无形的损耗， ３ ３ ３ ３ ３ ３ ３ ３ 此外还浪费了大量的电能。卯∞ ２．２乙炔发生、清净系统的改进 ２．２．１ 降低水耗 （１）皂化清液的回用。研究皂化清液的成分，控 制皂化清液中的氯离子浓度，争取最大量地将其回 用到乙炔发生系统，以节约工业水，并减少污水排 放。 （２）研究可回用水的使用工艺，回收利用部分废 水。 （３）机泵的机封冷却水为工业水，回收这部分干 净水加入发生系统。 （４）乙炔压缩机机封冷却水和板式换热器冷却 水由原来的工业水改为环氧丙烷（ＰＯ）装置的循环 水，大大降低了乙炔装置的工业水消耗。 （５）动态管理冬季防冻措施，根据温度情况及 时关小或关闭常流水，对常流水进行部分或全部 回用。 改造前后水单耗（生产１ ０００ ｍ 乙炔气消耗水 的量）情况见表２。 表２改造前后水单耗情况 １ｈｂｌｅ ２ Ｕｎｉｔ ｃｏｎｓｍｎｐｔｉｏｎ ｏｆｗａｔｅｒ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ 时间 水单耗／ｔ 改造前 ２００８—０９ ３８．８２ ２００８—１０ ６２．６Ｏ ２００８—１１ ４６６．９７ ２００８—１２ １０４．Ｏ２ 改造后 ２００９—０１ ５０．２７ ２００９—０２ ２８．８５ ２００９—０３ １８ ２５ ２００９—０４ １９．６２ ２００９一Ｏ５ １９．６２ ２００９—０６ １４．１０ ２００９—０７ ９．２７ ２Ｏ０９一Ｏ８ １Ｏ．５２ ２．２．２ 降低电耗 （１）根据三氯乙烯装置的负荷，制定乙炔装置机 １５ 聚氯乙烯 ２０１１卓 泵开停的优化方案，严格控制大机大泵的开停，节约 ２．３ 乙炔发生、清净系统改进结果与讨论 了部分电能。 （２）根据设备运行负荷，乙炔工段存在泵抽空现 象，因此决定对乙炔装置中的压缩机、碱泵、渣浆泵 以及稀浆泵增加变频器；此外还将１台抽气量３ ４５０ ｎｌ。／ｈ的乙炔压缩机更换为抽气量为１ ５００ ｍ ／ｈ的 乙炔压缩机；碱泵改造方案为新增１台流量８０ ｍ。／ｈ的小碱泵（设备利旧）。 东瑞公司制订的生产１ ０００ ｎｌ。乙炔气的平均 单耗指标为工业水３０ ＩＴＩ 、动力电５６０ ｋＷ・ｈ，２００９ 年１—８月东瑞公司生产１ ０００ ｍ。乙炔的工业水单 耗平均为１９．１７ ｒｎ。，动力电单耗平均为３８９．４７ ｋＷ・ｈ。 ２００９年１—８月，送往三氯乙烯工段的乙炔气 累计量为３ ９５５ ３５４．２５ Ｉ１３。，则节约水的量为（３０— １９．１７）×３ ９５５ ３５４．２５÷１ ０００＝４２ ８３６．５（ｍ ），水 改造前后电单耗情况（生产１ ０００ １＂１３．。乙炔气消 耗的电量）见表３。 袭３改造前后电单耗情况 ＂ｌ￣ｂｌｅ ３ Ｕｎｉｔ ｏ口粗刚ｎ叩 ｏｔ ｐｏｗｅｒ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ｌｆｔｉｅｒ ｉｍｏｒｏｖｅｍｅｎｔ 价格按３．２５元／ｍ。计，则节约水成本１３．９２万元； 节约电的量为（５６０—３８９．４７）Ｘ ３ ９５５ ３５４．２５÷ １ ０００＝６７４ ５０６（ｋＷ・ｈ），电价格按０．５１ 元／（ｋｗ・ｈ）计 则节约电成本３４．４０万元。节约 时间 改造前 ２００８—０９ 电单耗／（ｋＷ．ｈ） 水、电费用共４８．３２万元，创造了较好的经济效益。 ２ １２Ｏ．１１ ３ 结语 经过加强管理，并对电石破碎、乙炔发生与清净 系统进行改进，一方面提高了装置运行效率，满足了 生产工艺需求，大大减少了非计划性停车的概率，保 障了乙炔装置的长周期安全稳定运行，提高了装置 的经济效益；另一方面，充分利用了水、电等资源，将 工业水及电的消耗降至最低，避免了“大马拉小车” 的现象，取得了明显的安全效益、环保效益和经济效 益。 ２００８—１０ ２００８—１１ ２ＯＯ８—１２ １ ５０２．４１ ２ ６１２．１１ １ ０５８ ９０ 改造后 ２００９—０１ ２００９—０２ ２００９—０３ ７５６．５０ ８５５．６３ ４７０．５１ ３４３．６６ ２４５．７８ ３１３．３Ｏ ３４５．８６ ２９６．０５ ２００９—０４ ２００９一Ｏ５ ２００９—０６ ２Ｏ０９—０７ ２００９—０８ ［编辑：郝 晶］ （上接第１２页） （２）提高ＰＶＣ产量。 树脂利润按１ ０００元／ｔ计，则全年可多创效益 １ ０００×（１１—８）＝３ ０００（万元）。 从表１得知：生产工艺改进后，批次时间缩短了 ２～３ ｈ，约７ ｈ即可完成。夏季７—９月气温高，循 环水温度高，反应速度太快，反应热不能及时移出， 反应不稳定，因此在不改变循环水能力的情况下，只 （３）节约脱盐水。 脱盐水价格按８元／ｔ计，利用蒸汽凝液可节约 ８Ｘ ９０×（８ ０００÷２４）＝２４万（元）。 能延长反应时间，通常比正常时间延长１．０～１．３ ’ｈ，约为８．３ ｈ。 以生产ＳＧ５型ＰＶＣ树脂为例，按全年生产时 间８ ０００ ｈ，７—９月生产时间９０天，共３台聚合釜， 减少冲洗时间节约脱盐水：８ Ｘ ７ ２２４≈５．８万 （元）。 合计：２４＋３ ０００＋２６＋５．８＝３ ０５３．８（万元） 单台聚合釜每釜产量３３．５ ｔ计，全年ＰＶＣ产量计算 如下。 ７—９月：３×９０Ｘ（２４÷８．３）×３３．５＝２６ １５４．２（ｔ）。 ４ 结语 通过采取各种措施，ＰＶＣ装置生产能力由８万 ｔ／ａ提高到１１万ｔ／ａ；投人５万元资金，全年共节约 脱盐水２４万元，每年可多获经济效益３ ０５３．８万 其他时间：３×（８ ０００÷２４—９０）Ｘ（２４÷７）× ３３．５＝８３ ８４５．７（ｔ）。 元。希望此文能对国内采用大型聚合釜生产ＰＶＣ 的增能有一定帮助。 合计：８３ ８４５．７＋２６ １５４．２≈１１万（ｔ）。 每年可产生经济效益计算如下。 （１）节约蒸汽。 蒸汽价格按１５０元／ｔ计，则全年节约资金 １５０Ｘ １ ７０４＝２６万（元）。 １ ６ ［参考文献］ ［１］郭洪生．１０５ ｍ３聚合釜粘釜原因及解决措施ＦＪ］．聚氯乙 烯，２０１０，３８（１０）：３５—３８． ［编辑：郝晶］
