[发明专利]一种处理干法电石渣实现乙炔气回收的装置及工艺

说明书

本发明公开了一种处理干法电石渣实现乙炔气回收的装置，包括固定床反应器，固定床反应器的上部设置有导料腔，下部设置有气体分布器，气体分布器连通CO₂废气的气源；固定床反应器的底部设置出料装置，固定床反应器还连通有乙炔分离设备，导料腔包括上大下小的锥筒形，导料腔的底部开设有粉料进入固定床反应器下部的通道；还公开了乙炔回收的工艺，首次提出利用CO₂处理干法电石渣的工艺，向上述装置中导入CO₂，通过CO₂与粉状电石渣的反应将粉状电石渣转化为碳酸钙颗粒，使得固体电石渣料的比表面大大降低，吸附在电石渣料表面的乙炔气脱附析出，实现低成本回收乙炔气。

技术领域

本发明属于乙炔气体回收领域，具体涉及一种处理干法电石渣实现乙炔气回收的装置及工艺。

背景技术

聚氯乙烯树脂(PVC)是世界五大通用树脂之一，以其突出的性价比在社会生活中得到了广泛的应用。电石(CaC₂)经乙炔气(C₂H₂)生产PVC的电石乙炔路线因煤炭资源丰富、工艺简单成熟，是目前我国PVC生产的主要技术方案，2016年国内电石路线的PVC产量超过1000万吨，占总产量的70％以上。乙炔是PVC生产的中间产物，也是电石水解的目标产品，其经济价值高，生产成本在7000元/吨以上。电石渣则是电石水解的废渣，其主要成分是氢氧化钙，经济价值低，现主要作为水泥厂的钙质原料。PVC生产成本的80％是乙炔的原料成本，因此生产过程中应尽量减少乙炔的各种损耗。

干法乙炔生产技术节水优势明显，是西部地区乙炔工业的发展趋势。1t电石加水可生成约300公斤的乙炔气，同时产生1.2t的干基电石渣。早期湿法乙炔技术的电石渣出料含水率在90％左右，对应会生成10t左右的工业废液，俗称电石渣浆。大多数厂家将电石渣浆经重力沉降后再进一步脱水，但滤饼的含水率仍达40％-50％，呈浆糊状，在运输途中易渗漏污染路面，长期堆积不但占用大量土地，而且对土地有严重的侵蚀作用。随着国家节能减排和环保要求的不断加强，湿法乙炔产生的环境污染日益受到国家和生产厂家的重视，一些地区已经禁止批准湿法乙炔项目。“干法乙炔发生工艺”是近年来电石水解乙炔发生工艺的一项重大技术进步，其流程是3—5mm的小颗粒电石经过螺旋给料机进入发生器。发生器顶部喷头产生的水雾与电石反应产生乙炔，乙炔气中携带大量的热量、粉尘和杂质气体，经洗涤冷却塔除去粉尘和热量，再通过清净塔除去杂质，最后送往VCM合成工序。产生的电石渣从发生器下部排出，通过FU输送机、斗提机进入干渣仓。干法乙炔工艺的电石渣含水率只有5％左右，运输和堆存成本可以大幅降低。经计算一套50万吨/年的PVC装置，干法乙炔工艺比湿法乙炔工艺可节水约40万吨/a。因此干法乙炔技术自2007年被国家环保总局列入《国家先进污染防治示范技术名目》和《国家鼓励发展的环境保护名录》，国内开始加大研发并进行推广。

近年来干法乙炔技术虽得到推广，但还有一些需完善之处，其中主要的一点就是降低乙炔流失量。

虽然干法乙炔比新型湿法乙炔少了排渣和溢流中溶解乙炔的工艺流失，但排出的“干渣”中吸附有乙炔并在颗粒堆积空隙间夹带排出乙炔(因此需要全过程密闭，并用氮气微正压保护)。有研究文献表明，电石渣吸附使得干法乙炔工艺中的乙炔气流失比新型湿法工艺流失的还要多，个别文献中指出电石渣中吸附的乙炔量为总流失量的80％左右。目前还没有为干法电石渣开发的乙炔气体回收技术和装备，企业为了降低生产成本，通常采取直接排放方式，不仅造成了乙炔资源极大地浪费，同时乙炔气体的直接排放将会导致大气中VOCs增加，进而造成环境的污染与破坏。因此，为了降低企业生产成本，提高资源利用率，减少环境污染，迫切需要开发一种干法电石渣大规模资源化利用的装置以及工艺。

发明内容

为了解决了现有技术中存在的问题，本发明公开了一种处理干法电石渣实现乙炔气回收的装置及工艺，对乙炔进行低成本回收再利用，提高资源利用率，减少环境污染。