大型密闭电石炉气在蒸发粒（片）碱生产中的应用

冯 俊，安志明

（新疆天业（集团）有限公司；新疆 石河子 832000）

大型密闭电石炉气在蒸发粒（片）碱生产中的应用

冯 俊，安志明

（新疆天业（集团）有限公司；新疆 石河子 832000）

介绍了大型密闭电石炉气的净化处理技术以及炉气替代天然气燃烧蒸发粒（片）碱技术的工艺，阐述了该工艺的优越性；通过此项技术的实施，大大降低了烧碱的生产成本，符合行业清洁生产理念，具有很大的经济和社会效益。

大型密闭电石炉气；蒸发；粒（片）碱；应用

新疆天业 （集团）有限公司目前拥有120万t/a聚氯乙烯、100万t/a离子膜烧碱、200万t/a电石、1 400 MW发电机组、400万t废渣制水泥的年生产能力，已成为国内电石法聚氯乙烯规模最大的企业。蒸发粒碱装置传统热源是天然气，天业集团研究开发出用大型密闭电石炉气替代外购天然气燃烧蒸发制粒碱技术，大大降低了烧碱产品单耗，同时减少电石炉尾气排放，起到减排增效的双赢效果。

1 工艺总述

天业集团引进具有国际先进水平的博特公司的升、降膜蒸发，浓缩和离心造粒技术，具有环保清洁、低能耗，技术陷阱等优点；此外，电石生产装置引进最先进的40 000 kVA大型全密闭电石炉生产系统，具有产量高、能耗低、清洁、炉气易于集中处理等优点。在此基础上，首次将大型密闭电石炉气替代天然气应用于外方提供技术的粒 （片）碱装置生产系统中，并取得工业化稳定运行。此工艺主要包括电石炉气干法除尘、湿法净化技术、炉气远距离输送和炉气蒸发粒碱技术。工艺示意图见图1。

1.1 密闭电石炉气除尘净化工艺

1.1.1 电石炉气尾气干法除尘技术

从密闭电石炉出来的尾气（CO 80%左右，热值1 940 kJ/m3）温度为500～800℃，先进入二级旋风分离器，高温除去粒径，然后进入高温布袋过滤器。当过滤器工作时，灼热的炉气经过存水冷却的炉气管，温度下降到500℃左右，再经一级和二级冷却除尘器，炉气温度为250～260℃，过滤器内设置有聚四氟乙烯材料和玻璃纤维丝编制的耐温过滤袋，从过滤器出来的气体，则称为净气，净气被净气风机送往湿法净化装置。

干法除尘装置主要由2级旋风分离器、3级高温布袋除尘器、净气风机、粗气风机、空冷风机粉尘总仓等设备组成。流程示意图见图2。

1.1.2 尾气湿法净化技术

电石炉尾气净气降温至260℃后，进入喷淋塔、洗涤塔，与喷入的Ca（OH）2水溶液并流反应脱除CO2和剩余粉尘、焦油，从循环碱液中过滤出的泥渣作为脱硫剂和助燃剂与煤炭一起进入燃煤锅炉。脱除CO2后的尾气主要成分为CO和少量H2。净化后的炉气通过管道输送到粒碱装置作燃料气使用。

尾气湿法净化装置除喷淋塔、洗涤塔外，还需配套建设循环水处理系统。该处理系统主要由冷（热）循环泵、反冲洗泵、组合式冷却塔、机械过滤器、反冲洗水箱、挤压袋式除油机、隔油沉淀池、应急排放池等设备组成，装置示意图见图3。

1.2 炉气蒸发粒（片）碱工艺

净化后的炉气经过加压装置后，通过管道，长距离输送至粒（片）碱装置。进入粒（片）碱装置的熔盐系统前，先经过再次过滤处理，将炉气内固体杂质进一步净化处理，二次处理后的炉气经过减压装置将压力降到熔盐系统所需要求，进入熔盐炉燃烧加热熔盐，使其温度达到420℃，高温熔盐通过盘管对碱液进行加热提浓，经过提浓后，碱液浓度达到99%进入碱后处理系统，熔盐返回熔盐炉循环加热，对碱系统提供热量，工艺流程示意图见图4。

2 优越性

（1）改变了电石炉尾气烧余热锅炉和炭材烘干的传统工艺，大大提高了电石炉尾气的利用效率。

（2）电石炉气干法除尘、湿法净化技术结合了干法和湿法的优点，洗水气实现闭路循环，无污染物外排，并进行深度分离提纯，使密闭电石炉气达到化工利用的标准。

（3）长距离管路输送，减少了气体通过其他运输途径带来的不便和费用，节约成本，同时，安全系数高，便于生产稳定运行。

（4）利用电石炉尾气替代天然气蒸发制粒（片）碱，一方面，将废气再利用，减少环境污染，另一方面，降低了制碱过程中能源消耗，用废气代替外购能源，具有很好的经济及环境效益。

（5）目前，大规模的电石法聚氯乙烯装置普遍是园区建设，对园区内资源能源有效综合利用提供了示范和带头作用，同时，对烧碱行业和电石行业的清洁生产提供了有力的技术支撑。

3 经济环境效益分析

以该公司目前粒（片）碱年产能为100万t计算，每吨碱天然气消耗约为55 m3，年天然气消耗为5 500万m3，目前新疆天然气市场价为1.37元/m3，则年购买天然气需7 535万元，用炉气替代天然气，可年节约购买天然气费用7 535万元。

4 结语

大型密闭电石炉气用于蒸发制粒碱工艺中，符合当前资源节约环境友好的清洁生产理念，通过实施电石炉气在蒸发粒（片）碱中的应用，不仅可节约烧碱生产成本，而且改善了电石生产环境，大大减少了粉尘和废气的排放，对本地区生态环境的维护和资源节约也具有重要的意义。该公司将做好“三废”优化治理和资源综合利用等相关工作，积极探索开发电石炉气制备高值化学品技术，拓展产品结构链，更进一步提高企业核心竞争力和抗风险能力。

Large airtight calcium carbide furnace gas in evaporation grain(film)alkali production application

FENG Jun，AN Zhi-ming
(Xinjiang Tianye（group）Co.,Ltd;Shihezi 832000,China)

Through the introduction of the large airtight calclium carbide furnace gas purification processing technology,and furnace gas alternative gas combustion evaporation grain(film)alkali process,expounds the superiority of this technology；on the other hand Through the implementation of the technology,greatly reduces the caustic soda production cost,accord with concept of clean production,has the very good economic and social environmental benefits.

large airtight calcium carbide furnace gas;evaporation grain(film)alkali;application

TQ114.26+8

B

1009－1785(2012)04-0012-02

冯俊（1983—）助理工程师，本科学历，2005年毕业于长江大学应用化学专业，目前就职于新疆天业（集团）有限公司化工研究院。

2011-03-28