干法乙炔工艺装置的安全运行经验

李彬

(重庆市映天辉氯碱化工有限公司，重庆 401221)

【产 品】

干法乙炔工艺装置的安全运行经验

李彬*

(重庆市映天辉氯碱化工有限公司，重庆 401221)

干法乙炔；生产工艺；安全生产；措施

从生产实际出发，探讨了干法乙炔工艺装置的安全运行措施。

乙炔是有机化工生产的重要基础原料，生产方法主要有天然气法和电石法2种。天然气法乙炔具有清洁环保的优点，但存在装置投资大、建设周期长、原料成本高的缺点。电石法乙炔生产工艺主要有湿法乙炔和干法乙炔，湿法乙炔因含渣碱性废水排放量大而被确定为淘汰落后类生产工艺，干法乙炔因不产生废水而成为清洁生产工艺[1]。现就干法乙炔工艺的安全生产经验分享如下。

1 干法乙炔装置建设概况

为了提高产品附加值，延长氯碱产业链，重庆市映天辉氯碱化工有限公司(以下简称“重庆映天辉”)实施了3万t/a三氯乙烯项目， 原料乙炔采用北京瑞思达的干法乙炔工艺进行配套。干法乙炔装置建设过程中，为了降低风险，保证生产安全，提高装置可操作性，借鉴了同行企业的干法乙炔装置的成功经验，并结合自身情况对破碎、供料、发生、灰渣处理等环节进行了优化，装置于2012年10月建成投产，零安全事故运行至今。

2 干法乙炔装置的安全理念及措施

干法乙炔工艺主要存在电石和乙炔2种危险介质。其中，乙炔是一种极易燃爆的气体，并存在爆炸极限范围宽、起爆能级低、燃爆能量大的特点；电石是一种自身不燃不爆、但遇水产生乙炔并强放热导致乙炔自燃的物质[1]。针对以上物质特性，重庆映天辉在日常生产管理过程中，主要贯彻2个安全生产理念，并严格落实在各项规程和制度中。第一，尽可能防止电石接触水。日常生产管理过程中做好如下工作：电石库房防水、破碎机坑防水、斗提机机头及机坑防水、料仓防水，禁止生电石入灰渣，禁止含生电石的灰渣出厂，等等。第二，防止乙炔富集后与空气形成爆炸性混合气体。日常生产管理过程中做好如下工作：电石库房通风和空气对流，破碎机坑保持通风，各料仓正压氮封，各斗提机正压氮封，发生器维持正压，灰渣系统氮气置换保压，等等。

3 干法乙炔装置主要新增设施

干法乙炔解决了湿法乙炔的废水排放问题，但生产中的安全性和产生的恶臭问题一直颇受争议。在装置建设过程中，除严格落实正水封、逆水封、安全水封、各料仓氮封、各斗提机氮封、破碎机及滚筒筛氮封、灰渣系统氮封等安全要求外，还针对性地实施了如下安全和环保措施。

(1)为防止机坑进水，除按设计要求机坑全部浇灌外，还在机坑旁比机坑深约2 m的位置设置2个集水井,并配深井泵。通过深井泵在机坑以下定期抽水，确保机坑不发生泡水事故和次生安全事故。

(2)为防止乙炔在机坑富集，重庆映天辉在机坑专门配置了置换风机和布风管道。日常生产过程中保持风机持续运行，确保相对密闭的机坑不因乙炔富集而发生燃爆事故。

(3)为防止乙炔在库房富集，重庆映天辉在库房脊瓦处设置了8个1.2 m×1.2 m的自然通风口。通过这些通风口形成空气在库房内由内向外的自然对流，确保库房内不因乙炔富集而发生燃爆事故。

(4)为防止乙炔在收尘管道富集，重庆映天辉设置了4万m3/h的吸尘风机。通过大风量对可能产生乙炔气体的稀释，确保吸尘管道不因乙炔富集而发生燃爆事故。

(5)为保证氮封流量可靠，并便于操作观察，重庆映天辉在原氮封管线上增设了带远传和报警功能的流量计。通过各氮封流量的正常控制，确保所有需氮封保护的设备及管道不因乙炔富集而发生燃爆事故。

(6)为防止乙炔在厂房内富集，重庆映天辉将干法乙炔厂房原部分水泥楼板更换为钢格栅板。通过各楼层的钢格栅板让厂房形成顶底自然通风，确保厂房不因乙炔富集而发生燃爆事故。

(7)为控制和减少恶臭，重庆映天辉新增了一套恶臭治理系统，主要新增了1台含吹脱、汽提、次氯酸钠氧化的恶臭清净塔和配套的次氯酸钠配液及循环系统。通过对恶臭有机硫磷的氧化移除，降低了发生系统循环液中有机硫磷的饱和度，使之不逸出而达到治理现场恶臭的目的。

4 装置出现过的异常及原因

重庆映天辉干法乙炔装置总体运行正常，但也出现过2次异常情况。

(1)生电石进入发生器造成发生器超温。原因是缓冲料仓气相排放管线堵塞造成缓冲料仓超压，在发生器短时间停车期间，生电石进入发生器。

(2)生电石进入发生器造成发生器超温和生电石进入渣仓。原因是缓冲料仓气相排放管线堵塞造成缓冲料仓超压，再加上操作人员违章操作，将部分生电石送入了渣仓。两次异常均为现场管理不到位和操作人员违章操作所致，而不是干法乙炔工艺缺陷造成的。

5 拟采取的后续措施

根据装置已出现的异常情况，结合干法乙炔工艺，重庆映天辉拟从以下几个方面继续对生产装置进行优化完善。

(1)增设安全油封设施，防止缓冲料仓因气相管道堵塞发现不及时造成缓冲料仓超压和生电石进入发生器。由于缓冲料仓介质为粉状电石，在转料过程中扬尘极易堵塞气相排空管道，可能出现因管道堵塞发现和处理不及时造成缓冲料仓库超压诱发生电石进发生器的隐患，拟在缓冲料仓气相设置200 Pa的安全油封，当缓冲料仓压力超过200 Pa后，氮气自动冲破油封进行自动卸压。

(2)增设星形卸料器和发生器固相超温停车连锁。生电石进发生器后，如果星形卸料器停车不及时，会引起生电石进渣仓而造成更大的安全隐患。拟设置发生器固相温度超过150 ℃后自动停止星形卸料器的连锁。

(3)增设星形卸料器与发生器搅拌过程低电流停车连锁。发生器搅拌电流过低时，因发生器内灰渣过少可能造成发生器料封失效而使乙炔从发生器逸出造成燃爆事故，拟设置发生器搅拌电流低于22 A后自动停止星形卸料器的连锁。

(4)增设发生器进料气动快速切断刀阀。针对重庆映天辉发生器时开时停和进料刀阀开关时间长的实际情况，拟在缓冲料仓与发生器之间的下料双阀间再增设气动快速切断刀阀，以实现短期停车时电石能够在缓冲料仓与发生器之间可靠切断。

(5)对发生系统气相洗涤水进行由塔外循环改为塔内循环的技术改造。原气相洗涤水外循环的方式存在如下问题：浪费水中溶解的乙炔，向塔外引出恶臭气味，后续湿渣产生量大及湿渣处置成本高。拟通过采取如下措施解决：改造发生器喷头、冲渣水喷头和冲渣水循环水泵，优化进料机位置，实现发生器水循环为内循环。

6 干法乙炔安全评价及建议

干法乙炔装置已安全运行4年多，总体认为干法乙炔工艺成熟、环保可控，安全能够保证。但是，鉴于电石和乙炔的危险特性，建议各企业在生产过程中从源头做好如下工作：防止电石接触水分，防止乙炔富集形成爆炸性混合气体，防止生电石混入干渣造成安全隐患。

[1] 李铁云.电石法PVC乙炔生产工艺的比较[M].内蒙古石油化工，2011(6):42-43.

[编辑：董红果]

Experience in safe operation of dry-process acetylene production facility

LIBin

(Chongqing Wintinwe Chlor-Alkali Chemical Co., Ltd., Chongqing 401221, China)

dry-process acetylene; production process; safe production; measure

According to actual production, safe operation measures of dry-process acetylene production facility were discussed.

2017-02-07

TQ221.242

B

1008-133X(2017)03-0025-02

*[作者简介] 李彬(1972—)，男，现任重庆市映天辉氯碱化工有限公司副总工程师，从事化工工艺技术和化工安全环保技术管理工作。