PVC生產中降低電石消耗的措施

馮春慧

摘要：PVC生產中降低電石消耗的措施很多，如何更好地應用，需要在生產中不斷探索。隨著PVC市場競爭的進一步加劇，應居安思危，站在新起點，實現新跨越，堅持更高標準，追求更高目標，實現電石消耗新低。

關鍵詞：PVC生產；電石消耗；降低措施

一、工程概況

在PVC樹脂生產中，電石是其中主要的生產材料，電石可以占到PVC總制造成本的70%，因此要想降低PVC的成本，就必須降低電石的消耗。以德州實華化工有效公司為例，該公司有2條20萬t/a的PVC生產線，目前該公司已經形成了40萬t/a的PVC生產規模，為了降低生產成本，該公司采取了多種降低電石消耗的措施，成功的將電石單消耗降低到1.45t以下，僅僅這一項，就給公司節約成本達3600萬元/a以上。

二、降低電石消耗的措施

（一）保證入廠電石質量

為了使入廠電石的質量得到保障，該企業加大了對于采購管理以及入廠的檢驗力度，根據入廠電石的發氣量來制定不同的采購價格。而且該公司還聯合各個相關部門組成了電石聯合檢查組，聯合對入廠電石進行檢查，對于電石的灰分要控制在4%以內，如果發現灰分和雜質含量比較高的電石要及時給予扣量處理，針對發氣量特別低的電石要特別處理，增加其扣量。此外，在對電石進行粉碎的時候，要用取樣機自動取樣，而且在取樣時，要采取全程監控，同時制定出相應的電石分析操作規程。在對電石進行檢測時，要求監管部門和生產部門同時檢測，并倉儲留樣，如果出現分析結果差距較大的情況時，就要及時對樣品進行重新分析。

（二）保證電石發氣量

電石發氣量是影響電石消耗的最主要的因素，當電石發氣量在285L/kg之上時，發氣量每下降1L/kg，電石單耗就會上升4-4.5kg，如果電石發氣量低于270L/kg，發氣量每下降1L/kg，電石單耗就會上升5.5-6.5kg。這也說明電石發氣量越低，其單耗就會越大。這主要是因為當電石發氣量較低時，發生器的排渣量就會增大，從而使得電石渣漿中攜帶的乙炔量也就越大，從而降低了乙炔的收率，最終呈現的結果就是電石消耗上升。電石發氣量在300L/kg時，PVC電石單耗是1.4t。德州實華要求入廠電石發氣量在290L/kg以上。

（三）加強電石入庫的存放管理

在電石的存放管理方面，最關鍵的因素是降低電石的風化潮解。而且要對電石的存放數量根據電石的消耗設定一個相對安全的數值，而且倉庫要避免潮濕，要用苫布將電石及時覆蓋，對于電石的出庫要根據先進先出的原則。在電石的破碎現場，要注意電石的顆粒歸倉。

（四）提高乙炔收率

1.提高電石的水解率。

在發生器內要確保電石在有效的停留時間內能夠水解完全。電石的水解時間和電石粒度、反應溫度、渣漿固含量都有密切的關系。電石的粒度越大，需要完全水解的時間越長。當渣漿的含固質量在0—20%時，基本不會影響到電石的水解速度，但是一旦超過這個范圍，電石的水解速度就會明顯的下降。

2.隨著溫度變化，在電石渣漿中，乙炔的溶解度是不同的，所以要嚴格控制發生器的反應溫度，將其控制在85℃左右，對于備用發生器，應該盡量減少發生器沖洗水的加入量，保證發生器有溢流、無負壓即可，盡可能減少乙炔損失。

3.應該將發生器的壓力控制在3-13kPa，因為當壓力超過15kPa時，乙炔就會從溢流口安全水封逸出，從而造成乙炔的損失。因此降低發生器壓力是非常重要的，這樣還可以降低乙炔氣在水中的溶解度，同時防止乙炔氣從溢流口逸出，這樣就可以降低電石的消耗，而且對于生產的安全運行也有巨大的作用。

4.上文中已經提到電石的反應速度和反應溫度以及電石粒度有密切關系，當反應溫度越高時，其水解速度越快，電石粒度越大，反應速度越慢，因此在能保證水解反應在安全的前提下，要盡可能的降低電石粒度，從而降低電石的消耗，據實驗顯示，當電石粒度在15-50mm，就可以保證電石完全水解。

（五）提高聚合收率

要想提高聚合收率，不僅要減少廢料的產生，還要保證氯乙烯能夠完全反應。廢料一般就是指渣料以及落地料。在PVC生產中，落地料要遠遠小于渣料。渣料來源于聚合過程，影響因素有很多，當原輔料的質量以及用量都不變的情況下，渣料主要受到受清釜質量及冷凍水溫度的影響，為保證清釜質量，必須保證清釜水壓及清洗時間，一般清釜水壓控制在30MPa，同時要將清洗時間控制在50min。選擇合適的防粘釜劑也可以減少渣料的產生。落地料主要產生于包裝工序，包裝袋的質量及包裝機過料的均勻性是影響落地料量的主要因素。

三、降低電石消耗經濟效益分析

（一）發生器溫度控制在85℃。

基于工藝以及安全方面的考慮，需要將發生器的溫度控制在80-90℃，當將發生器的溫度從80攝氏度提高到85攝氏度時，80攝氏度時，1L水中溶解的乙炔體積為0.15L，當溫度為85℃時，乙炔的溶解體積為0.09L，1臺發生器的溢流量約為70m3/h，80℃時乙炔溶解損失為10.5m3/h，折電石36kg/h；85℃時乙炔溶解損失為6.3m3/h，折電石22kg/h。若將發生溫度提高5℃，則12臺發生器溢流液中可減少電石損耗約1450t/a。

（二）電石渣漿回收乙炔工藝。

在乙炔發生器中溢流出來的電石渣漿中有大量的乙炔，通常來說含量在300-400mg/kg。渣漿中的乙炔基本上都存在于沒有被水解的、被氫氧化鈣包裹的碳化鈣中。

來自乙炔發生器的電石渣漿經管道輸送至渣漿緩沖罐，渣漿緩沖罐中的矽鐵及事故狀態下的渣漿可溢流至水封再流至渣漿池；渣漿由渣漿泵打至真空脫氣塔并設有回流，在真空脫氣塔內使用水環真空泵抽負壓，將渣漿中的乙炔提取出來；在水環真空泵與真空脫氣塔間設有乙炔冷卻器，乙炔在此處經循環水冷卻后，再由真空泵加壓后經捕沫器送至氣柜使用；真空脫氣塔底部流出的渣漿經渣漿排放罐溢流至渣漿濃縮系統。

回收電石渣漿中的乙炔可降低電石單耗10～13kg，按40萬t/aPVC產能計算，可節約電石0.4萬～0.52萬t/a，電石價格按3200元/t計，則可減少成本1280萬～1664萬元/a，具有良好的經濟效益。

結束語

本文以德州實華化工有限公為例，詳細介紹了降低電石消耗的措施，并分析了這些舉措給公司帶來的經濟效益，希望對相關工作人員有所幫助。

參考文獻

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