降低PVC生產中電石消耗的方法

李雪

（內蒙古中谷礦業有限責任公司，內蒙古自治區鄂爾多斯 016014）

電石是PVC生產的主要原材料，在成本核算中電石占總成本的比例較大，因此，降低PVC生產中電石消耗，降低PVC的生產成本是企業發展的根本。中谷礦業有限責任公司年產30萬噸PVC生產線，在PVC生產中采取各種降低電石消耗的方法，效果明顯，電石消耗降低到1.38t/tPVC以下，年節約成本3600多萬元。

一、保證入廠電石質量

為保證入廠電石質量，中谷礦業加強了采購管理及入廠檢驗力度，對入廠電石根據發氣量的不同制定了不同的采購價格。由各相關部門組成電石聯合檢查組，針對入廠電石進行檢查，要求電石的灰分控制在4%(質量分數)以內，對灰分和雜質含量高的電石要進行扣量處理，對發氣量特別低的電石進行折標處理并增加扣量處理。粉碎過程中采用取樣機自動取樣，取樣過程全程監控，并制定電石取樣操作規程和電石分析操作規程。監管部門和生產部門同時檢測，倉儲留樣，分析結果相差較大時，要對樣品重新分析。

二、提高電石發氣量

影響電石消耗最主要指標是電石原料的發氣量。電石發氣量在285L/kg以上時，發氣量每降1L/kg，影響電石消耗4～4.5kg，發氣量越低，影響程度越大。電石發氣量在270L/kg以下時，發氣量每下降1L/kg，電石消耗上漲5.5～6.5kg。原因是發生反應的排渣量增大，使電石渣漿中雜帶乙炔氣量增大，使乙炔收率降低，從而使電石消耗上升。電石發氣量一般在300L/kg，生產1tPVC樹脂理論上消耗電石1.272t，降低電石實物消耗，最有效的辦法就是提高電石發氣量。

三、加強電石入庫的存放管理

電石入庫后現場管理的關鍵就是減少風化潮解。應根據電石的運輸距離及日消耗量設定安全庫存量；倉庫要避免潮濕，電石要及時用苫布覆蓋；出庫原則為先進先出。在破碎現場，要做到電石的顆粒歸倉，還應縮短電石在冷破間、破碎口及料倉的存放時間；進入料倉的電石要用氮氣保護，避免空氣中的水與電石接觸，減少電石風化，從而降低電石消耗。

四、提高乙炔收率

提高電石的水解率。電石在發生器的有效停留時間內，要保證其能充分水解，反應完全，因此發生器的設計至關重要。水解時間與電石粒度、反應溫度、渣漿含固量關系密切。電石粒度越大，完全水解的時間越長。渣漿含固質量分數在0～20%時，電石水解速度受含固量影響不大；超過此范圍時，水解速度明顯減低。80℃時，渣漿含固質量分數20%、粒度50～80mm的電石完全水解的時間約為6min。因此控制好電石粒度及用水量，即能保證電石的水解率。（2）發生器的反應溫度控制在80～90℃。隨著溫度變化，乙炔在發生電石渣漿中的溶解度會隨之降低。發生溫度在電石發生反應過程中，應嚴格控制發生器的反應溫度在85℃左右，對于備用發生器，應盡量減少發生器沖洗水的加入量，保證有溢流、發生器無負壓即可，盡可能減少乙炔損失。（3）發生器的壓力控制在3～13kPa。當壓力過高超過15kPa，乙炔氣會從溢流口安全水封直接出來，造成大量的乙炔損失。所以，應盡可能降低發生器壓力，降低乙炔氣在水中溶解度，并防止溢流口安全水封跑乙炔氣，從而降低電石消耗，也保證生產的安全運行。（4）電石反應速度和電石在水中反應溫度和電石粒度有關，溫度越高，水解速度越快，電石粒度越小，反應速度越快，電石反應越安全，因此發生器的水解反應在安全的許可范圍內，嚴格控制電石粒度，降低電石渣中的排出生電石的量，從而降低電石消耗。將電石粒度控制在15～50mm，可保證發生器中電石盡可能水解完全。嚴格控制電石粒度，也可避免造成卡料和反應不完全。（5）發生水的使用，除了盡可能使用回收低溫的渣漿清液外，盡量減少往系統補加水的量。只要加入水到發生器或和乙炔氣接觸設備中，因為溫度越低，溶解乙炔量越大，乙炔損失便越大。（6）盡量減少發生器的檢修頻率。每次檢修都要進行檢修前置換，和投運前的置換，都需要消耗電石，每次檢修發生器置換消耗電石約1～1.5t，因此檢修頻次減少，可以降低電石消耗。（7）減少乙炔的漏點。定期對乙炔管線、設備查漏及時清除漏點，從而降低消耗。（8）嚴格控制清液質量。保證清液的溫度足夠低，減少清液在發生系統的循環量，減少乙炔氣的溶解量。（9）渣水循環使用。廢次氯酸鈉及冷卻塔的冷卻水綜合利用，減少跑氣損失及溶解損失。（10）采用抽真空脫吸技術回收渣漿中夾帶的乙炔。（11）提高乙炔轉化率使乙炔最大程度地轉化成氯乙烯是降低電石單耗的關鍵。在轉化器數量能充分滿足生產需求且原料氣合格的情況下，根據觸媒的使用時間，控制單臺轉化器的進氣量，將轉化器的反應溫度控制在130～160℃，基本就能保證乙炔的轉化率。控制好乙炔和氯化氫的配比，根據單臺轉化器出口乙炔含量及時翻倒觸媒，控制好冷卻水的溫度和流量，是控制好轉化反應的關鍵。(12)提高氯乙烯合成原料氣氯化氫和乙炔的純度，精餾裝置不凝氣體越少，氯乙烯排放量越少，回收率越高。(13)散落在廠房及皮帶廊內的電石要及時清理，放到皮帶上輸送至到電石筒倉及加料斗內。(14)加強除鐵器的維護保養，避免鐵塊、矽鐵進入系統，避免發生器料斗卡料及耙臂的損壞，減少發生器置換的次數。

五、回收發生器溢流渣漿損耗的乙炔氣

電石反應產生的電石渣漿中殘存大量的乙炔氣體。目前國內普遍做法是將渣漿引入濃縮池，讓殘存乙炔揮發流失，不僅造成極大的資源浪費，同時由于乙炔氣體易燃易爆的特性，也存在著很大的安全隱患。通過脫氣塔等設備對渣漿中的乙炔氣進行回收，改變了原有的渣漿引入濃縮池的落后做法。處理后的渣漿可用來生產水泥，回收的乙炔氣可繼續用于生產，降低電石單耗，既可取得可觀的經濟效益，又能最大限度的減少空氣污染。目前我公司該項目回收乙炔氣流量265m3/h，純度96%，折合300標準電石0.847t/h，年回收乙炔氣2035200m3，折合300標準電石6773噸，年節約成本1600多萬元。

六、回收破碎除塵系統產生的電石粉塵

我公司PVC乙炔工段實際生產每天會產生大量的電石粉塵，長期以來，這些粉塵依靠裝載機收集集中露天堆放，污染環境，且存在極大的安全隱患，另一方面由于破碎過程中產生的電石粉塵還含有一定的有效成分，所以電石粉塵的產生還會造成一定的電石損耗，增大PVC生產過程中的電石消耗。因此，我公司通過技術改造，新建電石粉塵回收利用裝置，將收集的電石粉塵加入發生器中，反應產生乙炔氣，提高除塵灰利用率的同時，減少了對環境的污染，降低了電石單耗，經濟效益顯著。

結語

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。