乙炔的生产.ppt
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1、,项目二 电石乙炔法生产氯乙烯,乙炔生产,乙炔净化,氯化氢生产,粗氯乙烯合成,粗氯乙烯净化与压缩,氯乙烯精馏,任务一 乙炔的生产,任务二 乙炔清净,任务三 氯化氢的生产,任务四 粗氯乙烯的合成,任务五 粗氯乙烯净化与压缩系统,任务六 氯乙烯精馏,任务一 乙炔的生产,1. 湿式乙炔发生工艺,正水封:单向止逆阀。 逆水封:发生器内低压时保持正压。 安全水封:发生器内压力过高时,乙炔气排至安全水封泄压。,2 电石水解反应原理,2.1 电石,(1)工业电石的组成,CaC2 7583 CaO 714% C 0.43% SiO2、Fe-Si、SiC 0.63% Fe2O3 0.23% CaS 0.22%
2、MgO、Ca3N2、Ca3P2、Ca3As2 少量,(2) 原料电石应符合的标准,注:圆括号中的粒度范围可由供需双方协商确定,表2-1:电石国家标准(部分),(3)电石的发气量与电石成分的关系,电石发气量:101.325kPa,20下1kg电石与水作用,所得干乙炔体积L。,表2-2 电石含量与发气量的关系,(4) 电石查定,对聚氯乙烯生产的每个环节(电石制乙炔、氯乙烯单体及产品)的树脂流失进行全面调查测定,找出流失环节,便于拟定相应技术与管理措施,减少流失,把电石定额降低到较低的水平。,有利于提高聚乙烯生产的经济效益。,2.2 乙炔,C2H2,常温常压无色,比空气略轻,能溶于水和有机溶剂,工业
3、生产中的乙炔因含有硫、磷等杂质而带有刺激性的气味。,2.3 电石水解反应原理,杂质气体: 磷化氢、硫化氢、氨、水蒸汽 、乙烯基乙炔、乙硫醚,2.4 影响乙炔发生的因素,(1)电石粒度的影响 过大:水解反应缓慢 过小:速率快,放热大,急剧升温而爆炸,(2)温度对电石水解反应的影响,乙炔总损失减少,电石渣浆含固量上升; 反应温度过高将导致排渣困难。,粗乙炔气中的水蒸汽含量小,冷却负荷小,从安全生产等方面考虑,以8090范围为好。,表2-3 反应温度对发生反应的影响,(3)发生器压力的影响,P0.15Mpa(表压),T550:爆炸性分解,低压:乙炔在电石渣中的溶解损失;设备泄漏 。,工业:P0.15
4、Mpa(表压),一般保证压缩机进口一定正压。 P实际:发生系统、冷却塔结构、气柜压力及乙炔流量,(4)发生器液面的影响,过高:乙炔夹带渣浆和泡沫,水易浸入加料器及贮斗。,过低:乙炔气大量逸入加料器及贮斗。,生产:液面计中部。注意电石渣溢流管安装、排渣时间数量,(5) 发生器结构的影响,2.5 电石渣,(1) 成分及数量(副产物) 成分:氢氧化钙Ca(OH)2 ,具有强碱性; 硫化物【H2S(乙炔气数十至百ppm、渣浆400800mg/L); PH3(乙炔气含数百ppm、渣浆数十ppm)】 还含有氨、砷化物、及氰化物等 1吨PVC,产生含固量515%的电石渣浆915吨(含固50%干渣35吨),成
5、为该工业最大三废。 (2) 电石渣状态与含水量的关系 液体 含水量80100,含固量020 稠状 含水量5680,含固量2044 糊状 含水量3656,含固量4464 固体块状 含水量036,含固量64100 (3) 应用 措施:沉降和脱水等方法利用氢氧化钙; 实例:制作砖块;敷设地坪道路;工业或农业中和剂;生产水泥等。 (4) 水:有害成分,经处理后用作发生器反应用水。,3 电石水解反应主要设备,3.1乙炔发生器,图2-2 乙炔发生器示意图,多层搅拌,档板作用:延长电石在发生器水相中的停留时间,确保大颗粒的电石得到充分的水解。 耙齿作:输送电石和移去电石表面上水解生成的Ca(OH)2。以促使
6、电石表面裸露,能够直接与水接触反应。,3.2 喷淋预冷器、冷却塔和气柜,喷淋预冷器:设置于发生器顶部 减少乙炔气夹带的电石渣浆;降温预冷、分担冷却塔负荷。 预冷器所用水自顶部喷入,由底部流入发生器作为反应用水。 冷却塔:一般采用喷淋塔或填料塔。 直接喷入冷却水吸收并降低粗乙炔气温度,气体中大部分水蒸汽冷凝;乙炔经冷却降温利于清净塔次氯酸钠溶液对磷、硫杂质的吸收。 气柜:发生器与清净两系统的缓冲。 特别是在加料系统出现故障时,能在短时间内保证清净系统和后续氯乙烯合成系统的连续操作。,3.3 乙炔水环泵,输送特点: 1.叶轮与泵壳间隙大,不易碰撞产生火花。 2.工作液为水,抑制乙炔的爆炸性质。 3
7、.抽气能力(最高真空度达85),输送压力(0.1MPa表压),排气量(120630Lmin), 4.能量转换效率不高。,图2-3 水环泵工作原理图,水环泵工作原理:叶轮转动时,各叶片小室体积逐渐改变而吸气排气。,注意: 1.乙炔在高温时易爆炸,故泵内水温要求不超过4050, 在水环泵旁附有冷却装置的水分离器,使水能冷却后闭路循环使用。 2.乙炔气中夹带有少量电石渣浆,叶轮结垢,影响送气能力, 故有些厂家给水环泵加少量废次钠,可以防止叶轮结垢。,安全、适合。,4 乙炔发生系统的生产操作,4.1乙炔发生系统的工艺控制指标 原料电石品位 280 Lkg 电石粒度 5080mm 氮气纯度 99.0%
8、加料排氮压力 4060mmH2O 发生反应温度 855 发生器液面 液面计中部 发生器压力 6kpa 除尘排水温度 80-92,4.2 乙炔发生系统开车前的准备工作,检查第一贮斗内是否有电石。 检查发生器的液面和溢流管是否畅通,按工艺流程顺序检查各阀的开闭情况是否正确,搅拌运转是否正常。 检查安全水封,正、逆水封的液面和溢流管是否符合要求,气柜水槽的水位是否在规定高度内。 检查回收水泵地脚螺栓是否松动,油面是否在规定范围内,手盘车灵活无杂音后,启动回收水泵待压力上升至0.4MPa时停泵(待发生器开车时再开泵)。 凡清洗发生器后开车,一定要经排氮合格(分析发生器内含氧3%) 放尽乙炔总管中的存水
9、,用水冲洗溢流管夹套。,4.3 正常开停车操作程序,(1)向第一贮斗加料 严格按第一、第二贮斗顺序排氮置换,然后将吊斗内的电石加入。 检查第一贮斗内的电石是否全部放光。 关闭下部加料(气泵)阀门,打开第一贮斗放空阀和氮入口阀,使贮斗内压力在60mmHg左右,以排除贮斗内的乙炔气。 用电动葫芦将装有电石的吊斗从底层吊至发生器顶部,经(电子)磅秤计量后,放至加料漏斗口上。 第一贮斗排气12min后关闭氮进口阀,打开上部加料阀,使吊斗内的电石进入第一贮斗内。 吊斗电石放完(无响声)后,再活动一下吊斗活门,关闭上部加料阀,开动电动葫芦将空吊斗送至原处。关闭放空阀及氮气进口阀。 (2)向第二贮斗加料 当
10、第一贮斗电石加好,即打开下部加料(气泵)阀门,使第一贮斗内电石加入第二贮斗。 如气泵阀门打开,电石不下,可用木榔头或仓壁振动器敲击第一贮斗。,(3) 开车操作程序: 盘动发生器减速机对轮,使搅拌轴旋转12周。 启动发生器搅拌系统。 开动电磁电振机给发生器内加料,开始升温。 根据发生器的温度,自动调节加入发生器的废水量,在开车时一律用回收水,禁止用工业水。 根据合成流量及乙炔气柜的高度调节电磁电振器的电流,均匀地向发生器加料,保持发生器的液面。 岗位设备每小时巡回检查一次,岗位记录,每30分钟记录一次。 操作中应特别注意溢流情况,液面的保持情况,胶圈是否出现高温或裂缝,发生器的压力等。,4.3
11、正常开停车操作程序,(4)停车操作程序(停一台清理或修理) 当气柜上升到上限高度时,停止向发生器内加料。 发生器继续开回收水和工业水阀,使其反应完毕并把温度降下来。 用水冲洗溢流管夹套12分钟。 发生器搅拌连续运转不停。 半小时后从发生器底部排渣一次。 封正水封1.6m以上关逆水封平衡阀,封逆水封1.2m。 打开发生器上的排空阀和氮气入口阀进行排氮处理,从排空管取样分析含乙炔小于1%后停止通氮气。 排干发生器内液体,加水冲洗降温,反复几次,停止搅拌。 打开人孔,自然通风,用空气置换,并取下搅拌保险,挂上警示牌。 从入口进入,用水从上到下逐层清洗干净,清发生器锥底时要打开锥底人孔或排渣考克。,4
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