氧热法电石生产技术研发进展

电石是一种重要的由煤生产纯化学品的中间产物,一百多年来由电弧法生产,耗电量很大,从燃煤发电算起,能耗很高。为了降低能耗,国内外很早就开始研发以含碳原料与氧气反应供热的氧热法技术。简要介绍了过去中试研发的几个氧热法技术及其存在问题,较为详细地介绍了近年来我国在电石生产反应器开发、基本化学反应和反应工程规律认识等方面的进展,重点展示了对电石生成反应机理的认识以及原料性质、形貌、传质、灰分等对反应的影响,整体工艺能效衡算等方面的特征。     

氧热法电石生产经济技术研究

介绍了4种电石制备工艺的现状,比较了采用电热法和氧热法生产电石的能耗、物耗及安全性,并以榆林地区的原料价格进行了经济性分析。     

电石制备清洁生产和工程化研究进展

我国电石产量位居世界第一,电石生产已成为我国化工领域的重要环节。电热法是目前工业上应用最广的电石生产方法,但由于其高能耗、高污染、高投入、低产出等诸多弊端,如何对传统电石工艺进行转型升级改造,发展节能降耗、原料及附加产品综合高效利用的大型一体化电石产业链成为了时下研究的热点。氧热法具有能耗低、物耗低、能效高、污染少的特点,已经成为替代电热法生产电石的新选择。为此,本文围绕氧热法煤制电石工艺、煤制电石多联产技术、电石清洁生产三方面对煤制电石新工艺进行综述,对国内外氧热法制电石研究进展进行总结分析。在此基础上文章对煤制电石与化工/动力系统多联产工艺和电石渣综合利用与废气捕集技术路线进行了分析与讨论,并对进一步值得研究的重点方向进行了展望,为煤制电石清洁高效生产的理论研究、工程实践、系统运行提供了参考。     

燃煤电站氧热法联产电石的热力计算与分析

在燃煤电站整合氧热法生产电石的技术工艺路线中,电石反应器串接在锅炉炉膛前,采用干燥煤粉、石灰粉和氧气作为反应原料,反应副产物烟气和含未燃碳的飞灰送入锅炉炉膛放热并燃烧,回收其热能与化学能。基于热力学原理构建化学反应的热平衡模型,计算产出电石纯度、原料耗量和电耗、能量的利用和回收情况,并探讨变换反应原料对上述参数的影响。结果表明:煤粉氧热法产出的电石纯度为65.97%,每生产1t CaC₂,消耗煤粉1747.08kg,石灰粉980.5kg,氧气1285.25m³,电耗554.28kW·h;提高氧气纯度,各量变化十分微小,而制氧电耗大幅上升,采用不同煤种,各量的变化比较显著。论证了燃煤电站氧热法联产电石工艺的可行性,并为实际生产中原料的选取提供了理论指导。     

国内外电石领域专利技术分析

介绍了国内外电石生产领域的专利文献检索情况,概述了电石生产技术在国内外的研发历史状况和技术主要拥有者的分布情况等,对专利中的电热法和氧热法电石生产工艺及装置进行了技术分析,以期为我国电石生产技术的进一步发展提供参考和借鉴。     

国内外电石生产技术开发动向

本文介绍了国内外电石生产的新设备及产品的消费分配;降低成本、节能省电的氧热法、等离子电弧催化法及向电炉内喷射炭素粉和氧气等新技术;我国电石生产技术的发展前景及电石炉炉气的综合利用.     

醋酸乙烯生产工艺对比

醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料和化工产品,其工业生产技术主要有乙烯法和乙炔法,通过对比以Bayer法、USI法、Leap法为代表的乙烯法和以天然气、电石为原料的乙炔法的反应机理、工艺流程、催化剂、操作参数、能耗、技术特点等内容。结合我国的国情和绿色发展要求,提出醋酸乙烯工艺未来展望。     

氯乙烯生产技术的研究开发进展

氯乙烯（VCM）的生产方法主要有电石乙炔法、乙烷法和乙烯氧氯化法，其中乙烯氧氯化法是目前世界上生产VCM最主要的方法，我国的VCM则主要采用电石乙炔法生产工艺路线。介绍了以上3种生产氯乙烯方法的技术进展，指出了其今后的发展方向。     

原料路线改变时长距离输送VCM管道的动火处理

我国大多数PVC树脂生产厂家,其原料路线仍以电石乙炔为主。全国76家企业,除北京化工二厂、齐鲁、上海氯碱3家用石油乙烯氧氯化法生产外,其余均用电石乙炔。电石法生产能力约在2／3,多数厂家装置开工率低、能耗高、成本高、效益差,并且每生产1tPVC树脂产生20kg左右的电石粉尘,可排出约14t含硫的碱性废水,而乙炔和氯化氢用HgCl2作催化剂进行加成反应生产氯乙烯,反应中的催化剂还要污染环境。国内石油乙烯法比电石乙炔法生产聚氯乙烯成本降低1000～1500元／t。故我国传统的PVC树脂生产厂家亟待解决原料路线。电石法生产PVC树脂改…     

电石渣资源化应用研究进展

电石渣是电石水解制乙炔时的副产物.本文介绍了电石渣的化学成分和热分解特性,综述了电石渣在生产建筑材料、制备化学产品方面的资源化利用现状与研究进展,并阐述了目前电石渣资源化利用中存在的不足.对于利用电石渣生产建筑材料,应逐渐摆脱对水泥、建筑砌块等建材原料需求的长期依赖,着力研发高附加值建材产品;对于利用电石渣制备化学产品,应简化工艺流程、降低能耗,提高产品纯度;各项资源化利用过程中,不应忽视电石渣中所含污染物在迁移转化过程中形成的二次污染.     

低阶煤高值转化制备基础化工原料关键技术及应用

制备电石、乙炔等基础化工原料是实现低阶煤高值转化的重要技术途径,现有技术普遍存在高污染、高能耗、高成本等问题。本文介绍了国家重点研发计划项目（2016YFB0301800）拟通过揭示低阶煤在电场耦合反应体系极端条件下物质传递与转化的科学规律,深入认识反应过程调控、放大和能量回收原理,突破旋转弧等离子炬工程化技术、大电流氢等离子体电源与低电压启弧技术、长寿命电极设计及烧蚀补偿技术、低成本粉状原料成型及高温固体物料输送技术等关键技术,形成节能、高效、低成本的低阶煤生产乙炔和电石成套工艺,建成5000吨/年等离子体裂解煤制乙炔工业示范装置及80万吨/年低阶煤蓄热式电石生产工业装置。     

煤制乙炔关键中间体BaC2合成的热力学分析

煤制电石(CaC₂)乙炔工艺在我国煤化工行业中占有重要地位。但其关键中间体CaC₂的工业生产过程具有反应温度高、能耗大、CO₂排放严重等问题,严重制约了电石及下游相关产业的发展。开发绿色环保的煤制电石替代工艺具有重要意义。本研究提出采用BaC₂替代CaC₂作为煤制乙炔工艺的关键中间体,从热力学角度分析了BaC₂合成反应体系的特点,并在1550℃进行了合成BaC₂的实验验证。结果表明,以BaC₂替代CaC₂为煤制乙炔的关键中间体、通过BaCO₃-BaC₂-Ba(OH)₂-BaCO₃的钡循环将碳和二氧化碳转化为乙炔和一氧化碳的新路线,具有反应温度低、零CO₂排放、联产CO、固废排放少等优点,可以为现代煤化工的绿色发展提供新的思路。     

煤制烯烃路线取代电石法路线生产PVC的机会与不确定性分析

通过对煤制烯烃路线PVC和传统电石法PVC的对比分析,认为前者在环保、能耗尤其是生产成本方面有较大的优势。但煤制烯烃路线PVC属于高耗水行业,而中国煤炭资源和水资源呈逆向分布,在煤炭资源丰富的西部地区普遍缺水;加上投资大、技术难度高、经济可靠性差等不确定因素的存在,煤制烯烃路线PVC要在国内全面取代电石法PVC还很难,只能作为未来有综合优势的氯碱企业所追求的目标。     

矿热炉节电控制在线数学模型解析

通过对某电石厂25 500 kV·A电石炉实时生产数据的采集和原料化学成分的检测,进行了动态物料平衡和热量平衡计算,建立了矿热炉节电控制在线数学模型,从而对电石液成分、煤气成分、电石生产各个部分的能量消耗进行实时预测,定量化电石炉内的物质流和能量流动态,实现对电石液排放的优化管理控制及电石炉电能消耗的在线监测。经计算,生产1 t电石液电能消耗量为3 205.78 kW·h,比优化管理前电耗平均值降低约100 kW·h。电能利用率为50.03%,产物带走的显热占22.83%。     

电石与醇的反应行为

在高压釜中研究了电石与甲醇、乙醇和异丙醇的反应行为及反应温度、反应时间和催化剂对产物的影响,通过设计对比实验,探索了电石与醇的反应途径。结果表明,电石与醇的反应产物包括乙炔、乙烯基醚、醇钙和醇钙分解产生的醇。乙烯基醚的生成途径除了文献报道的电石与醇的直接反应外,还包括电石与醇反应生成醇钙和乙炔、乙炔再与醇反应形成乙烯基醚的两步机理。     

煤等离子热解制乙炔工艺工程应用研究

煤等离子热解制乙炔工艺工程应用研究是该工艺产业化的重要方面。确定乙炔生产过程的评价指标,并应用德尔菲法建立煤等离子热解制乙炔工艺实施环境综合评价模型。选取在某燃煤电厂实施煤在等离子反应器中热解制乙炔方案、独立的煤在等离子反应器中热解制乙炔方案、利用煤→电石→乙炔方案这3个方案进行技术经济比较,综合评价向量为{0.447,0.403,0.150}。因此,燃煤电厂是实现煤在等离子反应器中热解制乙炔工艺的理想场所。     

电石法PVC生产原料现状及前景预测

介绍了国内电石、原盐和煤的供需状况,分析了其对电石法PVC生产的影响,并提出发展建议。     

电石渣的处理及回收利用

在采用电石-乙炔工艺生产PVC树脂的过程中，如何处理所产生的大量电石渣是企业迫在眉睫的问题。文中简单介绍了电石渣浆的前期处理方法，包括自然沉降法和机械分离法；扼要阐述了电石渣浆的加工回用方法：废水可经过二次处理循环用于电石反应生产乙炔及中和酸性废水，而干电石渣可制成石灰作为电石的生产原料、与煤渣等煅烧生产电石渣水泥或用作普通建筑材料及防水涂料。