天然氣制乙炔技術研究現狀與思考

賈永校（青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司，青海 格爾木 816099）

天然氣制乙炔技術研究現狀與思考

賈永校（青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司，青海 格爾木 816099）

隨著國內工業化進程的加快，化工生產對天然氣制乙炔技術的要求也越來越高。本文根據中國天然氣化工企業的實際發展狀況，介紹了國內天然氣制乙炔生產現狀和天然氣制乙炔技術的研究進展，并針對現階段存在的能源消耗大、設備自動化水平低和熱量利用率低等問題提出一些合理化建議和相應的解決措施，以達到高效利用能源的目的。

天然氣；乙炔；降低能耗

進入二十一世紀以來，我國經濟和社會主義建設都在不斷完善，工業領域也與時俱進，緊跟發展步伐。其中，化工領域取得的成就更是令人矚目。目前，乙炔的生產方法多種多樣，主要有電石法、等離子法、天然氣部分氧化法等等。為了更高效得對能源進行開發利用，我國推行天然氣制乙炔技術。但相較于先行發展的國外而言，我國現階段天然氣制乙炔技術仍存在一些弊端。只有解決了這些問題，才能夠更好地保護環境，提高能源的利用效率。

1 我國天然氣制乙炔技術的發展現狀

1.1 能源消耗大

眾所周知，相較于電石法、等離子法等生產乙炔的方式，天然氣制乙炔技術不僅能耗低而且對環境污染小。天然氣制乙炔技術能使七成的天然氣進行燃燒，利用其產生出的熱量來加熱剩余三成的天然氣，并使其發生裂解反應，以達到生產乙炔的目的。但目前，我國天然氣制乙炔技術仍達不到發達國家的技術水平，所以在乙炔的生產過程中，燃燒消耗了大量的天然氣，能源消耗還未能降到最低。并且，我國天然氣制乙炔所面臨的另一項重要問題就是乙炔制造的過程中產生的炭黑量大且得不到有效利用。若淬冷環節的效果達不到預期或者反應時間過長，乙炔就會進一步裂解形成炭黑，這也導致天然氣能源的浪費[1]。

1.2 自動化水平較低

由于我國天然氣制乙炔還處于初級發展階段，所以機器設備的自動化水平遠不如發達國家。我國的天然氣制乙炔設備仍使用人工進行刮炭，不僅需要大量的人力資源，生產效率也會降低。相反，以烏克蘭為首的國外大部分天然氣制乙炔爐都采取了自動刮炭裝置，不僅節省了大量人力物力，同時乙炔的生產效率也得到極大提高。

1.3 熱量利用率較低

我國傳統天然氣制乙炔技術對生產過程中產生的熱量難以有效利用。在傳統天然氣制乙炔的技術中，為了能夠得到更多的乙炔，需要利用淬冷法將溫度高達1400℃裂解氣體迅速降溫到80℃至100℃之間。然而，通過這一過程所得到的100℃以內的炭黑水屬于低溫熱源，其品質較低難以實現再利用，從而造成了大量的熱量損失。

2 如何改進天然氣制乙炔的技術

2.1 降低能源消耗

從總體上來講，天然氣制乙炔技術具有能源消耗低、對環境污染小和乙炔產量高的優勢。但由于我國技術水平與發達國家技術仍存在較大差距，因此乙炔生產過程中的能源消耗問題不容小覷。對此，建議在天然氣制乙炔的生產過程中注重降低能源消耗問題。第一，在生產過程中，重點提高天然氣利用率，同時把控淬火媒介的回收與利用。第二，對于乙炔生產過程中所產生的副產品加以回收和二次利用。第三，建議合理開發新技術，提高天然氣利用效率，從而達到降低能耗的目的。通過天然氣等離子法制乙炔比天然氣部分氧化分制乙炔所消耗的天然氣要少得多。天然氣等離子法制乙炔能夠利用等離子本身攜帶的熱量加熱天然氣達到反應所需溫度，從而能夠節約大量天然氣能源。但此法也需要消耗一部分電能，所以若是在水電資源都相對豐富的地區建造該裝置不失為一種行之有效的辦法。目前，我國自主研制了旋焰爐燒嘴結構和混合器，配合國內天然氣制乙炔裝置使用，能夠在降低能耗的同時有效提高乙炔產量。

2.2 提高機器設備自動化水平

將天然氣制乙炔機器設備的自動化水平不斷提高不論是對乙炔的生產效率還是生產質量都具有重要意義。由于我國機械制造業起步較晚，技術革新領域相對落后，在機械制造核心領域仍有欠缺。目前，我國天然氣制乙炔設備自動化水平遠遠達不到生產需求。因此，需要學習發達國家的先進技術，同時加快自主研發進程，以提高機器設備自動化水平。例如引進國外乙炔生產設備自動刮炭裝置，不僅節省人力，還能夠提高生產效率。在國家政府的支持下，利用國內資源，對國外生產技術取長補短，堅持自主研發一套完整的生產體系，研發出具有中國特色的天然氣制乙炔設備。爭取做到從能源生產到廢物回收的每一個環節都能實現自動化，從而提高能源利用效率，節約人力物力成本[2]。

2.3 優化工藝提高熱量利用率

為加強天然氣制乙炔過程中熱量利用率，不僅需要提高天然氣本身熱量利用效率，更需要對生產乙炔之后所產生廢物的熱量加以利用。由于在天然氣制乙炔過程中炭黑及其他廢物的產生在所難免，所以如何通過優化工藝提高廢物熱量的利用效率便成為了重中之重。例如，天然氣制乙炔的先驅烏克蘭每套設備都配有三臺臥式旋風焚燒爐用以焚燒廢料。當一臺焚燒爐運行時其余兩臺保持待機狀態，以便始終保持機器正常運作。通過燃燒燃料氣蒸發水分，焚燒炭黑和高聚物類產生的熱量可以用于發電供暖。且通過燃料氣流量調節空氣流量，利用流量控制器能夠保持機器運轉穩定。

3 結語

天然氣制乙炔在我國工業生產領域和能源領域中始終占據著一席之地，隨著我國工業技術的發展，乙炔制造方法也在不斷完善。本文從三個方面探討和分析了現階段我國利用天然氣制乙炔的工藝狀況，并就其中出現的問題提出相應解決措施。通過降低能耗、提高機器自動化水平、優化工藝設備等方式，逐步完善我國天然氣制乙炔技術，在保護環境和資源的同時提高能源利用效率。

[1]李小紅,唐曉東,李晶晶.天然氣制乙炔凈化技術應用研究進展[J].化學工業與工程技術,2013,04:27-31.

[2]鄭巖,米鈺林,付武華.天然氣氣質變化影響乙炔生產的應對措施[J].天然氣工業,2011,03:85-88+116.