PVC生產(chǎn)中降低電石消耗的措施

馮春慧

摘要：PVC生產(chǎn)中降低電石消耗的措施很多，如何更好地應(yīng)用，需要在生產(chǎn)中不斷探索。隨著PVC市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的進(jìn)一步加劇，應(yīng)居安思危，站在新起點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)新跨越，堅(jiān)持更高標(biāo)準(zhǔn)，追求更高目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)電石消耗新低。

關(guān)鍵詞：PVC生產(chǎn)；電石消耗；降低措施

一、工程概況

在PVC樹脂生產(chǎn)中，電石是其中主要的生產(chǎn)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(shí)華化工有效公司為例，該公司有2條20萬t/a的PVC生產(chǎn)線，目前該公司已經(jīng)形成了40萬t/a的PVC生產(chǎn)規(guī)模，為了降低生產(chǎn)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(xiàng)，就給公司節(jié)約成本達(dá)3600萬元/a以上。

二、降低電石消耗的措施

（一）保證入廠電石質(zhì)量

為了使入廠電石的質(zhì)量得到保障，該企業(yè)加大了對(duì)于采購(gòu)管理以及入廠的檢驗(yàn)力度，根據(jù)入廠電石的發(fā)氣量來制定不同的采購(gòu)價(jià)格。而且該公司還聯(lián)合各個(gè)相關(guān)部門組成了電石聯(lián)合檢查組，聯(lián)合對(duì)入廠電石進(jìn)行檢查，對(duì)于電石的灰分要控制在4%以內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)灰分和雜質(zhì)含量比較高的電石要及時(shí)給予扣量處理，針對(duì)發(fā)氣量特別低的電石要特別處理，增加其扣量。此外，在對(duì)電石進(jìn)行粉碎的時(shí)候，要用取樣機(jī)自動(dòng)取樣，而且在取樣時(shí)，要采取全程監(jiān)控，同時(shí)制定出相應(yīng)的電石分析操作規(guī)程。在對(duì)電石進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要求監(jiān)管部門和生產(chǎn)部門同時(shí)檢測(cè)，并倉儲(chǔ)留樣，如果出現(xiàn)分析結(jié)果差距較大的情況時(shí)，就要及時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行重新分析。

（二）保證電石發(fā)氣量

電石發(fā)氣量是影響電石消耗的最主要的因素，當(dāng)電石發(fā)氣量在285L/kg之上時(shí)，發(fā)氣量每下降1L/kg，電石單耗就會(huì)上升4-4.5kg，如果電石發(fā)氣量低于270L/kg，發(fā)氣量每下降1L/kg，電石單耗就會(huì)上升5.5-6.5kg。這也說明電石發(fā)氣量越低，其單耗就會(huì)越大。這主要是因?yàn)楫?dāng)電石發(fā)氣量較低時(shí)，發(fā)生器的排渣量就會(huì)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(xiàn)的結(jié)果就是電石消耗上升。電石發(fā)氣量在300L/kg時(shí)，PVC電石單耗是1.4t。德州實(shí)華要求入廠電石發(fā)氣量在290L/kg以上。

（三）加強(qiáng)電石入庫的存放管理

在電石的存放管理方面，最關(guān)鍵的因素是降低電石的風(fēng)化潮解。而且要對(duì)電石的存放數(shù)量根據(jù)電石的消耗設(shè)定一個(gè)相對(duì)安全的數(shù)值，而且倉庫要避免潮濕，要用苫布將電石及時(shí)覆蓋，對(duì)于電石的出庫要根據(jù)先進(jìn)先出的原則。在電石的破碎現(xiàn)場(chǎng)，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(fā)生器內(nèi)要確保電石在有效的停留時(shí)間內(nèi)能夠水解完全。電石的水解時(shí)間和電石粒度、反應(yīng)溫度、渣漿固含量都有密切的關(guān)系。電石的粒度越大，需要完全水解的時(shí)間越長(zhǎng)。當(dāng)渣漿的含固質(zhì)量在0—20%時(shí)，基本不會(huì)影響到電石的水解速度，但是一旦超過這個(gè)范圍，電石的水解速度就會(huì)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(yán)格控制發(fā)生器的反應(yīng)溫度，將其控制在85℃左右，對(duì)于備用發(fā)生器，應(yīng)該盡量減少發(fā)生器沖洗水的加入量，保證發(fā)生器有溢流、無負(fù)壓即可，盡可能減少乙炔損失。

3.應(yīng)該將發(fā)生器的壓力控制在3-13kPa，因?yàn)楫?dāng)壓力超過15kPa時(shí)，乙炔就會(huì)從溢流口安全水封逸出，從而造成乙炔的損失。因此降低發(fā)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(shí)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(duì)于生產(chǎn)的安全運(yùn)行也有巨大的作用。

4.上文中已經(jīng)提到電石的反應(yīng)速度和反應(yīng)溫度以及電石粒度有密切關(guān)系，當(dāng)反應(yīng)溫度越高時(shí)，其水解速度越快，電石粒度越大，反應(yīng)速度越慢，因此在能保證水解反應(yīng)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(jù)實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)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?gòu)U料的產(chǎn)生，還要保證氯乙烯能夠完全反應(yīng)。廢料一般就是指渣料以及落地料。在PVC生產(chǎn)中，落地料要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于渣料。渣料來源于聚合過程，影響因素有很多，當(dāng)原輔料的質(zhì)量以及用量都不變的情況下，渣料主要受到受清釜質(zhì)量及冷凍水溫度的影響，為保證清釜質(zhì)量，必須保證清釜水壓及清洗時(shí)間，一般清釜水壓控制在30MPa，同時(shí)要將清洗時(shí)間控制在50min。選擇合適的防粘釜?jiǎng)┮部梢詼p少渣料的產(chǎn)生。落地料主要產(chǎn)生于包裝工序，包裝袋的質(zhì)量及包裝機(jī)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(jīng)濟(jì)效益分析

（一）發(fā)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(fā)生器的溫度控制在80-90℃，當(dāng)將發(fā)生器的溫度從80攝氏度提高到85攝氏度時(shí)，80攝氏度時(shí)，1L水中溶解的乙炔體積為0.15L，當(dāng)溫度為85℃時(shí)，乙炔的溶解體積為0.09L，1臺(tái)發(fā)生器的溢流量約為70m3/h，80℃時(shí)乙炔溶解損失為10.5m3/h，折電石36kg/h；85℃時(shí)乙炔溶解損失為6.3m3/h，折電石22kg/h。若將發(fā)生溫度提高5℃，則12臺(tái)發(fā)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(fā)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(fā)生器的電石渣漿經(jīng)管道輸送至渣漿緩沖罐，渣漿緩沖罐中的矽鐵及事故狀態(tài)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(shè)有回流，在真空脫氣塔內(nèi)使用水環(huán)真空泵抽負(fù)壓，將渣漿中的乙炔提取出來；在水環(huán)真空泵與真空脫氣塔間設(shè)有乙炔冷卻器，乙炔在此處經(jīng)循環(huán)水冷卻后，再由真空泵加壓后經(jīng)捕沫器送至氣柜使用；真空脫氣塔底部流出的渣漿經(jīng)渣漿排放罐溢流至渣漿濃縮系統(tǒng)。

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(chǎn)能計(jì)算，可節(jié)約電石0.4萬～0.52萬t/a，電石價(jià)格按3200元/t計(jì)，則可減少成本1280萬～1664萬元/a，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)束語

本文以德州實(shí)華化工有限公為例，詳細(xì)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(jīng)濟(jì)效益，希望對(duì)相關(guān)工作人員有所幫助。

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