電石法PVC生產中降低電石消耗的方法

王猛

【摘 要】隨著政策傾斜、行業競爭激烈等因素的影響，近年來我國聚氯乙烯生產企業所面臨的生存與發展壓力日漸提升，而由于一般情況下PVC樹脂生產70%左右的成本源于電石消耗，這就使得設法在PVC生產中降低電石消耗已經成為相關企業的共同追求，這一追求的實現也正是本文就PVC生產中降低電石消耗措施開展具體研究的原因所在。本文主要分析探討了降低PVC生產中電石消耗的有效方法，力求給有關人員帶來一定的參考。

【關鍵詞】電石法;PVC生產;電石消耗;方法

近年來開展的大量技術革新活動。已使我國的聚氯乙烯工業取得了長足的進步與發展，通過引進、消化、吸收和發展國外先進的PVC生產技術，已明顯縮短了與發達國家之間的差距[1]。盡管如此，從目前我國PVC行業整體現狀來看，無論從產品產量、質量、品種，還是從應用方面來看，還遠未達到發達國家的水平。我國的PVC人均占有量僅為1.5kg/a，是發達國家的1/20，小于世界平均值的一半，與我們的國度極不相襯。因此我國的PVC在產量、品種、應用領域拓寬上都有著廣闊的發展前景[2]。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。

1、電石消耗對成本的影響分析

電石是PVC樹脂生產的主要原材料，通過PVC的成本核算看出，電石消耗一項占總生產成本的70%，因此降低PVC成本的關鍵問題是降低原料電石消耗。該公司通過強化管理、改進工藝、技術創新、細化考核等方法使電石消耗不斷降低，取得了明顯效果[3]。

2、降低電石消耗方法分析

2.1保證電石質量

為保證入廠電石質量，加強采購管理及入廠檢驗，對采購入廠的電石根據發氣量的不同制定不同的價格。由各相關部門組成電石聯合檢查組，針對入廠的電石進行外觀檢查，電石的灰分一定要控制在4%以內，對灰分和雜質含量高的電石進行扣量處理[4]。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化驗操作規程。監管部門和生產部門同時分析，倉儲留樣，分析結果差別較大時，要對留樣重新分析。

2.2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，1tPVC耗電石1.4t，降低電石實物消耗，最有效的辦法就是提高電石發氣量。

2.3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;出庫要先進先出。應做到以下幾點。

（1）在破碎現場，要做到電石的顆粒歸倉，縮短電石在冷破間、破碎口的存放時間。

（2）進入料倉內的電石要用氮氣保護，減少空氣中水和電石接觸，減少電石風化。

（3）嚴格控制電石粒度，避免造成卡料和反應不完全。

（4）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。

（5）加強電石料倉充氮操作管理，減少電石在料倉內的粉化。

2.4提高乙炔收率

（1）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、渣漿固含量關系密切。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，電石水解速度受固含量影響不大;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。

3、部分降低電石消耗方法分析

3.1發生器溫度控制在85℃

從工藝及安全方面綜合考慮，發生器溫度要求控制在80～90℃之間。80℃及85℃乙炔氣在水中溶解度分別為0.15及0.09，一臺發生器的溢流量大概70m3/h，80℃乙炔氣溶解損失為10.5m3/h，折電石36kg。85℃乙炔氣溶解損失為6.3m3/h，折電石22kg。如果把發生器溫度控制提高5℃，12臺發生器溢流液每年將減少電石損耗約1450t電石。

3.2發生器儲斗置換排空

現發生器下料管插入液面以下，當電石進入發生器時與水接觸產生乙炔氣聚集在下儲斗，下儲斗壓力經常在14～18kPa。電石下料操作時，下儲斗內一半乙炔氣進入上儲斗并被排空，這會造成原料電石浪費。

通過在發生器下儲斗接一管路至升壓機進口，用自控閥與發生器下儲斗活門聯鎖控制，因升壓機進口為微正壓，所以可以保持下儲斗在較低壓力，又可使大部分乙炔氣回到系統。當發生器運行時（下儲斗活門關閉）自控閥打開，儲斗內乙炔氣被抽入升壓機，進入系統。當發生器下料時（下儲斗活門打開）自控閥關閉，可以避免上儲斗內置換用氮氣進入系統，這樣可把儲斗內乙炔氣回收利用。電石儲斗容積3m3，每天用料480斗，損失乙炔氣折算成285L/kg發氣量電石約5.0t/d，如這部分乙炔氣全部回收，每年可減少電石損耗約1824t。

3.3上清液的利用

將電石渣漿上清液外排，不但對環境的造成嚴重污染，還浪費水資源，同時造成乙炔損失。由于上清液內溶解了乙炔，不會繼續溶解，所以上清液回用比加水降低了乙炔損失，減少了電石消耗。乙炔溶解度按照0.15（1體積水中能溶解的乙炔體積數）計算，即1m3的上清液水中損失的乙炔氣150L，折合發氣量285L/kg的電石0.5kg。按照每小時50m3的上清液回用，一年按8640h計算，可節約電石約216t。

3.4氯乙烯水洗密閉強制循環副產鹽酸

排放氯乙烯水洗的酸性水，不僅造成環境污染，而且浪費水資源。同時，酸性水中溶解了部分粗VC，也會被排放掉，可造成電石消耗上升。對水洗酸進行鹽酸脫吸技術改造，將鹽酸脫吸后，HCL氣體再返回氯乙烯，剩余較低濃度的酸性水進行密閉循環使用。這樣，減少了酸性水排放對環境的污染，同時節約了水資源，也減少繼續溶解氯乙烯造成的電石消耗。

4、結語

PVC生產降低電石消耗的方法有許多，如何應用的更好，需要在生產中不斷探索。隨著PVC市場的競爭進一步加劇，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，為公司實現電石降耗新突破。

【參考文獻】

[1]李雪，等.降低PVC生產中電石消耗的有效方法[J].工程技術，2017（10）：345.

[2]侯雄財，陳樹培，牛東，李靜華.PVC生產中電石消耗的降低[J].聚氯乙烯.2018（11）.

[3]梁艷.PVC生產中降低電石消耗的措施分析[J].中國石油和化工標準與質量.2017（12）.

[4]耿慶魯，張海偉.降低PVC生產中電石消耗的方法[J].中國氯堿.2018（11）.