乙炔主要生产工艺及国内乙炔工业发展状况

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1、2010年第3O卷第3期王平尧．乙炔主要生产工艺及国内乙炔工业发展状况乙炔主要生产工艺及国内乙炔工业发展状况王平尧(中国石化集团四川维尼纶厂，重庆，401254)[摘要]介绍几种乙炔主要生产工艺及国内乙炔工业发展现状，指出这几种生产工艺各自的优、缺点。目前电石乙炔约占国内总产量的95％以上，是我国现今主要的乙炔生产方法，从我国能源特点来看，电石乙炔法将在我国长期存在；虽然国内已经建成了煤基乙炔试验装置，因为有许多工程问题尚未彻底解决，实现工业化的道路还比较遥远。[关键词]乙炔生产工艺发展现状乙炔的生产工艺较多，按原料可分为电石法、避免乙炔过热发生爆炸，必须设法有效地撤出反烃类

2、裂解法。电石法主要以电石为原料水解生产应热。根据撤热方式或乙炔发生器结构不同，电乙炔，该方法因污染严重国外已淘汰，国内却是主石乙炔法又可分为湿法和干法两种工艺。要的生产工艺。烃类裂解法又可分为电弧法、高湿法工艺是把电石加入水中，发生器的操作温裂解法、蓄热炉裂解法、部分氧化法、甲烷氯化压力又可分为中压和低压，低压压力为108．2法，以天然气部分氧化法为主，其他方法也在国外kPa，中压介于108．2～204．7kPa之间。该法通过大量应用。以煤为原料制取乙炔的方法已在验室水撤出反应热，保证发生器的温度在21～27℃。研究并取得重大进展，国内外均建有较大型的实湿法优点主要有产品乙炔

3、杂质较少，生产安全，操验装置，但因尚有许多工程问题待进一步解决，至作平稳。今未实现工业化，从长远来看，煤的等离子裂解法缺点主要有：①水消耗量大，每生产1kg电是一种十分有前途的生产工艺。石，发生器内循环水量至少为8～lOkg，有的高达2O。这是因为大量热量要靠过量水移出，以保1乙炔生产工艺证发生器温升在2l～27，为节约水、减少乙炔1．1电石乙炔生产工艺损失，实际操作温度介于6O一65℃之间。②因系电石乙炔法可以分为两步，第一步生成含碳统内有大量水循环，部分乙炔溶解于水，造成乙炔化钙(电石)，第二步电石与水反应生成乙炔，其反损耗大。对于大规模连续生产装置，操作温度一应式如下：

4、般在71．1—82．2~C，以最大限度减少乙炔损失。CaO+3CCaC2+CO-465．99k,J／molCaC2+H2O～’C2H2+Ca(OrI)2+127．28kJ／mol收稿日期：2010一O2一l2电石水解时还有如下副反应：作者简介：王平尧(1963一)，男，高级工程师，1989年毕业于北CaO+H2OCa(OH)2+63．64kJ／mol京化纤工学院(现北京服装学院)化工系有机化工专业，主要从事天然气化工服装规划工作。在《维纶通讯》上发表过数篇电石水解生成乙炔的反应是一个放热反应，1文章。kg纯电石与水作用约释放1984．5kJ热量，为了2维纶通讯2010年9月③

5、产品乙炔中水含量轳高，需要进一步脱水。④甲烷、乙烷及原油均可作为电弧法的原料，以单位设备尺寸及装置占地犬。⑤石灰乳含水量较甲烷为原料在裂解过程中所耗的能量约占装置总高，处理和回收利用困难。能耗的4O％，甲烷转化为乙炔的产率可达40％干法是将水加入电石中，反应热靠水的蒸发一45％。裂解气组成为(质量比)：乙炔32．41潜热吸收，为防止局部过热而使乙炔聚合、分解，％、乙烯2．68％、甲烷44．40％、氢气l0．8O％、必须连续搅拌反应器内的混合物料，使已反应和炭黑3．36％、乙烯基乙炔1．2l％、甲基乙炔0．75未反应的电石混和均匀。％、苯基乙炔0．14％、丙二烯0．37％、苯萘

6、等干法的优点主要有：①单位设备尺寸及装置1．10％，其它2．78％。占地明显较湿法小得多(约为后者的四分之一)。表2是电弧法乙炔的消耗指标及其副产品②因系统中水循环量较小，乙炔损耗低。③废渣量。含水量低，处理及回收利用相对容易。表2电弧法乙炔的消耗指标及其副产品量其缺点主要有：①产品杂质含量高，纯度不高。②反应温度较高。③操作相对复杂。表1是不同电石法生产粗乙炔组成情况。表1不同电石法生产粗乙炔组成主要优点有：①可以使用各种原料烃。②未反应的甲烷和反应生成的副产物均可全部循环使用。③开停车方便。主要缺点有：①能耗高，每吨乙炔产品耗能(36—37)×106kJ。②电极寿命短，阴

7、极为800—电石乙炔法提纯工艺简单，主要是脱除磷化4000小时，阳极仅为150小时左右。为保证连续氢、硫化氢和硅化氢，常用的固体清洁剂有硅藻土生产，必须设置两个电弧炉切换使用。为载体的重铬酸盐或三氯化铁，液体净化剂多用1．2．2蓄热炉裂解法次氯酸钠。蓄热炉裂解法又称为乌尔夫法(Wulf法)，是1。2烃类裂解法一种间歇式热裂解生产工艺，由美国乌尔夫公司1．2．1电弧法在上世纪30年代开发。1966年在英国建立了一电弧法是由巴斯夫于1925年开发的⋯种生套3万吨／年的生产厂，其后陆续建l『多套装置，产工艺，