科研实训论文

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1、科研训练论文电石炉气的利用现状学生姓名科研训练论文电石炉气的利用现状学生姓名二O—三年三月电石炉气的利用现状摘要：介绍了冃前利用电石炉气利用情况，包括热能利用和化工利用两个方面。若锻烧石灰、作为锅炉燃料而燃烧等，是电石炉气的一种低端利用。若根据电石炉气的主要成分为co以及少量H2,将电石炉气先经净化，然后经变换等化学反应后生产醋酸、甲酸、合成氨、甲醇、天然气、乙二醇等化工产品，可节省煤炭资源，减少大量的CO2排放。关键词：电石炉气；石灰；燃料；化工；煤炭-国内电石炉气利用现状2012年，中国电石的装置能力为2500万吨，总产量达1750万吨，与较2011

2、年相比较全年产量增长了近20%左右。然而随着国内石油可开采量的减少和油价的上升，国内电石产量有进…步增加的趋势。国内已成功研制的国际先进的大型密闭式电石炉，已在国内推广使用，当目前为止国内密闭式电石炉的数量由2005年的不足10%,提高到2012年的50%o由于国家对节能减排要求越来越高，密闭电石炉数量会增加，将最终淘汰内燃电石炉。二电石炉气的来源及成分电石炉内主要的反应式为：CaO+3C=CaC2+CO据实测采用全密闭式电石炉生产1吨电石一般副产电石炉气400m3,电石炉气温度为800°C左右，电石炉气中主耍成份的体积分数为CO：82%、C02：1・5

3、%、H：7%、焦油：1・5〜2・0%以及微量氧化物、甲烷等，其低位发热量为11305KJ/m3o三电石炉气的利用(-)概述电石炉气的利用通常指热能利用和化工利用。在热能利用方面，主要进行干法除尘后烧制石灰，但最大困难是电石炉气必须经干法除尘，从国外引进的干法除尘技术不过关；在化工利用方面，可以进行电石炉气制甲醇、醋酸、甲酯等产品的生产，但是除干法除尘技术和设备需要引进外，电石炉气净化问题无法解决，产品规模、市场都制约着项目实施。但是如果以2012年为例，生产电石会产生电石炉气为35亿m3o随着密闭电石炉数量的进一步提升，电石炉气产量会大幅提高，故利用好电

4、石炉气对电石行业节能减排具有重大意义。(二)电石炉气的化工利用1醋酸的生产醋酸作为重要的有机化工产品，其衍生物达数百种，醋酸可以主要用于合成醋酸乙烯、对苯二甲酸、醋酸纤维、醋酸酯和醋酹等，也是合成纤维、胶粘剂、医药和农药等产品的重要原料。醋酸工业生产技术主要有甲醇按基合成法、乙醛氧化法、正丁烷氧化法，世界80%以上醋酸的生产采用甲醇拨基化法，乙醛氧化法为15%,其余的是丁烷氧化法，而随着拨基化工艺的迅速发展，采用乙醛氧化法的生产的企业在逐渐减小，甲醇拨基合成法的反应式为CH3OH+co=ch3cooh到2012年，全国醋酸的产量为424.89万t,较20

5、11增长10.79%,是以甲醇锁基合成法为主，而其中CO的來源多为煤气化，完全可以用电石炉气中的CO制醋酸，与煤气化生产的CO相同。1.5t电石生产所产生的电石炉气，就可以产生1t醋酸所需要的CO量，这样可以降低醋酸生产成本。2甲酸的生产甲酸作为基本有机化工原料，可用于医药、农药、化学工业和橡胶等，国内从1989年开始生产甲酸，装置总生产能力约为35万t/ao生产甲酸主要采用甲酸钠法工艺和甲酸甲酯水解工艺，甲酸钠法是指CO和25%NaOH溶液，在160〜200°C、2.0MPa压力下反应，反应生成甲酸钠，然后甲酸钠与硫酸反应生成甲酸，反应物再经过精馄得成

6、品，反应式为CO+NaOH=HCOONa2HCOONa+H2SO4=2HCOOH+Na2SO4甲酸甲酯水解工艺为在70〜90°C,4.0MPa条件下，在甲醇钠的作用下，甲醇和CO反应生成甲酸甲酯，水解甲酸甲酯后可以得到甲酸，反应式如下CH3OH+CO二HCOOCH3HCOOCH3+H2O=hcooh+ch3oh以上2种方法都需要CO,可以利用电石炉气这样可以降低甲酸的生产成本，从而提高甲酸产品竞争力。3合成氨的生产氨作为重要的工业原料，主要用于制造氮肥和复合肥料。硝酸、含氮的无机盐、有机屮间体、聚氨酯、聚酰胺纤维与丁月青橡胶等都需要以氨为原料。氨合成工艺

7、是将纯净的兄和N2（3:1）混合气，在450〜650°C、20〜50MPa、催化剂的作用下合成氨，由于反应后气体屮氨含量不高，故采用未反应比和N?循环的流程。氨合成反应式为N2+3H2=2NH3据实测，每生产1吨氨需要2000m3H2,而中国合成氨绝大部分采用煤制气，2012年，全国合成氨的产量为5068.97万吨，较2011增长6.02%,5000多万吨的合成氨产量，需要的煤炭资源是非常巨大的，如果能用电石炉气替代一部分煤制气，就可以节省大量的煤炭资源，大大减少了CO2排放。4甲醇的生产甲醇作为重要的化工原料与清洁燃料，可用于制造甲醛、二甲醯、烯坯和甲

8、醇汽油等化工产品。2012年甲醇产量达到2026万吨，中国为富煤、少气、贫油的国