淺談干法乙炔生產(chǎn)的技術(shù)現(xiàn)狀

李逸辰

摘 要：干法乙炔作為一種新型工藝，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。本文通過(guò)對(duì)其概念分類進(jìn)行介紹，并對(duì)其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)分析，希望對(duì)其推廣有所幫助。

關(guān)鍵詞：干法乙炔；電石；技術(shù)分析

目前我國(guó)生產(chǎn)乙炔主要是濕法工藝，但隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，濕法乙炔浪費(fèi)水資源，造成污染等弊端越來(lái)越突出，干法乙炔將是未來(lái)乙炔生產(chǎn)工藝的主流。本文主要論述干法工藝與濕法工藝相比的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)以及目前國(guó)內(nèi)干法乙炔技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和與國(guó)外相比的不足。

一、干法乙炔概述

（一）國(guó)內(nèi)乙炔工藝分析

工業(yè)原料乙炔都是通過(guò)工業(yè)技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的。常用的生產(chǎn)工藝一般分為電石法與裂解法[1]。

（1）電石法。通過(guò)工業(yè)反應(yīng)生產(chǎn)出大量的電石原料，把該原料與水進(jìn)行化學(xué)作用，即可產(chǎn)出乙炔。電石法制乙炔可細(xì)分為干法與濕法兩種工藝。當(dāng)以水為底料，添加電石進(jìn)行反應(yīng)的方式是濕法；當(dāng)以電石為底料，添加水進(jìn)行反應(yīng)的方法是干法。

（2）裂解法。該種工藝是對(duì)烴類有機(jī)物利用氧化法進(jìn)行分解反應(yīng)得到乙炔的一種方法。這種技術(shù)已經(jīng)成熟。

關(guān)于干法乙炔能源消耗情況，我們也進(jìn)行了詳細(xì)分析，具體如表1：

（二）生產(chǎn)工藝介紹

1.化學(xué)原理

（1）乙炔發(fā)生：CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca（OH）2↓

（2）雜質(zhì)反應(yīng)：CaO+H2O→Ca（OH）2↓MgO+H2O→Mg（OH）2↓

CaS+2H2O→Ca（OH）2↓+H2S↑Ca3P2+6H2O→3Ca（OH）2↓+2PH3↑

（3）乙炔凈化：次氯酸鈉配制，2NaOH+Cl2→NaClO+NaCl+H2O

清凈，H2S+4NaClO→H2SO4+4NaClPH3+4NaClO→H3PO4+4NaCl

堿洗，H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2OH3PO4+3NaOH→Na3PO4+3H2O

2.干法乙炔流程圖

乙炔裝置工藝流程圖

二、干濕法乙炔效益比較

干法乙炔技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下[2]：

（一）安全性

（1）加料過(guò)程更有保障。與濕法不一樣，干法加電石是通過(guò)專業(yè)的傳送設(shè)備進(jìn)行添加，整個(gè)加料過(guò)程，自動(dòng)化程度高，密閉性強(qiáng)，增加了其安全性。

（2）反應(yīng)安全。干法工藝所需的反應(yīng)條件更加嚴(yán)格，相應(yīng)的其安全性也就越高。反應(yīng)器的溫度較高，其中的水汽量大，也就更加有保障。

（3）故障安全性高。進(jìn)行工業(yè)反應(yīng)時(shí)，一旦出現(xiàn)故障，很容易造成事故，但是該反應(yīng)流程，一旦感知故障，反應(yīng)也就不再繼續(xù)。

（二）經(jīng)濟(jì)性

我們以年產(chǎn)聚乙烯醇20萬(wàn)噸為標(biāo)準(zhǔn)，研究干法與濕法兩者之間的各種成本。

（1）基本投資。由于干法相對(duì)于傳統(tǒng)法工藝流程環(huán)節(jié)較少，相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施投資也就較少。新工藝沒(méi)有降沉流程，這一流程可以省下相應(yīng)設(shè)施購(gòu)買、廠房建設(shè)費(fèi)用大概2000萬(wàn)元。

（2）運(yùn)行費(fèi)。傳統(tǒng)法中的壓濾流程需要花費(fèi)大概950萬(wàn)元，而新工藝省去了該流程，省去了幾百萬(wàn)的費(fèi)用。

（3）水費(fèi)。傳統(tǒng)法對(duì)于水資源的使用量與浪費(fèi)量尤為嚴(yán)重，每年大概需要水80萬(wàn)噸，還會(huì)產(chǎn)生廢水。而新工藝一共使用20萬(wàn)噸水，還沒(méi)有廢水產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了水資源的高效利用。每年節(jié)省水量在60萬(wàn)噸。

（4）處理費(fèi)。對(duì)于反應(yīng)后的工業(yè)廢料需要進(jìn)行循環(huán)處理使用，傳統(tǒng)的工藝每噸大概需要成本200元，每年大概需要4000萬(wàn)處理費(fèi)，而新工藝可以直接利用電石渣，節(jié)省了一大批處理費(fèi)。

（三）環(huán)保性

（1）節(jié)約水資源。與濕法產(chǎn)生大量廢水不同，干法工藝則沒(méi)有廢水產(chǎn)生。如左圖所示，產(chǎn)生的是次氯酸鈉，可進(jìn)行循環(huán)利用。

（2）無(wú)粉塵。對(duì)于電石渣的處理，可實(shí)現(xiàn)粉塵的零排放。而且該廢渣可以被用于建筑材料的原料。

（3）無(wú)有害氣體。對(duì)襲擊工藝的廢氣進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其氣體中只有極少的乙炔。

（四）工藝對(duì)比

我們對(duì)年產(chǎn)20噸聚乙烯醇的干濕兩種工藝進(jìn)行了對(duì)比，其對(duì)比項(xiàng)目如表2所示，通過(guò)對(duì)比，我們可以發(fā)現(xiàn)，在污水排放與建設(shè)成本上，干法工藝是完全勝過(guò)傳統(tǒng)工藝的。

三、干法乙炔問(wèn)題分析

由于國(guó)內(nèi)一直常用的是濕法工藝，對(duì)于干法工藝的應(yīng)用范圍不夠廣泛。而且隨著國(guó)家對(duì)干法工藝的支持，企業(yè)對(duì)該種技術(shù)的投入與研發(fā)也不斷深入，但是在研發(fā)是也存在一些問(wèn)題[3]。

（1）配置不足問(wèn)題。

干法工藝在實(shí)際的運(yùn)用中，經(jīng)常達(dá)不到理論的標(biāo)準(zhǔn)，存在成本偏高，效率偏低等問(wèn)題。反應(yīng)設(shè)備不夠精確，存在功能缺失的情況。無(wú)法實(shí)現(xiàn)水與電石的科學(xué)反應(yīng)，造成電石的浪費(fèi)，而電石的成本偏高，從而使得干法工藝不理想。

（2）出渣問(wèn)題。

干法出渣都是通過(guò)機(jī)器自動(dòng)完成的，然而在設(shè)備進(jìn)行殘?jiān)斔蜁r(shí)由于濕度大可能殘留在機(jī)器上，影響了設(shè)備的傳輸效率，也增加了清理的成本，由于設(shè)備的密閉性較好，其維修難度也較復(fù)雜，需要專業(yè)的人員去做。

（3）廢渣存放。

由于電石渣比較多，需要建立相關(guān)的倉(cāng)庫(kù)，這樣會(huì)增加成本，而且由于殘?jiān)羞€有一定的乙炔，如果倉(cāng)儲(chǔ)地的氣體含量過(guò)高，就可能造成安全隱患，需要對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)地進(jìn)行安全布置，但是目前的技術(shù)有待提升。

（4）節(jié)能效果不明顯。

在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，干法工藝對(duì)于能源的消耗量較大，也容易造成粉塵，其進(jìn)行維護(hù)的成本也相對(duì)較高，因此其在環(huán)保方面的效果較小。需要不斷提升工藝，達(dá)到節(jié)能的效果。

四、技術(shù)現(xiàn)狀

相對(duì)于傳統(tǒng)工藝來(lái)說(shuō)，干法工藝的具備明顯的優(yōu)勢(shì)。而且該技術(shù)在國(guó)內(nèi)不斷被改善，也不斷與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備相適應(yīng)。但是由于我國(guó)機(jī)械制造水平有待提高，造成反應(yīng)器等無(wú)法與新技術(shù)相匹配，這樣就會(huì)造成原有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)大打折扣，這也就是該種技術(shù)一直沒(méi)有被廣泛使用的重要原因之一[4]。

一個(gè)技術(shù)的成熟使用，除了應(yīng)用成熟外，還需要一套成熟的工業(yè)制造體系。我國(guó)的工業(yè)發(fā)展進(jìn)步迅速，但是對(duì)于一些關(guān)鍵技術(shù)的管理不夠科學(xué)，無(wú)法發(fā)揮出更大功效。通過(guò)干法工藝在實(shí)際生產(chǎn)中存在的問(wèn)題發(fā)現(xiàn)，很多都是由于相關(guān)制造技術(shù)不夠完善造成的。因此想要該技術(shù)在我國(guó)工業(yè)上迅速推廣，必須先完善與其相關(guān)的國(guó)內(nèi)制造業(yè)體系，建立一套完善的技術(shù)體系，使其能與干法工藝相互協(xié)調(diào)。

五、結(jié)語(yǔ)

干法乙炔在國(guó)外已經(jīng)成熟，其優(yōu)勢(shì)也是很明顯。但是其在國(guó)內(nèi)遇到的水土不服，是跟我國(guó)不夠完善的設(shè)計(jì)制造業(yè)有關(guān)系。想要發(fā)揮出新工藝在工業(yè)中節(jié)能高效的作用，必須完善相關(guān)的配套技術(shù)。只有不斷完善工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，提升生產(chǎn)水平，才能讓干法乙炔為我國(guó)工業(yè)發(fā)展提供動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]李天鵬.國(guó)內(nèi)干法乙炔生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].聚氯乙烯，2013，41（1）：16-19.

[2]朱東旭，許永成.關(guān)于干法乙炔技術(shù)的探討[J].河南化工，2013，30（2）：46-48.

[3]李振淘.干法乙炔生產(chǎn)工藝的探討[J].化工管理，2016（27）：117.

[4]唐勇.新型干法乙炔發(fā)生工藝的研究與探討[J].維綸通訊，2015（1）：18-19.