王海霞，韩建军，张国玉

（新疆天业集团天辰化工有限公司，新疆 石河子832000）

近年来，天辰化工有限公司加大技术投入，在干法乙炔废液溶解乙炔气回收方面采取措施有效降低了生产成本。

1 工艺介绍及现状

50 mm 左右的块状电石经过破碎机和筛分装置破碎后，自流进入斗提式升降机，输送到缓冲料仓，通过电石计量装置加入干法乙炔发生器，将水按照（电石和水1.2∶1.0～1.3∶1.0）比例以雾态形式喷在粉状电石上使之水解，保证气相温度为95 ℃左右，固相温度为100～120 ℃，反应放出的热由水气化的水蒸气与乙炔气一起带走，未反应完全的粉状电石自发生器上部逐渐向下部移动，边移动边水解，产生的电石渣含水量为6%左右，自干法发生器底部排出，通过刮板机输送下一道工序，从发生器出来的气体经过洗涤装置除去气体中的灰尘，再通过次氯酸钠溶液的清洗除去气体中磷化氢和硫化氢，最终干净的乙炔气送入气柜供下游用户使用。

干法乙炔技术从诞生之初，就凭借其安全性、经济性等特点受到业内追捧。目前，天辰化工有限公司拥有40 万t/a 乙炔装置，结合同行业的运行情况和自身运行经验总结来看，干法乙炔1 t 电石参与反应为例，电石与水反应生成1.2 t 的干基电石渣，产生的粉状电石渣含水6%，其中10%的粉尘随着乙炔气被带走，最终经过洗涤塔和洗涤二塔除去粉尘送到清净除杂质离子。整个过程中，干法乙炔发生装置并不像湿法乙炔装置一样产生大量的电石渣浆，相反因为产生的电石渣浆含水在6%～10%可以直接去干法水泥工段生产水泥，所以干法乙炔无需处理发生器废液。

尽管如此，干法乙炔同样也会产生废液。以天辰化工为例，生产乙炔气从发生装置出来的电石渣含水在10%以内，虽然没有电石渣浆，但由于乙炔气从发生出来和水蒸气混合并带有大量的电石灰，需要经过洗涤塔水洗除去，洗涤水每小时循环量为900 m3，这900 m3洗涤水在系统内进行循环，从发生器出来的乙炔气经过一级洗涤塔、二级洗涤塔后进入渡槽缓冲。在渡槽中上清液流入循环罐通过循环泵打入洗涤塔中，而每小时约有50 m3的洗涤废液排到压滤厂房，通过压滤，滤渣送水泥使用，清液通过回收管道送回发生使用。但在此过程中溶解在洗涤液中的乙炔气逸散到空气中，不仅造成资源浪费，同时也为现场的安全生产留下隐患。

另外，从发生工段过来的粗乙炔气需要经过清净工序除去硫化氢和磷化氢，采用的是0.08%～0.12%的次氯酸钠溶液对乙炔气进行洗涤处理，根据天辰化工40 万t/a 乙炔装置规模时，产生150 m3/h 的废次钠液，其中100～120 m3/h 通过曝气脱吸，降低液体中乙炔气含量，防止乙炔气与浓次钠反应生成易爆物氯乙炔，后与浓次钠进行重新配置再生成新鲜次钠液进入系统进行洗涤；另外30～50 m3/h 进入发生系统作为发生系统进行反应用水。但曝气脱吸使乙炔气逸散到空气中产生安全隐患，而且造成产品气浪费。

干法乙炔的废液主要包括次氯酸钠废液、洗涤塔废液。为了将废液中的乙炔气彻底回收特制订了回收方案。

2 回收方案

由于洗涤废液和废次氯酸钠成分区别较大，所以需要分开对乙炔气进行回收。

洗涤废水乙炔气回收系统构成包括缓冲罐、过滤器、废水泵、真空萃取塔、水环式压缩机以及在线监测氧气装置、气体流量计、自控连锁装置等。

流程叙述：自水洗塔流出来的洗涤水经过滤器除去废水中电石灰泥，之后进入缓冲罐，经废水泵由上部进入真空萃取塔，将溶解在洗涤水中的乙炔气脱出，乙炔气从真空萃取塔上部脱出，由水环式压缩机输送通过冷凝器冷却后，对含氧在线监测，当含氧低于1%经流量计送入乙炔气柜；若高于该值则经过阻火器将其放空。

由于次氯酸钠废液氯根含量高，极容易腐蚀碳钢以及不锈钢材质，通常在清净生产中采用衬塑的方式解决腐蚀，但是该系统为负压系统，并且介质为乙炔气，密封要求极高，碳钢衬塑不能满足要求，故采用特殊材质（镍材）装置系统。此外，由于废次氯酸钠在解吸过程中产生氯气，容易产生氯乙炔爆炸。所以在次氯酸钠乙炔气回收系统中需要碱液或者加亚硫酸钠装置进行处理，将pH 值调节为7.0～8.0 进行真空萃取。

图1 洗涤废水乙炔气回收系统

废次氯酸钠液乙炔气回收系统：缓冲罐（衬塑）、pH 监测仪、加碱装置、加亚硫酸钠装置、废次钠泵、真空萃取塔（镍材）、水环式压缩机机以及在线监测氧气装置、气体流量计、自控连锁装置。

流程简述：来自清净的次氯酸钠废液进入缓冲罐，通过废次钠泵将废次氯酸钠废液打入真空萃取塔，进入真空萃取塔前的管线上通过pH 值在线监测仪及加碱装置和亚硫酸钠加入装置在管道混合器中进行预处理，使进入真空萃取塔中的废液性质稳定。乙炔气从真空萃取塔上部脱出，由水环式压缩机输送通过冷凝器冷却后，经含氧在线监测处检测：当含氧低于1%经流量计送入乙炔气柜；若高于该值则经过阻火器将其放空。经过脱吸后废次氯酸钠溶液进入膜处理系统最终全部回收利用。

图2 废次氯酸钠液乙炔气回收系统

通过计算标准大气压下1 m3的废液中含有乙炔为0.93 m3，以天伟化工乙炔为例，200 m3/h 中约溶解186 m3/h 的乙炔气。按电石发气量为285 L/kg，可以如果将废液中乙炔气回收折算出652 kg/h 电石，每年以8 000 h 计算，可以节省5 216 t 电石。以电石2 500 元/t 价格折算，每年可以节省1 304 万元。

3 结语

经过一年来的稳定运行，该装置有效提高了乙炔气产量，并且降低了电石耗也为企业带来了可观的经济效益。干法乙炔装置中废液分类处理，有利于废液中乙炔气更好的回收，同时降低了危险情况的发生，保证了系统的长效稳定。由于技术及安全等原因，该废液含乙炔气的问题已成为制约电石法PVC企业可持续发展的瓶颈之一，干法乙炔废液中乙炔气分类回收技术的应用对于干法乙炔生产企业的发展具有积极作用。

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