乙炔生產(chǎn)工藝優(yōu)化技術(shù)總結(jié)
乙炔生產(chǎn)工藝優(yōu)化技術(shù)總結(jié)匯報(bào)
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日期： 2023年10月26日
一、技術(shù)背景與行業(yè)痛點(diǎn)
傳統(tǒng)乙炔生產(chǎn)（電石法）存在三大瓶頸：
安全隱患：乙炔-空氣混合物爆炸極限寬（2.5%-82%），設(shè)備置換不徹底易引發(fā)爆炸；
環(huán)保缺陷：濃硫酸干燥工藝產(chǎn)生廢酸廢水，冷凍脫水能耗高；
純度不足：雜質(zhì)（PH?、H?S）殘留導(dǎo)致乙炔純度低（≤98%），影響下游產(chǎn)品品質(zhì)。
本專利創(chuàng)新性提出低壓干法工藝+多級凈化干燥，實(shí)現(xiàn)安全、高效、環(huán)保生產(chǎn)。
二、核心工藝流程及創(chuàng)新點(diǎn)
全流程（圖1）：
安全置換：
氮?dú)庵脫Q設(shè)備及管道，含氧量<3%后投料（權(quán)利要求1），杜絕爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
粗碎電石反應(yīng)：
電石粗碎至≤200mm（傳統(tǒng)工藝需粉磨至≤50mm），人工投入低壓發(fā)生器；
溫度控制68-72℃、壓力0.008MPa（說明書[0020]），反應(yīng)平穩(wěn)。
四級凈化系統(tǒng)：
清凈塔：次氯酸鈉（0.02%濃度）去除PH?、H?S等雜質(zhì)；
中和塔：14% NaOH溶液中和殘留酸霧；
安全水封+低壓油水分離器：脫除液態(tài)雜質(zhì)。
高壓深度干燥：
壓縮機(jī)加壓至≤2.5MPa → 高壓油水分離器除潤滑油 → 三級高壓干燥器 → 含水量≤1g/m3（權(quán)利要求5）。
丙酮溶解充裝：
干燥乙炔充入丙酮溶劑瓶，靜置8小時(shí)檢驗(yàn)出廠。
三、關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢
| 傳統(tǒng)工藝缺陷 | 本專利解決方案 | 效果 |
|---|---|---|
| 電石過度粉磨（≤50mm） | 粗碎至200mm即可投料 | 能耗降低40%，設(shè)備磨損減少 |
| 濃硫酸干燥污染大 | 三級高壓干燥器物理脫水 | 零廢酸廢水排放 |
| 雜質(zhì)殘留（PH?≥50ppm） | 次氯酸鈉+NaOH雙級化學(xué)凈化 | 乙炔純度≥99.5%（說明書[0021]） |
| 干燥后含水≥100ppm | 高壓干燥至≤1g/m3（35ppm） | 滿足電子級乙炔標(biāo)準(zhǔn) |
四、經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保價(jià)值
成本節(jié)約：
省去電石精細(xì)粉磨設(shè)備，投資減少30%；
高壓干燥器替代冷凍機(jī)組，能耗降低25%。
安全提升：
氮?dú)庵脫Q徹底，含氧量<3%（低于爆炸下限），事故率降為0；
反應(yīng)壓力≤0.01MPa（權(quán)利要求2），低壓操作風(fēng)險(xiǎn)可控。
環(huán)保效益：
廢次氯酸鈉/堿液循環(huán)利用（發(fā)生器補(bǔ)水），實(shí)現(xiàn)零液體排放；
無濃硫酸消耗，年減少危廢處理成本50萬元（以年產(chǎn)1萬噸計(jì)）。
五、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景
目標(biāo)產(chǎn)品：
高純乙炔（電子級）：用于半導(dǎo)體材料沉積；
溶解乙炔：焊接、金屬切割領(lǐng)域。
技改方向：
自動(dòng)化升級：卷揚(yáng)推車→機(jī)械臂自動(dòng)投料；
干燥器冗余：增設(shè)第四級干燥器保障穩(wěn)定性。
市場潛力：
替代濕法工藝，搶占PVC原料乙炔升級市場（全球需求200萬噸/年）；
延伸至醋酸乙烯、丙烯酸等高附加值化學(xué)品合成。
六、總結(jié)
本專利通過低壓安全反應(yīng)、雙級化學(xué)凈化及物理深度干燥三重創(chuàng)新：
技術(shù)價(jià)值：攻克乙炔生產(chǎn)安全與環(huán)保瓶頸，實(shí)現(xiàn)高純度、低成本制造；
產(chǎn)業(yè)價(jià)值：為電石法乙炔企業(yè)提供綠色升級路徑。
建議：在繁昌經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)產(chǎn)線驗(yàn)證三級干燥器壽命（≥8000小時(shí)），優(yōu)化次氯酸鈉循環(huán)濃度閾值。
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