王猛

【摘 要】隨著政策傾斜、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈等因素的影響，近年來(lái)我國(guó)聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)所面臨的生存與發(fā)展壓力日漸提升，而由于一般情況下PVC樹(shù)脂生產(chǎn)70%左右的成本源于電石消耗，這就使得設(shè)法在PVC生產(chǎn)中降低電石消耗已經(jīng)成為相關(guān)企業(yè)的共同追求，這一追求的實(shí)現(xiàn)也正是本文就PVC生產(chǎn)中降低電石消耗措施開(kāi)展具體研究的原因所在。本文主要分析探討了降低PVC生產(chǎn)中電石消耗的有效方法，力求給有關(guān)人員帶來(lái)一定的參考。

【關(guān)鍵詞】電石法;PVC生產(chǎn);電石消耗;方法

近年來(lái)開(kāi)展的大量技術(shù)革新活動(dòng)。已使我國(guó)的聚氯乙烯工業(yè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步與發(fā)展，通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收和發(fā)展國(guó)外先進(jìn)的PVC生產(chǎn)技術(shù)，已明顯縮短了與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距[1]。盡管如此，從目前我國(guó)PVC行業(yè)整體現(xiàn)狀來(lái)看，無(wú)論從產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、品種，還是從應(yīng)用方面來(lái)看，還遠(yuǎn)未達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。我國(guó)的PVC人均占有量?jī)H為1.5kg/a，是發(fā)達(dá)國(guó)家的1/20，小于世界平均值的一半，與我們的國(guó)度極不相襯。因此我國(guó)的PVC在產(chǎn)量、品種、應(yīng)用領(lǐng)域拓寬上都有著廣闊的發(fā)展前景[2]。電石是PVC生產(chǎn)的主要原材料，在成本核算中電石占總成本的比例較大，因此，降低PVC生產(chǎn)中電石消耗，降低PVC的生產(chǎn)成本是企業(yè)發(fā)展的根本。

1、電石消耗對(duì)成本的影響分析

電石是PVC樹(shù)脂生產(chǎn)的主要原材料，通過(guò)PVC的成本核算看出，電石消耗一項(xiàng)占總生產(chǎn)成本的70%，因此降低PVC成本的關(guān)鍵問(wèn)題是降低原料電石消耗。該公司通過(guò)強(qiáng)化管理、改進(jìn)工藝、技術(shù)創(chuàng)新、細(xì)化考核等方法使電石消耗不斷降低，取得了明顯效果[3]。

2、降低電石消耗方法分析

2.1保證電石質(zhì)量

為保證入廠電石質(zhì)量，加強(qiáng)采購(gòu)管理及入廠檢驗(yàn)，對(duì)采購(gòu)入廠的電石根據(jù)發(fā)氣量的不同制定不同的價(jià)格。由各相關(guān)部門(mén)組成電石聯(lián)合檢查組，針對(duì)入廠的電石進(jìn)行外觀檢查，電石的灰分一定要控制在4%以?xún)?nèi)，對(duì)灰分和雜質(zhì)含量高的電石進(jìn)行扣量處理[4]。對(duì)發(fā)氣量特別低的電石進(jìn)行折標(biāo)處理，并增加扣量處理。粉碎過(guò)程中采用取樣機(jī)自動(dòng)取樣，取樣過(guò)程全程監(jiān)控，并制定電石取樣操作規(guī)程和電石分析化驗(yàn)操作規(guī)程。監(jiān)管部門(mén)和生產(chǎn)部門(mén)同時(shí)分析，倉(cāng)儲(chǔ)留樣，分析結(jié)果差別較大時(shí)，要對(duì)留樣重新分析。

2.2提高電石發(fā)氣量

影響電石消耗最主要指標(biāo)是電石原料的發(fā)氣量。電石發(fā)氣量在285L/kg以上時(shí)，發(fā)氣量每降1L/kg，影響電石消耗4～4.5kg，發(fā)氣量越低，影響程度越大。電石發(fā)氣量在270L/kg以下時(shí)，發(fā)氣量每下降1L/kg，電石消耗上漲5.5～6.5kg。原因是發(fā)生反應(yīng)的排渣量增大，使電石渣漿中雜帶乙炔氣量增大，使乙炔收率降低，從而使電石消耗上升。電石發(fā)氣量一般在300L/kg，1tPVC耗電石1.4t，降低電石實(shí)物消耗，最有效的辦法就是提高電石發(fā)氣量。

2.3加強(qiáng)電石入庫(kù)的存放管理

電石入庫(kù)后現(xiàn)場(chǎng)管理的關(guān)鍵就是減少風(fēng)化潮解。應(yīng)根據(jù)電石的運(yùn)輸距離及日耗量設(shè)定安全庫(kù)存量;倉(cāng)庫(kù)要避免潮濕，電石要及時(shí)用苫布覆蓋;出庫(kù)要先進(jìn)先出。應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。

（1）在破碎現(xiàn)場(chǎng)，要做到電石的顆粒歸倉(cāng)，縮短電石在冷破間、破碎口的存放時(shí)間。

（2）進(jìn)入料倉(cāng)內(nèi)的電石要用氮?dú)獗Ｗo(hù)，減少空氣中水和電石接觸，減少電石風(fēng)化。

（3）嚴(yán)格控制電石粒度，避免造成卡料和反應(yīng)不完全。

（4）加強(qiáng)除鐵器的維護(hù)保養(yǎng)，避免鐵塊、矽鐵進(jìn)入系統(tǒng)，避免發(fā)生器料斗卡料及耙臂的損壞，減少發(fā)生器置換的次數(shù)。

（5）加強(qiáng)電石料倉(cāng)充氮操作管理，減少電石在料倉(cāng)內(nèi)的粉化。

2.4提高乙炔收率

（1）提高電石的水解率。電石在發(fā)生器的有效停留時(shí)間內(nèi)，要保證其能充分水解，反應(yīng)完全，因此發(fā)生器的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。水解時(shí)間與電石粒度、反應(yīng)溫度、渣漿固含量關(guān)系密切。電石粒度越大，完全水解的時(shí)間越長(zhǎng)。渣漿含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0～20%時(shí)，電石水解速度受固含量影響不大;超過(guò)此范圍時(shí)，水解速度明顯減低。80℃時(shí)，渣漿含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%、粒度50～80mm的電石完全水解的時(shí)間約為6min。因此控制好電石粒度及用水量，即能保證電石的水解率。

3、部分降低電石消耗方法分析

3.1發(fā)生器溫度控制在85℃

從工藝及安全方面綜合考慮，發(fā)生器溫度要求控制在80～90℃之間。80℃及85℃乙炔氣在水中溶解度分別為0.15及0.09，一臺(tái)發(fā)生器的溢流量大概70m3/h，80℃乙炔氣溶解損失為10.5m3/h，折電石36kg。85℃乙炔氣溶解損失為6.3m3/h，折電石22kg。如果把發(fā)生器溫度控制提高5℃，12臺(tái)發(fā)生器溢流液每年將減少電石損耗約1450t電石。

3.2發(fā)生器儲(chǔ)斗置換排空

現(xiàn)發(fā)生器下料管插入液面以下，當(dāng)電石進(jìn)入發(fā)生器時(shí)與水接觸產(chǎn)生乙炔氣聚集在下儲(chǔ)斗，下儲(chǔ)斗壓力經(jīng)常在14～18kPa。電石下料操作時(shí)，下儲(chǔ)斗內(nèi)一半乙炔氣進(jìn)入上儲(chǔ)斗并被排空，這會(huì)造成原料電石浪費(fèi)。

通過(guò)在發(fā)生器下儲(chǔ)斗接一管路至升壓機(jī)進(jìn)口，用自控閥與發(fā)生器下儲(chǔ)斗活門(mén)聯(lián)鎖控制，因升壓機(jī)進(jìn)口為微正壓，所以可以保持下儲(chǔ)斗在較低壓力，又可使大部分乙炔氣回到系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生器運(yùn)行時(shí)（下儲(chǔ)斗活門(mén)關(guān)閉）自控閥打開(kāi)，儲(chǔ)斗內(nèi)乙炔氣被抽入升壓機(jī)，進(jìn)入系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生器下料時(shí)（下儲(chǔ)斗活門(mén)打開(kāi)）自控閥關(guān)閉，可以避免上儲(chǔ)斗內(nèi)置換用氮?dú)膺M(jìn)入系統(tǒng)，這樣可把儲(chǔ)斗內(nèi)乙炔氣回收利用。電石儲(chǔ)斗容積3m3，每天用料480斗，損失乙炔氣折算成285L/kg發(fā)氣量電石約5.0t/d，如這部分乙炔氣全部回收，每年可減少電石損耗約1824t。

3.3上清液的利用

將電石渣漿上清液外排，不但對(duì)環(huán)境的造成嚴(yán)重污染，還浪費(fèi)水資源，同時(shí)造成乙炔損失。由于上清液內(nèi)溶解了乙炔，不會(huì)繼續(xù)溶解，所以上清液回用比加水降低了乙炔損失，減少了電石消耗。乙炔溶解度按照0.15（1體積水中能溶解的乙炔體積數(shù)）計(jì)算，即1m3的上清液水中損失的乙炔氣150L，折合發(fā)氣量285L/kg的電石0.5kg。按照每小時(shí)50m3的上清液回用，一年按8640h計(jì)算，可節(jié)約電石約216t。

3.4氯乙烯水洗密閉強(qiáng)制循環(huán)副產(chǎn)鹽酸

排放氯乙烯水洗的酸性水，不僅造成環(huán)境污染，而且浪費(fèi)水資源。同時(shí)，酸性水中溶解了部分粗VC，也會(huì)被排放掉，可造成電石消耗上升。對(duì)水洗酸進(jìn)行鹽酸脫吸技術(shù)改造，將鹽酸脫吸后，HCL氣體再返回氯乙烯，剩余較低濃度的酸性水進(jìn)行密閉循環(huán)使用。這樣，減少了酸性水排放對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)節(jié)約了水資源，也減少繼續(xù)溶解氯乙烯造成的電石消耗。

4、結(jié)語(yǔ)

PVC生產(chǎn)降低電石消耗的方法有許多，如何應(yīng)用的更好，需要在生產(chǎn)中不斷探索。隨著PVC市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步加劇，應(yīng)居安思危，站在新起點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)新跨越，堅(jiān)持更高標(biāo)準(zhǔn)，追求更高目標(biāo)，為公司實(shí)現(xiàn)電石降耗新突破。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李雪，等.降低PVC生產(chǎn)中電石消耗的有效方法[J].工程技術(shù)，2017（10）：345.

[2]侯雄財(cái)，陳樹(shù)培，牛東，李靜華.PVC生產(chǎn)中電石消耗的降低[J].聚氯乙烯.2018（11）.

[3]梁艷.PVC生產(chǎn)中降低電石消耗的措施分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2017（12）.

[4]耿慶魯，張海偉.降低PVC生產(chǎn)中電石消耗的方法[J].中國(guó)氯堿.2018（11）.