几种电石乙炔的下游加工产业链
电石 行业分类

电石行业分类电石是一种重要的化工原料,广泛应用于不同的行业。
根据其用途和特性,可以将电石行业分为以下几个分类。
1. 化肥行业:电石在化肥行业中扮演着重要的角色。
通过电石制取的乙炔气体可以用于合成乙炔酸和乙炔酯等化肥原料。
这些化肥原料在农业生产中起到了促进植物生长和提高产量的作用。
2. 橡胶行业:电石中的乙炔气体可以用于合成丁二烯,丁二烯是合成橡胶的重要原料之一。
橡胶行业需要大量的丁二烯来生产各种橡胶制品,如轮胎、橡胶管等。
因此,电石在橡胶行业中具有重要的应用价值。
3. 塑料行业:电石中的乙炔气体可以通过聚合反应制得聚乙炔,聚乙炔是一种重要的塑料原料。
聚乙炔具有良好的绝缘性能和耐高温性能,广泛应用于电线电缆、绝缘材料等领域。
4. 化工行业:电石中的乙炔气体还可以用于合成乙炔醇、乙炔酮等有机化合物,这些有机化合物在化工行业中用作溶剂、合成原料等。
此外,电石还可以用于制取氯气和氢氧化钙等化工原料。
5. 钢铁行业:电石中的乙炔气体可以用于金属切割和焊接。
乙炔气体与氧气混合后可以产生高温火焰,用于切割和焊接金属材料。
因此,电石在钢铁行业中有着重要的应用。
6. 照明行业:电石中的乙炔气体可以通过燃烧产生明亮的火焰,被广泛应用于照明行业。
在过去,乙炔灯是一种常见的照明设备,如今虽然乙炔灯已经被其他照明设备所取代,但乙炔气体仍然在一些特殊场合中使用。
电石行业可以根据其应用领域的不同进行分类。
化肥行业、橡胶行业、塑料行业、化工行业、钢铁行业和照明行业都是电石的重要应用领域。
电石的广泛应用为各行各业提供了重要的化工原料和能源,推动了工业的发展和进步。
天然气制乙炔及下游产品研究开发与展望
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天然气制乙炔及下游产品研究开发与展望作者:张文霞来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第06期摘要:随着化工行业的快速发展,大大提升了天然气制乙炔的应用效率及质量,并使其在石油价格居高不下的情况下发挥出了积极的竞争作用。
本文就基于此,对天然气制乙炔及下游产品的开发与展望进行相关概述。
关键词:天然气制乙炔;下游产品;研究开发天然气制乙炔具有极为活跃的条件,使其能够与多种化学物质进行反应,并衍生出数量众多的有机化合物。
就目前来看,天然气制乙炔可用于生产甲醇或氨,相较于天然制备而言更具有投资成本低、生产效率高等优势。
因此对天然气制乙炔及其下游产品进行深入的研究势必会成为化工企业重要发展战略之一。
1 天然气制乙炔的成本分析将天然气制乙炔成本电石乙炔进行成本对比分析。
我国天然气制乙炔的乙炔尾气为0.25元每立方米,并且将尾气也可生产出一定质量的甲醇,因此其价格仅占天然气的三分之一左右[1]。
不仅如此,天然气制乙炔成本为每吨6063元,生产期间采购的电石为每吨2300元,因此一吨乙炔成本为6601元。
由此可见,天然气制乙炔相较于电石乙炔生产成本而言,具有各资源利用率高,成本可控性强等特征。
2 天然气制乙炔下游产品开发现阶段天然气制乙炔下游产品主要分为石油乙烯、丙烯等,同时此类产品与石油路线存在着竞争的关系;另一类天然气制乙炔下游产品则是乙炔化学专用品,例如聚乙炔以及丁二醇系列等。
2.1 与石油路线相似产品现阶段我国天然气制乙炔下游产品中聚氯乙烯生产能力较高,天然气制乙炔利用率强,具有明显的竞争优势。
通过对天然气制乙炔合成丙烯酸的几种生产方式经济性进行对比,我们不难发现,丙烯法原料成本在生产总成本中占据着重要的位置。
天然气制乙炔丙烯酸成本中乙炔及丙烯成本比例差距过大,且天然气制乙炔生产丙烯酸比丙烯酸氧化成本低10%左右。
2.2 天然气制乙炔专用化学产品天然气制乙炔与二分子甲醇反应会生产丁炔二醇,并且其反应需应一定温度、压力及催化剂条件下进行,留有少量丙炔醇。
四氯乙烯的原料与上下游产业链分析
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四氯乙烯的原料与上下游产业链分析四氯乙烯的原料供给与市场概况国内要紧采纳乙炔法制四氯乙烯,因此四氯乙烯的要紧原料是乙炔(电石),氯气,氢氧化钙。
7.1.1 乙炔/电石供给现状与市场概况乙炔那么有“有机合成之母”之称,要紧用于生产聚氯乙烯、氯丁橡胶、醋酸及醋酸乙烯等,同时乙炔还大量用于金属切割、生产乙炔炭黑。
电石产业早已多余,目前正面临淘汰中小型、掉队产能的局面。
2020年中国电石产量万吨,同比减%。
各省电石产量见下表。
表我国2020年各省电石产量表单位:万吨/年2006~2020年我国电石供需大体平稳,具体情形见下表。
表2006~2020年我国电石供需情形表图2006~2020年我国电石供需走势图…7.1.2 氯气、氢氧化钙供给现状国内氯碱工业产能严峻多余,因此不必担忧氯气的供给。
但氯气有剧毒,不便运输,因此厂家最好就近采购运输。
四氯乙烯上下游产业链分析四氯乙烯要紧由乙炔或C1~C3烃类生产取得。
要紧用于干洗、金属清洗和用于生产ODS替代品。
四氯乙烯上下游产业链见以下图。
图四氯乙烯产业链结构图作干洗剂…7.2.2 金属脱脂…7.2.3 用于生产ODS替代品HCFC-123是CFC-11和CFC-113的替代品,其最要紧的用途是替代CFC-11用作制冷剂,应用于低压离心式冷水机组,并已取得全世界认可。
HCFC-123还作为混合灭火剂的一部份,替代哈龙1211和1302。
另外,HCFC-123也可用作清洁剂和发泡剂。
HCFC-124用来替代CFC-114,用作冷水机组的制冷剂,应用于如离心式制冷机,此刻也作为替代CFC-12的混合工质R-401和R-409的要紧组分,用作中温制冷剂。
HFC-125要紧用来配制混合制冷剂R-404A、R-407C、R-401A和R-507A,替代R-502和HCFC-22,用于低温和中温制冷。
HFC-125也可替代哈龙1301。
2003年世界是HFC-125的装置能力为万吨/年。
2023年电石行业市场分析报告
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2023年电石行业市场分析报告电石是一种重要的工业化学原料,广泛应用于合成有机化学品、合成橡胶、塑料等,是化工行业的主要基础和重要支撑。
本报告将对电石行业的市场进行深入分析。
一、行业概述电石是一种固体物质,是通过焦炭和石灰岩在高温条件下反应制得的,其中主要成分是氢氧化钙、氢氧化钠、氧化铁等。
电石可生成乙炔、乙醇、氯乙烯等有机化学品,广泛应用于化工、金属、建筑、医药等领域。
二、产业链分析电石产业链主要包括石灰岩矿山、焦炭生产、电石制造、有机化学品制造等环节。
石灰岩矿山提供原材料,焦炭生产提供反应所需的高温条件,电石制造生成电石,有机化学品制造则将电石转化为各种成品化学品。
三、市场规模截至2021年,中国电石行业市场容量已达到300万吨,其中工业用电石占据90%以上市场份额。
电石是化学品的重要原料,在合成橡胶、塑料、树脂等化工领域中广泛应用。
随着国内电气化程度的不断提高,电石行业将会进一步迎来发展机遇。
四、市场竞争目前,国内电石行业市场竞争激烈,主要企业包括山西焦化、河南煤化、河南石化等。
其中,山西焦化是行业龙头企业,生产的电石产品具备较高的市场份额和品牌影响力。
此外,市场竞争还包括供应链、产品技术等方面的优劣,是影响企业业绩的重要因素。
五、市场趋势未来,随着化学工业实现绿色化、低碳化等方向的发展,电石行业将面临新的机遇和挑战。
行业将逐渐向高附加值、精细化发展,提高节能减排水平,将电石转化为高附加值产品,实现资源利用的最大化。
此外,环保政策的加强、科技的提高等因素也将促进行业的发展。
六、结论电石作为化学品制造的重要原料,一直扮演着基础和支撑的角色。
随着国内市场对高附加值、环保等方向的需求不断增加,电石行业也将不断进步,迎来新的发展机遇。
现代煤化工发展生产工艺比较
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现代煤化工发展生产工艺比较根据工艺流程的不同,煤化工行业主要分为煤焦化(包含电石法)、煤气化和煤液化三条分支。
其中煤焦化及下游电石、PVC,煤气化后续的合成氨、尿素等为传统煤化工技术,而煤气化制醇醚、烯烃,煤液化则属于新型煤化工范畴。
三条产业链中煤液化技术壁垒最高,而煤气化应用最广泛。
(一)电石法电石化学名称为碳化钙,分子式为CaC2,是由生石灰和含碳原料(目前主要是兰碳)在电石炉内,依靠电弧高温熔化反应而生成的。
电石水解后的产品是乙炔,乙炔是制取很多化工产品的原料,在原油价格持续走高的情况下,乙炔化工产品具有较大的成本优势。
我国电石主要用于生产聚氯乙烯,约占消费量的75%以上,生产金属切割用的乙炔类产品约占10%,其余用于生产氯丁橡胶、聚乙烯醇(PV A)、BDO、石灰氮及衍生物等产品。
电石法主要要处理电石渣处理的问题,目前国内的用电石的化工公司电石渣主要靠通过掺在周边水泥厂等消化。
2007年电石产量1482万吨,比2006年同期产量增长了18.43%,电石产量的75%左右用于PVC的生产,供需关系受PVC所左右。
1.PVC生产工艺目前PVC的生产主要有石油路线的乙烯法和煤化工路线的电石法(见图5)。
乙烯法生产的PVC杂质少,品质较好,但成本较高,受原油价格波动影响较大,而电石法生产的PVC杂质较多。
目前全世界乙烯法生产工艺约占90%,电石法约占10%。
我国煤炭和石灰石储量丰富,而石油价格相对较高,PVC生产以电石法为主,2006年我国采用电石原料路线的PVC产量约为584.04万吨,占总产量的70.9%,采用乙烯及其他原料路线的产量约为239.8万吨,占总产量的29.1%。
每吨PVC耗电石1.5吨左右,电石占PVC生产成本的70%,在原油价格上涨的情况下,电石法具有成本上的优势,目前来看,电石PVC企业比乙烯法PVC企业成本低500元左右。
2.PV A生产工艺根据醋酸乙烯的合成方法,聚乙烯醇(PV A)的工艺路线(见图6)可分为乙炔法和乙烯法两种,乙炔法又分为电石乙炔法和天然气乙炔法,国际上生产PV A的工艺路线以石油乙烯法占主导地位,占总生产能力的70%左右。
电石及其下游产品
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纯的碳化钙几乎是无色透明的晶体,不溶于任何 溶媒中。在18℃时相对密度为2.22。纯的碳化钙只 能在试验室中制取,用加热金属钙和纯碳使其直接 化合而制得。极纯的碳化钙结晶是天兰色的大晶体, 其色泽和淬火钢的颜色一样。 通常电石是指工业碳化钙,在电石炉中用焦炭和 石灰而制得。反应方程式为: CaO+2C=CaC2+CO-111.3 千卡 CaC2+H2O=Ca(OH)2+C2H2
日本所生产的电石主要用于有机合成工业,如乙 醛、醋酸、醋酸乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙 烯醇缩醛,聚丙烯腈、丁醇、辛醇、三氯乙烯等。 其次是用于生产石灰氮。自有机合成工业的原料路 线由乙炔转变到乙烯以后,用于生产有机合成工业 产品的电石减少到最低程度,以电石乙炔为原料的 有机合成工厂大都转产。其次,电石需要量减少得 较多的是肥料生产。与1965年相比,1976年石灰氮 减少到43%。与其它肥料相比,石灰氮价格较高, 且呈深黑色,使用时有不利之点,曾一度出现农民 当中产生不愿使用石灰氮的倾向。最近似乎又重新 认识到它的优点。在日本电石的一个新用途是用于 钢铁脱硫,随着钢铁产量的增长,这方面的需要量 也大幅度的增长。由于每吨电石需要消耗3000多度 电,所以电力涨价对电石成本有很大的影响。主要 原料碳材和石灰石的涨价也有很大的影响,不可忽 视。
第二次世界大战爆发后,1945年日本电石 年产量下降到14万吨。此后随着乙炔化学工业 的发展,电石生产又得到迅速恢复,年产量每 年增长5~10万吨。1950年日本年产电石48万 吨,1956年为100万吨。1967年达到183万吨, 占世界第一位。这也是日本电石工业史上的最 高水平。其后由于生产醋酸、醋酸乙烯和聚氯 乙烯等的原料路线由乙炔转变到乙烯,使电石 的产量迅速下降。1967年日本生产电石的公司 有18家,共有21个工厂。电石需要量的迅速下 降和成本上升,使一些电石工厂关闭和转产, 到1976年日本生产电石的公司只有5家、6个 工厂,产量也减少到56万吨,相当于1956年 的生产水平。
浅谈电石法生产乙炔气过程中的安全生产问题李世鹏

浅谈电石法生产乙炔气过程中的安全生产问题李世鹏发布时间:2021-09-27T06:27:35.810Z 来源:《中国科技人才》2021年第19期作者:李世鹏[导读] 乙炔常用于金属切割、焊接和金属表面喷涂。
作为石油化工的重要原料,还用于制造聚氯乙烯、氯丁橡胶、醋酸和醋酸乙烯身份证号码:1427271993****0058摘要:乙炔常用于金属切割、焊接和金属表面喷涂。
作为石油化工的重要原料,还用于制造聚氯乙烯、氯丁橡胶、醋酸和醋酸乙烯。
工业上生产乙炔的方法很多,如电石法、甲烷裂解法、烃类裂解法等。
根据电石与水的接触方式,电石法乙炔生产技术可分为三种类型:电石进水型(也称湿式)、电石进水型(也称干式)和排水型。
目前,电石入水在国内占多数。
关键词:发生器;安全生产;乙炔气目前,世界聚乙烯工业技术正朝着以安全为核心、节能为重点、环保为时代要求的先进化、自动化方向发展。
传统的电石乙炔湿法工艺已发展为电石乙炔干法工艺和乙烯法工艺,用于天然气或石油生产。
随着工艺和设备的不断改进,氯乙烯单体中的杂质含量降低,单体质量提高,从而大大降低了物耗和能耗。
一、电石乙炔的工艺1.工艺描述。
电石经颚式破碎机破碎成粒度为50 ~ 80 mm的电石后,由带式输送机送至电石库。
粉碎后的电石先由振动给料机从电石库底部卸出,再由带式输送机输送至立柱处的电石加料漏斗。
打开第一加料阀,将电石放入已被氮气置换的电石的第一加料漏斗中,关闭上加料阀后打开下加料阀,将电石放入第二加料漏斗中,根据气柜高度用电磁振荡给料机将电石加入乙炔发生器中。
电石水解产生的湿C2H2气体从发生器顶部溢出,进入洗泥塔。
冲洗泥浆后,通过正压水封进入冷却塔和气柜。
冷却后的C2H2进入C2H2压缩机增压后,进入串联的两个净化塔,与含有效氯0.08%~0.12%的NaCLO溶液直接接触,脱除粗C2H2气体中的硫、磷等杂质,然后在中和塔中用10%~15%的碱液中和,送入VCM装置使用。
乙炔化工、醋酸乙烯PVA产品链
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乙炔化工产业链简介一、世界乙炔化工发展现状及趋势乙烯和乙炔都是有机化工的重要基础原料。
乙炔化工要追溯到20世纪30-40年代,当时有机化工的原料主要是立足于乙炔等煤基原料,乙炔气来自于电石或天然气。
发达国家20世纪50至60年代末乙炔化工达到其发展顶点,1970年乙炔产量达到约400万吨。
20世纪50年代以后,石油化工技术的成熟和生产规模的扩大使廉价获得大量乙烯、丙烯等基础原料成为可能,因此石油化工成为化学工业的主流发展方向,并逐步取代了乙炔化工,原来由乙炔生产的大宗产品纷纷转向乙烯、丙烯等烯烃路线。
目前,发达国家仍然采用乙炔路线生产的还有1,4-丁二醇、醋酸乙烯、氯丁橡胶、石灰氮和一些精细化工产品,其乙炔基本来自天然气路线。
在发达国家,石油化工已能基本覆盖和替代乙炔化工产品,且绝大部分产品生产工艺先进,无污染,竞争力强。
目前还在不断加大科研开发力度,新技术和新产品层出不穷。
而乙炔化工合成工艺虽相对简单,但受工艺、催化剂和污染等因素的制约,发达国家一般都不再在科研开发上有太大的投入,技术呈萎缩和淘汰的趋势。
除1,4-丁二醇和少数精细化工产品生产装置外,其他装置以维持现状为主。
但是在发展中国家,尤其是在中国和中东欧地区,受资源、经济结构和市场等因素影响,乙炔化工反应简单、原料易得、工艺成熟和投资较低的优点使其仍保持继续发展的势头。
尤其是2003年以来,世界石油价格不断上涨,石油和煤炭的性价比缩小,乙烯和乙炔的生产成本差距随之缩小,部分乙炔化工产品相对于石油化工产品的竞争力有所增强。
促使煤炭资源相对丰富的发展中国家,尤其是中国,采用乙炔化工路线生产PVC、醋酸乙烯-聚乙烯醇和1,4-丁二醇等得到了迅速发展的机会。
二、国内乙炔化工发展现状及趋势乙炔化工是化学工业中一个传统行业,在化工产业发展中曾作出重要贡献。
20世纪60年代以后,随着石油化工技术的成熟和生产规模的扩大,乙炔系列产品逐渐退居次要地位。
目前,在发达国家,仍有采用乙炔路线生产的产品还有1,4-丁二醇、醋酸乙烯、氯丁橡胶、石灰氮和一些精细化工产品。
电石及其下游行业单位产品能源消耗限额
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电石及其下游行业单位产品能源消耗限额电石是一种重要的化工原料,用于生产乙炔和氯化钙等产品。
电石生产过程中,由于高温反应和电解过程的能量耗费,会导致较高的能源消耗。
为了促进电石及其下游行业的可持续发展,我国制定了电石及其下游行业单位产品能源消耗限额标准,以减少能源的浪费和污染。
电石及其下游行业单位产品能耗限额指的是,在单位产品生产中最多可消耗的能源总量,一般以标准煤或标准石油为计量单位。
限额的制定要考虑到生产工艺和能源结构等因素,以确保限额的合理性和可实施性。
目前,我国已经制定了多项能源消耗限额标准,覆盖了电石及其下游行业的相关产品。
例如,对于电石生产,限额为3.25吨标煤/吨电石;对于氯化钙生产,限额为0.23吨标煤/吨产品;对于乙炔生产,限额为9.22吨标煤/吨乙炔。
此外,还有其他相关标准,如锂电池产业单位产品能耗限额等。
限额制度的实行,对电石及其下游行业的可持续发展具有积极的作用。
一方面,它可以减少能源的浪费,降低生产成本,提升企业竞争力;另一方面,它也可以减少污染排放、降低环境影响,优化产业结构,推进绿色可持续发展。
然而,实际上限额制度的执行存在一些挑战和困难。
首先,不同企业生产工艺和技术水平存在差异,有些企业难以满足限额标准。
其次,限额制度需要相关部门的监管和检查,但是监管力度不足、检查不严等问题仍然存在。
最后,限额标准的更新和调整需要考虑到产业发展的实际需求,避免过于苛刻或过于宽松的情况出现。
因此,为了有效推进电石及其下游行业的可持续发展,需要完善管理机制和加强监管力度。
除了限额制度,还可以采用技术改进、资源利用和环境治理等多种手段,降低能耗、减少污染,为产业提供更加可持续的发展路径。
电石及其下游产品
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美国生产电石的企业有联合碳化物公司、 太平洋电石公司等4家。在美国虽然电石产 量下降了,但生产技术还在不断改进。 1976年联合碳化物公司公布了一项专利文 献,从中可以看出,美国的电石生产者将 电子计算机运用于生产过程,又为世界电 石生产发展史写下了新的一页。 该专利指出,一座容量为23500千瓦的密 闭电石炉上,采取了空心电极和过程电子 计算机技术,能够通过过程电子计算机寻 求生产最佳值,可达到提高生产能力、提 高电石质量和降低消耗的效果。
2008年全国电石产量1360万吨,密闭电石 炉产能达到400多万吨。但存在规模小,质 量低(293L/kg),电耗高(3400kwh)。 主要用于:PVC 67.3%; PVA 11.2%; 溶解乙炔 11.3%;氯丁橡胶 2.5%; 乙炔碳黑 1.8%;石灰氮 4.6%; 出口1%。
二、 电石的性质
日本的电石生产技术比较先进。日本电石工业株 式会社渔津工场最早从国外引进一座容量为28300千 瓦的德马格型密闭炉。以后,新日本窒素和电气化学 等公司又相继引进四座密闭炉,其中一座为德马格型, 三座为埃肯型,以新日本窒素公司引进的一座42000 千瓦的密闭炉容量最大。后来三菱、化成等四家公司 结合德马格型与埃肯型密闭炉的优点,经过改良设计, 又建成日本改良型密闭炉4座。1967年日本电石工业 极盛时期,全世界共有密闭电石炉28座,而日本就拥 9座,占世界总数的32%。
电石及其下游产品
内 容 提 要
一 电石概况 二 电石的性质 三、我国电石产能情况 四、电石下游产品 五、以电石为支撑的产业链
一 、电石概况
电石工业诞生于19世纪末,当时的电石炉容量只有 100~300千伏安,且是单相,馈电线路既长又笨重, 采用间歇操作。 20世纪初,生产石灰氮(氰氨化钙)的方法问世后,电 石生产向前迈进了一步。以后由于相继发明了自动烧 结电极和半密闭电石炉,电炉容量得以扩大,电石乙 炔合成有机产品工业的兴起,促使电石生产再向前进。 20世纪三十年代,世界电石总产量为210万吨。此时 用于生产石灰氮的电石约为105万吨,几乎占总产量 的一半,用于有机合成只占15%左右。
化工原料电石或乙炔
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化工原料电石或乙炔
化工原料是工业生产的基础,其中电石和乙炔是重要的化工原料之一。
电石是一种含钙的矿石,通过加热反应生成乙炔气体和氢气。
乙炔气体具有多种用途,可作为燃料、脱氧剂、制药、照明等,是化工行业的重要原料之一。
下面将分步骤阐述电石和乙炔的生产过程及应用领域。
一、电石的生产过程
1.准备原料:石灰石、焦炭和电极
2.将石灰石和焦炭按一定比例混合,然后放入电炉中加热,同时通入空气,使焦炭被氧化,产生大量热能,将石灰石分解成氧化钙和二氧化碳
3.将电极放入电炉中,形成不断变化的电弧,使氧化钙与碳反应,生成电石
4.电石冷却后,与水反应,产生乙炔气体和氢气
二、乙炔的生产过程
1.准备原料:电石和水
2.在电石制备后,将其放入反应器中,加入一定量的水
3.电石与水反应,产生乙炔气体和氢气
4.将反应产生的气体通过纯化、鼓风、制冷等步骤进行处理,得到纯净的乙炔气体
三、乙炔的应用领域
1.作为燃料:乙炔气体是一种高能燃料,适合用于高温熔化金属、高炉燃料等领域
2.作为脱氧剂:乙炔可以与氧气反应,形成高温下的氧化物,这种反应可用于钢铁冶炼和金属焊接等领域
3.制药:乙炔气体可以被用于制备一些药物成分,如乙炔二醇、酯类物质等
4.照明:乙炔气体可以被用于生产照明火炬,也可以加入某些物质,
生产彩色火焰
综上所述,电石和乙炔是化工行业中的重要化工原料,其生产和应用领域广泛。
我们要从保护环境、节约能源的角度来制定科学技术和经济发展计划。
乙炔下游产品—1

中 国氯碱
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以 乙炔 和 甲 醛 为 原 料 经 合 成 和 加 氢 两 步 生 成 l 4 丁二 醇 。R p e 良法工 艺 成熟 、 产 品少 、 。一 ep 改 副 生
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d v lp n d a tg s f ,- ua e il yc lim abd to s n lz d e eo me t v na e 4 b tn do acu c r iemeh dwa aye . a o1 b a Ke r sd wn te m rd cs f c tln ; ,一 ua e ila v n a e n lss ywo d : o sra p o u t o eye e 14 b tn do; d a tg s ay i a a
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BDO重要原料-乙炔生产技术
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BDO重要原料-乙炔生产技术摘要本文主要针对可降解塑料主要原料BDO(1,4丁二醇)的现阶段井喷式发展原因做了客观分析;对BDO主要原料乙炔的生产工艺路线和技术做了简明扼要分析,主要包括电石、天然气、替代天然气生产乙炔三种工艺路线;对以上三种工艺路线、工艺特点、电石生产设备特点、成本构成从客观上进行了测算,给出了目前阶段乙炔最经济及可行性的生产工艺。
概述电石为重要的基本化工原料,主要用于生产乙炔气。
随着2021年我国“禁塑令”全面落实和执行,PBAT、PBS、PBST等生物可降解塑料在餐饮、农业、医疗、汽车等终端领域得到发展。
目前我国每年可降解塑料消费量在55万吨左右,市场规模在110亿元左右,对非降解塑料的替代率仅为1.2%。
如果禁塑令进一步严格执行,未来对PBAT的需求将进一步提升,PBAT将成为主流塑料产品。
生物可降解塑料产品中最主要的化工原料为BDO,BDO在未来会有一定市场占有及利润空间。
BDO产品利润决定性的原料是乙炔,文中主要概述电石法乙炔技术、天然气法乙炔技术特点及分析。
1、电石、乙炔工艺概况(1)电石生产工艺:原料生石灰及兰炭粉碎后利用输送带送至电石炉内,依靠电弧高温熔化反应生成电石。
反应过程中生成大量CO经过冷却及过滤后排至大气或进行回收利用。
生成的电石通过电石炉下方出料口间接性排出,熔融状态电石进过自然冷却后。
进行破碎成一定大小规格后送入加料斗并用氮气对料斗进行置换防止空气进入。
在氮气保护下电石进入乙炔发生器中,在乙炔发生器中电石与水发生反应生成乙炔气和电石渣(主要为氢氧化钙)。
粗乙炔气从炉顶溢出进入洗涤器洗涤后进入乙炔冷却塔冷却后送至乙炔气柜。
电石生产原料要求电石生产工艺特性2021年国内电石有效产能约2888万吨,内蒙地区电石在全国产能占比约30%。
1)投资小。
电石生产从原料到电石产品流程短,投资少,国内经济性装置单条线投资约8000万元人民币;建设周期短。
电石建设单条线周期约10~12月;2)高危险性。
乙炔国内现状
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1 我国乙炔工业发展状况2.1 电石乙炔工艺的发展状况虽然国内没有权威的乙炔产量统计,但从其下游的氯丁橡胶、聚氯乙烯和醋酸乙烯等产品来看,电石乙炔法约占国内总产量的95%以上,是我国目前主要的乙炔生产方法,从我国能源特点来看,电石乙炔法将在我国长期存在。
目前。
国内电石乙炔法以湿法为主,兼有少量干法装置。
虽然国内从上世纪80年代开始引进干法技术,但从国内应用的现状来看,干法技术的引进效果并不理想。
有的装置改为干法后因为效果不理想或装置稳定性较差,又被迫改回湿法,即使个别装置能够稳定运行,其生产负荷也不高。
电石乙炔法的另一个特点是电石渣和电石炉气大部分未回收利用,一方面是需要处理的电石渣量较大,另一方面是电石炉气回收利用比较困难。
在电石乙炔生产过程中,每生产lt乙炔约产生35—40t含水约l2%的电石渣浆,这些电石渣浆不仅要占用宝贵的土地资源,还会对附近土壤和水体造成污染,对电石渣的回收利用是企业解决环境污染问题,实现可持续发展的重要措施。
近年来,贵州水晶等一些较大型的厂家拟将电石渣用作生产水泥原料。
电石乙炔法在生产过程中还会排放大量电石炉气,以一座10000kV A的开放式电石炉为例,年排放废气量(以每年生产10个月计算)达6亿标准立方米。
电石炉气主要是有毒气体一氧化碳(7O%~95%),氢含量较低(1O%一2.5%),回收利用困难。
与电石炉气的回收利用相比,国内有多家专门的研究机构对焦炉气的回收利用进行了多年研究,近几年以焦炉气为原料的甲醇装置逐渐增多。
而国内对电石炉气的回收利用研究是近几年的事情,研究工作相对滞后,只有少数一些厂家用来做燃料,大部分经过简单处理后直排大气。
针对电石乙炔法这种高污染的状况,国家发改委于2007年lO月12日下发了《电石行业准人对采用的技术、炉型和废气、废渣综合利用进行了严格规定。
2.2 天然气部分氧化制乙炔路技术的发展状况国内采用天然气部分氧化制乙炔工艺并已建成投产的厂家目前有两家,一家是川维厂,一家是新疆维美化工有限责任公司。
能源化工—第17章 天然气制乙炔及其下游产品分析
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2. 工艺流程
第17章 天然气制乙炔及其下游产品
流程分两部分:稀乙炔制备、稀乙炔提浓。 工艺流程如图 (1) 稀乙炔的制备 过程:天然气和氧气分别预热至650C,然后按 O2/CH2=0.50.6的比例在混合器内混合,经旋焰导嘴进入反 应区,在高温下进行部分氧化和热解反应。 反应后气体经淬冷至90C.由于热解过程中有炭黑生成,需经 沉降、淋洗、电除尘等操作才能制得稀乙炔气。
第17章 天然气制乙炔及其下游产品 17.4 1,4-丁二醇
17.4.1 1,4-丁二醇的性质用途
1,4-丁二醇(BDO)常温下为油状液体,冷却时产生 针状结晶,溶于水、醇,微溶于醚。 吸湿、可燃,为低毒物质。其中间产品丙炔醇为剧毒 物,1,4-丁炔二醇为有毒物,在高温或某些杂质存在下会 发生爆炸性反应。 作为重要的有机中间体,其传统用途是生产四氢呋喃 (THF)、γ-丁内酯(GBL)及吡咯烷酮等。新兴用途则 是生产聚对苯二甲酸丁二醇脂(PBT)、聚氨酯(PU)、 聚四氢呋喃 (PTPMEG,制弹性纤维)及乙烯基吡咯烷酮 等。
第17章 天然气制乙炔及其下游产品
乙炔的下游产品
第17章 天然气制乙炔及其下游产品
17.2 天然气制乙炔生产工艺
目前工业上生产乙炔的方法有烃类裂解法和电石 法.此外乙烯装置也可副产少量乙炔早期还开发了电 弧法等以烃类为原料制乙炔的方法。电石乙炔的生产 成本是天然气乙炔部分氧化法的1.74倍。 天然气部分氧化法制乙炔可副产大量合成气,能 够用以生产甲醇或合成氨。 烃类裂解法以天然气中的甲烷以及其他烃类为原 料,其主导方法为天然气部分氧化法,这是当前工业 上生产乙炔最经济合理的路线。 除此之外,使用天然气为原料生产乙炔的方法还 有高温裂解的乌尔夫(wulff)法及电弧法等。
电石法制乙炔生产工艺的改进
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电石法制乙炔生产工艺的改进我国资源的现状是“少油、缺气、煤炭相对丰富”,这决定了电石在今后的国民经济发展中仍然具有不可替代的作用。
文章针对电石法制乙炔生产工艺,对电石破碎系统和乙炔发生系统目前存在的突出问题进行了思考和探索,提出了几点改进意见。
标签:电石法;乙炔;工艺改进引言电石工业始于十九世纪末期,发展至二十年代五十年代电石生产取得了飞速发展。
电石被称作是“有机合成工业之母”,这是由于从电石出发可以制成数以千计的有机化工产品。
发展至二十世纪六十年代中期电石工业进入了繁盛时期,对电石进行深加工主要有两种路径:一是把电石制造成石灰氮再进行加工,这样可以制得一系列产品;另外一种方式是将电石制成乙炔为基本原料,之后再进行加工,简而言之,这也就是电石乙炔化工,可以说,电石乙炔化工属于煤化工业的一个重要分支,也在化学工业史上有过浓墨重彩的一笔,但是发展到七十至八十年代,受到石油化工的发展和有机合成工业技术的发展冲击,电石乙炔在有机合成工业里的地位发生了变化,不少电石乙炔化工产品以及石油化工产品由于受到激烈竞争、环境污染严重和制造工艺复杂等原因逐渐受到了强大的技术经济优势和工业生产的冲击。
就全球范围来看,尤其是在比较发达的工业化国家,电石化工的产量逐步下降,我国虽然在近三十年取得了发展和进步,但是也随着石油化工的发展,遭到了冲击,受到污染严重的影响逐渐遭到了淘汰。
即使如此,还是不能否认电视乙炔化工存在的优势和意义,比如很多精细化工产品无法从石油化工中获得,还包括不少产品经济价值高、用途广泛的产品,对这些产品的研究和开发工作的深入进行都会对电石乙炔化工的发展有促进作用。
伴随着我国富煤少油的客观现实,要从煤和电的生产高储能的电石将它转化为基本的化学原料乙炔,这在我国依旧是能起到弥补化工原料不充足的有效办法和策略。
因此,要对电石法制乙炔的生产工艺进行进一步的研究,这对我国电石法制乙炔是有很大帮助的。
1电石法制乙炔的现状分析1.1 电石设备设施存在的问题就目前来看,电石破碎设备设施存在的问题和不足主要表现在这样几个方面:首先,在电石破碎的过程之中,粗破碎机器设备会经常出现电石在加料中堆积物料、鄂腔内卡石料的现象,这会造成机器运转不良,碎石不均匀的问题;其次,在电石生产的过程中,由于存在皮带机导抖槽的密封面容易出现漏料、粉尘泄露和跑料等问题,这对环境会造成污染,造成资源浪费,加大成本等问题;第三,在破碎车间厂房和电石库和电石运输轨道这几个地方缺乏防雨蓬,这会影响到电石卸车以及上料,难免浪费时间;再次,电石吊斗在向发生器进行加料的过程中操作无法顺利进行;最后,破碎厂房大门和电石库打开时缺乏固定的设施,如果电石运输车辆和装载机频繁进出运输时,会出现对大门造成损伤;此外,还包括除尘机组动力风、反吹风含有一些水分,这会造成事故,有一定的安全隐患,电石料仓下料口是手动的鄂式阀门,下料必须要有人进行操作,由于电石有很多灰尘粉尘,操作环境比较恶劣,劳动强度比较大,这会对操作人员的身体健康带来隐患;电石吊斗在运行到吊孔上方的时候容易出现碰撞到栏杆、脱钩等现象,这些都会影响到生产的顺利进行。
用电石制乙炔再生产电池负极的原因
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用电石制乙炔再生产电池负极的原因1. 概述电石是一种常见的化工原料,其主要成分是氢氧化钙和焦炭,通过电石熔炼法可以得到乙炔等有机化合物。
乙炔作为一种重要的工业原料,在许多领域都有广泛的应用,其中之一就是再生产电池负极材料。
本文将介绍使用电石制乙炔再生产电池负极的原因。
2. 乙炔的化学性质乙炔是一种无色、有毒、易燃且具有特殊气味的气体,化学性质活泼。
乙炔在空气中能燃烧,并且可以与氧气、氯气等发生燃烧反应。
乙炔在化学反应中可以发挥很多作用,并且可以被用于合成多种有机化合物。
3. 电池负极的再生产电池负极是电池的重要组成部分,作为电池的负极极板,其主要材料需要具有导电性良好、循环稳定性高且成本适中等特点。
而乙炔作为一种重要的工业原料,能够通过进一步的化工处理得到用于再生产电池负极材料的碳材料。
4. 乙炔制备电池负极的原因4.1 化学性质优良乙炔作为一种化学性质活泼的气体,可以通过合成、纯化、改性等多种化工方法得到用于制备电池负极材料的碳材料。
这些碳材料具有优良的电导率和循环稳定性,能够满足电池负极对材料的基本要求。
4.2 成本适中使用电石制乙炔再生产电池负极材料的成本适中,与其他生产方法相比具有一定的经济优势。
电石作为原料来源广泛且成本相对较低,制备乙炔的工艺流程相对成熟,因此能够保证再生产电池负极材料的成本可控。
4.3 可持续发展电石制乙炔再生产电池负极材料符合可持续发展的要求。
电石作为一种化工原料,其生产过程中可以实现资源的有效利用,减少对环境的影响。
再生产电池负极材料所得到的碳材料具有较好的循环稳定性,有利于提高电池的使用寿命,符合节能减排的目标。
5. 结语使用电石制乙炔再生产电池负极材料具有多方面的优势,这些优势包括优良的化学性质、适中的成本和符合可持续发展的要求。
通过对乙炔化学性质的合理利用和碳材料的优化制备,可以满足电池负极对材料性能的要求,进一步促进电池工业的发展。
希望本文能够对电石制乙炔再生产电池负极的原因有所了解,并为相关领域的研究和实践提供一定的参考。
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密闭电石炉生产一吨电石副产炉气 400Nm3,热值为 2800Kal/Nm3,相当于 0.160 吨标煤,炉气中 CO 含量高达 85%左右。炉气可做燃料,如用于烧锅炉产 生蒸汽并发电(浙江巨化电石有限公司和中国昊华集团下花园电石厂已有该装 置,运行良好),亦可用于原料焦炭烘干和炉气烧石灰窑。近来年,随着碳一化 工技术的发展,我国中氮企业合成气低压合成甲醇装置产业化已完全成熟,如 果将炉气经干法净化,精制用于合成甲醇、二甲醚或合成丙烯酸等,遵照科学 发展观实行综合利用走循经济之路,则可以变废为宝,取得显著经济效益。
应用领域 THF GBL
表 1 BDO 的主要用途
产品主要用途 1. 作为溶剂,可以用于医药、香料和化工等行业。 2. 作为化工原料,可以生产聚四亚甲基乙二醇醚(PTMEG)、四氢噻吩、吡喏烷酮、2,3二氯四氢呋喃、1,4-二氯乙烷、丁内脂、戊内脂、油墨和香ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等。 3. 生产聚醚,是聚氨酯超软弹性纤维及高弹性橡胶的最佳材料。 1. 作为溶剂,可溶解 PVC、PAN、PVB 及环氧树脂等多种高聚物;是清漆、喷漆及电容器 电解液的特殊溶剂。
二. 电石乙炔与甲醛生产 1.4-丁二醇产业链
图 2 电石乙炔与甲醛生产 1.4-丁二醇
空气
甲醇 水 电石
37%甲醛溶液
100%甲醛溶液
乙炔
甲醇尾气或烧碱 H2
副产 H2
丁二醇 丁
二 副产
醇 正丁醇
装
副产 置
丙炔醇
电石乙炔与甲醛反应生成丁炔二醇,丁炔二醇经加氢得产品 1.4-丁 二 醇 , 副产正丁醇和丙炔醇。甲醛溶液可由甲醇空气氧化制得,甲醇可由电石炉气合 成甲醇装置供给或外购;氢气可由甲醇装置尾气经变压吸附获得或用烧碱副产 的氢气。
该产业链可出系列产品:电石、聚氯乙烯、烧碱、氢气;聚氯乙烯可加工
1
成管材、型材、板材、薄膜等工程塑料。 密闭电石炉副产炉气富含 CO 可去合成甲醇、二甲醚等;石灰窑副产炉气富
含 CO2 可去生产碳酸二甲酯等;烧碱副产品氢气可作加氢原料,例如生产 1.4丁二醇等,使物料综合利用从而实现循环经济目标。
1,4-丁二醇简称 BDO,英文名称为 1,4-butanediol,或称 1,4-butylene glycol。常温 为无色油状液体,可燃,有吸湿性,能与水混溶;溶于甲醇、乙醇、丙酮,微溶于乙醚。其 主要理化性质如下表所示。
1,4-丁二醇是一种重要的有机和精细化工原料,它被广泛应用于医药、化工、纺织、造 纸、汽车和日用化工等领域。由 BDO 可以生产四氢呋喃(THF)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、 γ-丁内脂(GBL)和聚氨酯树脂(PU Resin)、涂料和增塑剂等,以及作为溶剂和电镀行业的 增亮剂等。表 1 BDO 的主要应用领域。
同时,浙江巨化集团公司还将电石渣用于热电锅炉烟气脱硫和用于生产高标 号水泥,掺加量约为 20%左右。现在巨化正在筹建 60 万吨/年新型干法电石渣 制水泥项目,已委托安微省合肥建材研究院设计,电石渣掺加量可达 50%以上。
7
浙江巨化热电厂的锅炉烟灰已全部被周边地区各水泥厂买去用于制水泥。
五. 电石(石灰窑)副产炉气 CO2 生产碳酸二甲酯
用作纤维、粘合剂、涂料、乳化剂、纺织品上浆及整理剂、薄膜、安全玻璃等,
广泛应用于建筑、机械、汽车、造纸、包装、纺织、印染、卷烟、家具、印刷
等领域。
产品主要用途
醋酸乙烯主要用于聚乙烯醇(PVA)、聚醋酸乙烯(PVAc)、醋酸乙烯-乙烯
共
聚乳液(VAE)或共聚树脂(EVA)等。VAc 的主要衍生产品及用途见表 2。
醋酸乙烯(VAc)是一种重要的单体。其化学结构中含有 C=C 不饱和双键, 故极易发生聚合反应,通过自身聚合或与其它单体共聚,可以生成聚乙烯醇 (PVA)、乙 烯 -醋酸乙烯共聚乳物(VAE)或共聚树脂(EVA)、聚 醋 酸 乙 烯(PVAc)、
4
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVC)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)等。聚合物主要
三. 电石乙炔与醋酸合成的醋酸乙烯等产业链
图 4 电石乙炔与醋酸合成的醋酸乙烯等产业链
醋酸 电石乙炔
醋酸乙烯
自聚合 +乙烯 +醇解 +氯乙烯
聚醋酸乙烯
(PVAC)
乙烯-醋酸乙烯共聚物(VAE) 共聚树脂(EVA)
聚乙烯醇
(PVA)
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVC)
乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)
电石加水生成的乙炔与醋酸通过以活性炭为载体的醋酸锌催化剂,在常 压、170~230℃下反应生成醋酸乙烯(VAc)。反应液经粗分、精制、得成品醋 酸乙烯。醋酸外购或由甲醇与 CO 羰基合成法制得。
1. 用途、市场
碳酸二甲酯(DMC)是一种无色透明液体,密度为 1.077±0.005g/cm3,熔点为 2 ~4℃,沸
点 90~91℃,可燃,不溶于水,略带香味,无毒。与水可形成共沸物,能以任何比例与有 机溶剂醇、酮、酯等混合,是一种优良的溶剂。
碳酸二甲酯具有毒性低,蒸发速度快的特点,且与其他溶剂有很好的相溶性。西欧已 把它列为非毒化学品,而大力开发它作为溶剂的应用,如作特种油漆溶剂、医疗生产用溶 媒等,也可用作喷雾剂。
副产丙二醇也是市场需要的产品。丙二醇是生产不饱和聚酯树脂和聚氨酯的主要原料, 是一种重要的多元醇。在食品工业、制药工业、化妆工业、烟草工业等领域中应用广泛,主 要用作软化剂、湿润剂、溶剂、保湿剂等。2006 年国内丙二醇生产能力为 10 万t/a以上, 但我国丙二醇仍然需要每年进口 7t以上,因此丙二醇在我国是缺口产品。
2. 生产工艺简述 DMC 生产工艺有三种方法:传统光气法、酯交换法和甲醇氧化羰基合成法。推荐酯交换
法,它可以消耗石灰石煅烧窑排出的废气 CO2 与环氧丙烷、甲醇合成 DMC,形成循环经济链。 但是,需要外购环氧丙烷。如果供应环氧丙烷有困难,则可用电石炉副产 CO 为原料,采用甲 醇氧化羰基合成法。现推荐的酯交换法规划。
8
酯交换法工艺,采用超临界条件,催化二氧化碳和环氧丙烷反应生成碳酸丙烯酯,在不 同于常规的催化反应精馏条件下,使碳酸丙烯酯和甲醇酯交换生产DMC,转化率达到99 %,并且开发了一种性能优良的恒沸精馏技术,解决了DMC与甲醇二元恒沸物分离难题, 生产出高品质DMC,同时副产丙二醇,目前已建成数套不同规模的工业化生产装置,而且 已完成1万t/aDMC装置工业化生产设。从技术可靠程度看,目前规模超过5000t 级的酯交换法装置较其他方法,已经有数年稳定、达产的运行经验,工艺更成熟可靠。另外 酯交换法的环保效益好,可以综合利用其他装置含有CO2的排放废气,减排CO2气体, 申报二氧化碳减排(CDM)项目。
表 32 VAc 的主要衍生产品及用途
维尼纶
涂料
粘合剂
纤维浆料
聚乙烯醇(PVA)
纸张处理剂 乳化剂
分散剂
薄膜
医疗材料
醋酸乙烯
建筑材料
粘合剂
聚醋酸乙烯(PVAc)
涂料 纸张加工
纤维加工
注塑制品
EVA 树脂
吹塑制品
乙烯-醋酸乙烯共聚物
胶粘剂
VAE 乳液
胶粘剂 涂料
5
织物加工 纸加工 建筑 包装
除上述应用领域外,VAc 还可用于生产氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-乙 烯醇共聚物等。氯乙烯-醋酸乙烯共聚物,特别适于制造高仿真、高保真的密 纹唱片,真空成型包装用硬质透明片材和薄膜、人造革、地板砖、磁带及其他 用途的胶粘剂、涂料、塑料印花浆、油墨等。随着醋酸乙烯新用途的不断开 发,其消费领域逐渐拓展,醋酸乙烯代替丙烯酸甲酯作为腈纶改性的共聚单
2006 年,国际 DMC 需求量 15~20 万吨,而国外 DMC 装置总生产能力約 17 万吨,产量 約 9 万吨,缺口较大。
2006 年,国内不完全统计 DMC 生产厂家 7 家以上,产能大于 8 万吨,;国内表观消费量 約 5.7 万吨,出口約 2 万吨。
预测 2010 年全国 DMC 产能将突破 15 万吨。
几种电石乙炔的下游加工产业链
中国石油和化学工业协会产业发展部 宗言恭
一. 电石乙炔与氯碱结合产业链
图 1 电石乙炔与氯碱结合产业链
石灰石
电力
焦炭或兰 炭
电石炉
电解 食盐水
电石 制
乙炔
氯气 制
氯化氢
氯乙烯
氢氧化钠
生产 PVC 管材、型材、板材
由焦炭(或兰炭)、石灰石和电力生产出电石,由电石再制乙炔;由电力、 食盐经电解盐水制得氯气、氯化氢、烧碱和氢气,乙炔与氯化氢合成氯乙烯, 再聚会成聚氯乙烯即构成电石乙炔与氯碱结合产业链。
八台密闭电石炉可产电石约 60 万吨,副产炉气约 2.4 亿 Nm3,可生产甲醇 8.5 万吨/年,取得显著经济效益。
浙江巨化电石有限公司 1 台 25500KVA 国产化全密闭埃肯型电石炉已成功稳 定运行 15 年,各项技术经济指标处于国内领先水平。密闭电石炉气率先用于烧 锅炉产生蒸汽,并于 2005 年研究成功新型耐高温滤料进行炉气干法净化技术。
1.4-丁二醇产品,其下游产业链可生产工程塑料聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)、丁 内 酯( GBL)、四氢 呋 喃(THF)、 聚氨酯树脂(PU)等等。见下图 3(BDO 主要产业链及下游应用领域)。
2
图 3 BDO 主要产业链及下游应用领域
NKP——2-吡咯烷酮 NVP——N-乙烯基吡咯烷酮
PVP——聚乙烯基吡咯烷酮 NMP——N-甲基-2-吡咯烷酮
DMC 更为重要的用途是利用其化学性质活泼的特点,用来代替毒性较大的光气、硫酸二 甲酯、氯甲烷、氯甲酸甲酯、异氰酸甲酯等作为羰基化剂、甲氧羰基化剂和甲基化剂,作 为有机合成中间体而广泛应用于制备聚氨酯、聚碳酸酯、医药、农药、香料、合成润滑油 等。其主要下游产品有聚碳酸酯、农药杀虫剂西维因、呋喃丹、碳酸丙二酯(ADC)、苯甲 醚、异氰酸酯、聚碳酸二醇酯(PCD)、氢氧化四甲铵(TMAH)、长链烷基碳酸酯、对称二 氨基脲、呋喃唑酮等。