浅析电石炉尾气综合利用技术

浅析电石炉尾气综合利用技术
发表时间：2019-02-27T11:04:52.860Z 来源：《防护工程》2018年第33期作者：王颖
[导读] 我国在对电石炉尾气利用和处理方面有一定的严格要求，存在一定的难度。

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摘要：众所周知，电石作为化工的最基础的材料已经被广泛的运用于各个领域，例如聚氯乙烯的生产，所以，在化工工业上，电石的作用是十分显著的，但是在利用电石的过程中会产生很多污染，电石行业是一个高能耗、高污染的行业，很多工厂对电石炉的尾气都没能进行很好的达标处理，以致于对环境污染十分严重，电石炉尾气非规范化处理在一定程度上限制了化工行业的发展。

因此本文将针对电石炉尾气的利用技术进行分析，并给予电石炉尾气的几种精华方式，目的是促进电石生产企业的长效发展。

关键词：电石炉尾气；综合利用；节能减排
前言：我国在对电石炉尾气利用和处理方面有一定的严格要求，存在一定的难度，因为电石炉尾气性质较为特殊，因此当前我国的电石炉尾气利用方法分为三种：直接利用除尘、干法除尘后再利用和湿法回收炉气后再利用。

这三种方法各有各的特点和优劣势，本文将重点介绍改三种利用技术，保障电视生产企业的可持续发展。

1.电石炉尾气特性及利用价值
1.1 电石炉尾气特性
使用密闭炉生产电石，每吨电石副产炉气量约400 Nm 3，在炉气中含尘量比较大，并且还有灰尘非常轻、并且比较黏、而且非常细等等特点；炉气在温度小于225 ℃时容易析出，会使除尘布袋黏结堵塞；炉气本身温度很高，同时含有难以除净的大量粉尘，治理难度比较大，在利用前需要对炉气进行充分的净化处理。

1.2 电石炉尾气利用价值
从电石炉尾气成分可以看出，炉气中含有大量的CO和H 2 ，是很好的燃料和化工原料，利用好这部分气体可以产生巨大的经济效益和社会效益。

以我国2017年电石产量2500万吨计算，副产的电石炉尾气总量达到100亿Nm 3左右，如能全部回收，可得到约75亿Nm 3 CO 和7.5亿Nm 3 H 2 。

因此，炉气净化利用对实现能源回收利用、降低生产成本、提高经济效益，都具有重要的意义。

2.电石炉尾气综合利用技术
2.1直接利用后除尘
直接利用后除尘技术是将炉气在余热锅炉内进一步进行燃烧，将炉气和灰尘中的氯化物进行分解，灰尘在燃烧过程中物理性质会发生变化，粘性降低、结构变得密实。

此技术主要是利于除尘，大大降低了除尘难度，并且对氯化物的净化也有很好的解决。

直接利用除尘的具体操作为，将炉气通过调节阀分开，一部分进入烟囱放空燃烧，一部分进行余热锅炉烧嘴，将炉气和空气进行混合之后进行燃烧，然后再将燃烧产生的气体送入除尘器后放空。

利用此方式产生的热蒸汽可以通过送热器提供给用户。

利用锅炉进一步燃烧炉气，经济上合理，占地面积较小，且产生的热量能够得到充分的利用，适合大范围的推广和利用。

2.2 湿法回收炉气后再利用
湿法回收炉气技术是在短时间内将高温炉气降到饱和温度状态，温度的降低能够有效的将气体和沸点相差较大的物质进行分离，析出的主要物质是焦油，此方法可以快速洗涤，易于熄火。

湿法净化湿法净化系统的主要特点是按照炉气的走向依次串联带有刮板的炉气洗气机、粗洗一塔、粗洗二塔以及精洗三塔。

经过一系列处理之后，回收的炉气便可以再次进入锅炉内燃烧，同时该系统产生的蒸汽供厂内生活取暖使用。

在除尘工艺中使用机械刮板式洗气机，主要是因为在降温后，会有少量的焦油析出，如果不加以处理，长时间后会造成灰尘的积垢、堵塞等问题，利用机械刮板则可以很好的解决除尘初期的这一问题，保证西永的正常运行。

总体来说，湿法回收利用工艺相对较之成熟，动力消耗较大，容易产生二次污染，与我国所倡导的循环经济理念不相符合，并不能很大范围上对其进行推广和发展。

2.3 干法除尘后再利用
此方式是我国在上世纪八十年代末从国外引进的一种利用方式，以此来推动我国电石炉行业的技术发展。

该项技术能够将炉尾气净化后作为气烧窑的燃料制石灰，气烧窑所制得的生石灰反应性好，柔软适中，有利于电石的生产。

3.电石炉尾气的具体应用和影响
目前，部分企业的电石炉尾气只是经过简单处理后，作为燃料烧石灰、烧锅炉等使用，并没有将炉气价值最大化利用。

电石炉尾气的主要成分是CO和H 2 ，在经过深度净化处理后，可利用CO和H 2 发展后续高附加值化工产品，可用于生产合成氨、甲醇、乙二醇、二甲醚、甲酸钠等较高附加值的化工产品，目前国内已成功建成生产甲酸钠、合成氨、乙二醇的装置。

3.1合成氨和甲醇
根据物料平衡以及原料气分析计算，电石尾气中的氮气的体积分数约占了5 %，如单产甲醇，5 %的氮气将作为无效气被放空，增加了压缩机的无效功；如单产合成氨，需要向系统中补充氮气，新增制氮装置，增加投资。

综合考虑，如果采用以醇-氨联产工艺，即甲醇生产中串入合成氨生产，将炉气中的N 2 与H 2 合成氨，避免了合成甲醇过程中排放惰性气体而造成大量有效气体损失。

这样在一定程度上增加了经济效益。

3.2 乙二醇
乙二醇合成气为高纯度的H 2 (99.9 %，vol)和CO(99 %，vol)，且H 2 和CO的体积比约为1.95。

若以电石炉尾气作为乙二醇合成气，与以煤为原料相比，省去了煤制气的过程，消耗低，原料成本大幅下降，无疑是一种优于单纯以煤为原料的生产乙二醇的原料路线。

3.3电石规模的影响
虽然电石炉尾气作为合成气原料，无论从投资上还是运行成本都较煤制气路线要低很多，但要利用好电石炉尾气还要看电石装置规模的大小。

例如，利用电石炉尾气生产甲酸钠，10万吨/年电石可配套7万吨/年甲酸钠装置；而利用电石炉尾气生产合成氨、甲醇、乙二醇等高附加值的化工产品，10万吨/年电石仅能配套3.6万吨/年甲醇或合成氨装置。

这样的化工装置一般难以发挥出巨大的作用，对提高经济效
益来说收效甚微，并且是对资源的一种浪费。

因此，利用电石炉尾气必须要考虑电石装置规模。

目前从新疆、内蒙等地电石企业来看，规模一般都在60万吨/年以上，如新疆天业电石产能已达到200万吨/年以上，这样的规模可以为化工生产提供足够的原料气。

所以，若新建碳一化工项目无充足的电石炉尾气，可考虑与周边大型电石企业合作，由电石企业向化工企业提供电石炉尾气，从而实现资源互补，循环利用。

结语：综合以上分析，利用电石炉尾气来生产化工产品，无论从一次性投资还是产品成本上都优势明显。

电石炉尾气的开发利用已经引起了越来越多的关注，已经取得了重大突破。

电石炉尾气的应用，目前行业内已经获得了成功，如果逐步推广到更多的产品中将会大大降低相关产品成本和投资，节能减排，提高经济效益，是循环经济发展的一大亮点。

此外，除了生产电石外，冶金行业中生产铁合金、工业硅、黄磷、刚玉等过程都会产生一氧化碳为主的炉气，且其炉气排放量大约是电石炉尾气的两倍。

如果将电石炉尾气在化工产品上应用成功的范例，推广到整个冶金行业，将对整个国民经济能源节约、资源利用、环境保护有着重大贡献。

参考文献：
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