乙炔气工艺流程

乙炔气生产工艺流程简介

张永林

1、发生器加料

发生器在开始运行前必须先进行内部安全置换，先打开发生器加料口，同时打开排渣阀，放水阀、其余阀门处于关闭状态。开启引风机对发生器进行置换和干燥。在加料口通过观察内部无水或渣浆附着在发生器内壁上，确认内部篦板和内壁干燥后再进行电石投料。经人工破碎的电石装入小推车（粒度≦250mm）经行车钓到发生器平台，操作工佩戴防护面具将电石加入双体稳压发生器加料口，加料时先将较大的电石块加到底部，其余小块加在上部，粒度小于30mm的碎末均匀撒入电石块之间，投料完毕后盖上加料口，关闭排渣阀、引风机及放水阀。

2、发生器置换

打开置换专用氮气瓶阀及减压阀，低压氮气通过管道向发生器加氮气进行氮气对空气的置换，置换后的氮气空气混合气由排空阀排出，经化验排空后气体氧含量≦3%后为合格，关闭置换系统的氮气、排空阀门，准备乙炔气生产。

3、乙炔气发生

打开乙炔气发生器高位水箱的进水阀门（其余阀门全部关闭）将来自渣浆澄清池的电石渣沉淀后的澄清水加入发生器底部，开始加水要缓慢进行，同时要仔细贯彻发生器的压力表和温度计，间断打开排空阀和取样阀将设备内部的氮气排掉，在取样阀取样分析当乙炔气浓

度达到98%以上后关闭排空阀和取样阀，同时打开发生器出口阀门向净化系统送气进行气体低压净化和干燥。

乙炔气发生器在发生过程中产生的大量热量由发生器夹套的循环冷却水带出，冷却水由冷却水池的冷却水循环泵提供，压力由冷却水阀门控制在0.2MPa，发生器的反应温度控制在70℃，发生器乙炔气出口压力控制在0.03—0.04MPa。

发生器在生产乙炔气的同时生成的副产物电石渣（主要成分为Ca(HO)2）与水混合排入渣池进行沉降分离、澄清，澄清后的清水进入澄清池，由澄清液泵加入发生器供乙炔气发生使用，不足部分由循环水补充。电石渣沉淀后作为建筑材料对外销售。

电石发生器生产乙炔气的主要化学方程式：

CaC2＋2H2O→C2H2↑＋Ca(OH)2

CaS＋2H2O→H2S↑＋Ca(OH)2

Ca3P2＋6H2O→2PH2↑＋3Ca(OH)2

Ca3N2＋6H2O→2NH3↑＋3Ca(OH)2

4、乙炔气低压净化

粗乙炔气先进入乙炔气洗涤器与器顶部喷淋的循环水逆流接触换热，出洗涤器的乙炔气进入汽水分离器分离水分后进入低压干燥器进一步进行干燥，然后进入酸洗塔与98%的浓硫酸溶液逆流接触之后进入中和碱洗塔与8%氢氧化钠溶液再次逆流接触，使用硫酸溶液和氢氧化钠溶液进行净化乙炔气的杂质H2S、PH2，然后再进入后置低压干燥器进一步干燥后经检测合格后送压缩机进行乙炔气加压。

根据生产情况和乙炔气分析数据定期检测酸洗塔和中和塔的碱浓度，进行更换硫酸溶液和氢氧化钠溶液，废稀酸溶液由定点正规企业回收，废碱液排入电石渣池。

酸洗和碱洗主要化学反应方程式：

2H2SO4＋PH3→H2PO4＋2H2O＋SO2↑

H2SO4＋H2S→2H2O＋SO2↑＋S

2NaOH＋SO2→2H2O＋Na2SO3

5、乙炔气压缩、高压干燥

经过低压净化和干燥的乙炔气由三级乙炔气压缩机逐级加压，压缩机一级吸气来源为乙炔气发生器生产的乙炔气，经过净化工艺后的纯净乙炔气，进口压力为0.04MPa，乙炔气经过一级气缸压缩和冷却后压力达到0.3-0.4MPa，进入分离器进行油水分离。分离油水后的乙炔气进入二级气缸进行压缩压力达到1.2-1.3MPa然后再进行油水分离。之后进入三级气缸压缩压力达到2.5-2.5MPa然后进行油水分离。完成三级压缩的乙炔气达到工艺压力要求，之后进入装有无水氯化钙的高压干燥器进行进一步净化和干燥，然后进入气瓶岗位进行乙炔气瓶充装。

6、乙炔气瓶充装

经压缩机加压到2.4MPa乙炔气经过总管进入汇流排间（设置进口阀和阻火器及压力表），通过支管分配到十根充装汇流排支架管道上（每根支管设置阻火器压力表），每根支管安装有四十个充装阀门和软管接头，可同时最多充装四十个溶解乙炔气瓶，乙炔气通过软管将乙炔气充装到已经进行了充装前检查的添加了丙酮的溶解乙炔气

瓶中，根据充装的压力变化合理控制充装流速在0.015m3/(H-L)。乙炔气充装溶解在丙酮中是一个放热反应，产生的热量由设置在充装汇流排架上的喷淋冷却水移走。在充装压力达到规定压力后先通知压缩机停机，然后关闭所有充装气瓶阀门、软管阀门、汇流排架阀门，汇流排保压0.5MPa，气瓶静置8小时后方可放行出厂。

7、气瓶抽真空添加丙酮

（1）气瓶抽真空：由于乙炔气是溶解在丙酮中的，所以溶解乙炔气瓶必须在气瓶内部先充装定量的丙酮。将要抽真空的气瓶放在真空架下，并上好管卡，打开瓶头阀及真空泵进口阀。启动真空泵，真空表指示压力达750mmHg后维持60分钟，关闭瓶头阀及真空泵进口阀，停止真空泵，静止30分钟，再按上述方法抽30分钟。

（2）气瓶加丙酮操作方法：先要分析丙酮，待合格后方可充装。将乙炔瓶放在磅秤上，记录空瓶质量，接好充气胶管，并将其伸入丙酮桶中进行自吸。根据应加丙酮量，决定停止自吸操作。对自吸不足的瓶子，应采取丙酮计量槽进行充装，将抽丙酮器插入丙酮筒内，旋紧。其入口与氮气瓶及氮气管连接，其出口用高压充气软管与丙酮计量槽上的长接管连接。打开氮气瓶，使氮气出口压力低于0.02Mpa(氮气压力不得高于此值)。氮气进入丙酮桶。合格的丙酮便被压入丙酮计量槽。从丙酮计量槽视镜观测丙酮已满时，关闭氮气阀，将氮气管从抽丙酮器上断开，与接头连接。将软管从抽丙酮器上断开，与乙炔瓶连接。关闭针阀。打开氮气瓶，使氮气出口压力低于 1.4Mpa，氮气进入丙酮计量槽，丙酮便被压入乙炔瓶。当进入乙炔瓶的丙酮达到

重量后，关闭氮气瓶。打开针阀，将计量槽内的氮气排空。再充装下个乙炔瓶。

8、乙炔气生产车间的安全装置和自动化监控系统：

8.1乙炔气生产车间的安全装置

乙炔气车间的安全装置主要有发生器超压排放水封，安全阀、阻火器、压力表、消防降温喷淋、氮气安全置换等装置。

发生器超压排放水封：乙炔气发生器设置有两个安全水封，当发生器内部压力超过0.05MPa时，安全水封自动排气将压力控制在0.04MPa 后水封加水重新封堵排气口保证密封。起到防止发生器超压的安全作用。

安全阀：在压缩机的三级缸体出口上分别安装有安全阀，防止压缩机超压，在充装汇流排间的乙炔气总管也安装有安全阀，安全阀的排放口接与室外车间房顶两米处。起到超压排放防止超压的作用。

阻火器：在高压干燥器出口和各充装汇流排支管都安装有阻火器，防止充装系统着火后回火，事故向前岗位蔓延。

压力表：在发生器、洗涤器、净化器、压缩机、充装汇流排的总管和支管、水系统都安装有压力表，监视各生产系统的压力是否在工艺规定范围。

消防降温喷淋：在充装汇流排支管安装偶喷淋降温水和消防喷淋两套消防降温喷淋系统，一方面起到乙炔气充装降温作用，一方面起到安全消防作用。

氮气安全置换装置：氮气安全置换装置有氮气瓶和减压阀、管道阀门