屈战成
（陕西陕化煤化工集团有限公司，陕西 渭南714100）
［摘 要］ 乙炔气在炔醛法生产1,4-丁二醇的过程中扮演着极为重要的角色，它不仅是生产1,4-丁二醇的主要反应原料之一，还是合成1,4-丁炔二醇的炔化催化剂的活化剂。陕西陕化煤化工集团有限公司针对100 kt/a 1,4-丁二醇项目干法乙炔发生装置运行不稳定的情况，从乙炔气的长距离输送、系统水平衡、系统保护气置换、电石粉尘回收、系统工艺水及污水分质回收利用等方面不断地进行系统优化，保证了乙炔发生装置的长周期、安全、稳定、环保运行，并节约了原料和生产用水量，有效提升了项目的经济效益。
［关键词］ 乙炔发生装置；乙炔气长距离输送；防晒隔热漆；系统水平衡；系统置换；电石粉尘回收；树脂再生废水分质利用
［中图分类号］ TQ221.24+2［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2018）05-0068-04
0 引 言
乙炔是目前世界上有机化工产品最基础的原料之一，广泛应用于制造乙醛、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维以及炔醛法生产1,4-丁二醇等领域。我国富煤、贫油、少气，乙炔化工在工业生产中一直占据着重要的地位。工业上乙炔的制取方式主要有湿法工艺和干法工艺2种。由于湿法乙炔工艺存在占地面积大、污水量大等不可回避的问题，近年来逐渐被干法乙炔工艺所取代。干法乙炔工艺具有占地面积小、耗水量小、污染小的特点，但干法乙炔工艺存在系统容易堵料导致运行不稳定的弱点，而乙炔装置运行不稳定又容易造成下游系统炔化催化剂中毒、装置内部水系统不平衡等问题，因此，寻求合理的工艺配置、优化乙炔生产系统的运行成为有效解决乙炔装置运行不稳定现状的重要途径之一。
乙炔气在炔醛法1,4-丁二醇的生产过程中扮演着极其重要的角色。乙炔气与甲醛在催化剂的作用下生成1,4-丁炔二醇的过程中，其不仅是主要的反应原料之一，还是合成1,4-丁炔二醇的炔化催化剂的活化剂。乙炔气首先与催化剂反应形成活化中心体，然后与甲醛反应生成1,4-丁炔二醇，若在此过程中乙炔气供给中断，催化剂在高浓度（超过0.7%）的甲醛溶液内会瞬间失活，快速聚合，活化中心体外表面迅速被有机物包敷而团聚，致使催化剂永久性失活。因此，炔醛法生产1,4-丁二醇的过程中乙炔气的连续稳定供给是确保整套装置稳定运行的核心任务，有效解决乙炔装置运行不稳定的问题成为实现装置效益最大化的关键所在。
陕西陕化煤化工集团有限公司（简称陕化集团）针对100 kt/a 1,4-丁二醇项目乙炔发生装置运行不稳定的情况，经过不断地进行系统优化，目前装置运行平稳度有所提高，但同时我们也清楚地认识到，装置还存在如下一些问题：一是存在一个安全隐患，那就是乙炔气的长距输送温升问题没解决；二是系统的水平衡问题还未完全解决；三是综合比较经济效益没有达到最大化；四是废水资源化利用水平尚有一定的提升空间。尤其是随着众多1,4-丁二醇项目的建成投产及技术转让，1,4-丁二醇产品市场供给严重饱和，产品竞争力明显下降，企业迫切需要找到影响成本关键因素之一的系统稳定运行问题的解决之道。
此外，在干法乙炔生产工艺中，系统水平衡也是一个关乎环保的关键问题，同时在利用FROTECH工艺生产1,4-丁二醇工艺中，产生的大量树脂再生废水也亟需适当处理。因此，做好系统水平衡，对系统产生的各种水进行有效地分质利用，成为降低水耗、提高水资源利用率、确保环保排放的关键。
1 干法乙炔工艺概况
国内电石制乙炔装置最早都是采用湿法工艺，即将电石投入到水中进行反应，绝大部分反应热被水吸收，反应后的电石渣呈泥浆状，处理较困难；干法乙炔工艺则是将适量的水加到电石中发生反应［CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2+127.3 kJ/mol］，反应热通过水分的蒸发带走，反应后的电石渣含水量4%～10%，呈干燥粉末状，可直接用于生产水泥。随着环保要求的提高，国家发改委已于2007年颁布了《氯碱（烧碱、聚氯乙烯）行业准入条件》（2007年第74号公告），鼓励干法制乙炔。
干法乙炔工艺流程：粒度50～80 mm的电石由皮带送至电石贮斗，再由贮斗底部经皮带送至电石细碎机，电石经进一步破碎后由斗式提升机送至筛分机，经筛分后，粒度较大的电石返回粗电石贮斗再次进行破碎，粒度较小（3 mm左右）的电石通过螺旋输送机进入乙炔发生器；乙炔发生器中，水以雾状喷入（水量略多于电石水解所需理论值），控制温度在95～105 ℃、压力在4～6 kPa，电石与水发生反应，生成乙炔气和电石渣［主要为Ca(OH)2］，多余的水汽化带走反应热；反应生成的粗乙炔气连同水蒸气进入冷凝器，冷却后的乙炔气经正水封、逆水封进入气柜或乙炔冷却Ⅰ塔，冷凝下来的水则经过滤后用泵再加入到乙炔发生器内重复使用，反应生成的干渣（电石渣）则从乙炔发生器的底部由螺旋输送器连续排出。
2 干法乙炔发生装置的工艺现状
2.1 乙炔气输送现状
更多内容详见《中氮肥》2018年第5期