中石化四川维尼纶厂天然气乙炔改扩建工程(30万吨年醋酸乙烯项目)环境影响报告书简本

中石化四川维尼纶厂天然气乙炔改扩建工程(30万吨年醋酸乙烯项目)环境影响报告书简本
中石化四川维尼纶厂天然气乙炔改扩建工程(30万吨年醋酸乙烯项目)环境影响报告书简本

中石化四川维尼纶厂天然气乙炔改扩建工程( 30万吨/年醋酸乙烯项目)

环境影响报告书简本

一、项目概况

1、立项依据本项目采用消化吸收国外先进技术形成的川维厂专有天然气制乙炔技术及乙炔气相法生产醋酸乙烯、低碱醇解法生产PVA 、乙炔尾气生产甲醇等技术,装置规模大,技术先进,污染小,在《促进产业结构调整暂行规定》 (国发[2005]40 号)给出的《产业结构调整指导目录》 (2005 本)中属于国家鼓励发展的产业,因此符合国家产业政策。

重庆(长寿)天然气化工园区符合城市总体规划,天然气化工是园区重点发展的领域,因此本项目符合园区发展规划。

本项目的实施充分利用中国石化上中下游一体化优势和川维厂以天然气乙炔路线生产醋酸乙烯、聚乙烯醇、甲醇等产品的技术优势,符合川维厂做大做强天然气化工产业的企业战略和集团公司发展战略。

2、建设意义本项目的建成投产具有以下重大意义:

(1) 本项目有利于充分发挥中国石化集团公司上中下游一体化的整体优势以

及川维厂在天然气乙炔化工方面的技术领先优势,是川气东送项目之一。

(2) 本项目的建设将进一步提神中国天然气乙炔工艺路线的技术水平,增强

天然气乙炔化工路线竞争能力,为中国石化天然气化工产业多元化发展及走出国门,到世界上天然气资源丰富的地区发展天然气化工积累经验、提供技术支持。

(3) 发展天然气化工是支援三峡库区的重要举措,库区相关企业可以利用本项目产品进行深加工,促进三峡库区经济进一步发展,对中国石化支持三峡移民、帮助解决三峡库区产业“空芯化”有重要意义。

(4) 本项目建成后,川维厂将成为世界上最大的醋酸乙烯和聚乙烯醇生产商之一,成为具有国际竞争力的天然气化工企业和中国最大的天然气化工基地。

3、建设地点以及与现有川维厂关系

拟建项目位于重庆长寿区晏家街道,属重庆市长寿天然气化工园区的规划发展区内,在现有川维厂的西南面。晏家街道位于长寿区的西南部,位于长江北岸,川维厂距长寿区府所在地凤城镇14Km,距重庆市江北机场约60 多Km 。拟建区北面有汉渝公路和319 国道及渝长、长培、渝万高速公路通过,附近有渝怀铁路及川维厂专用线,南面为长江。化工园区规划区为工业用地,不设常住人口。

川维厂现有的装置位于化工园区已建成区,内有川维厂家属生活区、园区职工医院、园区中小学校等。

具体位置见附图1。

4、建设性质本项目属于化工类改扩建(技术改造)项目。

5、建设内容及规模本工程新建工艺装置及公用工程部分的占地面积为32.17 公顷,锅炉发电区占地面积为11.22公顷,江边、铁路罐区改造占地面积5.79 公顷,共计49.18 公顷。

改扩建工程包括空分装置、乙炔装置、醋酸乙烯装置、聚乙烯醇装置、整合大甲醇装置、自然转化甲醇装置,除了甲醇装置以外,其他装置在流程上基本上是原有装置的翻版,但也应用了川维及国内外的最新研究成果,促进装置和设备大型化。工程主要装置项目组成见下表:

6、工艺流程简述

总工艺流程:来自乙炔装置的乙炔产品全部作为醋酸乙烯装置的原料;醋酸乙烯装置

的醋酸乙烯产品部分供聚乙烯醇装置作为原料生产聚乙烯醇,剩余部分作为商品出售;聚乙烯醇装置的聚乙烯醇产品全部作为商品出售。

整合后的甲醇装置产品,川维厂现有装置自用量为2.87 万吨/年,扬子乙酰醋酸装置用量为22.4 万吨/年,本项目新建装置需要消耗少量甲醇,剩余甲醇全部作为商品外销。

川维厂工艺技术优势比较明显,在国内独家拥有天然气部分氧化制乙炔技术,通过引进消化吸收,还掌握了醋酸乙烯、聚乙烯醇、乙炔尾气制甲醇等技术,在天然气制乙炔、醋酸乙烯产业链方面在国内具有技术领先优势。

总工艺流程见附图2。

7、总投资及环保投资改扩建项目总投资:427067 万元;改扩建项目环保投资:

13334.34 万元

8、评价单位中国石化集团宁波工程有限公司(国环评证甲字第2006 号)

二、环境保护目标和环境质量现状

1、重点保护目标评价范围内无风景名胜区、自然保护区、特殊栖息地保护区及重点文物保护单位,但拟建项目濒临长江,地处三峡库区,同时项目所在地区属SO2 和酸雨控制敏感区域,根据这一特殊环境特征,确定评价区域内的主要环境敏感目标。环境保护目标见下

表:

表1.8-1 拟建项目主要环境敏感目标一览表

(1)大气环境保护目标:厂区附近居民,确保空气质量符合《重庆市环境空气质量功能区划分规定》重府发[1997]40号中的有关规定,重庆市长寿区环境空气质量功能区二类区。

(2)地表水环境保护目标:长江,根据《重庆市地表水域适用功能类别划分规定》渝府发[1998]89 号文,确保长江长寿段为Ш 类功能水域。

(3)声环境保护目标:根据《关于调整四川维尼纶厂厂界环境噪声执行标准的回复》渝环涵[2002]277 号,厂界噪声达到Ш 类标准。

2、项目周围环境现状

(1)评价区域污染源现状

根据调查,评价区域大气主要污染物为SO2,其次为TSP。大气污染源排序依次为川维厂、重庆长扬热能有限公司、重庆映天辉化工有限公司及重庆长寿化工有限公司。

评价区域废水主要污染物为COD,废水污染源排第一位的是重庆长寿区化工有限公司,其次为川维厂,第三位的是康乐制药有限公司。

(2)大气环境质量现状

根据现状监测结果,拟建项目区及其影响区大气环境质量从SO2、NO2、TSP、

PM10、CO、非甲烷总烃、甲醇等七项来看,单项污染指数P i 均小于1,大气环境质量良好,达到环境空气质量标准二级标准的要求,并有一定的环境容量。

(3) 地表水环境质量现状根据现状监测结果,拟建项目所在区域长江长寿段水质良好

,水质的pH、

COD、BOD5、石油类、NH3-N、Cu、Zn、Pb、Cr+6、Cd、Hg等11个因子的单因子污染指数皆小于1,地表水环境质量良好,全面达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》III 类水域的要求,并有一定的环境容量。

(4) 环境噪声质量现状根据《化工园区规划环评》资料,拟建项目区附近昼间噪声为

38.5~

40.6dB(A) ,夜间噪声为33.9~40.6dB(A) ,满足《城市区域环境噪声标准》2 类标准要求。

川维厂现有装置厂界昼间噪声为48.3~54.4dB(A), 夜间噪声为41.3~

48.6dB(A), 达到《工业企业厂界标准》III 类标准的要求。

拟建项目区位于川维厂现有生产区西南面,由于川维厂绿化带的阻隔,现生产区对其声环境的噪声值影响较小,拟建项目区500m 范围内现无其他生产设施,因此拟建项目区声环境质量较好。

(5) 土壤环境质量根据《化工园区规划环评》资料,对照土壤环境质量标准,拟建附近土壤环境质量良好,皆达到土壤环境质量二级标准的要求,土壤环境质量可保障农业生产,维护人体健康的要求。

(6) 生态环境质量现状

A. 陆生生态环境质量现状

园区陆地植物群落中树种的数量约1000 多种,大部分属人工栽培植物,区域内无野生珍稀动物出现。生物量为2.02t/亩,低于全球平均生物量2.41t/亩的水平。已无原生植被,现有植被为人工栽培次生林,植被覆盖率低,约为15%,林

木有针叶、阔叶和少量竹类和柑桔果树等,土壤主要有紫色土和水稻土,土壤生产力属中等偏下,区内无重点保护珍稀植物和名木古树。

B. 水生生态现状

长江长寿段有一定量的浮游植物,约有80 多种,分属六个门类,主要以硅藻为主。

浮游动物有草丛生的,也有底栖性种类,生物量为0.00029-1.5801mg/L。

水生植物,由于水流较急,种类和数量稀少,未发现有水生维管束等高等植物。

C. 鱼类

根据长寿区渔政部门证实,随着三峡大坝的建设,所在水域近十年来未发现有属国家和地方保护的野生鱼类和动物。

三、本项目主要环境问题

1、工程达标排放及总量控制情况

(1)废气达标排放情况在正常工况下,拟建工程有组织排放源中,乙炔装置天然气预热炉和氧气预热炉烟气所排污染物符合《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)的要求;醋酸乙烯装置排气回收工序废气、聚乙烯醇装置干燥废气所排污染物符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)的要求;锅炉烟气所排污染物符合《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)第3 时段的要求。

无组织排放源也由于改进了工艺技术,加强了生产管理大为降低。

(2)废水达标排放情况在正常工况下,改扩建工程新增生产污水和生活污水送污水处理场进行处理,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准后排入长江,清净下水比较清洁可直接排入长江。

(3)废渣(液)达标排放情况

新增的废渣(液)处理或综合利用或焚烧,属于危险废物的送危险废物填埋场安全处

置,属于一般工业固体废物送新建的一般工业固体废物填埋场填埋量。扩建工程将停运原有的一、三甲醇装置,从而使相应的废渣量削减8137.19 t/a。

(4)厂界噪声达标排放情况

拟建工程设备台数较多,主要噪声排放源为各类压缩机和各类机泵,噪声值均在85~110dB(A)之间,设计时考虑将高噪声的压缩机布置在压缩机房内、压缩机厂房内不设置操作间、加装消声器等防噪降噪措施,以保证其噪声值符合《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)的要求。

(5)总量控制情况

改扩建工程完成后,废气主要污染物SO2、烟尘的排放量分别为6392.8t/a 和

967.68t/a,可满足重庆市人民政府下达给川维厂总量指标的要求〔SO29451.72t/a、烟尘1328.88t/a〕;废水主要污染物COD 排放量为1534.59t/a,可满足重庆市人民政府下达给川维厂总量指标的要求〔COD2024.52t/a〕,做到了增产不增污。

2、拟建工程可能导致的环境影响

(1)大气环境拟建项目考虑最大现状监测值、老锅炉烟气脱硫削减值、化工园区总体规划影响值等因素叠加后,SO2 在各敏感点浓度均比现状有所增加,最大增加值为0.023 mg/m3;PM 10和NO2 则在有的敏感点浓度增加,有的敏感点浓度减少,增减幅度很小。叠加后评价区SO2的Pi值为0.30-0.61,PM10的Pi值为0.60-0.71,NO2的Pi值为0.21-0.38。预测结果表明其对环境的影响较小。

从环境空气影响评价的角度来看,污染物既做到达标排放,又符合总量控制要求,项目实施后地区的环境空气质量变化甚微。

(2)水环境预测结果表明,拟建项目污水排放对长江长寿段的影响很小,由于长江水量很大,所排放的污染物由于稀释扩散和衰减,所有断面从1000-3000m,以至

1000m以下都能达标,另一因素目前长江长寿段水质较好,各项污染因子全面达标,尚有较大的环境容量。

(3)噪声环境

正常情况时厂界昼间噪声值为41.6-59.7 dB(A),夜间为35.9-42.0 dB(A),按Ⅲ类标准要求,厂界均能达标,与现状值相比,增加值在 3 dB(A)以内。

由于环境敏感点距离较远,根据化工园区规划,不设居民常住点,不存在噪声对敏感点的影响。

开停车非正常排放火炬排空噪声经消声后为90 dB(A) ,厂界噪声值昼间为44.8-

52.1dB(A) ,夜间为35.5-39.9dB(A),能满足标准要求,由于火炬露天放置,应加强对消声器的维护保养,使其保持良好的消声效果,由于各敏感点距离较远,对其不会产生明显影响。

(4)固废环境新增的废渣(液)处理或综合利用或焚烧,属于危险废物的送重庆市危险废物填埋场安全处置,属于一般工业固体废物送川维厂新建的一般工业固体废物填埋场填埋量。固废基本得到有效处理,对环境影响不明显。

5)生态环境

由于拟建区面积仅为0.4918km2,地面开挖,植被破坏而产生的水土流失对生态的影响是非常有限的,同时拟建区内植物主要为人工次生林、农作物等,项目对生物多样性不会造成大的改变,基本上不会对物种消亡产生影响。

对于水生生物,虽有一定水土流失进入长江,但对浮游生物、底栖动物、鱼类资源等基本上无突出影响。

施工植被破坏,对景观从美学上来说有不利影响,绿地景观拼块将减少,工程建成后自然景观将被人工景观所取代,通过绿化措施尽量减轻这类影响。

3、环境风险评价

本项目涉及易燃易爆有毒有害物质,不少装置处在高温高压条件下运行,储罐储量较大,具有较大的潜在危险性。

诸多易燃易爆物质中,天然气、乙炔、甲醇和一氧化碳等属于重点考虑和防范对象。与其相应的装置、储罐为防火灾爆炸和防毒的重点。

(1)乙炔泄漏的最大可信事故预测结果如果乙炔泄漏时没有被引燃将形成大范围的火灾爆炸危险区域,一旦在此区域内存在明火、火星或其它引燃源,将会发生火灾和爆炸。发生事故时,乙炔的扩散距离与气象条件有着密切的关系。

在不利气象条件下,乙炔泄露后浓度处于其爆炸极限下限60%和10%的区

域最大距离可达1.1km 和2.2km。而在典型气象条件下危险区域最大距离可达434m 和863m。

一般情况下乙炔和空气混合物在达到乙炔爆炸极限下限的60%的区域极易

发生闪火。因此对乙炔泄漏点下风向1.1 公里区域内要有足够的重视。采取有效的管理和控制措施以及制定合理的应急预案。

(2)甲醇储罐连接管线发生泄露后果预测

在不利气象条件下甲醇浓度达到5000ppm、1000ppm和200ppm的距离分别是138m、349m 和912m;在典型条件下达到轻度中毒浓度的距离是557m,达到8 小时工作允许接触浓度的距离是716m,人眼感受到刺激作用的距离是1.5km 。

甲醇泄露后的影响区域比较大,需要采取有效的控制和管理措施避免甲醇的泄露。另外还需要制定合理的应急预案来确保一旦甲醇泄露后的应对措施。

(3)醋酸乙烯储罐发生泄露的后果模拟

醋酸乙烯储罐发生泄露形成池火后,在不利气象条件下火焰高度为26m,火灾热辐射最大影响区域为72m;在典型气象条件下火焰高度为10m,火灾热辐射影响区域为22m。虽然热辐射影响区域没有影响到厂界外,但是由于燃烧反应产生的有害烟气将会对周围环境产生影响。

(4)消防废水的收集由于拟建项目地处三峡库区,长江沿岸,一旦发生中毒、火灾、爆炸,装置、储罐泄漏的危险物料及消防水、消防泡沫等在未处理的情况下进入长江,将会对长江产生污染。为此,经与现有事故预防措施结合考虑,环评提出需在新生产装置区增设有效容积为6620m3的事故废水收集池一座。确保事故消防废水和废液收集到事故池中,不排入长江。

四、拟采取的环境保护对策及效果通过实践,现有工程的污染治理措施均可行,故在此基础上,针对工程新增的污染源将采取以下措施:

1、大气环境保护对策措施

(1)新乙炔装置

a. 正常生产时,提浓工段排出的乙炔尾气,送甲醇装置作原料气;开停车和事故期间,则送尾气火炬焚烧。

b. 正常生产时,提浓工段连续排放的高级炔气,送现有的煤粉锅炉掺烧;开停车和事故时送高级炔火炬焚烧。

c. 为了减轻对大气环境的污染,使有害气体转化为CO2 和H2O,本装置设有裂化气火炬,在开停车及事故时排出的含烃类的有害气体,均送至该火炬进行焚烧处理,从而消除其危害。

d. 天然气脱硫装置在开停车及事故时排出的含烃类的有害气体,均送至现有脱硫装置火炬系统燃烧后排入大气。

(2) 甲醇整合装置正常工况,从预精馏塔顶部出来的不凝性气体和二甲醚等低沸点杂质及少量的甲醇蒸汽排入新生产区新建的全厂火炬系统烧掉。

(3) 新醋酸乙烯装置合成工序排出的部分循环气先经醋酸洗涤,回收其中的醋酸乙烯

后,再经碱洗,除去其中的CO2,最后循环气经升压并在酸洗涤塔中用醋酸吸收其中的乙炔,惰性气体从塔顶排出,排放气满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996) 中20m 高度排放二级标准限值。

(4) 新聚乙烯醇装置

a. 醇解工段每列干燥机尾气,先进入吸收塔,用甲醇和水吸收回收醋酸甲酯和甲醇有效成份后,再通过加装的排气冷凝器将尾气中的甲醇进一步冷凝分离,含有大量N2的不凝气通过20m 高排气筒达标排入大气。

b. 聚乙烯醇装置粉、粒料的输送采用管道气流输送,以确保安全运行及环境清洁;在包装前的破碎筛分过程中,充分注意连接件间的密封,以防止粉尘外泄。

(5) 新建锅炉装置

a. 考虑到本工程建在环保部门“二氧化硫、酸雨双控区”内,为促进企业的良性发展和环境保护,新建的锅炉将采用循环流化床高压燃煤锅炉、炉内加入石灰石脱硫及烟气四电场除尘,设计脱硫效率按达到90%,除尘效率达99.85%考虑,处理后的烟气经150 米高的烟囱排入大气;锅炉安装烟气在线监测仪器仪表,并与地方环保局联网。

b. 为了防止锅炉输煤系统媒粉尘的污染,工艺设计中,在满足功能要求的前提下尽量缩短工艺流程,减少转运环节,降低煤流落差;输煤设备的选择、布置和转运点的设计充分考虑密封、防尘和防止撒煤;为防止煤粉尘外泄,在设备与设备之间,各溜槽之间均加3mm 厚石棉橡胶垫片;各皮带机转运点,破碎机、振动筛进出料的溜槽处均要求做机械除尘;在地下煤斗通廊,要求设机械通风与自然通风;煤场及干煤棚要求设喷水抑尘,各转运站、栈桥、破碎楼等建构筑物内均设水冲洗等措施。

c. 为防止锅炉灰、渣系统飞灰对环境的污染,设计采用成熟可靠的气力除灰方案,要求厂家提供的设备、阀门及管路附件均耐磨损,无粉尘泄漏;为确保高温的锅炉干渣输送安全、无粉尘外泄,输送设备选用密封性能好且耐高温的埋刮板输送机;干灰装车外运,设计采用专用的干灰装车机,以确保环境清洁;无专用拉干灰汽车时,用加湿搅拌机将干灰加水搅拌后再用普通汽车装车外运。

(6) 无组织废气

a.生产装置:生产装置区产生无组织排放的主要是乙炔装置、醋酸乙烯装置、聚乙烯醇装置和甲醇装置。生产装置区的无组织废气污染物泄漏量与生产管理、操作水平有关,与设备及管道状况(如压缩机、泵、阀门的密封性能)更有着直接联系,本项目对核心设备如大型压缩机、甲醇合成塔、自热式转化炉等从国外引进,在设备与管道连接部位的关键部

件,如法兰、阀门、泵封、弯头等,选用性能优良的优质产品,并在物料易跑冒滴漏处设立接受桶及时处置,以减少废气无组织排放量。

b.罐区:罐区储存的物料中容易挥发的是甲醇,本项目甲醇储罐采用内浮顶罐,设夏季水喷淋系统,并配有氮封设施,比采用拱顶罐减少物料损失约95%,中国石化总公司已将内浮顶罐列为环保、清洁生产设备。另外,由于喷淋水属间接冷却水,受污染少,可循环使用,不会带来新的环境问题。2、水环境保护对策措施本工程新建装置排水系统采取清污分流,拟划分为生活排水系统、生产污水排水系统、净下水排水系统、雨水排水系统。各装置排水设置独立的排水口,安装流量计。生活污水和生产污水经污水处理场处理后与净下水一起排入长江,排水满足GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放水质要求。

a.乙炔装置

为了降低直流水的用量,减少排污量,凡是能循环使用的水均循环使用。本装置设有一个炭黑循环水系统,该系统的水主要为部分氧化工段排放的炭黑水,水中含炭黑,呈微酸性,该水先送炭黑水处理工段分离炭黑后,大部分炭黑水再送入双曲式冷却塔系统冷却降温并调节pH 值,然后送回装置循环使用。

b.甲醇装置

甲醇装置的常压塔塔釜碱性废水经过中和后,经泵升压通过高架管道(安装流量计)排入污水处理场调节池。

c. 醋酸乙烯和聚乙烯醇装置醋酸乙烯装置废醋酸锌溶液和反应器更换触媒冲洗水的含锌废水经泵升压通过高架管道(安装流量计)排入污水处理场调节池,加入氢氧化钠,使其生成氢氧化锌沉淀物,经沉淀后上清液再去生化处理。其它废水则直接经废水管网送污水处理场。

由于醋酸乙烯装置和聚乙烯醇装置均有酸碱废水排放,故合建一中和池,将两装置的酸碱废水中和处理后送污水处理场。

3、声环境保护对策措施

(1)设计时,在设备选型方面要考虑选用低噪声的设备。

(2)对噪声较大的压缩机、风机等设备,单独布置在压缩机房内,压缩机厂房内不设置操作间,风机进出口配有消音器等。

(3)工艺装置、加热炉和锅炉等的蒸汽或压力气体的放空,选用适用于该种气体特性的放空消音器。

4)为降低火炬的噪声,选用低噪声火炬头。

(5)管道设计与调节阀的选型考虑防止振动和噪声,避免赶到截面突变;管道与强烈振动的设备连接处选用柔性接头;对辐射强噪声的管道,应采取隔声、消声措施。

4、固废综合利用及处置措施

空分装置的分子筛吸附剂、三氧化二铝、乙炔装置的废氧化铁脱硫剂、聚乙烯醇装置的离子交换树酯、污水处理场的活性污泥属于一般工业固体废物,送川维厂新建的一般工业固体废物填埋场填埋。

乙炔装置的废活性炭脱硫剂、醋酸乙烯装置的废触媒、甲醇装置的废脱硫剂,属于危险废物,送重庆危险固废中心对其进行处理。

乙炔装置清出的废焦炭、炭黑、重炭黑属于一般工业固体废物,其含焦炭量分别为80%、50%、25%,可送附近的砖厂作燃料。

聚乙烯醇装置醇解机、榨压机、粉碎机排出的湿废PVA 和干燥机取出的PVA 废料回收利用。

甲醇装置产生含有贵重金属(钴、钼、镍、铜、锌)的废催化剂委托重庆宏源实业有限公司回收处置。

锅炉干灰可送附近的砖厂综合利用,锅炉炉渣可用于铺路和建材原料,具体委托重庆四维建筑材料有限责任公司处置。

以上固体废物均得到了有效处置。

五、结论与建议

(1)综合结论综上所述,拟建项目符合国家和三峡库区产业政策,符合长寿区城市总体规划及重庆(长寿)化工园区产业发展导向的要求。选用的生产工艺成熟、先进、可靠,清洁生产的特点明显,只要落实本报告书所提出的环保治理措施,各项污染物可实现达标排放,对环境不会造成明显影响,不会改变区域环境功能,因此,从环境保护的角度,拟建项目选址合理,建设方案可行。

(2)建议a.本项目具有潜在的事故风险,尽管最大可信事故概率较小,但要从建设、生产、储运等各方面积极采取防护措施,这是确保安全的根本措施。建议业主制定新建装置区的应急预案,积极采取有效的应急措施,如必要,要采取社会应急措施,以控制事故和减少对环境造成的危害。

b.严格按环境影响报告书的要求认真落实“三同时”,明确职责,专人管理,

切实搞好环境管理和监测工作,保证环保设施的正常运行,规整各排污口。

天然气制乙炔聚合物处理工艺标准探究

天然气制乙炔聚合物处理工艺标准探究 发表时间:2018-12-26T09:44:23.387Z 来源:《青年生活》2018年第10期作者:朱玉倩[导读] 乙炔聚合物是重要的化工产品,也是天然气的重要应用之一。当今中国经济快速增长,国家建设蓬勃发展,市场对化工产品的需求量增多。 摘要:乙炔聚合物是重要的化工产品,也是天然气的重要应用之一。当今中国经济快速增长,国家建设蓬勃发展,市场对化工产品的需求量增多。乙炔聚合物被广泛应用于焊接金属以及照明领域,并在乙醛,合成橡胶,纤维等化工产品中作为基础原料需求量巨大。天然气制乙炔聚合物的过程中,工艺控制十分重要,其高温反映过程不到三个毫秒,要求对工艺控制极为苛刻,如控制不当会影响化工生产以及乙炔产品的品质。另外,乙炔聚合物在提纯过程中,聚合物蒸汽控制不当会产生污染,对环境造成影响。本文对乙炔生产加工过程中的工艺标准,工艺流程以及控制方法进行详细探究,关键词:乙炔聚合物;天然气制品;化工产业;工艺标准引言: 乙炔聚合产品在工业领域的许多场合都有着广泛的应用,同时乙炔也是制作苯,苯乙烯等重要化工产品的基础原料,对促进我国的经济发展有着重要的作用。使用天然气制作乙炔,是生产乙炔的主要工艺方法之一,其提炼乙炔设备一直存在控制不当产生堵塞的问题,影响乙炔的浓度以及生产的稳定性。本文重点对天然气制乙炔聚合物的工艺流程进行深入分析,探究如何解决乙烯生产过程中存在的问题,并对生产过程中的控制标准进行重点介绍。 一、乙炔以及乙炔的用途乙炔是重要的化工原料,其化学分子名称为C2H2,也被称为电石气,在工业领域有着广泛的应用。乙炔的用途主要有以下几个方面:一、由于乙炔在空气中燃烧,其温度可以达到三千摄氏度以上,因此作为工业金属焊接工艺的重要原料,用于金属焊接以及金属的切割加工过程。二、乙炔有与其他物质发生加成反应的特性,因此许多有机化工合成原料中,乙炔是重要的组成部分。三、乙炔可以在不同环境与条件下生产不同的聚合物,生产苯等重要的化工原料。乙炔在化工原料中占有重要的地位,许多合成化工产品都有乙炔的身影[1]。乙炔的加工与生产工艺主要有两种,一种是电石法,是利用碳化钙与水反应产生乙炔气体。碳化钙放入水中会形成剧烈的反应,生成大量的气体,其原理是碳化钙与水反应生产氢氧化钙与乙炔。另外一种加工乙炔的方法是天然气制法,将天然气预加热至630度左右,与氧气送进乙炔炉中,当温度在一千五百度以下时,天然气甲烷会发生裂解,产生百分之八左右的乙炔,再通过提纯制程,加工出乙炔产品 [2]。 二、天然气制乙炔工艺流程电石法与天然气法是生产乙炔的两种重要方式,电石法是传统的制造方法,目前仍然在化工领域应用。但随着时代的发展和科技的进步,使用天然气加工乙炔已经逐步发展起来,天然气制乙炔工艺,有着成本费用低,经济环保等优势,在现代的工业与化工业中的应用越来越多,并逐步取代传统的电石法,其市场前景更加广阔。天然气制乙炔其工艺流程主要有两大方面,一是稀乙炔的加工,另外一个流程是乙炔聚合物的提纯。由于乙炔的提纯是天然气制乙炔聚合物工艺的关键,也是关键控制点,下面详细介绍乙炔聚合物的浓缩提纯工艺过程与控制标准:(一)乙炔聚合物的存储稀乙炔聚合物产出后经蒸发罐被输送到聚合物存储罐中进行存储,在输送过程中,乙炔聚合物的浓度必须严格控制,并且输送的流量也要根据聚合物的浓度加以调节。要保证浓度不大于百分之零点六,流量控制在每小时零点一立方米以内。(二)乙炔聚合物的计量聚合物的计量是通过计量罐向蒸发罐分批次的送料,以便于精确控制蒸发罐中乙炔聚合物的数量。当浓缩罐发出进料需求时,计量罐通过间断的送料,将聚合物输送至蒸发罐中,再由蒸发罐送往下一级的浓缩罐。当存储罐中的聚合物在存储灌中液体数量不再变化时说明计量罐中的聚合物已经充满。计量罐中的聚合物充满时,打开控制阀门,通过蒸发器将聚合物蒸发。计量阀带有自动保护器、减压阀与防火装置,可以保护设备不受损坏[3]。(三)乙炔聚合物的浓缩蒸馏聚合物是浓缩的主要过程,蒸馏在蒸发罐中进行,蒸发罐的工作压力要小于等于五千帕。蒸发罐带有冷却装置,用来冷却聚合物,在浓缩前一定要确保聚合经过冷却,并保证聚合物经过冷却装置过程中不会外漏,产生外漏后聚合物被排放入水中会造成水的污染,严重情况下会导致水中的微生物大面积死亡。因此在进入聚合物浓缩器前一定要保证设备的气密性,而且压力要小于五千帕。聚合物蒸发罐中进行蒸馏,整个过程要在真空条件下进行,设备完全密封,防止空气流入。当蒸馏完成时,设备会有提示,这时操作人员需要对蒸馏是否完成进行判定。判定主要通过设备的透明窗口进行观察,确定是否有聚合物流动。确认蒸馏完成后,使用氮气破坏真空,并通过冷凝液将浓缩罐温度降低到标准范围内,打开蒸汽罐进行清理工作,主要清理聚合物产生的渣子。蒸馏过程中要避免聚合物被流入水中,严格控制蒸馏气体的容量,并进行间断的蒸馏。(四)影响蒸馏质量的因素蒸馏是乙炔聚合物提纯的关键环节,影响其提纯质量的因素主要有以下几个方面:一、真空度。蒸发罐的真空度越低提纯效果越好。 二、蒸馏时间。时间越短提纯效果越好。三、温度。温度越高蒸馏效果越好。四、浓度的影响。浓度也是影响蒸馏质量的关键因素之一,当温度,真空度与时间已经固定时,浓度对蒸馏的质量影响很大。浓度如果很高,不利于聚合物的蒸馏处理,并且造成聚合物原料的浪费,降低加工效率,经济效益也随之下降,因此要合理控制浓度,保证其在最佳的范围内 [4]。 三、结束语综上所述,乙炔制品是重要的化工原料,其应用十分广泛,尤其在金属焊接,聚合物的合成等化工应用领域。电石法与天然气法是乙炔制造的主要工艺方法,天然气法由于其经济,环保,投入成本低等优点应用越来越广泛,并且市场前景广阔。在乙炔聚合物的生产过程中,乙炔的提纯控制尤为重要,要通过严格控制蒸馏过程中的真空度,蒸馏时间,蒸馏温度以及聚合物浓度,提高提纯效率,降低成本,获得更高的经济效益。参考文献:

浅析天然气制备乙炔的工艺方法

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/045227547.html, 浅析天然气制备乙炔的工艺方法 作者:邓存瑞王坤琴 来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第02期 摘要:近年来电石生产乙炔的方法已经逐渐被天然气部分氧化法生产乙炔所取代。基于 天然气部分氧化的生产乙炔的方法较之电石生产乙炔有着很多的优点,在未来的乙炔生产中,会逐渐的被广泛应用。本文作者结合自己的工作经验并加以反思,对天然气制备乙炔的工艺方法进行了深入的探讨,具有重要的现实意义。 关键词:天然气;乙炔;生产工艺 1 我国目前的天然气部分氧化生产乙炔的方法的发展 天然气部分氧化生产乙炔的方法,首先在生产的技术层面上就一定的生产保障,其次,在经济上也是成本投入比较低的。近些年里,在国际的大环境中,使用天然气部分氧化生产乙炔的方法已经形成了相当的规模,这种乙炔生产方法正在逐渐成为生产乙炔的主要方法。但是在我国,由于缺乏这种方法的生产工艺,所以我国在生产乙炔的过程中,长期的忽视天然气部分氧化生产乙炔的方法的存在,没有重视起来,导致我国在这方面的发展较之国外先进发达国家有着很大的差距。我国的第一台天然气部分氧化生产乙炔的设备是四川的维尼纶厂在上世纪六七十年代在德国一家化学设备生产公司引进的。在引进初期,这台设备的生产能力可以达到0.75t/a,这台设备在当时主要生产的是醋酸乙烯、维纶和聚乙烯醇等化学产品。这一台天然气部分氧化生产乙炔的设备算是我国在这一领域的开拓者,随着近些年的科学技术的飞速发展,我国在天然气部分氧化生产乙炔的工艺上有了很到的提高,缩短了和国外先进国家在这方面的差距。 2 天然气部分氧化生产乙炔的装置的简述 当前的中国,政府根据我国的国情现状,提出了大力发展岩气化工行业,在天然气的化工行业采取适当开发的原则,在这一原则的带动下,我国的天然气化工行业迎来的春天,盼到了发展的绝佳机会。我国天然气生产乙炔的企业中,常用的设备是巴斯夫5万t/a的天然气部分氧化生产乙炔的设备,这种设备的主要组成部分是:①循环装置中的冷却水系统;②甲烷部分氧化裂解;③乙炔的提浓;④容积的回收等。这四个关键的生产组成部分是天然气部分氧化生产乙炔的核心,通过对这四种设备的运用,可以很好的提高天然气部分氧化生产乙炔的生产率。 3 天然气部分氧化生产乙炔的工艺

用天然气替代丙烷气乙炔气是工业切割气的一场革命

用天然气替代丙烷气,是工业切割气体 的一场革命 种优质环保节能低碳的新型工业切割气 北京润拓工业技术有限公司 刘亚滨宋晓仑

年5月2011

用天然气替代丙烷气,是工业切割气体的一场革命 一种优质环保节能低碳的新型工业切割气 工业切割气主要用于我国钢铁冶金、机械机床、造船修船、铁路矿山、桥梁建筑、锅炉机电、钢结构等行业的金属切割、烘烤矫形、预热加温等,使用行业 广泛,需求数量很大,是工业企业一种重要的消耗性原料。目前,我国主要的工业切割气是石油副产品—丙烷气,在上世纪90 年代初它取代了大部分污染重,能耗高的乙炔气,占据着主要工业切割气市场。 1992 年国家科委成果办下文号召推广使用氧一烃切割技术,将丙烷气切割技术列入 《国家科技成果重点推广计划》。随着我国经济高速发展,在目前经济环境和国家大力提 倡节能减排的形势下,虽然丙烷气替代了大部分乙炔气,但是丙烷气在使用中出现的切 割厚金属质量差,冬季使用困难(尤其北方地区),安全环保性能低,以及耗费氧气燃气 偏多的现象,已经不能适应工业企业的需要。 因此,研制一种优质高效、节能环保、低碳清洁、全天候使用的工业切割气是当务之急。 北京润拓工业技术有限公司根据目前工业切割气存在的问题和市场需求,积极响应国家节能减排和开发新能源的号召,投入大量人力物力,运用天然气增效,双充双减压的高新技术,申报了多项国家专利,研制成功了以天然气为主要原料, 命名为“锐锋燃气”(天然气)的工业切割气,成为可全面替代丙烷气的一种新型工业燃气。 、目前我国工业切割气的市场状况 自1903 年法国科学家皮尔卡将乙炔气运用到金属切割和焊接,乙炔气就成为金属焊割的主要工业切割气,历史已经百年。但是乙炔气因为能耗高、污染重、易爆炸、价格高(据资料记载,每生产1吨乙炔气,需要消费3.3 吨焦炭,3 吨水及10800度电。同时产生污染渣3 吨,污染水1.5 吨)已经不能适应人们越来越重视环保节能安全和效率的要求,随着科技发展和社会进步,各国都在寻找一种替代乙炔气的新型工业切割气。 于是做为石油的副产品—丙烷气应运而生,由于其能耗比乙炔气小,安全系 数比乙炔气高,很快进入工业企业,到现在已经占据了约80%以上的工业切割气市场,成为目前我国工业领域最主要的工业切割气。在21 世纪,各国政府把环境保护, 开发新能源都做为发展社会经济,稳定社会安定的重要战略方针。我国政府把节能减排列为基本国策。随着我国经济发展和对环保的重视和要求,做为我国工业领域主要工业切割气的丙烷气,在使用中出现的各种问题逐渐显现,已经不能适应当前的形势发展。丙烷气属于液化石油气,它需要一个从液态到气态的气化过程,受外界温度影响较大,尤其在我国北方寒冷的冬季,使用丙烷气会带来许多困难。在切割中,由于气流不稳定火焰忽大忽小,影响了切割质量,尤其是切割厚金属切割面不平整,有时会断火。 在安全和环保方面,丙烷气对空气的比重为1.3 :1,如果发生泄露,丙烷

天然气制乙炔技术现状与思考

第33卷第1期现代化工 Jan.2013 2013年1月Modern Chemical Industry 天然气制乙炔技术研究现状与思考 安 杰 (中国石化集团四川维尼纶厂,重庆401254) 摘要:分析了我国天然气部分氧化法生产乙炔技术的现状,介绍了国外天然气部分氧化法生产乙炔技术的研究进展。通过 分析比较并结合我国天然气化工企业的实际情况,提出了一些合理的意见。 关键词:乙炔;部分氧化;油淬冷;天然气中图分类号:TQ221.24+2文献标志码:A 文章编号:0253-4320(2013)01-0005-04 Actuality and thoughts of natural gas to acetylene technology AN Jie (SINOPEC Sichuan Vinylon Works ,Chongqing 401254,China ) Abstract :The actuality of acetylene production from natural gas through partial oxidation in China is analyzed.Research progress of some natural gas to acetylene technology is introduced.Some reasonable suggestions are put forward according to the actual situation of domestic natural gas chemical enterprise. Key words :acetylene ;partial oxidation ;oil quench ;natural gas 收稿日期:2012-09-27 作者简介:安杰(1982-),男,硕士,助理工程师,主要从事乙炔技术开发工作, 8171842@163.com 。乙炔是一种重要的化工生产的中间体,在1, 4-丁二醇、醋酸乙烯、聚乙烯醇等的生产中具有较强的竞争力。乙炔生产的方法主要有电石法、天然气部 分氧化法、 等离子法等,其中电石法一直是我国生产乙炔最主要的方法,也是由我国多煤少气贫油的国 情所决定的。由于电石法生产乙炔污染较大、能耗较高,在北美和西欧,电石法大都被天然气部分氧化 法所取代。等离子法是近年来发展起来的以煤或天然气为原料生产乙炔的一种方法,具有煤或天然气消耗量低,转化率高的特点,但是由于电能消耗较大和电极容易损坏等原因,该方法至今尚未工业化。部分氧化法生产乙炔是BASF 公司于20世纪20年代在Berthelot 实验室的基础上开发的,经过几十年的发展,已经成为欧美国家生产乙炔的主要方法。 天然气部分氧化法生产乙炔是利用天然气部分燃烧产生的大量热量将另一部分天然气加热到1230?以上,此时,乙炔的吉布斯自由能低于天然气的吉布斯自由能,即在此温度下,乙炔的热力学稳定性高于甲烷,甲烷分解为乙炔和氢气。然而,此时乙炔的吉布斯自由能仍然高于炭黑,为了防止乙炔分解为炭黑和氢气,获得理想的乙炔收率,需要及时终止自由基反应,在工业上通常采用油淬冷或者水淬冷的方式来实现,由于天然气分解为乙炔的反应速度大于乙炔分解为炭黑和氢气的速度,在10ms 的反应时间内乙炔能获得理想的收率。 1我国天然气部分氧化法生产乙炔发展现状 我国第一套天然气部分氧化法制乙炔装置是四川维尼纶厂于20世纪70年代从德国BASF 公司引进的,单列产能为0.75万t /a ,用于生产醋酸乙烯、聚乙烯醇以及维纶。经过几十年的消化吸收,四川维尼纶厂已经掌握了该套技术并在此基础上成功开 发了1万t /(a ·列)、1.5万t /(a ·列)乙炔炉,总产能也由原来的3万t /a 扩大到16万t /a 。 近年来,随着我国四氢呋喃以及聚氨酯产业的发展,先后从国外引进了多套乙炔炉,其中典型的就是乌克兰的旋焰炉以及BASF 的多管炉,其主要应用如表1所示。 我国天然气乙炔技术近年来取得了很大的进步,但仍然有些技术问题尚待解决,主要体现在以下几个方面: (1)能耗较大。天然气部分氧化法生产乙炔的特点就是利用70%的天然气部分燃烧产生的能量来加热30%的天然气至反应温度并发生裂解反应,其中部分燃烧过程消耗了大量的天然气,随着国内 天然气价格节节攀升以及煤炭价格的下降,天然气部分氧化法生产乙炔与电石法相比,其经济优势会 进一步的降低。 (2)炭黑生成量高且得不到有效的利用。炭黑是部分氧化法制乙炔的副产物,其生成量随着氧比的不同而不同,一般而言,氧比越高,炭黑含量越低, · 5·

天然气制乙炔聚合物处理工艺标准探究

天然气制乙炔聚合物处理工艺标准探究 摘要:乙炔聚合物是重要的化工产品,也是天然气的重要应用之一。当今中国经 济快速增长,国家建设蓬勃发展,市场对化工产品的需求量增多。乙炔聚合物被 广泛应用于焊接金属以及照明领域,并在乙醛,合成橡胶,纤维等化工产品中作 为基础原料需求量巨大。天然气制乙炔聚合物的过程中,工艺控制十分重要,其 高温反映过程不到三个毫秒,要求对工艺控制极为苛刻,如控制不当会影响化工 生产以及乙炔产品的品质。另外,乙炔聚合物在提纯过程中,聚合物蒸汽控制不 当会产生污染,对环境造成影响。本文对乙炔生产加工过程中的工艺标准,工艺 流程以及控制方法进行详细探究, 关键词:乙炔聚合物;天然气制品;化工产业;工艺标准 引言: 乙炔聚合产品在工业领域的许多场合都有着广泛的应用,同时乙炔也是制作苯,苯乙烯等重要化工产品的基础原料,对促进我国的经济发展有着重要的作用。使用天然气制作乙炔,是生产乙炔的主要工艺方法之一,其提炼乙炔设备一直存 在控制不当产生堵塞的问题,影响乙炔的浓度以及生产的稳定性。本文重点对天 然气制乙炔聚合物的工艺流程进行深入分析,探究如何解决乙烯生产过程中存在 的问题,并对生产过程中的控制标准进行重点介绍。 一、乙炔以及乙炔的用途 乙炔是重要的化工原料,其化学分子名称为C2H2,也被称为电石气,在工业 领域有着广泛的应用。乙炔的用途主要有以下几个方面:一、由于乙炔在空气中 燃烧,其温度可以达到三千摄氏度以上,因此作为工业金属焊接工艺的重要原料,用于金属焊接以及金属的切割加工过程。二、乙炔有与其他物质发生加成反应的 特性,因此许多有机化工合成原料中,乙炔是重要的组成部分。三、乙炔可以在 不同环境与条件下生产不同的聚合物,生产苯等重要的化工原料。乙炔在化工原 料中占有重要的地位,许多合成化工产品都有乙炔的身影[1]。 乙炔的加工与生产工艺主要有两种,一种是电石法,是利用碳化钙与水反应产生 乙炔气体。碳化钙放入水中会形成剧烈的反应,生成大量的气体,其原理是碳化 钙与水反应生产氢氧化钙与乙炔。另外一种加工乙炔的方法是天然气制法,将天 然气预加热至630度左右,与氧气送进乙炔炉中,当温度在一千五百度以下时, 天然气甲烷会发生裂解,产生百分之八左右的乙炔,再通过提纯制程,加工出乙 炔产品 [2]。 二、天然气制乙炔工艺流程 电石法与天然气法是生产乙炔的两种重要方式,电石法是传统的制造方法, 目前仍然在化工领域应用。但随着时代的发展和科技的进步,使用天然气加工乙 炔已经逐步发展起来,天然气制乙炔工艺,有着成本费用低,经济环保等优势, 在现代的工业与化工业中的应用越来越多,并逐步取代传统的电石法,其市场前 景更加广阔。天然气制乙炔其工艺流程主要有两大方面,一是稀乙炔的加工,另 外一个流程是乙炔聚合物的提纯。由于乙炔的提纯是天然气制乙炔聚合物工艺的 关键,也是关键控制点,下面详细介绍乙炔聚合物的浓缩提纯工艺过程与控制标准: (一)乙炔聚合物的存储 稀乙炔聚合物产出后经蒸发罐被输送到聚合物存储罐中进行存储,在输送过 程中,乙炔聚合物的浓度必须严格控制,并且输送的流量也要根据聚合物的浓度

浅析天然气制备乙炔的工艺方法

浅析天然气制备乙炔的工艺方法 发表时间:2018-08-13T17:23:50.267Z 来源:《电力设备》2018年第12期作者:赵小杉[导读] 摘要:在当前高速增长的经济环境下,科学技术不断推陈出新,越来越多的化工技术涌现,并被广泛应用在化工生产中。 (新疆维美化工责任有限公司新疆库尔勒 841000) 摘要:在当前高速增长的经济环境下,科学技术不断推陈出新,越来越多的化工技术涌现,并被广泛应用在化工生产中。为了迎合可持续发展需求,减少能源消耗和环境污染,天然气逐渐成为居民日常生活首选,代替以往的煤气。天然气中含有大量的烷烃,尤其是甲烷占比较大,加之有少量乙烷和丙烷。天然气主要存在于页岩层、油田和气田中,安全性较高,可以避免燃烧后废水或废渣出现。本文就天然气制备乙炔工艺方法进行分析,探究未来发展趋势。 关键词:天然气;乙炔;工艺方法 化工生产中,乙炔作为一种重要的成分,在很多化学产品生产中占据重要作用,如聚乙烯生产中,乙炔是一种重要的中间体。在化工生产中乙炔生产中,主要包括三种方法,包括电石生产法、离子生产法和氧化生产法几种。其中当属电石生产方法应用较为广泛,但是会产生严重的污染,能源消耗量较大,与可持续发展目标相背离,违背了节能环保要求。近些年来,电石生产乙炔方法逐渐被天然气氧化法代替,可以有效提升生产效率和质量,创造更大的经济效益。由此,加强天然气制备乙炔方法研究,可以为后续相关工作提供支持,其重要性不言而喻。 1 天然气部分氧化生产乙炔方法发展现状 天然气部分氧化生产乙炔方法在实际应用中,可以为化学产品生产提供坚实保障,并且可以降低生产成本投入力度。天然气部分氧化生产乙炔方法在实际应用中,经过长期完善逐渐形成一定规模,成为当前乙炔生产的主要方法。但是,纵观当前我国乙炔生产现状来看,生产工艺的匮乏,未能得到足够的重视和关注,相较于西方发达国家而言存在明显的差异[1]。在上个世纪六七十年代,我国引进的化工设备主要可以生产维纶、醋酸乙烯和聚乙烯醇等产品,加强工艺创新和完善,我国在天然气部分氧化生产乙炔工艺水平方面取得了较为可观的成效,可以带来更大的经济效益,对于我国化工产业健康持续发展意义深远。 2 天然气部分氧化生产乙炔装置和工艺 2.1天然气部分氧化生产乙炔装置 我国化工行业在发展中,遵循适当开发原则,天然气化工行业呈现良好的发展前景,可以带来更大的经济效益和社会效益。我国天然气生产乙炔中,通常是采用巴斯夫5万t/a天然气部分氧化生产乙炔设备,其中包括甲烷部分氧化裂解;循环装置冷却水系统;乙炔提浓和溶剂回收等几个部分组成。天然气部分氧化生产乙炔为核心,可以有效提升乙炔生产率。 2.2天然气部分氧化生产乙炔工艺 在天然气部分氧化生产乙炔中,采用50000t/a乙炔装置,需要六套生产能力超过7500t/a的独立氧化裂解功能装置。 2.2.1裂解其压缩构成 裂解其压缩单元中包括两台螺旋式气压缩机和洗涤塔。在这个过程中,通过螺旋气压缩机将内部气压升高到1.1MPa,进入洗涤塔中与冷却水交汇在一起,以逆流方式接触;经过冷却处理后的气体,将其输送到乙炔提纯单元中[2]。 2.2.2乙炔提纯单元 乙炔提浓单元前,裂解气体的乙炔浓度大概在8%,通过气压缩机入口处理,乙炔浓度升高到10%左右,是由于压缩机裂解气体和循环气体对天然气带来作用。纵观当前天然气提纯单元中,根据含碳量的细微差异,熔接机中炔烃溶解度差异显著,由于温度条件不同,物质的熔接机中溶解度发生变化,借助N-甲基吡咯烷酮作为溶解剂,可以实现裂解气体的解析和回收,以及循环气体中的乙炔,可以达成乙炔提纯目的。所以,板式塔无法提纯操作,影响到提纯效率和质量,可以使用丁二炔吸收塔发挥填料塔原有作用,通过丁二炔吸收塔来获得吸收塔中的填料塔。除去丁二炔乙炔回合高级冷却混合器和填料塔,塔顶留下NMP溶剂,逆流方式与之接触。NMP进入填料塔中尽管液氮冷却作用,相较于丁二炔吸收塔溶剂温度要低得多。乙炔和NMP溶解度高于乙炔气体,并且会被全部吸收,通过填料塔塔顶将不溶于NMP溶剂的气体排出。其中排出的气体包括三种,排出的气体进入到乙炔解析塔中,经过处理后流入到甲醇生产装置和合成氨装置中,作为生产原料;进入合成气火炬;重新回到螺杆压缩机进入口。在乙炔生产中,洗涤塔主要是采用泡罩塔,部分解析塔的引出乙炔和冷凝液采用逆流方式接触,可以实现挥发的NMP溶剂充分吸收,分解成三个部分提纯[3]。在分解的三个部分提出中,乙炔气体溶解度相对较高,会被解析塔第一个解析出来,以此类推分别解析。 2.2.3乙炔溶剂再生部分阐述 在具体生产中,熔接机会出现大量的高级炔类聚合物沉淀,生产中可以在设备生产体系中将聚合物充分脱离出去。与此同时,在生产中加入丁二炔解析塔底部排出溶剂,进入到乙炔气体回收单元,解析溶剂短期内可以通过蒸汽升温方法,实现对蒸汽中的蒸汽加热、挥发,切实提升循环溶剂的聚合物质量浓度,促使乙炔溶剂再生作业活动顺利进行。在这个过程中,乙炔生产需要进行全方位监管,在满足乙炔生产需要的同时,应该尽可能降低资源和能源消耗,提升生产效率和生产质量的同时,确保生态系统平衡,以此带来更大的经济效益。 结论: 综上所述,在化工生产中,传统的生产工艺局限性较大,不仅会浪费大量的资源和能源,产生的废气、废渣会对生态环境带来严重的污染,与可持续发展目标相背离。所以,应该进一步优化天然气制备乙炔工艺,引进先进装置设备,提升生产效率和生产质量,要求创造更大的经济效益。 参考文献: [1]王广选,雷生珍.乙炔尾气制甲醇在工业生产中的应用及研究[J].化工管理,2017,31(36):207. [2]唐利忠,张福海.浅析天然气部分氧化法制乙炔的反应平衡[J].化工设计通讯,2017,43(11):222. [3]贾永校.天然气制乙炔技术研究现状与思考[J].化工管理,2017,23(29):155.

天然气乙炔法生产PVC

天然气乙炔法生产PVC 摘要:本文分析了我国天然气资源的情况,并对天然气乙炔法生产PVC的工艺方法进行了概述。通过天然气法和电石法在生产技术、经济效益、社会效益上的比较,得出天然气乙炔法生产PVC是PVC生产行业的一项重要工艺,对环境保护等将发挥重要作用。 关键词:天然气乙炔PVC 目前,我国PVC生产能力的60%以上采用电石法。使用天然气乙炔法,从行业发展的角度来说,成本终将降低到电石法生产PVC之下。届时,电石法PVC 生产企业将不得不面临更加严峻的竞争考验,如果不采取生产工艺的改进措施,部分高成本电石法PVC生产企业面临被淘汰出市场的风险。而天然气乙炔法从长远的角度来说,由于我国天然气产能的逐年提高,尤其在天然气能源丰富的地区,将会比电石法具有更好的经济效益、更强的抗风险能力,对于环境的保护和资源的合理利用也更加的有利。 一、我国天然气资源概况 进入二十一世界以来,天然气继石油、煤炭之后已经成为世界能源支柱,其清洁、环保、高效利用的特点,越来越得到国际的认可。据估计,至本世纪中叶,天然气的使用将占到世界能源使用比例的40%左右。因而,包括我国在内的世界各国,都将天然气的开采和利用作为了国家重要的战略决策之一。中国天然气储藏量相对丰富的特点,也保证了中国天然气的开采量将会长期处于世界前列。据调查显示,我国天然气常规开发资源储量为(10~14)×1012m3,占地球最终可开发天然气资源储量的1/33~1/23[1]。 近十年来,我国天然气的产量如图1所示: 由图1可以看出,我国天然气产量在逐年的上升之中。据资料显示,我国天然气产量已经进入世界前十,并朝着更高的排名迈进。 从我国天然气的消费结构来看,以2003年为例,国内天然消费量350亿m3,这其中作为76.6%用于了化工和工业燃料。在化工行业的运用,主要是以天然气合成甲醇和氨。也有部分企业如重庆长寿四川维尼纶厂是采用天然气制乙炔,但它生产的是醋酸、醋酸乙烯等。 二、天然气乙炔法生产PVC的工艺方法 1.乙炔装置 以天然气为原料,氧气为辅助原料,经甲烷部分氧化、裂解反应生成含约6%(V/V干基)乙炔的裂解气,裂解气经用NMP溶剂选择性吸收、解吸,分离

天然气制乙炔工艺研究

天然气制乙炔工艺研究 摘要:随着我国科学技术的发展天然气已经开始代替煤气进入千家万户。天然气是一种多组分的混合气态化石燃料,主要的成分为烷烃,其中甲烷的含量较多,还含有少量的丁烷以及乙烷。天然气主要在页岩层、油田以及气田中。天然气燃烧后不会产生废渣废水,对于煤炭以及石油等安全性更高。本文主要针对天然气制乙炔工艺展开研究和分析。 关键词:天然气制乙炔工艺研究 乙炔是一种非常重要的化工生产的中间体,在聚乙烯、丁二醇以及醋酸乙烯等生产中有非常重要的作用。乙炔的生产方式主要有离子法、电石法以及天然气部分氧化法等,其中电石法是我国生产乙炔中最常用的方法。但是电石法生产出来的乙炔存在较大的污染且耗能很高,近年来,电石法大多被天然气部分氧化法取代。 一、我国天然气制乙炔发展情况 天然气生产乙炔在技术上有一定保障的,且成本相对较低。国际使用天然气制乙炔已经具有一定的规模了,但是我国长期起来对于这方面的发展不重视,导致发展较为缓慢。我国第一套天然气部分氧化法制乙炔装置是司栓的维尼纶厂在二十世纪七十年代从德国某公司引进的,单列产能能够达到0.75万t/a,当时主要是用于生产维纶、醋酸乙烯以及聚乙烯醇等。对着科技的发展,近年来,我国天然气制乙炔工艺得到了开发[1]。 二、天然气制乙炔的装置概述 目前,我国已经提出了大力发展盐气化工,适度开发天然气化工的政策,给我国三小库存天然化工带来了新的发展机遇。装置采用了巴斯夫5万t/a天然气制乙炔装置的组成部分为:循环冷却水系统、甲烷氧化裂解(部分氧化)、乙炔提浓、容积回收 三、天然气制乙炔工艺研究 首先需要生产能力为5万t/a乙炔装置的氧化裂单元,由6套临近的,生产能力大约为7500/a的独立氧化裂装置组成。 1.裂解压缩单元 裂解气压缩单元由两台螺杆压缩机、洗涤塔组成。通过螺旋杆压缩机升压至1.1MPa后进入洗涤塔,然后与冷却水逆流接触进行冷却,冷却后送完提浓单元。 2.乙炔提浓单元

浅析天然气制备乙炔的工艺方法

浅析天然气制备乙炔的工艺方法 摘要:在当前高速增长的经济环境下,科学技术不断推陈出新,越来越多的化 工技术涌现,并被广泛应用在化工生产中。为了迎合可持续发展需求,减少 能源消耗和环境污染,天然气逐渐成为居民日常生活首选,代替以往的煤气。天 然气中含有大量的烷烃,尤其是甲烷占比较大,加之有少量乙烷和丙烷。天 然气主要存在于页岩层、油田和气田中,安全性较高,可以避免燃烧后废水或废 渣出现。本文就天然气制备乙炔工艺方法进行分析,探究未来发展趋势。 关键词:天然气;乙炔;工艺方法 化工生产中,乙炔作为一种重要的成分,在很多化学产品生产中占据重要作用,如聚乙烯生产中,乙炔是一种重要的中间体。在化工生产中乙炔生产中,主要包括三种方法,包括电石生产法、离子生产法和氧化生产法几种。其中当属 电石生产方法应用较为广泛,但是会产生严重的污染,能源消耗量较大,与 可持续发展目标相背离,违背了节能环保要求。近些年来,电石生产乙炔方法逐 渐被天然气氧化法代替,可以有效提升生产效率和质量,创造更大的经济效益。由此,加强天然气制备乙炔方法研究,可以为后续相关工作提供支持,其重 要性不言而喻。 1 天然气部分氧化生产乙炔方法发展现状 天然气部分氧化生产乙炔方法在实际应用中,可以为化学产品生产提供坚实 保障,并且可以降低生产成本投入力度。天然气部分氧化生产乙炔方法在实 际应用中,经过长期完善逐渐形成一定规模,成为当前乙炔生产的主要方法。但是,纵观当前我国乙炔生产现状来看,生产工艺的匮乏,未能得到足够的重 视和关注,相较于西方发达国家而言存在明显的差异[1]。在上个世纪六七十年代,我国引进的化工设备主要可以生产维纶、醋酸乙烯和聚乙烯醇等产品,加强 工艺创新和完善,我国在天然气部分氧化生产乙炔工艺水平方面取得了较为可观 的成效,可以带来更大的经济效益,对于我国化工产业健康持续发展意义深远。 2 天然气部分氧化生产乙炔装置和工艺 2.1天然气部分氧化生产乙炔装置 我国化工行业在发展中,遵循适当开发原则,天然气化工行业呈现良好的发 展前景,可以带来更大的经济效益和社会效益。我国天然气生产乙炔中,通 常是采用巴斯夫5万t/a天然气部分氧化生产乙炔设备,其中包括甲烷部分氧化 裂解;循环装置冷却水系统;乙炔提浓和溶剂回收等几个部分组成。天然气 部分氧化生产乙炔为核心,可以有效提升乙炔生产率。 2.2天然气部分氧化生产乙炔工艺 在天然气部分氧化生产乙炔中,采用50000t/a乙炔装置,需要六套生产能力 超过7500t/a的独立氧化裂解功能装置。 2.2.1裂解其压缩构成 裂解其压缩单元中包括两台螺旋式气压缩机和洗涤塔。在这个过程中,通过 螺旋气压缩机将内部气压升高到1.1MPa,进入洗涤塔中与冷却水交汇在一起,以逆流方式接触;经过冷却处理后的气体,将其输送到乙炔提纯单元中[2]。 2.2.2乙炔提纯单元 乙炔提浓单元前,裂解气体的乙炔浓度大概在8%,通过气压缩机入口处理, 乙炔浓度升高到10%左右,是由于压缩机裂解气体和循环气体对天然气带来

天然气制乙炔工艺

【科研与生产】 天然气制乙炔工艺 杨朝富,卢玉中 Ξ(明达实业(重庆)有限公司,重庆404001) [关键词]天然气;乙炔;工艺 [摘 要]介绍了天然气制乙炔装置(生产能力为3万t/a)的单元工艺组成及各单元工艺原理。 [中图分类号]TQ325.3 [文献标识码]B [文章编号]1009-7937(2005)12-0007-06 用天然气生产乙炔在技术上是有保证的,经济上也是可行的。在国外,天然气制乙炔已有相当大的规模,而我国仅有一家企业。2004年5月国家发改委编制的《三峡库区经济和社会发展规划》对库区的经济发展提出了明确、具体的目标,要大力发展盐气化工,适度发展天然气化工,三峡库区天然气化工迎来了发展的新机遇。现将从乌克兰国立化工研究院引进的 (天然气部分氧化法制乙炔工艺流程简图见图1)。 乌克兰国立化工研究院的3万t/a天然气制乙炔装置由下列单元工艺组成: (1)甲烷氧化裂解(部分氧化); (2)裂解气压缩; (3)乙炔提浓; (4)溶剂回收; (5)3(5)-甲基吡咯唑生产; (6)废物脱除和焚烧; (7)气柜; (8)循环冷却水系统。 现介绍(1)、(2)、(3)、(4)、(6)单元工艺。 1 甲烷的氧化裂解 生产能力为3万t/a乙炔装置的氧化裂解单元由4套相似的、生产能力为7500t/a的独立氧化裂解装置组成,每套氧化裂解装置由下列部分组成。 1.1 氧气预热炉(器) 压力为1.5MPa的氧气经过过滤器除去杂质后送往氧气预热炉预热到650℃,氧气预热炉底部安装有燃烧器,燃烧天然气来提供预热氧气所需的热量,通过自动遥控装置调节天然气(供给燃烧器)的流量来控制氧气预热炉出口氧气的温度。1.2 天然气预热炉(器) 压力0.35~0.50MPa天然气通过过滤器除去杂质后进入天然气预热器预热至650℃,天然气预热炉底部安装有燃烧器以燃烧天然气来提供预热天然气所需的热量,通过自动遥控装置调节天然气(供给燃烧器)的流量来控制预热炉出口天然气的温度。 天然气和氧气经预热后送往乙炔炉,用流量控制器控制天然气的流量,通过比例调节器来调节氧气的流量,从而确保送往乙炔炉的氧气和天然气比例为设定的流量比[(0.5~0.6)∶1]。 1.3 乙炔炉(反应器) 乙炔炉由混合室、燃烧器、反应室冷却装置和壳体构成,预热后的氧气和天然气在混合室快速混合后,经由燃烧器进入反应室,混合气在燃烧器出口处燃烧;另外,还要向乙炔炉燃烧器提供部分氧气(以使天然气-氧气混合气燃烧稳定),此氧气经由燃烧器喷嘴送入反应室,流量控制器控制燃烧用氧气的流量恒定。天然气在反应室中于1500℃下进行氧化和热分解反应,其反应式如下: 2CH4C2H2+3H2,(1) CH4+2O2CO2+2H2O,(2) CH4+0.5O2CO+2H2,(3) CO+H2O CO2+H2,(4) C2H22C+H2。(5) 除此之外,还发生部分副反应,生成高级炔(丁二炔、甲基乙炔、乙烯基乙炔、苯、萘等)。乙炔的产率取决于乙炔生成反应(1)和分解反应(5)的反应速率的差,在正常反应条件下,这些反应速率的比例可通过改变反应温度来调节。 7 第12期2005年12月 聚氯乙烯 Polyvinyl Chloride No.12 Dec.,2005 Ξ[收稿日期]2005-01-13 [作者简介]杨朝富(1968—),男,工程师,1992年毕业于四川工业学院,现就职于明达实业(重庆)有限公司。

天然气制乙炔工艺高级炔烃聚合机理分析

天然气制乙炔工艺高级炔烃聚合机理分析 乙炔是一种重要的工业原料,主要的作用不仅仅是用于照明、焊接以及切断金属等等,而且还是制作乙醚、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等这些化学物质和合成物的基本原料,对人们的生活和生产有着重要的影响,由于乙炔在现实生活中的应用是十分广泛的,所以研究天然气制乙炔工艺高级炔聚合机理就显得十分的重要。本文对天然气制乙炔工艺高级炔烃聚合机理进行分析。 标签:天然气制乙炔工艺;高级炔烃;聚合机理 1、天然气制乙炔的原理 天然气制作乙炔,主要是使用天然气部分氧化法来制作乙炔。在具体的乙炔制作过程中,天然气与氧气主要是要经过遇热、混合之后才能够进入反应器,并且在高温的状态下甲烷部分发生氧化释放热量,这样就提供甲烷热裂解的热量,而且裂解气在经过特殊的工艺流程之后被压缩然后就会被送入下游阶段进行提纯。我们在这一阶段所使用的工业溶剂主要是N-甲基吡咯烷酮,我们使用N-甲基吡咯烷酮主要是进行吸收和解析,经过这以过程之后,裂解气就会被分成合成气、产品乙炔和高级炔烃等。并且高级炔烃在下游的阶段不断的进行富集、浓缩和聚合,这样就会使得形成的聚合物在乙炔的生产系统管线内部沉淀下来是的乙炔生产系统内部的管线发生了堵塞,不仅如此,而且还会大大的降低一些关键性传感器的敏感程度,大大的影响了天然气制乙炔系统的稳定运行,还影响了天然气制乙炔系统的使用年限,所以解决这种问题是生产乙炔必须要面临的问题。 2、高级炔烃聚合机理 乙炔聚合可以用自由基机理、移动增长机理、阳离子增长机理、阴离子机理、复分解反应机理和Cossee-Arlam机理等机理来解释。这其中,除了自由基机理外,其他机理都涉及催化剂,可以说是聚乙炔催化反应机理。而天然气部分氧化法制乙炔工艺不涉及催化剂,是依靠燃烧部分天然气提供热量而产生的裂解反应。 高级炔烃的自由基聚合是指其含有的碳碳双键或碳碳三键通过自由基链式加成聚合而形成聚合物的反应。自由基聚合属于链式反应,包括链引发、链增长和链终止三个反应阶段,某些自由基聚合的反应中还存在链转移的步骤。链引发是指链的开始,主要包括两步反应:形成活性中心—游离基,进而游离基引发单体的过程。链增长是活性单体反复和单体分子迅速加成,形成大分子游离基的过程。链转移是指自由基从单体、溶剂、引发剂等低分子或已形成的大分子上夺取一个原子而终止,并使这些失去原子的分子形成新的自由基的过程。 因此,天然气部分氧化法制乙炔工艺产生高级炔的可能机理就如下所示:(R 和R′代表烷基自由基,R″代表高级炔烃自由基)

天然气等离子体法制乙炔_张祥富

天然气等离子体法制乙炔 技术开发 张祥富 曾达权 (中国科学院成都有机化学研究所 610041) 摘要:论述了天然气制乙炔的发展概况,并从技术经济角度比较了3种乙炔生产方法,其中天然气等离子体法在有效利用与节约能源、生产成本、安全性和环保等方面均优于部分氧化法和电石法,是一种很有前途的新方法。 关键词:天然气;等离子体;乙炔 0 引言 天然气是当今世界三大支柱能源(煤、石油、天然气)之一,随着石油的不断开采,人们预计到下个世纪石油危机将至。世界天然气的探明储量在不断增长,按现在的开采速度可供200年以上。因而今后天然气的能源地位将会得到进一步提高。我国的天然气储量也在不断增长,而石油储量将越来越少。发展天然气化工前景光明。目前,除利用天然气制合成氨、甲醇和乙炔外,其他能形成大规模生产的工业产品尚不多,主要是因经济性尚不能与石油化工相比。因此进一步改进工艺技术,从而改善其经济性,将是今后相当一段时间内的奋斗目标。 乙炔是有机化工的重要基本原料。本世纪70年代以来,石油化工的不断发展,大量提供了较廉价的乙烯和丙烯,在不少领域中,乙炔被乙烯和丙烯所取代。然而,由于各国资源条件和经济发展的状况不同,以及由乙炔加工的某些产品仍具有过程简单、收率高、投资省等特点,因此,乙炔在有机化工中仍占一席之地。 以天然气为原料生产乙炔的方法很多,但工业化的却仅有部分氧化法、电弧法和等离子体法。对部分氧化法的研究我国始于本世纪50年代,70年代末引进了国外的生产 装置,经十多年的引进消化研究,现已有国产 化装置(0.75万t /a )投入运行(但需进口部分设备和仪表)[1]。为合理利用我国天然气资源,探索先进的乙炔生产路线,中科院成都有机化学研究所自60年代即开展了天然气等离子体法制乙炔的研究,经过多年工作,在小试探索和原油裂解制乙炔、乙烯扩大试验[2] 基础上,开展150kW h 级裂解天然气制乙炔的研究[3]。 1 方法原理与特点 等离子体是物质的第四态。它是由带负电的粒子(如电子)、带正电的粒子(如离子)和中性粒子(如原子)等组成。其总体保持电中性,并具有导电性。通常称的等离子体是部分或全部电离的气体。在等离子体内,粒子除作热运动外,还要产生等离子体振荡。当有磁场存在时,其运动还将受到磁场的影响和支配。因而,等离子体与普通气体有显著的区别。 等离子体一般采用温度或热平衡状态划分。当粒子温度在105~108K 时,属高温等离子体;粒子温度小于105 K 时属低温等离子体。其各种粒子处于热平衡(或局域热平衡)状态的称为热等离子体,如电弧等离子体。该种等离子体的各种粒子都具有很高的温度, 39 第4期 张祥富等:天然气等离子体法制乙炔

天然气制乙炔净化技术发展分析

天然气制乙炔净化技术发展分析 随着合成产品对乙炔原料质量要求的不断提高,传统的乙炔净化技术已不能顺应我国发展低碳经济与绿色经济的潮流。本文作者结合自己的工作经验并加以反思,对天然气制乙炔净化技术进行了深入的探讨,具有重要的现实意义。 标签:天然气制乙炔;净化技术;发展分析 1 乙炔提浓技术 乙炔广泛地应用于合成乙醛、乙酸、橡胶、塑料、纤维等一系列有机产品,主要通过天然气裂解制取。天然气部分氧化法裂解制取的裂化气中乙炔体积分数仅8%~15%,其余均为杂质。乙炔原料气提浓的方法有吸附法和溶剂法2种,吸附法通过适当地变换压力或温度以实现吸附剂对目标吸附分子的吸附和解吸操作。但高级炔烃吸附后容易聚合,造成吸附剂活性降低,再生困难,所以吸附法的工业化应用受到限制。乙炔具有酸性,能与路易斯碱如液氨、二甲基甲酰胺(DMF)[4-5]、NMP、甲醇、丙酮等形成氢键或络合物,故溶剂法利用溶剂对乙炔原料气中各组分的选择性不同,在不同的操作温度、压力下进行吸收或解吸,从而脱除杂质获得较高浓度的粗乙炔产品。乙炔提浓工艺可将乙炔原料气分离成高级炔烃、粗乙炔和尾气。高级炔烃一般直接作为燃料,尾气可以作为乙炔回收塔的塔底吹出气,也可以作合成氣。几种常用乙炔提浓技术有: 1.1 Wulff法 从Wulff裂解炉出来的裂化气经骤冷和除去炭黑后,用少量DMF溶剂抽提高级炔烃。易爆炸的高级炔烃富溶剂(在空气中易分解爆炸)用残余裂化气汽提,然后送作燃料。脱除高级炔烃后的气体用大量DMF溶剂吸收,形成DMF-C2H2溶液。加热DMF-C2H2溶液到70~100℃时释放出乙炔,在0.083~0.104MPa 下被送入贮罐。在DMF 中溶解的聚合物和焦油可用水稀释使之沉降作为副产物,DMF和DMF-水混合物通过精馏精制。虽然DMF溶剂对乙炔的溶解度高,但存在如下问题:酸性条件下易分解(生成甲酸和二甲胺盐)、吸湿性强、溶解能力强(对泵、阀门、垫圈的选择要求高)、毒性大等,故逐渐被其他溶剂取代。 1.2 SBA或SBA-Kellogg法 比利时和美国联合开发的SBA 或SBA-Kellogg法利用液氨作为乙炔吸收溶剂。骤冷的裂化气用稀液氨和氢氧化钠溶液洗涤除去CO2随后用煤油、-5 ~-2℃下的冷甲醇或-40 ~-20℃下的液氨抽提除去高级炔烃。采用液氨在-70 ℃和0.103MPa下提浓乙炔,形成的C2H22-NH3络合物在加热到25~40℃和减压操作下解吸出乙炔,用水和稀酸洗涤除去气体中的氨即得浓乙炔。液氨溶剂提浓乙炔具有乙炔溶解度大、沸点低(再生方便,可消除聚合物沉积)、自身可制冷等优点,但也存在对高级炔烃选择性差(除高级炔烃时乙炔损失大)、溶剂损耗大(沸点低,挥发性大)、腐蚀等问题。

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