[发明专利]制备电石的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体而言，本发明涉及制备电石的方法。 

背景技术

电石即碳化钙（CaC₂），上世纪中叶之前被誉为有机合成之母。目前主要用于生产氯乙烯基、醋酸乙烯基和丙烯酸基等系列产品，我国70%以上的PVC（聚氯乙烯）生产源于电石乙炔。电石对我国的经济发展具有十分重要的作用，近十余年来的产量不断增长，2012年产量达1869万吨。 

尽管电石工业的发展已有100多年的历史，但其生产技术依旧比较落后。目前仍然采用固定床（移动床）—块状原料—电弧加热的方法，该工艺反应温度高（2000～2200摄氏度），反应时间长（1～2小时），每吨电石（纯度80%）的能耗高达3250kw·h，热效率仅为50%。 

显然，我国的可持续发展战略迫切要求尽快解决电石生产的高能耗问题。 

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备电石的方法，利用该方法可以提高热量利用率和生产效率，降低生产成本、降低能耗和污染。 

为此，根据本发明的一个方面，本发明提出了一种制备电石的方法，包括： 

提供碳基颗粒和钙基颗粒，所述碳基颗粒和钙基颗粒的平均粒径小于5mm，含水量低于5%；将所述碳基颗粒和钙基颗粒进行混合处理，以便获得混合物料；将所述混合物料进行热解处理，以便得到高热值合成气体、焦油和热解固体产物，所述热解固体产物含有生石灰和选自焦炭、半焦和炭黑中的一种；将所述热解固体产物在温度不低于450摄氏度时输送至燃气熔分炉中，以便在燃气熔分炉中进行冶炼处理，并且获得所述电石。 

由此本发明实施例的制备电石的方法将原煤和生石灰进行共热解得到制备电石的直接原料焦炭、半焦或者炭黑和生石灰的混合物，并进一步地利用该直接原料热送至燃气熔分炉中制备电石。因此本发明实施例的制备电石的方法将电石原料的生产和电石的制备结合在一起，由此可以进一步提高热量利用率和生产效率，以便进一步降低生产成本、降低能耗和污染。 

另外，根据本发明上述实施例的制备电石的方法还可以具有如下附加的技术特征： 

在本发明的一些实施例中，所述碳基颗粒是通过将碳基原料进行粉碎获得，所述碳基原料为原煤、轮胎和生物质中至少一种；所述钙基颗粒是通过将钙基原料进行粉碎获得，所述钙基原料为生石灰、石灰石和熟石灰中的至少一种。由此可以进一步降低制备电石的生产能耗。 

在本发明的一些实施例中，所述碳基颗粒和钙基颗粒的平均粒度均不大于2毫米。由此可以进一步提高碳基颗粒和钙基颗粒接触面积和降低热解能耗。 

在本发明的一些实施例中，所述碳基颗粒和所述钙基颗粒按照质量比为1：0.8～2.8进行混合处理。由此可以进一步提高电石产率。 

在本发明的一些实施例中，所述热解处理在450～1000摄氏度下进行1小时。由此可以进一步提高热解效率，节约热解能耗。 

在本发明的一些实施例中，所述热解处理在1000摄氏度下进行1小时。由此可以进一步提高热解效率，节约热解能耗。 

在本发明的一些实施例中，所述冶炼处理是在1400～2000摄氏度下进行5～90分钟。由此可以进一步提高冶炼效率，节约能耗。 

在本发明的一些实施例中，所述冶炼是在1600～1800摄氏度下进行10～20分钟。由此可以进一步提高冶炼效率，节约能耗。 

在本发明的一些实施例中，上述的制备电石的方法，具体可以包括下列步骤： 

（1）干燥原料：采用间接管式滚筒干燥装置对原煤进行干燥，干燥热源为0.8MPa的饱和蒸汽，干燥后原煤含水量为0.3%； 

（2）粉碎：将将步骤（1）中所述干燥后原煤用球磨机粉碎，所述粉碎后原煤的平均粒度为不大于2毫米； 

（3）混合：将将步骤（2）中所述粉碎后原煤与石灰石以1:2.2的配比在强力混料机中混合1h，以便得到混合物料； 

（4）热解处理：将将步骤（3）中所述混合物料送入无热载体热解蓄热式旋转床内，按照布料厚度为100mm，热解温度为1000摄氏度，热解1小时，以便得到温度为1100摄氏度的热解固体产物； 

其中，所述热解固体产物中包含62%的生石灰和38%的半焦，所述生石灰中CaO的含量为89.91%，所述半焦中固定碳的含量为85.64%。