[发明专利]蓄热式电石生产工艺联产醋酸乙烯的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电石、乙炔、变压吸附提CO、醋酸及醋酸乙烯联合生产技术，尤其涉及一种蓄热式电石生产工艺联产醋酸乙烯的装置和方法。

背景技术

电石是一种重要的化工原料，通常电石生产是指在隔绝空气和高温条件下将兰炭或焦炭与石灰加热，发生高温还原反应，最终获得成品电石的加工过程。目前，国内现有的电石生产工艺在生产过程中需要消耗大量的电能和优质兰炭或焦炭，并同时向大气中排放大量废气、粉尘等污染物，当前电石生产工艺的高电耗、高污染、高成本等问题已经开始严重地制约其可持续发展。具体问题如下：(1)原料适应性差。对原料粒度要求较高，必须使用5～30mm的块状原料；(2)原料成本高。须使用固定碳高于82％的优质块状兰炭或焦炭；(3)生产能耗高。块状的碳素原料和石灰，传质和传热效率低，反应速率较低，同时，原料兰炭的生产单元和电石冶炼单元是独立的，导致高温(500～800℃)兰炭的显热被浪费，电石炉内温度需达到2200℃以上，吨电石耗电3150kwh以上；(4)污染严重。生产过程中产生大量的粉尘污染，熄焦处理过程中又会产生能耗和废水及废气。

电石炉在生产过程中会产生大量尾气，尾气中含有80％左右的一氧化碳，还含有大量粉尘和少量氢气、二氧化碳、氮气、甲烷、氧气，另外还有硫化物、磷化物、碳化物、钙镁氧化物、煤焦油等十几种成份。通常情况下，是经过除尘处理后，直接排放或用做燃料，随着湿法除尘技术的成熟，电石炉尾气的综合利用空间也越来越大，但若要进一步分离其中的CO、CH₄、H₂等组分，使其变成可生产合成氨和甲醇等化工产品的原料气，不仅投资大，运行成本高，而且可供选择的成熟技术也很少。

现有电石生产技术有待进一步改善，电石炉尾气的综合利用也有待进一步研发。蓄热式电石生产工艺联产醋酸乙烯的装置未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能、环保、效率高的蓄热式电石生产工艺联产醋酸乙烯的装置和方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的蓄热式电石生产工艺联产醋酸乙烯的装置，包括蓄热式电石生产单元，所述蓄热式电石生产单元的电石出口与电石干法乙炔单元连接，所述电石干法乙炔单元的乙炔出口与固定床合成醋酸乙烯单元连接，所述固定床合成醋酸乙烯单元设有醋酸乙烯出口，所述蓄热式电石生产单元设有原煤进口和生石灰进口，所述蓄热式电石生产单元的电石炉尾气出口与变压吸附提一氧化碳单元连接，所述变压吸附提一氧化碳单元的CO出口与羰基化合成醋酸单元连接，所述羰基化合成醋酸单元的醋酸出口与所述固定床合成醋酸乙烯单元连接，所述电石干法乙炔单元设有工艺水进口，所述羰基化合成醋酸单元连接有甲醇进口。

本发明的上述的蓄热式电石生产工艺联产醋酸乙烯的装置实现蓄热式电石生产工艺联产醋酸乙烯的方法，包括步骤：

所述蓄热式电石生产单元包括原料处理工序、旋转床煤干馏工序、电石炉工序、干馏煤气净化工序；

所述原料处理工序为原料的处理系统，用于原料煤、生石灰的接收以及原料煤、生石灰的破碎、磨矿、配料、混合、造块，以满足热解旋转床的要求合格造块；

所述旋转床煤干馏工序包括：原料处理工序来的造块成型的球团，经干馏过程，产生油气和活性球团送至下游电石炉工序处理，工艺过程为：装料-加热升温热解-热解排出油气-剩余固体物热态出料；

所述电石炉工序包括：处理旋转床煤干馏工序产生的固体物--活性球团，生产出电石产品，同时副产电石炉尾气；

所述干馏煤气净化工序包括：将煤干馏热解后得到油气经冷却分离得到焦油、粗苯和干净煤气；

所述电石干法乙炔单元包括乙炔发生工序及乙炔清净工序；

所述乙炔发生工序包括：在乙炔发生反应器内，水经喷嘴以水雾状态喷在电石上使之水解生成粗乙炔气体；

所述乙炔清净工序包括：粗乙炔气通过冷却塔降温后，进入清净塔，采用浓硫酸法进行清净，最后进入洗涤塔除去酸性物质，得到精乙炔气体；

所述变压吸附提一氧化碳单元包括电石炉尾气预处理、压缩、除氧及变压吸附工序；

所述变压吸附工序包括：将CO与H₂、CH₄、N₂杂质组份分离，得到CO产品气，采用多吸附塔交替工作流程，在一个周期中，吸附塔依次经历吸附、均压降压、置换、逆向放压、抽真空、均压升压、预吸附、终充压等工艺过程，分离出纯净的CO；

所述羰基化合成醋酸单元包括醋酸反应工序和醋酸精制工序；