新型干式发生器制乙炔技术研究与开发

论文摘要

干式发生器制乙炔(简称干法乙炔)工艺的设计及开发是我国乙炔工业的研究热点。本论文结合目前工业中应用的各类干法乙炔发生器的特点,围绕影响现有装置安全稳定运行的加水量、反应温度、电石渣含水等控制难题展开研究。通过探索电石与雾化水反应的规律及特点,在此基础上设计开发出一套新型干式发生器制乙炔工艺。根据电石颗粒与雾化水反应的实验数据可以得到较好的操作条件:反应温度为110℃;喷水总量为理论水量的250%左右,分段喷入,单段喷水量要求低于总水量的60%;采用搅拌对电石颗粒表面及时更新;电石颗粒粒径控制在0～2mm。在小试实验数据的基础上,以年产5万吨PVC的化工厂为例,设计出用于替代现有湿法乙炔发生器的干式发生器的规格参数,在设计中采用电石粒径控制、喷水量分段设置、温度自动联锁调节、搅拌翻新等措施,开发出了一种新型干式发生器设备及制乙炔工艺流程,并制定了相对应的操作规程,解决了装置生产运行中遇到的一系列难题。通过工业化试生产实践,装置实现安全稳定运行,各项指标达到设计要求,取得了良好的经济与社会效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 论文研究的内容
• 第二章 文献综述
• 2.1 乙炔生产方法概况
• 2.1.1 烃类裂解法
• 2.1.1.1 电裂解烃类制乙炔法
• 2.1.1.2 热裂解烃类制取乙炔
• 2.1.1.3 烃类氧化裂解制乙炔
• 2.1.1.4 高温过热水蒸气裂解法
• 2.1.2 由煤直接制取法
• 2.1.3 电石法
• 2.1.3.1 湿法乙炔工艺
• 2.1.3.2 干法乙炔工艺
• 2.2 论文选题与研究工作
• 第三章 电石与雾化水反应规律探索
• 3.1 引言
• 3.2 实验方法及流程
• 3.3 实验仪器及装置
• 3.3.1 实验仪器及装置
• 3.3.2 实验材料
• 3.4 反应规律探索
• 3.4.1 反应温度对转化率及残渣状态的影响
• 3.4.2 雾化水喷入量对转化率及残渣状态的影响
• 3.4.3 反应过程中电石颗粒表面有无更新对转化率及残渣状态的影响
• 3.4.4 电石粒径对反应速率的影响
• 3.5 实验结论
• 第四章 新型干式发生器工业化工艺设计
• 4.1 发生器结构设计
• 4.2 发生工艺流程
• 4.3 发生工艺参数设计
• 4.3.1 电石粒径
• 4.3.2 发生器加料量
• 4.3.3 料层高度的计算
• 4.3.4 加水量的计算及调节
• 4.3.4.1 加水量的计算
• 4.3.4.2 加水量的工艺控制方案
• 4.3.5 发生器的总出气量
• 4.3.6 反应温度的控制
• 4.3.7 电石颗粒表面更新
• 4.4 本章小结
• 第五章 工业化试生产
• 5.1 操作规程
• 5.1.1 操作指导
• 5.1.1.1 氮气置换操作
• 5.1.1.2 发生运转准备操作
• 5.1.1.3 发生运转开始操作
• 5.1.2 工艺控制指标
• 5.1.3 异常处理
• 5.2 满负荷生产测试
• 5.2.1 满负荷数据统计
• 5.2.2 相关计算
• 5.2.3 测试评价
• 5.3 经济效益测算
• 5.3.1 乙炔收率比较
• 5.3.2 三废处理费用比较
• 5.4 本章小结
• 第六章 全文总结和研发展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研发展望
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的论文、项目及获奖等