以密闭式电石炉尾气净化处理为突破口构筑电石化工产业链的思考乌.doc

解决密闭电石炉尾气净化处理的难度是我区企业的急需也是我们关注的重点。2007年11月20日中国化工报第四版刊登了特约记者孙继军的文章我们能让电石炉尾气变 .&以密闭式电石炉尾气净化处理为突破口，构筑电石化工产业链的思考电石，化学名称为碳化钙（CaC2）,是有机合成化学工业的基本原料，利用电石为原料可以合成一系列的有机化合物，为工，农，医各业提供原料，目前用量最大的是PVC产业。我区是电石的主产区，年产量在500万吨左右，约占全国总产量的35%，主要分布在乌海，鄂尔多斯，乌兰察布，阿拉善，锡林郭勒，巴彦淖尔，呼包二市等西部地区。电石，属高耗能产品，工艺电耗在31003500kwh/吨，我区电石生产电耗总量为155亿-175亿kwh，约占全区发电总量的89%。我区生产电石的矿热炉以内燃式炉为主，密闭式矿热炉占的比例很小。根据国家发改委最新电石准入条件的要求，新建电石生产装置必须用密闭式电石炉，电石炉气必须综合利用。2010年底以前依法淘汰单台炉容量5000KVA以上至12500KVA以下的内燃式电石炉。这就要求我区电石化工面临一个调整改造的过程：一是，容量小的电石炉要淘汰更新为容量大的电石炉；二是内燃式电石炉要逐步更新为密闭式电石炉，且尾气要综合利用。笔者认为，这正是我们以密闭式电石炉尾气净化处理为突破口，构筑电石化工产业键的机遇。密闭式电石炉尾气不仅粉尘含量高，温度高，且成份复杂，回收利用技术有难度。目前我区密闭炉的尾气大多没有综合利用，而是直排或者是点火炬了。这对大气环境污染十分严重。据了解，每生产一吨电石，尾气排空燃烧要消耗205.7m3氧气。释放565.7 m3CO2气体，排放90%浓度的CO气体400 m3，相当于浪费200Kg6000大卡标煤，所以能源的浪费也是十分严重的。解决密闭电石炉尾气净化处理的难度是我区企业的急需也是我们关注的重点。2007年11月20日中国化工报第四版刊登了特约记者孙继军的文章我们能让电石炉尾气变甲酸钠，给我们带来的希望。记者调查得知，天津碳一公司是一家从事甲酸钠，甲酸，甲醛，草酸等产品的工程设计及生产管理高科技企业，该公司于2005年成功开发出干湿两步法电石炉尾气净化制取甲酸钠技术，并于2006年率先在山东博汇纸业海力化工电石厂建成7万吨规模的甲酸钠生产线，产品质量达到优级品标准，投资一年收回全部投资。2008年3月3日，天津碳一姜洪远总经理一行亲临内蒙古，笔者陪同姜总一行赴乌海市考察了当地电石企业并初步达成了合作意向。在陪同考察的过程中，我学到了很多知识，也逐步形成了以环保项目电石炉尾气净化生产甲酸钠产品为起点构筑电石化工产业链的想法和思路。 甲酸钠（HCOONa），是生产甲酸和草酸的主要原料之一，也是保险粉生产的主要原料，近年来大量用于石油钻井及出口。 传统工艺生产甲酸钠，生产一吨甲酸钠需消耗300Kg焦炭，空压机电费需300元左右，吨成本约需2020元。电石炉尾气净化处理后生产甲酸钠，减少焦炭消耗约300元左右，空压机电费需100元左右，吨成本约需1520元，比传统工艺降低生产成本500元左右。 生产工艺简单，将CO气体经空压机压缩到反应釜与烧碱合成而成。生产一吨甲酸钠需要两吨左右烧碱，又解决了烧碱液体运输难的问题（如果加工成片碱能耗过高）。甲酸钠的下游产品过去主要是草酸（C2H2O4）,我国生产草酸工艺主要用甲酸钠铅化法，整体工艺水平不高，存在着铅污染问题，不能彻底解决，在环保要求愈来愈高的今天，显然这种工艺要逐步淘汰或彻底解决重金属水污染问题。天津碳一的专家联合有关高等院校和科研院等，推出用甲酸钠生产草酸脂，用草酸脂为原料生产草酸，乙二醇，草酰胺的整体设想，为电石化工产业链的形成奠定了良好的基础。甲酸钠与乙醇及硫酸（或带有甲基、乙基）反应生产草酸脂经精馏得到纯净草酸脂，副产品为粉末状的硫酸钠，这一工艺已模式试验成功（日产10kg规模），需经中试取得相关设计参数及数据后可进入工业化设计生产阶段。草酸二乙酯加水生产草酸已获中试成功（2002年天津大学与天津有机合成厂共同完成年产300吨草酸中试装置），彻底解决了甲酸钠铅化法生产草酸存在的铅污染问题。生产成本比铅化法低，生产温和工艺简化，中试已有产品。草酸脂加氢生产乙二醇，比石油线成本低，可以替代大量进口的乙二醇，减少石油消耗。草酸脂与合成胺反应生产草酰胺。草酰胺是一种缓慢释放氮的长效肥料，被誉为“不烧苗的氮肥”，过去由于缺乏较为经济的工艺生产，所以至今不是商品氮肥。上述产品主要用途概述：草酸，学名：乙二酸；分子式：C2H2O4，主要用作还原剂和漂白剂，印染工业的媒染剂等。亦用于稀土提炼。在医药工业上用于生产抗菌素和冰片等药物。乙二醇，又名甘醇、乙撑二醇，分子式：C2H6O2,主要用于生产聚酯纤维，防冻剂，不饱和树脂，润滑剂，增塑剂，非离子表面活性剂以及炸药等。目前我国乙二醇生产全部采用环氧乙烷直接水合法，环氧乙烷是石油化工产品，水资源浪费严重，能耗高，再加上石油价格飙升，乙二醇的价格不断创出新高。我国是乙二醇的进口国，国内年消费量约在600万吨左右，进口占2/3，自给1/3。草酰胺，分子式：（CONH2）2,主要用于农作物控释肥料及其他特殊用途，肥料释放的速度受粒度的控制，粒度越大，释放越慢。笔者认为，以密闭式电石炉尾气净化为起点，构筑电石化工产业链是可行的，具体框图如下：净化处理加水 加氢 加胺草酸脂草酸乙二醇草酸胺乙醇，硫酸甲酸钠电石炉尾气烧碱SO2,Na2S2O5保险粉Na2SO4从框图中可知：本产业链的中间产品是甲酸钠，草酸脂，终端产品为：草酸，乙二醇，草酰胺，保险粉及硫酸钠（芒硝）本产业链多元化的产品结构，有利于根据市场变化随时进行调整。本产业链是以电石炉尾气处理为核心，综合利用、增产增值，同时消耗一部分烧碱，节省了包装及运输