【文章內(nèi)容簡介】 角度來看，降低能耗，解決環(huán)境污染，合理有序地發(fā)展電石工業(yè)產(chǎn)業(yè)，使整個(gè)聚氯乙烯工業(yè)及電石工業(yè)并步入健康有序的發(fā)展軌道。 27 近年來，隨聚氯乙烯的應(yīng)用更加廣泛，而石油資源越來越貧乏，原油的價(jià)格一直上漲，使得乙烯氯氧化法生產(chǎn)聚氯乙烯的發(fā)展受到很大的限制，從而加大了對電石的關(guān)注，形成了電石原料供不應(yīng)求的局面，為電石工業(yè)的發(fā)展帶來了機(jī)遇。因此，電石產(chǎn)品有美好的發(fā)展前景。 電石市場價(jià)格分析 今年 3 月，國內(nèi)電石市 場價(jià)格再次上調(diào) 50 元 /噸，環(huán)比上漲%，同比上漲 %。原材料價(jià)格上漲、市場供需不平衡、下游需求增加、運(yùn)輸成本上升等，成為刺激價(jià)格上漲的主要因素。 進(jìn)入 3 月份，國際能源大幅漲價(jià)，電石生產(chǎn)的主要原材料價(jià)格隨之提升：動(dòng)力煤炭價(jià)格達(dá)到 650 元 /噸，同比上漲 33%；焦炭每噸上漲 100 元 /噸，同比上漲 %；石灰的平均市場價(jià)格為 300～ 400元 /噸，同比上漲 50%。受此拉動(dòng)，國內(nèi)電石市場的主流平均價(jià)格達(dá)到 3300 元 /噸，再創(chuàng)歷史新高。其中，北方地區(qū)平均價(jià)格為 3200 元 /噸，南方地區(qū)平均價(jià)格為 3400 元 /噸。 市場供需緊張為電石市場價(jià)格上漲提供了強(qiáng)有力的支撐。目前，電石廠家生產(chǎn)裝置處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，北方地區(qū)電石設(shè)備開工率達(dá)到 90%以上，產(chǎn)品庫存率處于較低水平；南方地區(qū)電石生產(chǎn)情況并不樂觀，盡管電力系統(tǒng)已得到全面恢復(fù)，但電力依然短缺，使電石生產(chǎn)裝置運(yùn)行仍處于偏低水平，平均運(yùn)行率只有 50%。從近期的生產(chǎn)情況來看，電石產(chǎn)量增長幅度仍可能會(huì)低于聚氯乙烯，供需矛盾將會(huì)有所延續(xù) 。 28 下游聚氯乙烯市場逐漸升溫，對電石市場產(chǎn)生較大影響。目前，國內(nèi)聚氯乙烯價(jià)格升至 7800 元 /噸，各廠家基本完成了 3 月份的產(chǎn)品銷售任務(wù)， 并提前進(jìn)入 4 月份生產(chǎn)銷售計(jì)劃。一方面是電石供應(yīng)趨緊；另一方面，聚氯乙烯市場需求較快增加。兩者之間的矛盾加劇，擴(kuò)大了電石市場供求壓力，加劇了電石價(jià)格的上升。 從當(dāng)前局勢看來，能源和原料價(jià)格、生產(chǎn)資料成本等仍處于上升通道，聚氯乙烯市場需求不斷增加，電石市場價(jià)格仍有上漲空間。 競爭力分析 雖然基本有機(jī)原料生產(chǎn)技術(shù)在 20 世紀(jì)完成了以乙炔為基礎(chǔ)的PVC 生產(chǎn)技術(shù)向乙烯、丙烯等為基礎(chǔ)的石油化工生產(chǎn)技術(shù)的轉(zhuǎn)變，但伴隨著石油資源的不斷枯竭，煤的資源大量開發(fā)，使得以煤及電石為原料的生產(chǎn)路線將重新獲得新生，過去競 爭能力較弱的電石法生產(chǎn)聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)將重新獲得競爭能力。 能源消費(fèi)是亞洲經(jīng)濟(jì)增長的重要基礎(chǔ)，油價(jià)持續(xù)攀升在亞洲引發(fā)了油氣引進(jìn)渠道競爭及能源多樣化熱潮。 我國是一個(gè)貧油、少氣、相對多煤的國家，石油剩余可開采貯量僅為 24 億噸，石油后備資源嚴(yán)重不足， 20xx 年我國原油凈進(jìn)口近 1 億噸，對境外石油的依賴度達(dá)到 %；與此相反，我國煤炭已探測出的煤貯量為 1 萬億噸，煤年產(chǎn)量為 12—13 億噸。采用高效潔凈煤化工技術(shù)代替石油資源，對于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)與生 29 態(tài)平衡具有重要意義。 本項(xiàng)目的電石裝置采用全密閉大型埃肯爐，從技 術(shù)、消耗、產(chǎn)品質(zhì)量等與國內(nèi)已有引進(jìn)國外技術(shù)的大型電石企業(yè)廠相當(dāng)。符合國家產(chǎn)業(yè)政策及環(huán)保，節(jié)能要求。 本項(xiàng)目依托 周邊 地 區(qū) 焦 炭、石灰石 和本企業(yè) 園區(qū) 電力 資源豐富及 低價(jià)位優(yōu)勢 ，電石生產(chǎn)裝置與石灰生產(chǎn)建設(shè)，電石生產(chǎn) 主 原材料焦炭 及石灰全部 由周邊地區(qū)購入 ，在裝置大型化、自動(dòng)化、集約化、 一體 化 、資源綜合利用化 的基礎(chǔ)上，將體現(xiàn)出高效能、高質(zhì)量、低成本的優(yōu)勢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)成本，產(chǎn)品具有很強(qiáng)的市場競爭力 ，而且本項(xiàng)目主要是為公司 PVC 項(xiàng)目配套，因此本項(xiàng)目的實(shí)施，可提高公司 PVC 產(chǎn)品的競爭力 。 31 3 第三章 建設(shè)規(guī)模 與產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模 生產(chǎn)規(guī)模和裝置規(guī)模確定的原則 按照市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律和產(chǎn)品市場需求預(yù)測分析，科學(xué)確定建設(shè)規(guī)模。 建設(shè)規(guī)模的確定注意體現(xiàn)規(guī)模效益。 從實(shí)際出發(fā)、實(shí)事求是、結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有內(nèi)部與外部條件。 裝置規(guī)模依據(jù)工程建設(shè)總生產(chǎn)規(guī)模、工藝物料平衡、產(chǎn)品及中間產(chǎn)品上下游之間產(chǎn)出與接納關(guān)系而確定。 本項(xiàng)目電石生產(chǎn)規(guī)模為 60 萬噸 /年，本裝置內(nèi)的原料儲(chǔ)運(yùn)、石灰生產(chǎn)、配料站、電石生產(chǎn)、電石冷卻、氣燒石灰窯、電極糊倉庫、均按 60 萬噸 /年 電石 能力來配套。 (1)電石 60 萬噸 /年 選擇密閉電石爐 12 臺，每臺電石爐電容量 25500KVA，單臺產(chǎn)量 50000 噸 /年，共 60 萬噸 /年。 (2)石灰 60 萬噸 /年 按每噸電石消耗石灰 噸計(jì)，年需石灰約 萬噸 ，電石生產(chǎn)日需石灰量約為 1645 噸 。 故選擇 500t/d 氣燒石灰窯 4 臺， 日 石灰生產(chǎn)能力為 20xx 噸，能夠保證電石生產(chǎn)需求。 32 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品方案 的選擇 本 項(xiàng)目利用 附近陜西省 的 焦 炭 、 周邊地區(qū)的 石灰石 和本地 電力等突出資源優(yōu)勢，結(jié)合國內(nèi)電石產(chǎn)品市場缺口量大而且需求呈上升趨勢的狀況 ,并 結(jié)合 當(dāng)?shù)丶?日后 公司聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)的電石需求量，確定電石產(chǎn)量為 60 萬噸 /年 ，并相應(yīng)配套石灰生產(chǎn)裝置 。 電石 產(chǎn)品 主要供 公司聚氯乙烯生產(chǎn) 的原料 ，全部用于內(nèi)部消化，不需市場銷售。 產(chǎn)品品種規(guī)模及商品量表 序 號 裝置名稱 單 位 裝置規(guī)模 產(chǎn) 品 量 備 注 1 電 石 萬 t/a 60 60 全部自用 2 石 灰 萬 t/a 60 全部自用 產(chǎn)品規(guī)格及質(zhì)量 電石 規(guī)格 質(zhì)量 一級品 70% 二級品 30% 粒度 ≤80mm 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 電石質(zhì)量：執(zhí)行 GB1066520xx 標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品方案：優(yōu)級品 50%，一級品 45%，合格品小于 5% 33 電 石 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 項(xiàng) 目 指 標(biāo) 優(yōu) 等 品 一 等 品 合 格 品 發(fā)氣量 20℃ 、 L/kg 300 280 260 乙炔中磷化氫 ,％ (V/V)≤ 乙炔中硫化氫 ,％ (V/V)≤ 粒度（ 580mm） % 85 篩下物（＜ 5mm） % 5 石灰 (中間品 ) 氣燒窯 CaO92% CO2 殘余量 % 石 灰 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 指 標(biāo) 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 指 標(biāo) 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 備 注 CaO ≥92% S ≤% MgO ≤1% P ≤% SiO2 ≤% 生燒 +過燒 ≤6% R2O3 ≤2% 粒度 60150mm 電石爐氣 (中間品 ) 每生產(chǎn)一噸電石約產(chǎn)生 400~450Nm3 的電石爐氣，其主要成份是 CO，大約 75~90%，其余為 CH H O N CO2：熱值10460~11715KJ/Nm3 左右，每小時(shí)爐氣總量為 30000~33750Nm3，經(jīng)干法凈化除塵之后供氣燒石灰窯和炭材干燥窯作為燃料，達(dá)到回收利用的節(jié)能效果。 41 4 第四章 工藝技術(shù)方案 電石生產(chǎn)裝置工藝技術(shù)方案 原料路線的選擇 電石生產(chǎn)所需要的原料，主要是優(yōu)質(zhì)石灰和碳素材料，二者均應(yīng)灰分少，雜質(zhì)含量低。 可供電石生產(chǎn)選擇的碳素材料有焦炭、無煙煤和石油焦。焦炭固定碳高，是生產(chǎn)電石良好的原料，而無煙煤電阻較大對電石生產(chǎn)爐內(nèi)電阻調(diào)節(jié)有利。 內(nèi)蒙 地區(qū)煤炭資源豐富 ，周邊 地區(qū) 焦炭生產(chǎn)廠家較多 ， 價(jià)格相對便宜。 足可以供電石生產(chǎn)用， 所以本裝置炭素材料選用 焦炭 ，可適當(dāng)添加無煙煤用以調(diào)節(jié)爐內(nèi)電阻 。故不考慮以石油焦作為該裝置的碳素材料。 工藝技術(shù)方案的選擇 本工程設(shè)有石灰生產(chǎn)裝置生產(chǎn)石灰。通常，在石灰生產(chǎn)中有氣燒窯和混燒窯兩種，氣燒石灰窯一般以電爐爐氣、煤氣或天然氣做燃料，混燒石灰窯以無煙煤或焦炭做燃料，本工程采用氣燒石灰窯生產(chǎn)石灰，以電石爐爐氣做燃料，此種石灰窯操作機(jī)械化程度高、程序控制、熱效率高 ,生產(chǎn)的石灰質(zhì)量較好，國內(nèi)鋼鐵行業(yè)普遍使用。石灰石合格粒度進(jìn)廠，經(jīng)高溫煅燒生成石灰。因此，在此著重闡述電石生產(chǎn)和 炭材干燥技術(shù)方案選擇。 42 電 石 爐 (1)密閉爐與開放爐 本工程擬建 60 萬噸 /年電石，所以采用 12 臺生產(chǎn)能力為 5 萬噸 /年的電石爐，從電石爐爐型方面考慮有兩種爐可以選擇，其一是開放式電石爐，其二是大型密閉爐。 開放爐投資低，對原料質(zhì)量要求相對不嚴(yán)格，操作步驟相對簡單，便于操作工人熟悉掌握。但是其操作條件差，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，特別是環(huán)境治理難度大，所以在當(dāng)今全世界注重環(huán)境保護(hù)的大氣候下，國內(nèi)外趨向淘汰開放爐，我國目前已明令小電石爐關(guān)閉，開放爐將逐漸淘汰。 密閉爐屬于節(jié)能環(huán)保型電石爐，特別是本工程選 用的改型?？? I 型電石爐，它包括組合式把掛器、空心電極、微機(jī)控制，有效的綜合利用了粉料，降低了生產(chǎn)成本，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工廠的操作環(huán)境；同時(shí)由于電石爐的密閉化，為處理排放尾氣中的粉塵達(dá)到環(huán)保要求，創(chuàng)造了條件。密閉電石爐副產(chǎn)爐氣可做為燃料合理利用，提高企業(yè)效益。 因此，對于大型電石爐，采用密閉爐是明智的選擇。 (2)密閉電石爐技術(shù)國內(nèi)外概況 目前國際電石生產(chǎn)技術(shù)全面領(lǐng)先應(yīng)屬德國。它主要是有密閉爐、陶瓷管干法凈化或泰森洗氣機(jī)濕法凈化，爐氣可做燃料、化工原料、也可去燒氣燒石灰窯。電石爐還采用空心電極和 計(jì)算機(jī)控制，氣燒石灰窯燒成的石灰反應(yīng)活性好，可以降低電爐電耗?？招碾姌O可利用粉料調(diào)節(jié)爐況，因此節(jié)能效果顯著。 43 我國 86 年以來國家計(jì)委曾組織化工部，機(jī)械部引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，為實(shí)行上述這樣密閉爐、空心電級、干法凈化、氣燒窯 、計(jì)算機(jī)控制五大技術(shù) ,并實(shí)踐節(jié)能型電石裝置，因而引進(jìn)挪威的?？辖M合式把持器密閉爐 (含空心電極，計(jì)算機(jī) )，?？系母煞ú即鼉艋到y(tǒng)和西德的雙套筒式氣燒石灰窯，經(jīng)實(shí)踐證明電石及氣燒窯技術(shù)良好。 電爐生產(chǎn)技術(shù)主要參數(shù)比較表 DEC EIken Demag 備 注 產(chǎn)量：噸 /年 45000 45000 45000 質(zhì)量：立升 /公斤 300 300 300 電耗：度 /噸 3440~3430 3250 3250 電極糊耗：公斤 /噸 18 20 10~20 空心電極粉料消耗百分率： ~8% ~15% ~15% 電極直徑：毫米 1150 1250 1200 爐殼直徑：毫米 9330/8216 8500 8800 爐殼高度毫米 4500 4460 ~4800 出爐口數(shù)目 3 3 3 爐料稱量 電子皮帶秤 稱量斗 (重量傳感器 ) 稱量斗 (重量傳感器 ) 粉料輸送 用帶式 輸送機(jī) 空氣氣流輸送 空氣氣流輸送 P ≥6 巴 Q≥580~800m3/h 爐頂布料 旋轉(zhuǎn)皮帶機(jī) 50t/h 環(huán)形給料機(jī) 密封型： 速度 ~環(huán)形給料斗 國內(nèi)：環(huán)斗給料機(jī)、旋機(jī)、旋轉(zhuǎn)皮帶機(jī) 空心電級 三相統(tǒng)一調(diào)配 比 三相統(tǒng)一調(diào)配比 三相統(tǒng)一調(diào)配比 電級把持器 錐形環(huán) 液壓馬達(dá)控制 組合式把持器壓放裝置僅一層，總高下降 液壓波紋管式把持器工作壓力 35bar 試驗(yàn)壓力 90~100bar 16CrMo L135φ200 國內(nèi)：錐形環(huán) 計(jì)算機(jī) YEMPACK II 型一套 (無電極調(diào)節(jié)功能 ) MP260( 計(jì)算機(jī)控制配料和調(diào)節(jié)電級 ) Feig1000 一套 (春中帶有電極控制器以調(diào)節(jié)電極 ) 44 (3)引進(jìn)?？瞎炯夹g(shù)國內(nèi)建設(shè)的狀況 1986 年 12 月 20 日，化工部出資，中國機(jī)械進(jìn)出口公司與挪威Elkem 公司簽訂的 6 套 電石爐以及氣體凈化合作制造合同1987 年 5 月生效。 6 臺 (套 )是：太原電石廠 1 臺 (套 )，甘肅電石廠 2臺 (套 )，西安是石廠 2 臺 (套 )， XX 化工二廠 1 臺 (套 )。引進(jìn)的方法是引進(jìn)工藝技術(shù)和制造技術(shù)。由原大連重型機(jī)器廠合作制造電石爐，由哈爾濱機(jī)械廠合作制造干法凈化成套裝置。分別向建設(shè)單 位提供成套設(shè)備。與此同時(shí)下花園電石廠直接與挪威?？瞎竞炗喠艘M(jìn)技術(shù)和關(guān)鍵零部件的合同。 在引進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，化工部和機(jī)械部組織了電石爐和凈化的國產(chǎn)化?；げ拷M織了氣燒窯國產(chǎn)化。 青海電化廠、巨州化工廠各采用國產(chǎn)化 45000 噸 /年電石及凈化技術(shù) 1 臺 (套 )，并采用 1 臺氣燒石灰窯。 90 年末下花園電石廠試車，電石爐運(yùn)行比較順利，但凈化系統(tǒng)先后出現(xiàn)爐氣上升管 (水冷夾套 )、蝶閥燒壞、空氣冷卻器超溫、燒損布袋等現(xiàn)象。在凈化調(diào)試中，氣燒窯經(jīng)過先后三次開車運(yùn)行實(shí)踐。從下花園電石廠看，電石爐及氣燒窯性能良好，操作方便，產(chǎn)量可達(dá) 45000 噸 /年，氣燒窯運(yùn)行可靠。 93 年 7 月之后，在巨化電石廠電石爐開車中，一直連續(xù)運(yùn)行至今。運(yùn)行實(shí)距亦證明：電石爐性能良好產(chǎn)量可達(dá) 45000~50000 噸