【正文】 工段的主塔均為穿流式篩板塔。刮炭操作每隔四小時一次，液動操作，單臺能力為10000噸/年。這些工廠的乙炔總產(chǎn)量占獨聯(lián)體國家乙炔總產(chǎn)量的60%，至今仍在運行。經(jīng)強化后生產(chǎn)能力達40000噸/年。在此過程中（60年代）從德國BASF公司和比利時SBA公司各引進一座乙炔工廠，每座乙炔工廠均為17500噸/年的生產(chǎn)能力。烏克蘭部分氧化制乙炔技術(shù)由烏克蘭國家化學工程研究設計院提供，該院為前蘇聯(lián)氮素合成研究設計院北屯列斯克分院，有雄厚的技術(shù)勢力。（2）國內(nèi)、外工藝技術(shù)概況目前，可用于本裝置的部分氧化制乙炔技術(shù)來源有兩個：一個是以四川維尼綸廠引進的德國BASF技術(shù)為基礎的部分氧化法技術(shù)或德國本土的BASF部分氧化技術(shù)，另一個是烏克蘭的部分氧化法技術(shù)。副產(chǎn)的尾氣富含CO和H2，可用作合成甲醇或合成氨的原料，也可用作提取CO或H2的原料。在提濃單元，裂解氣在加壓、常溫條件下用N—甲基吡咯烷酮（NMP）作吸收劑將乙炔提純，獲得純度約99%（體積）的粗乙炔。天然氣部分氧化法生產(chǎn)乙炔的工藝過程可大體分為兩個主要部分，即部分氧化和提濃。烴類在高溫電場下的等離子流中裂解，再經(jīng)除塵、冷卻、堿洗、油洗、甲醇/NMP洗滌回收乙炔。目前，以天然氣為原料生產(chǎn)乙炔的方法主要有等離子法和部分氧化法兩種，以部分氧化法最為成熟、可靠，在世界上建廠也最多。天然氣為原料生產(chǎn)乙炔工藝技術(shù)先進，操作安全，節(jié)能效果好，所產(chǎn)生的廢物便于處理。此工藝技術(shù)成熟、安全可靠，對電石粒度要求不嚴格，反應熱易撤走，易于管理和操作。（2） 主要設備表序號設備名稱材料數(shù)量備注1燃燒爐空氣鼓風機CS2圖號 DWG. NO. 裝置名稱SUBPROJECT 項目名稱PROJECT 設計階段 STAGE 專業(yè) SPECIAL 引進2返料鼓風機CS4引進3工藝氣體鼓風機CS2引進4產(chǎn)品分配器CS2引進5燃燒爐HRS/CCS2引進6返料注射器SS4引進7粉碎機SS/CS2引進8流化床反應器Inc/SS2引進9成品冷卻器CS2引進10出料旋轉(zhuǎn)閥CI/CS2引進11細粉進料旋轉(zhuǎn)閥CI/CS4引進12出料螺旋輸送器SS2引進13振動篩SS/CS2引進14定量包裝稱CS4引進15斗式提升機SS/CS2　16旋風分離器SS/CS2　1748%KOH液泵SS2+2　18洗液循環(huán)泵SS2+2　19洗液輸送泵SS2+2　20洗液泵SS2　21尾氣洗滌塔SS2　25洗液貯槽　　　22洗液貯槽CS2　23振動輸送器SS/CS4引進　24皮帶輸送機CS2　25料倉CS2　 天然氣制乙炔裝置（1）原料路線確定的原則和依據(jù)乙炔可用電石和烴類作原料，而烴類又以天然氣更為普遍。該設備具有投資省、操作方便、節(jié)約能源等優(yōu)點，是生產(chǎn)碳酸鉀的關鍵設備之一。由于本裝置采用的是國外的先進工藝技術(shù)，工藝流程短，不單獨設立控制室，將和其它裝置合用。（2）消耗定額，見表421表421 碳酸鉀消耗定額（以每噸100%碳酸鉀計）序號名稱及技術(shù)規(guī)格單位數(shù)量備注1二氧化碳（CO2：100％）Nm32天然氣Nm33氫氧化鉀（100％KOH計）噸4循環(huán)水 △t=10℃m385儀表空氣 Nm3206裝置空氣 Nm397動力電 380VkWh1008純水噸（1） 本裝置采用生產(chǎn)控制水平較高的DCS（集散控制系統(tǒng)）系統(tǒng)及與其相應配套儀表，在控制室內(nèi)通過DCS系統(tǒng)和其他自動化設備對整個裝置實現(xiàn)集中監(jiān)視和集中控制。 流化床反應器的不凝氣和水蒸汽，經(jīng)旋風分離器，大部份碳酸鉀粉末分離返回流化床反應器內(nèi)，氣體經(jīng)洗滌塔洗滌后放空。 工藝流程及消耗定額（1）工藝流程簡述自氫氧化鉀裝置來的48%KOH經(jīng)加料泵進入流化床反應器的噴嘴，KOH液被霧化；自合成氨裝置來的CO2與天然氣燃燒爐燃燒后生成的高溫CO2混合使氣體被加熱，然后進入流化床反應器底部，使霧化的KOH被碳化，同時排出尾氣將水分帶走而得到K2CO3顆粒。因此本項目將采用先進的流化床工藝技術(shù)。該工藝的特點是：工藝先進、流程短、操作控制簡單、節(jié)能、設備少、投資少、占地少。（3） 流化床法流化床法是將采用先進的離子膜電解制得高純的32%氫氧化鉀先經(jīng)蒸發(fā)濃縮到48%KOH，然后送入流化床反應器內(nèi)將碳化、蒸發(fā)、結(jié)晶、煅燒等工序一步完成，得到高純的碳酸鉀成品。該工藝的特點是：原料易得，但工藝流程長、設備較復雜、能耗較高，投資大，占地多。該工藝的特點是：原料易得、工藝流程較短、設備簡單；但能耗高、成本高、產(chǎn)生大量氯化銨廢液。 （1）離子交換法離子交換法是將氯化鉀溶液逆流通過陽離子交換柱使RNa樹脂變成鉀型RK除氯；用碳酸氫銨順流過樹脂交換柱使RK變成RNH3制得KHCO3和NH3HCO3混合溶液；再將氯化鉀溶液送入離子交換柱中，使銨型樹脂再生為鉀，循環(huán)使用，所得氯化銨溶液，可作為肥料。其主要規(guī)格如下：電解槽型式ACILYZERML32NCH每槽單元數(shù)98設計電流密度 kA/m2膜有效面積 m2陽極材料鈦/活性涂層陰極材料鎳/活性涂層整流器設計參數(shù) kA / 370 V石墨合成爐是提供VCM裝置所需氯化氫原料的關鍵設備，VCM裝置和離子膜燒堿裝置自用鹽酸所需的氯化氫的總量約為225噸/天，結(jié)合國內(nèi)目前已有成熟的正壓合成爐生產(chǎn)能力，選用單臺生產(chǎn)能力大于80噸/天的正壓二合一石墨合成爐3+1套。表417 氯化氫合成及高純鹽酸工序消耗定額序號名稱及技術(shù)規(guī)格單位數(shù)量氯化氫（以每噸100%氯化氫計）1氯氣Cl2=100%kg9802氫氣H2=100%kg303循環(huán)水 △t=10℃m344軟水（回收熱量副產(chǎn)蒸汽用）m3高純鹽酸（以每噸31%HCl計）1氯氣Cl2=100%kg3052氫氣H2=100%kg3純水 電阻率≥1105Wcmm34循環(huán)水 △t=10℃m3405動力電 380VkWh10(1)主要設備的選型離子膜電解槽是離子膜技術(shù)的關鍵設備。表415 片堿消耗定額 （以每噸100%KOH計）序號名稱及技術(shù)規(guī)格單位數(shù)量備注148% KOHkg20802燃料熱值kJ1063熔鹽（一次填充）kg4動力電（380V）kWh555食糖kg6循環(huán)水 △t=10℃m3357氮氣Nm328儀表空氣Nm38d. 液氯液氯工序消耗定額詳見下表416。表413 32%KOH消耗定額（以1噸100%KOH計）序號名稱及技術(shù)規(guī)格單位數(shù)量備注1原鹽（KCl %）kg13902碳酸鉀（K2CO3≥98%）kg83高純鹽酸(31%HCl, 折100%HCl)kg464氯化鋇 （≥98%）kg75亞硫酸鉀 K2SO3≥95%kg6純水 電阻率≥1105Wcmm37離子交換樹脂 l8過濾助劑（α纖維素）kg9凝聚劑（TXY）kg10鉀堿(KOH以100%計)kg4011低壓蒸汽 （G）t12循環(huán)水 △t=10℃m39613生產(chǎn)上水 25℃m3314硫酸98%kg15動力電 380VkWh15016直流電耗 DCKWh158017離子膜m218儀表空氣 Nm32719工藝空氣 Nm3/h400間斷20氮氣 Nm3/h400開停車21冷凍水+10℃ △t=3℃m31222鉀堿(KOH以100%計)Kg/次2800開或停車一次b. 蒸發(fā)（KOH溶液從32%濃縮到48%）蒸發(fā)消耗定額詳見下表414。生成的氯化氫氣體經(jīng)氯化氫冷卻水槽和氯化氫冷卻器冷卻后通過氯化氫分配臺部分送VCM裝置作原料，部分送高純鹽酸吸收系統(tǒng)。液氯分離器頂部出來的不凝氣，經(jīng)分配臺送往廢氣處理或HCl合成及高純鹽酸工序。開車時濃度較低的氫氣經(jīng)氫氣分配臺的放空管道和氫氣阻火器排入大氣。(6)氫氣處理單元由電解工序來的濕氫氣，溫度約85℃，進入氫氣洗滌塔下部，與塔內(nèi)噴淋冷卻水直接進行冷卻和洗滌，氫氣中所含堿霧及蒸汽冷凝水被冷卻水帶走，氫氣溫度降至45℃。(5)廢氣處理工序裝置開停車及事故狀態(tài)時的氯氣先在吸收塔內(nèi)用循環(huán)槽來的吸收堿液進行吸收，吸收反應后的尾氣再進入尾氣塔進一步用堿液吸收，使排出尾氣達標后經(jīng)風機在25m高處排至大氣。干燥過程中產(chǎn)生的稀硫酸經(jīng)過濃縮裝置提濃后循環(huán)使用。降膜濃縮器中產(chǎn)生的二次蒸汽作為降膜預濃縮器，故系統(tǒng)中不需外加蒸汽，熱利用率高。熔融堿經(jīng)片堿機冷卻制片后，包裝出售。蒸發(fā)單元采用蒸汽做II效蒸發(fā)器熱源，II效蒸發(fā)器中產(chǎn)生的二次蒸汽又作為I效蒸發(fā)器的熱源。脫氯分離出的氯氣經(jīng)脫氯冷凝器冷卻、分離水分后由真空泵送氯氣總管。電解產(chǎn)生的淡鹽水進入脫氯塔，在真空下溶解在淡鹽水中的游離氯被脫出，脫氯后的淡鹽水含游離氯約30mg/l經(jīng)加入堿調(diào)節(jié)PH后加入K2SO3溶液進一步除去游離氯。一部份堿液通過加入純水來控制堿液濃度后循環(huán)回到電解槽；另一部份則送蒸發(fā)片堿工序。在電解陰極室，水被分解產(chǎn)生氫氣，反應式如下：H2O ＋ e → OH ＋ 1/2 H2↑OH與由陽極室遷移來的K+結(jié)合生成32%堿溶液。二次精鹽水在電解槽的陽極室進行電解被分解產(chǎn)生氯氣。一次鹽水工序來的過濾精鹽水進入離子交換樹脂塔進一步將鹽水中微量Ca2+、Mg2+等多價陽離子除去，使其含量小于規(guī)定值。從澄清桶底部排出的沉淀物BaSOCaCO3和Mg（OH）2送至鹽泥壓濾機壓濾，回收的鹽水用作化鹽用，濾餅用汽車送出界區(qū)。粗鹽水經(jīng)粗鹽水溜槽進入精制反應槽與定量加入的BaClK2CO3和KOH反應，然后進入凝聚反應槽與凝聚劑反應后進入澄清桶澄清。引進設備范圍見下表412。對于蒸發(fā)固堿技術(shù)，瑞士BETERAMS公司仍處于領先地位，本項目暫按引進瑞士BETERAMS公司的技術(shù)和部分設備考慮。采用哪家技術(shù)，需經(jīng)過技術(shù)交流、現(xiàn)場考察和合同談判，綜合比較后確定。氯化氫吸收單元同時還作為下游裝置緊急停車后事故氯化氫氣體的處理設施。(3)分體工藝具有操作容易、設備維修簡單、產(chǎn)品質(zhì)量控制容易等優(yōu)點，但工藝流程較長。(1)三合一工藝具有工藝流程短，操作簡單等優(yōu)點，但設備維修量較大。合成爐形式有普通的冷卻水冷卻、熱量回收副產(chǎn)熱水和熱量回收副產(chǎn)蒸汽三種形式。為此本項目采用中國成達工程公司設計的填料塔洗滌冷卻的技術(shù)。需經(jīng)過洗滌和冷卻，使其中所帶的堿霧被洗滌掉，同時氣體溫度也得到降低，所含的飽和水蒸汽被冷凝下來，使氫氣得到凈化。本項目擬采用填料塔+泡罩塔技術(shù)。(2)設備臺數(shù)少，整個系統(tǒng)只有1臺填料干燥塔、1臺泡罩干燥塔、1臺循環(huán)泵、1臺板式換熱器，與要達到相同效果的三臺或四臺填料塔相比，少7~9臺設備。由于填料塔+泡沫塔流程，含水量高（在200ppm以上），目前只有小規(guī)模裝置還有使用；而三臺或四臺填料塔流程，設備多、占地大，投資高。故本項目采用降膜法生產(chǎn)片裝固堿。氫氧化鉀固堿的加工有桶堿和片堿兩種方法。在七十年代以降膜法生產(chǎn)固堿的技術(shù)被開發(fā)以來，已廣泛用于固堿的生產(chǎn)。但是由于其操作強度大、生產(chǎn)條件惡劣、環(huán)境條件差、不安全、間斷生產(chǎn)、能耗高等缺點，在國外已被淘汰。固堿生產(chǎn)有大鍋法和降膜法兩種工藝。然后加亞硫酸鉀進行化學脫氯以除凈游離氯。真空脫氯分蒸氣噴射、氯水噴射和真空泵三種，從節(jié)能和運行穩(wěn)定出發(fā)本項目采用能耗較低、操作穩(wěn)定的真空泵作為真空源。(3)淡鹽水脫氯離子膜電解槽排出的淡鹽水含有游離氯，腐蝕性高，必須脫除游離氯后才能送回一次鹽水工序進行重飽和。對大中型項目，宜采用三塔流程。(2)二次鹽水精制離子膜電解對鹽水的質(zhì)量要求高，從一次鹽水工序來的過濾精鹽水還需經(jīng)過離子交換，進一步降低Ca、Mg離子。復極式電解槽和單極式電解槽主要特點比較下表411：表411復極槽和單槽的特點比較表項目槽型復極式單極式通電情況小電流、高電壓大電流、低電壓槽間電流分布均勻欠均勻匯流銅排電槽之間用量較少較多電解槽容量便于加大容量不易電槽占地面積同樣規(guī)模較小較大電槽組裝、折卸較簡單較復雜整流效率較高較低電流泄漏較大（可加措施）較小膜利用率較高較低陰、陽極材料均好均好投資較低較高從當前世界離子膜電解技術(shù)發(fā)展來看，采用自然循環(huán)復極式電槽，高電流密度，大型化是其方向。離子膜法是目前世