过该结构筛板可大大提高乙炔发生器的工作效率，提高电石利用率；为了使电石能够均匀的分布在筛板上，在发生器的上筛板设伞状分配锥，增加电石与水接触的表面积，以提高发生器的工作效率。电石与水接触水解后产生乙炔气，经副发生器上的高效水洗冷却塔洗涤后，进入正水封，并排出电石渣，电石渣由发生器排出入渣浆搅拌池，由泥浆栗抽到板框式压滤机挤压，使渣、水分离，分离后的水流回回水池中作为生产用水；反应生成的乙炔气经洗涤冷却后进入清净塔脱除乙炔气中的磷化氢、硫化氢和砷化氢，出清净塔的乙炔气中磷化氢含量低于0.lppm、硫化氢含量低于0.lppm和砷化氢含量低于0.lppm，脱除磷化氢、硫化氢和砷化氢和乙炔气进入碱中和塔除去乙炔气中的酸雾，脱除酸雾后的乙炔气经增压和冷凝后脱除乙炔气中的水分，脱水后的乙炔气中水的含量低于80ppm，送入乙炔加氢反应工序。
[0054](4)乙炔加氢反应
[0055]步骤⑵所得氢气与步骤(3)制得的乙炔以体积比3?10:1混合进入乙炔加氢反应工序的浆态床反应器，在催化剂的作用下进行乙炔选择性加氢反应，生成乙烯等产物；
[0056]乙炔加氢反应工序采用带有夹套、气体分布器、指形管换热器、冷凝器和气液分离器的浆态床作为反应器，催化剂采用20?100 μπι的钯为主活性组分、银和钌为助剂、三氧化二铝为载体的催化剂，反应压力为0.2?1.5MPa，反应温度为140?220°C ;反应过程中通过控制夹套内导热油的循环流量和浆态床内指形管的冷却介质的流量，使反应的温度控制在140?220°C，浆态床上部的冷凝器，将蒸发的液相溶剂冷凝，冷凝的液相溶剂回流到浆态床内，浆态床反应器的顶部的气液分离器将反应产物中夹带的99%的液相溶剂与反应产物分离，落回浆态床内，反应产物从反应器顶部气体出口出浆态床反应器，进入深冷分离工序。
[0057](5)深冷分离
[0058]将乙炔加氢的产物压缩至3.4?3.9MPa，然后气相逐级冷却和闪蒸，最后冷却至-163?-169°C，在氢气罐中分理出氢气，各闪蒸罐的液相进去脱乙烧塔，脱乙烧塔气相产品进入乙烯精馏塔得到乙烯产品，液相产品进入脱丙烷塔，脱丙烷塔气相产品进入丙烯精馏塔得到丙烯产品，液相产品进入脱丁烷塔，脱丁烷塔气相产品进入反丁烯精馏塔，塔顶得到反丁烯产品，液相产品为和混合的C5等产品。
[0059](6)电石渣碳化
[0060]将步骤(3)产生的电石渣经洗涤、粗筛、除去机械杂质后过滤、干燥筛分至125 μπι以下之后在1050°C煅烧，煅烧过的电石渣冷却后加入水，水与氧化钙的质量比为20?40:1，得到氢氧化钙浆液，之后在氢氧化钙溶液中通入步骤(2)产生的0)2进行碳化得到碳酸钙溶液，碳酸钙溶液经十二烷基磺酸钠表面改性、脱水、干燥后得到粒径为50?lOOnm的纳米碳酸钙。
[0061]经计算，采用实施例1所述系统制备乙稀，其电耗从原有的3100kwh/t电石降低至2700kwh/t电石，生产成本降低至175元/t电石，富含C0烟气量增加约200Nm3/t电石，总烟气量约600Nm3/t。
[0062]实施例3
[0063]本实施例采用与实施例2相同的工艺制备乙烯，区别在于，所述电石冶炼尾气在进行C0变换反应之前，可先将其热量回收用于乙炔加氢反应器的升温。具体的是在乙炔加氢反应中设一气液换热单元，将电石冶炼尾气与乙炔加氢反应器夹套中的导热油在气液换热单元中进行换热，换热后的导热油升温至140-220°C，从而充分利用电石冶炼尾气中的热量。
[0064]虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
【主权项】
1.一种氧/煤喷吹制备电石及乙烯的系统，其特征在于，包括依次连接的电石制备单元、乙炔发生单元、乙炔加氢反应单元、深冷分离单元； 所述系统还包括C0变换脱碳制氢单元，其进气口与电石制备单元的电石冶炼尾气出口管道连接，其氢气出气口与乙炔加氢反应单元管道连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电石制备单元为电弧电石炉，包括炉体、炉盖、进料口和电石炉气出口，其中，所述炉体的顶壁和/或侧壁嵌入多支可上下调节高度的氧/煤喷吹枪，所述氧/煤喷吹枪包括煤粉喷管和沿所述煤粉喷管的周向分布的多个氧气喷管，所述氧/煤喷吹枪内还布置蛇形冷却水管。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述C0变换脱碳制氢单元包括电石冶炼尾气净化装置、C0变换装置、脱碳装置； 其中，所述电石冶炼尾气净化装置包括顺序连接的吸附过滤器、氧化铁脱硫槽、离心式压缩机、升温炉、预铁钼加氢反应器、一级铁钼加氢反应器、一级氧化锌脱硫槽、镍钴钼加氢反应器和二级氧化锌脱硫槽； 所述脱碳装置包括脱碳塔和再生塔，所述二级氧化锌脱硫槽通过管道连接所述脱碳塔的底部，所述脱碳塔顶部设置有醇胺溶液进口，脱碳塔底部设置有醇胺溶液出口，所述醇胺溶液出口通过管路连接再生塔，再生塔的醇胺溶液出口与脱碳塔的醇胺溶液进口相连，再生塔顶部设置的0)2出口连接所述电石渣碳化单元。4.根据权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，所述乙炔发生单元包括乙炔发生器、清净塔、碱中和塔以及冷凝干燥装置；其中，乙炔发生器底部设置有出气口，其通过管路顺次连接有清净塔、碱中和塔、冷凝干燥装置，所述冷凝干燥装置的乙炔气体出口通过管路连接乙稀制备单元。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述乙炔发生器内设有双层筛板，上层筛板的板条的间距为300mm，下层筛板的板条的间距为80mm。6.根据权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，所述乙炔加氢反应单元为浆态床反应器；所述浆态床反应器设置有乙炔进口、氢气进口、气体产物出口 ；其中，浆态床反应器的乙炔进口与乙炔发生单元相连，浆态床反应器的氢气进口与氢气合并管道相连，浆态床反应器的气体产物出口与深冷分离单元相连；其中，所述浆态床反应器为有夹套的反应器，反应器内的顶部设有气液分离器、反应器底部设有气体分布器、指形管换热器位于气体分布器上方，冷凝器介于气液分离器和指形管换热器之间。7.根据权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，所述深冷分离单元包括依次连接的闪蒸装置、脱乙烷塔、乙烯精馏塔、脱丙烷塔、丙烯精馏塔、脱丁烷塔、反丁烯精馏塔。8.根据权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，其特征在于，所述系统还包括电石渣碳化单元，其分别与乙炔发生单元的电石渣出口及CO变换脱碳制氢单元的C02出口连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种氧/煤喷吹制备电石及乙烯的系统。所述系统包括依次连接的电石制备单元、乙炔发生单元、乙炔加氢反应单元、深冷分离单元；所述系统还包括CO变换脱碳制氢单元，其进气口与电石制备单元的电石冶炼尾气出口管道连接，其氢气出气口与乙炔加氢反应单元管道连接。采用本实用新型所述的系统，在电石冶炼过程中可喷吹氧气和煤粉，并通过控制其喷量比例实现不完全燃烧，由此产生大量的热量辐射到弧光难以达到的位置，使炉内热量分布更加均匀，显著降低电石炉电耗及缩短电石生产周期；喷入的煤粉还可替代部分焦炭，且不完全燃烧产生的CO经变换反应制得氢气作为加氢反应的氢源，不仅有助于减少环境污染，而且可以大大提高经济效益。
【IPC分类】C07C11/04, C01B31/32, C07C5/09
【公开号】CN204981160
【申请号】CN201520531916
【发明人】史雪君, 余海鹏, 车中山, 邓君, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月21日