合成乙烯的系统和方法与流程

本发明属于化工技术领域，具体而言，本发明涉及合成乙烯的系统和方法。

背景技术：

在用电石制乙炔加氢合成乙烯的过程中，电石制乙炔的过程中会产生大量的碱性的主要成分为氢氧化钙的电石渣浆，其含水量在90％以上；同时在采用浓硫酸法对产生的乙炔进行清净除杂的过程中会产生大量的浓度约为80％左右的废硫酸；另外，在乙炔催化加氢制乙烯的合成过程中会产生大量的绿油副产物。因此，电石制乙炔加氢合成乙烯的生产过程中会产生大量的浓电石渣、废硫酸及绿油等副产物。如何将生产中所产的废物进行有效处理，对乙炔加氢合成乙烯的生产过程非常重要，若能将这些副产物再利用，将在环保和节能减排的方面具有非常重要的意义。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种合成乙烯的系统和方法，采用该系统可以将电石制乙炔加氢合成乙烯所产的电石渣、废硫酸和绿油等液、固态废物进行清洁高效处理，并能实现高值化利用，达到资源充分利用。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种合成乙烯的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括：

电石发生器，所述电石发生器具有电石入口、水入口、电石渣浆出口和粗乙炔气出口；

乙炔清洗装置，所述乙炔清洗装置具有粗乙炔气入口、浓硫酸入口、高纯乙炔气出口和废硫酸出口，所述粗乙炔气入口与所述粗乙炔气出口相连；

乙烯合成装置，所述乙烯合成装置具有高纯乙炔气入口、氢气入口、乙烯出口和浆料出口，所述高纯乙炔气入口与所述高纯乙炔气出口相连；

溶剂蒸发装置，所述溶剂蒸发装置具有浆料入口、溶剂出口和绿油出口，所述浆料入口与所述浆料出口相连，所述溶剂出口与所述乙烯合成装置相连；

燃烧装置，所述燃烧装置具有绿油入口、空气入口和高温富氧烟气出口，所述绿油入口与所述绿油出口相连；

电石渣浆脱水装置，所述电石渣浆脱水装置具有电石渣浆入口、电石渣出口和水出口，所述电石渣浆入口与所述电石渣浆出口相连，所述水出口与所述水入口相连；

中和装置，所述中和装置具有电石渣入口、废硫酸入口和石膏液出口，所述电石渣入口与所述电石渣出口相连，所述废硫酸入口与所述废硫酸出口相连；

石膏液脱水装置，所述石膏液脱水装置具有石膏液入口、高温富氧烟气入口、石膏粉出口和低温烟气出口，所述石膏液入口与所述石膏液出口相连，所述高温富氧烟气入口与所述高温富氧烟气出口相连。

根据本发明实施例的合成乙烯的系统通过采用浓硫酸对电石发生器中产生的粗乙炔气进行清洗，分离得到高纯乙炔气和废硫酸，然后将清洗后得到的废硫酸与电石发生器中产生的电石渣浆接触进行中和反应，得到石膏液，同时将高纯乙炔气与氢气供给至乙烯合成装置中进行反应，得到乙烯和浆料，并对所得浆料进行蒸发处理，分离得到溶剂和绿油，溶剂返回乙烯合成装置中继续使用，而绿油可以作为燃料进行燃烧产生高温富氧烟气，该高温富氧烟气可以与石膏液进行换热，从而得到附加值高的石膏粉。由此，采用该系统通过将电石渣与废硫酸这两个碱性或酸性均较强的副产品废物进行中和，生成中性的石膏粉，不但使物料性质变得温和，利于后续处理甚至是运输存储，同时，生成附加值较高的石膏粉，使物料可以再利用；其次，将产生的绿油中所含乙炔等废有机物质作为燃料使用，为石膏液的脱水干燥提供了热量，即避免了利用其他能源进行干燥，并实现了绿油等有机物的资源化在利用，实现了节能减排。

另外，根据本发明上述实施例的合成乙烯的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述电石渣浆脱水装置为压滤装置。

在本发明的一些实施例中，所述电石渣浆脱水装置包括依次相连的压滤机和流化床干燥器。

在本发明的一些实施例中，所述石膏液脱水装置包括彼此相连的流化床干燥器、提升管和分离器。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述的合成乙烯的系统合成乙烯的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

(1)将电石和水供给至所述电石发生器中进行反应，以便得到电石渣浆和粗乙炔气；

(2)将所述粗乙炔气供给至所述乙炔清洗装置中与浓硫酸接触，以便得到高纯乙炔气和废硫酸；

(3)将所述高纯乙炔气和氢气供给至所述乙烯合成装置中进行反应，以便得到乙烯和浆料；

(4)将所述浆料供给至所述溶剂蒸发装置中进行蒸发处理，以便得到溶剂和绿油，并将所述溶剂返回至步骤(3)中的所述乙烯合成装置中；

(5)将所述绿油供给至燃烧装置中与空气混合燃烧，以便得到高温富氧烟气；

(6)将所述电石渣浆供给至所述电石渣浆脱水装置中进行脱水处理，以便得到电石渣和水，并将所述水返回至步骤(1)中的所述电石发生器；

(7)将所述电石渣和所述废硫酸供给至所述中和装置中进行中和处理，以便得到石膏液；

(8)将所述石膏液和所述高温富氧烟气供给至所述石膏液脱水装置中进行换热，以便得到石膏粉和低温烟气。

根据本发明实施例的合成乙烯的方法通过采用浓硫酸对电石发生器中产生的粗乙炔气进行清洗，分离得到高纯乙炔气和废硫酸，然后将清洗后得到的废硫酸与电石发生器中产生的电石渣浆接触进行中和反应，得到石膏液，同时将高纯乙炔气与氢气供给至乙烯合成装置中进行反应，得到乙烯和浆料，并对所得浆料进行蒸发处理，分离得到溶剂和绿油，溶剂返回乙烯合成装置中继续使用，而绿油可以作为燃料进行燃烧产生高温富氧烟气，该高温富氧烟气可以与石膏液进行换热，从而得到附加值高的石膏粉。由此，采用该方法通过将电石渣与废硫酸这两个碱性或酸性均较强的副产品废物进行中和，生成中性的石膏粉，不但使物料性质变得温和，利于后续处理甚至是运输存储，同时，生成附加值较高的石膏粉，使物料可以再利用；其次，将产生的绿油中所含乙炔等废有机物质作为燃料使用，为石膏液的脱水干燥提供了热量，即避免了利用其他能源进行干燥，并实现了绿油等有机物的资源化在利用，实现了节能减排。

另外，根据本发明上述实施例的合成乙烯的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(5)中，所述脱水处理为压滤处理。

在本发明的一些实施例中，在步骤(5)中，所述脱水处理包括压滤处理和干燥处理。

在本发明的一些实施例中，在步骤(8)中，所述换热处理包括干燥处理、干燥提升处理和分离处理。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的合成乙烯的系统结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的合成乙烯的方法流程示意图；

图3是根据本发明再一个实施例的合成乙烯的系统结构示意图；

图4是根据本发明又一个实施例的合成乙烯的系统结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种合成乙烯的系统。根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：电石发生器100、乙炔清洗装置200、乙烯合成装置300、溶剂蒸发装置400、燃烧装置500、电石渣浆脱水装置600、中和装置700和石膏液脱水装置800。

根据本发明的实施例，电石发生器100具有电石入口101、水入口102、电石渣浆出口103和粗乙炔气出口104，且适于将电石与水进行接触发生反应生成粗乙炔气和电石渣浆。需要说明的是，电石发生器可以为现有技术中能将电石和水转化为乙炔的任何装置。

根据本发明的一个实施例，电石和水的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，电石和水可以按照质量比为1：(7～12)进行接触，优选1:10。发明人发现，若二者混合比例过高，则所得渣浆过浓，不利于排渣，而若二者混合比例过低，则消耗过量的水，造成水资源的浪费。

根据本发明的实施例，乙炔清洗装置200具有粗乙炔气入口201、浓硫酸入口202、高纯乙炔气出口203和废硫酸出口204，粗乙炔气入口201与粗乙炔气出口104相连，且适于采用浓硫酸对电石发生器中得到的乙炔气进行清洗，从而可以得到高纯乙炔气和废硫酸。具体的，采用浓硫酸对乙炔气进行清洗，由于浓硫酸具有强氧化性，可以使乙炔气中的硫化物、砷化物和磷化物等物质被氧化成硫酸、砷酸和磷酸，而这些物质可溶于硫酸中，从而将乙炔气中的杂质除去，进而得到高纯乙炔气。

根据本发明的一个实施例，乙炔清洗装置可以为现有技术中能够进行清洗的任何设备，例如可以为洗涤塔，粗乙炔气从洗涤塔底部供给至塔内，而浓硫酸从洗涤塔顶部供给至塔内，使得浓硫酸与粗乙炔气逆向接触，从而得到废硫酸和高纯乙炔气。

根据本发明的实施例，乙烯合成装置300具有高纯乙炔气入口301、氢气入口302、乙烯出口303和浆料出口304，高纯乙炔气入口301与高纯乙炔气出口203相连，且适于将高纯乙炔气与乙烯接触反应，得到乙烯和浆料。具体的，在高纯乙炔气和氢气反应生产主产品乙烯的同时，会产生一定量的副产品绿油，这些绿油会影响反应的进行。

根据本发明的一个实施例，乙烯合成装置可以为现有技术中能将乙炔和氢气转化为乙烯的任何设备，例如可以为浆态床反应器。具体的，反应器内部具有浆料层，浆料层中布置有Pd催化剂，高纯乙炔气入口和氢气入口布置在浆态反应器的底部，同时供给溶剂(NMP或四氢呋喃等)，并且在反应器内部靠近高纯乙炔气入口和氢气入口的位置布置有气体分布器，乙炔和氢气经气体分布器均匀分布后进入浆料层内，并与浆料层的催化剂充分接触，在催化剂的作用下发生反应而生成乙烯。

根据本发明的再一个实施例，氢气和高纯乙炔气的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，氢气和高纯乙炔气的体积比可以为4：(0.5～1.5)，优选4：1。发明人发现，若二者混合比例过高，则浪费较多氢气，而若混合比例过低，乙炔容易发生聚合反应且易出现爆炸事故。

根据本发明的实施例，溶剂蒸发装置400具有浆料入口401、溶剂出口402和绿油出口403，浆料入口401与浆料出口304相连，溶剂出口402与乙烯合成装置300相连，且适于将含有绿油的浆料进行蒸发处理，以便实现绿油和溶剂的分离，并将溶剂返回乙炔合成装置300中继续使用。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对蒸发处理过程的温度和压力条件进行选择。

根据本发明的实施例，燃烧装置500具有绿油入口501、空气入口502和高温富氧烟气出口503，绿油入口501与绿油出口403相连，且适于将绿油和空气进行混合燃烧，得到高温富氧烟气。具体的，将产生的绿油中含乙炔等废有机物质作为燃料使用，从而实现了绿油等有机物的资源化再利用。

根据本发明的一个实施例，燃烧装置500可以为现有技术中任何能够进行燃烧的设备。

根据本发明的实施例，电石渣浆脱水装置600具有电石渣浆入口601、电石渣出口602和水出口603，电石渣浆入口601与电石渣浆出口103相连，水出口603与水入口102相连，且适于将电石发生器中得到的电石渣浆进行脱水处理，得到电石渣和水，脱水得到的水可以供给至电石发生器中参与反应。具体的，脱水得到的电石渣含水率不高于70wt％。

根据本发明的一个实施例，电石渣浆脱水装置可以为压滤装置，即将电石发生器中得到的电石渣浆进行压滤处理，从而可以分离得到电石渣和水。

根据本发明的再一个实施例，电石渣浆脱水装置也可以包括依次相连的压滤机和流化床干燥器，其中，压滤机优选板框压滤机，即将电石发生器中得到的电石渣浆供给至压滤机中进行压滤处理，然后再供给至流化床干燥器中进行干燥处理，从而得到电石渣，其中，流化床干燥器中的干燥介质可以来自本系统例如燃烧装置中产生的高温富氧烟气，并且电石渣浆中含有的乙炔等有机物也可以参与燃烧供热。

根据本发明的实施例，中和装置700具有电石渣入口701、废硫酸入口702和石膏液出口703，所述电石渣入口701与所述电石渣出口602相连，所述废硫酸入口702与所述废硫酸出口204相连，且适于将电石渣浆脱水装置中得到电石渣与乙炔清洗装置中得到的废硫酸混合进行中反应得到石膏液。由此，通过将电石渣与废硫酸这两个碱性或酸性均较强的副产品废物进行中和，生成中性的石膏粉，不仅使物料性质变得温和，而且利于后续处理甚至是运输存储。具体的，中和装置可以为酸碱中和反应釜。

根据本发明的实施例，石膏液脱水装置800具有石膏液入口801、高温富氧烟气入口802、石膏粉出口803和低温烟气出口804，石膏液入口801与石膏液出口703相连，所述高温富氧烟气入口802与所述高温富氧烟气出口503相连，且适于采用燃烧装置中得到的高温富氧烟气对中和装置中得到的石膏液进行脱水处理，得到石膏粉。由此，利用燃烧绿油产生的高温富氧烟气为石膏液脱水提供热量，避免了利用其他能源进行干燥，并实现了绿油等有机物的资源化再利用，实现了节能减排。

根据本发明的一个实施例，石膏液脱水装置可以为焚烧炉，优选回转窑干燥焚烧炉，燃烧装置中得到的高温富氧烟气进入焚烧炉中继续燃烧供热，同时石膏液中含有的乙炔等废有机物也作为燃料参与燃烧供热，从而不仅实现了对石膏液的充分干燥，而且避免了资源浪费。

根据本发明的再一个实施例，石膏液脱水装置也包括彼此相连的流化床干燥器、提升管和分离器，即将燃烧装置中得到的高温富氧烟气的一部分供给至流化床干燥器中作为干燥介质使用，另一部分高温富氧烟气供给至提升管中，在流化床干燥器中烟气携带石膏粉进入提升管中在高温富氧烟气作用下继续进行干燥，得到的大颗粒的石膏粉从提升管底部排出，而小颗粒的石膏粉随着烟气进入分离器中经气固分离，分离的固体小颗粒返回流化床干燥器中作为高温介质使用，而分离的烟气可以供给至电石渣浆脱水装置中作为干燥介质使用。

根据本发明实施例的合成乙烯的系统通过采用浓硫酸对电石发生器中产生的粗乙炔气进行清洗，分离得到高纯乙炔气和废硫酸，然后将清洗后得到的废硫酸与电石发生器中产生的电石渣浆接触进行中和反应，得到石膏液，同时将高纯乙炔气与氢气供给至乙烯合成装置中进行反应，得到乙烯和浆料，并对所得浆料进行蒸发处理，分离得到溶剂和绿油，溶剂返回乙烯合成装置中继续使用，而绿油可以作为燃料进行燃烧产生高温富氧烟气，该高温富氧烟气可以与石膏液进行换热，从而得到附加值高的石膏粉。由此，采用该系统通过将电石渣与废硫酸这两个碱性或酸性均较强的副产品废物进行中和，生成中性的石膏粉，不但使物料性质变得温和，利于后续处理甚至是运输存储，同时，生成附加值较高的石膏粉，使物料可以再利用；其次，将产生的绿油及电石渣浆和废硫酸中所含乙炔等废有机物质作为燃料使用，为物料的脱水干燥提供了热量，即避免了利用其他能源进行干燥，并实现了绿油等有机物的资源化在利用，实现了节能减排。

在本本发明的再一个方面，本发明提出了一种利用上述合成乙烯的系统实施合成乙烯的方法。根据本发明的实施例，参考图2，该方法包括：

S100：将电石和水供给至电石发生器中进行反应

该步骤中，将电石与水供给至电石发生器中进行接触发生反应生成粗乙炔气和电石渣浆。需要说明的是，电石发生器可以为现有技术中能将电石和水转化为乙炔的任何装置。

根据本发明的一个实施例，电石和水的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，电石和水可以按照质量比为1：(7～12)进行接触，优选1:10。发明人发现，若二者混合比例过高，则所得渣浆过浓，不利于排渣，而若二者混合比例过低，则消耗过量的水，造成水资源的浪费。

S200：将粗乙炔气供给至乙炔清洗装置中与浓硫酸接触

该步骤中，在乙炔清洗装置中采用浓硫酸对电石发生器中得到的乙炔气进行清洗，从而可以得到高纯乙炔气和废硫酸。具体的，采用浓硫酸对乙炔气进行清洗，由于浓硫酸具有强氧化性，可以使乙炔气中的硫化物、砷化物和磷化物等物质被氧化成硫酸、砷酸和磷酸，而这些物质可溶于硫酸中，从而将乙炔气中的杂质除去，进而得到高纯乙炔气。

根据本发明的一个实施例，乙炔清洗装置可以为现有技术中能够进行清洗的任何设备，例如可以为洗涤塔，粗乙炔气从洗涤塔底部供给至塔内，而浓硫酸从洗涤塔顶部供给至塔内，使得浓硫酸与粗乙炔气逆向接触，从而得到废硫酸和高纯乙炔气。

S300：将高纯乙炔气和氢气供给至乙烯合成装置中进行反应

该步骤中，将步骤S200中得到的高纯乙炔气与乙烯在乙烯合成装置中接触反应，得到乙烯和浆料。具体的，在高纯乙炔气和氢气反应生产主产品乙烯的同时，会产生一定量的副产品绿油，这些绿油会影响反应的进行。

根据本发明的一个实施例，乙烯合成装置可以为现有技术中能将乙炔和氢气转化为乙烯的任何设备，例如可以为浆态床反应器。具体的，反应器内部具有浆料层，浆料层中布置有Pd催化剂，高纯乙炔气入口和氢气入口布置在浆态反应器的底部，同时供给溶剂(NMP或四氢呋喃等)，并且在反应器内部靠近高纯乙炔气入口和氢气入口的位置布置有气体分布器，乙炔和氢气经气体分布器均匀分布后进入浆料层内，并与浆料层的催化剂充分接触，在催化剂的作用下发生反应而生成乙烯。

根据本发明的再一个实施例，氢气和高纯乙炔气的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，氢气和高纯乙炔气的体积比可以为4：(0.5～1.5)，优选4：1。发明人发现，若二者混合比例过高，则浪费较多氢气，而若混合比例过低，乙炔容易发生聚合反应且易出现爆炸事故。

S400：将浆料供给至溶剂蒸发装置中进行蒸发处理，并将溶剂返回至步骤S300

该步骤中，将S300中得到的含有绿油的浆料进行蒸发处理，以便实现绿油和溶剂的分离，并将溶剂返回步骤S300中的乙炔合成装置中继续使用。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对蒸发处理过程的温度和压力条件进行选择。

S500：将绿油供给至燃烧装置中与空气混合燃烧

该步骤中，将S400中分离得到的绿油供给至燃烧装置中与空气混合燃烧，得到高温富氧烟气。具体的，将产生的绿油中含乙炔等废有机物质作为燃料使用，从而实现了绿油等有机物的资源化再利用。

根据本发明的一个实施例，燃烧装置可以为现有技术中任何能够进行燃烧的设备。

S600：将电石渣浆供给至电石渣浆脱水装置中进行脱水处理，并将水返回至步骤S100

该步骤中，将步骤S100中的电石发生器中得到的电石渣浆供给至电石渣浆脱水装置中进行脱水处理，得到电石渣和水，脱水得到的水可以供给至电石发生器中参与反应。具体的，脱水得到的电石渣含水率不高于70wt％。

根据本发明的一个实施例，电石渣浆脱水装置可以为压滤装置，即将电石发生器中得到的电石渣浆进行压滤处理，从而可以分离得到电石渣和水。

根据本发明的再一个实施例，电石渣浆脱水装置也可以包括依次相连的压滤机和流化床干燥器，其中，压滤机优选板框压滤机，即将电石发生器中得到的电石渣浆供给至压滤机中进行压滤处理，然后再供给至流化床干燥器中进行干燥处理，从而得到电石渣，其中，流化床干燥器中的干燥介质可以来自本系统例如燃烧装置中产生的高温富氧烟气，并且电石渣浆中含有的乙炔等有机物也可以参与燃烧供热。

S700：将电石渣和废硫酸供给至中和装置中进行中和处理

该步骤中，将步骤S600中电石渣浆脱水装置中得到电石渣与步骤S200乙炔清洗装置中得到的废硫酸混合进行中反应得到石膏液。由此，通过将电石渣与废硫酸这两个碱性或酸性均较强的副产品废物进行中和，生成中性的石膏粉，不仅使物料性质变得温和，而且利于后续处理甚至是运输存储。具体的，中和装置可以为酸碱中和反应釜。

S800：将石膏液和高温富氧烟气供给至石膏液脱水装置中进行换热

该步骤中，采用步骤S500的燃烧装置中得到的高温富氧烟气对步骤S700中的中和装置中得到的石膏液进行脱水处理，得到石膏粉。由此，利用燃烧绿油产生的高温富氧烟气为石膏液脱水提供热量，避免了利用其他能源进行干燥，并实现了绿油等有机物的资源化再利用，实现了节能减排。

根据本发明的一个实施例，石膏液脱水装置可以为焚烧炉，优选回转窑干燥焚烧炉，燃烧装置中得到的高温富氧烟气进入焚烧炉中继续燃烧供热，同时石膏液中含有的乙炔等废有机物也作为燃料参与燃烧供热，从而不仅实现了对石膏液的充分干燥，而且避免了资源浪费。

根据本发明的再一个实施例，石膏液脱水装置也包括彼此相连的流化床干燥器、提升管和分离器，即将燃烧装置中得到的高温富氧烟气的一部分供给至流化床干燥器中作为干燥介质使用，另一部分高温富氧烟气供给至提升管中，在流化床干燥器中烟气携带石膏粉进入提升管中在高温富氧烟气作用下继续进行干燥，得到的大颗粒的石膏粉从提升管底部排出，而小颗粒的石膏粉随着烟气进入分离器中经气固分离，分离的固体小颗粒返回流化床干燥器中作为高温介质使用，而分离的烟气可以供给至电石渣浆脱水装置中作为干燥介质使用。

根据本发明实施例的合成乙烯的方法通过采用浓硫酸对电石发生器中产生的粗乙炔气进行清洗，分离得到高纯乙炔气和废硫酸，然后将清洗后得到的废硫酸与电石发生器中产生的电石渣浆接触进行中和反应，得到石膏液，同时将高纯乙炔气与氢气供给至乙烯合成装置中进行反应，得到乙烯和浆料，并对所得浆料进行蒸发处理，分离得到溶剂和绿油，溶剂返回乙烯合成装置中继续使用，而绿油可以作为燃料进行燃烧产生高温富氧烟气，该高温富氧烟气可以与石膏液进行换热，从而得到附加值高的石膏粉。由此，采用该方法通过将电石渣与废硫酸这两个碱性或酸性均较强的副产品废物进行中和，生成中性的石膏粉，不但使物料性质变得温和，利于后续处理甚至是运输存储，同时，生成附加值较高的石膏粉，使物料可以再利用；其次，将产生的绿油及电石渣浆和废硫酸中所含乙炔等废有机物质作为燃料使用，为物料的脱水干燥提供了热量，即避免了利用其他能源进行干燥，并实现了绿油等有机物的资源化在利用，实现了节能减排。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1

如图3所示，本实施例的合成乙烯的系统主要包括：板框压滤机41、酸碱中和反应釜42、浆料泵431、回转窑干燥焚烧炉432、绿油燃烧器43。

板框压滤机41的进渣口与电石发生器1的排渣口相连，出渣口与酸碱中和反应釜42进渣口相连，出水口与电石发生器1的进水口相连。

酸碱中和反应釜42进渣口与板框压滤机41的出渣口相连，进酸口与浓硫酸法乙炔清净设备2的出酸口相连，出浆口与浆料泵431进口相连。

浆料泵431进口与酸碱中和反应釜42出浆口相连，出口与回转窑干燥焚烧炉432进浆口相连。

转窑干燥焚烧炉432进浆口与浆料泵431出口相连，进烟气口与绿油燃烧器433出气口相连，出料口与石膏粉存储系统相连，出气口与烟气管网系统相连。

绿油燃烧器433进料口与溶剂蒸发器32的排液口相连，进风口与供空气管网系统相连，出气口与回转窑干燥焚烧炉432的进气口相连。

电石h以35t/h加入电石发生器1后与从进水口来的反应水i在电石发生器1内反应，生成约10.5t/h粗乙炔气和含210t/h、氢氧化钙含量为20％的电石渣浆废液w，其中约10.01t/h的粗乙炔气j从电石发生器1内排出，而剩余的0.49t/h的粗乙炔溶在溶于电石渣浆w内无法以气体形式排出。

从电石发生器1内排出的乙炔气j进入到浓硫酸法清净设备2内，同时向浓硫酸法清净单元内通入0.16t/h的98％浓硫酸溶液k对乙炔气j进行脱硫、脱磷等清净处理，粗乙炔气经清净处理后变成高纯乙炔气，同时浓硫酸溶液变成浓度为83％的硫酸溶液c。

产生的10t/h的高纯乙炔气m从浓硫酸法乙炔清净设备2排出作为反应气使用，而剩余的0.01t/h乙炔气以溶于硫酸溶液c内的形式随硫酸溶液c从浓硫酸法清净设备2内排出。

从浓硫酸法清净设备2排出的高纯乙炔气m与氢气混合后进入到浆态床乙炔催化加氢合成反应器31内进行加氢反应而生成乙烯气体n并从浆态床反应器31内排出，在反应过程中，约有0.05％的乙炔气体发生副反应而生成约0.045t/h的绿油副产品，将溶有足量绿油的浆料p从浆态床乙炔催化加氢合成反应器31内排出并送入溶剂蒸发器32内进行蒸发分离，分离出的溶剂q返回浆态床乙炔催化加氢合成反应器31重新利用，而蒸发分离出的绿油e从溶剂蒸发器32内排出。

从溶剂蒸发器32排出的绿油e进入到绿油燃烧器433内并与空气f混合燃烧产生温度为900℃的、含氧量为10％的高温富氧烟气r并排出。

从绿油燃烧器433排出的高温富氧烟气r进入到回转窑干燥焚烧炉432内作为热源使用。

从排出的电石渣液w中抽取含0.58t/h的电石渣液a加入到板框压滤机41内进行除水而得到0.23t/h的含氢氧化钙为50％且含约0.0006t/h的电石渣浆b，而脱除的水t返回电石发生器1内重新利用。

将产生的电石渣浆b和浓硫酸法清净设备内排出的浓硫酸溶液c通入到酸碱中和反应釜42中进行中和反应而生成0.39t/h硫酸钙含量为56％且含有0.0106t/h的乙炔气的石膏溶液k并从酸碱中和塔42内排出。由此，利用乙炔发生产生的强碱废物——废电石渣浆将产生的强酸废物——废硫酸中和掉，并生成物性温和且具有较高使用价值的硫酸钙产品。

从酸碱中和塔42排出的石膏溶液k经浆料泵431加入到回转窑干燥焚烧炉432内，在高温烟气r的作用下，石膏溶液k内水分蒸发而生成无水或只含结晶水的干石膏产品g并从回转窑干燥焚烧炉432内排出，同时石膏溶液k中所含乙炔气体与高温富氧烟气r中的反应而燃烧，将乙炔气除掉，同时燃烧提供的热量作为石膏溶液k干燥用热。烟气换热后变成温度约为200℃的低温烟气s从回转窑干燥焚烧炉432内排出经过后处理排放掉。

通过本实施例，用乙炔发生产生的强碱废物——电石渣将乙炔清净是产生的强酸废物——废硫酸中和而生成物性温和的石膏，使强酸强碱性废物获得温和性处理，并获得附加值较高的石膏产品，使废物获得了再利用，同时，将乙炔发生过程产生的废乙炔气和乙炔加氢制乙烯时产生的绿油等有机废物燃烧并为石膏的干燥脱水提供热量，实现了节能减排和废物再利用。

实施例2

参考图4，本实施例的合成乙烯的系统主要包括：板框压滤机411、流化床干燥器412、螺旋加料机421、酸碱中和反应釜422、浆料泵431、回转窑干燥焚烧炉432(主要由流化床干燥器4321、提升管燃烧炉4322和分离器4323组成)、绿油燃烧器433。

板框压滤机411的进渣口与电石发生器1的排渣口相连，出渣口与流化床干燥器412进渣口相连，出水口与电石发生器1的进水口相连。

流化床干燥器412进渣口与板框压滤机411的出渣口，进气口与循环流化床双床干燥焚烧炉432的分离器4323出气口相连，出气口与排烟气管网系统相连，出汽口与电石发生器1的进水口相连，出渣口与螺旋给料机421进渣口相连。

螺旋给料机421进渣口与流化床干燥器412出渣口相连，出渣口与酸碱中和反应釜42进渣口相连。

酸碱中和反应釜42进渣口与螺旋给料机421出渣口相连，进酸口与浓硫酸法乙炔清净设备2出酸口相连，出浆口与浆料泵431进口相连。

浆料泵431进口与酸碱中和反应釜42出浆口相连，出口与循环流化床双床干燥焚烧炉432的流化床干燥器432进浆口相连。

循环流化床双床干燥焚烧炉432主要由流化床干燥器4321、提升管焚烧炉3212和分离器4323组成，三者形成一个循环回路。其中流化床干燥器4321的进渣口与浆料泵出口相连，其进气口与绿油燃烧器433的出气口相连；提升管焚烧炉4322的进气口与绿油燃烧器433的出气口相连，出料口与石膏存储系统相连，分离器4233的出气口与流化床干燥器412相连。

绿油燃烧器433进料口与溶剂蒸发器32的排液口相连，进风口与供空气管网系统相连，出气口与循环流化床双床干燥焚烧炉432的流化床干燥器4321和提升管燃烧炉4322进气口相连。

电石h以35t/h加入电石发生器1后与从进水口来的反应水i反应，生成约10.5t/h粗乙炔气和含210t/h、氢氧化钙含量为20％的电石渣浆废液w，其中约10.01t/h的粗乙炔气j从电石发生器1内排出，而剩余的0.49t/h的粗乙炔溶在溶于电石渣浆w内无法以气体形式排出。

从电石发生器1内排出的乙炔气j进入到浓硫酸法清净设备2内，同时向浓硫酸法清净单元内通入0.16t/h的98％浓硫酸溶液k对乙炔气j进行脱硫、脱磷等清净处理，粗乙炔气经清净处理后变成高纯乙炔气，同时浓硫酸溶液变成浓度为83％的硫酸溶液c。

产生的10t/h的高纯乙炔气m从浓硫酸法乙炔清净设备2排出作为反应气使用，而剩余的0.01t/h乙炔气以溶于硫酸溶液c内的形式随硫酸溶液c从浓硫酸法清净设备2内排出。

从浓硫酸法清净设备2排出的高纯乙炔气m与氢气混合后进入到浆态床乙炔催化加氢合成反应器31内进行加氢反应而生成乙烯气体n并从浆态床反应器31内排出，在反应过程中，约有0.05％的乙炔气体发生副反应而生成约0.045t/h的绿油副产品，将溶有足量绿油的浆料p从浆态床乙炔催化加氢合成反应器31内排出并送入溶剂蒸发器32内进行蒸发分离，分离出的溶剂q返回浆态床乙炔催化加氢合成反应器31重新利用，而蒸发分离出的绿油e从溶剂蒸发器32内排出。

从溶剂蒸发器32排出的绿油e进入到绿油燃烧器433内并与空气f混合燃烧产生温度为900℃的、含氧量为10％的高温富氧烟气r并排出。

从绿油燃烧器433排出的高温富氧烟气r进入到循环流化床双床干燥焚烧炉432内作为热源使用。

从排出的电石渣液w中抽取含0.58t/h的电石渣液a加入到板框压滤机411内进行除水而得到0.23t/h的含氢氧化钙为50％且含约0.0006t/h的电石渣浆b并排出，而脱除的水t返回电石发生器1内重新利用。

从板框压滤机41排出电石渣浆b进入到硫化床干燥器412内在中温烟气u的作用下再次进行蒸发干燥，将电石渣浆中的水和乙炔气全部脱掉，脱除的水和乙炔气t返回到电石发生器1内重新利用；而脱水后获得0.12t/h的干电石渣b经螺旋给料机421加入到酸碱中和塔内。

将浓硫酸法清净设备内排出的浓硫酸溶液c通入到酸碱中和反应釜42中与干电石渣b进行中和反应而生成0.28t/h硫酸钙含量为78％且不含乙炔气的石膏溶液k并从酸碱中和塔42内排出。由此，利用乙炔发生产生的强碱废物——废电石渣浆将产生的强酸废物——废硫酸中和掉，并生成物性温和且具有较高使用价值的硫酸钙产品。

从酸碱中和塔42排出的石膏溶液k经浆料泵431加入到循环流化床双床干燥焚烧炉432的流化床干燥器4321内，在高温烟气r的作用下，石膏溶液k内水分和乙炔气蒸发而干石膏及混有乙炔气的水蒸汽，干石膏和水蒸汽经流化床干燥器4321和提升管干燥焚烧炉4322之间的返料斜管进入到提升管干燥炉4322内进行深度干燥而获得无水或只含结晶水的石膏产品g并排出，同时，混有的乙炔气体与富氧烟气r中的烟气反应而燃烧作为热源使用。从分离器4323排出的烟气温度u进入到流化床干燥器412内作为石膏浆料干燥的热源使用，换热后的低温烟气s从硫化床干燥器412排出并经处理后排放掉。

与实施例1相比，通过本实施例，也可将排放废物电石渣、废硫酸和绿油等废物进行有效处理，并可获得附加值较高的石膏产品，且可以将部分电石渣中水分和混有的乙炔回收再利用，提高了资源利用价值，实现了节能减排和废物再利用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。