CN102583378A - 一种电石联产焦化产品的生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电石联产焦化产品的生产装置，包括石灰窑、电石炉、碳化室、焦化产物分离设备、氢分离设备和加氢设备。石灰出口与碳化室的进料口连接，碳化室的出焦口与电石炉的入口连接。碳化室的焦化产物出口和电石炉气出口连接到焦化产物分离设备，焦化产物分离设备的气体出口连接到氢分离设备，液体出口连接到加氢设备，氢分离设备的氢气出口连接到加氢设备。加氢设备的出料口连接到产品储罐，氢分离设备的燃气出口连接到石灰窑煅烧带的燃料烧嘴。本发明通过电石炉与石灰窑、碳化设备联合，实现了生产电石联产焦化产品，既节省了运输费用，又有效地利用能源，节省资源，降低电石和焦化产品的生产成本，增加企业的经济效益。

Description

一种电石联产焦化产品的生产装置

技术领域

    本发明属于化工生产设备技术领域，涉及石灰、焦化和电石产品生产设备，具体涉及一种电石联产焦化产品的生产装置。

背景技术

碳化钙俗称电石，碳化钙与水反应生成乙炔。乙炔是重要的化工原料，主要用于生产聚氯乙烯基、醋酸乙烯基和丙烯酸基系列产品，我国70%以上的PVC产品源于电石生产的乙炔。石油产品的涨价刺激了电石工业的发展。

工业上电石生产一般采用固定床-电弧法，利用电弧产生的高温将电石炉中的石灰和焦炭加热到2000℃以上，停留一定的时间生成熔融态电石。生产过程产生的电石炉气主要是CO从上部排出炉体，熔融的电石产物从炉底排出，经冷却、破碎成产品。石灰、焦炭和电石生产是相互关联的技术领域，石灰窑生产石灰，焦化炉生产焦炭，为电石生产提供原料，传统上电石生产、石灰生产和焦炭生产都是相互独立的生产系统。相互独立的生产系统不仅增加运输成本，而且副产物和剩余热能不能相互利用，能源浪费大。

发明内容

    为克服现有技术的不足，本发明提供一种电石联产焦化产品的生产装置，通过电石炉与石灰窑、焦化设备联合，实现联产电石和焦化产品，能源相互利用，节省资源，降低生产成本，增加经济效益。

本发明电石联产焦化产品的生产装置，包括石灰窑和电石炉，石灰窑包括预热带、煅烧带和出料口，煅烧带设有燃料烧嘴。电石炉为电弧炉，包括电极、电石炉入口、电石出口和电石炉气出口。装置还设有碳化室、焦化产物分离设备、加氢设备和氢分离设备。碳化室设有喷煤设备、出料机、焦化产物出口、出焦口和出料斗，出料机通过推料杆与推料板连接，所述焦化产物出口（13）位于碳化室的上部和/或底部。焦化产物分离设备设有进料口、液体产品出口和气体产品出口，加氢设备设有液体入口、气体入口和出料口，氢分离设备设有进气口、氢气出口和燃气出口。石灰出口与碳化室的进料口连接，碳化室的出焦口通过出料斗与电石炉的入口连接。焦化产物出口连接到焦化产物分离设备的进料口，电石炉气出口连接到焦化产物分离设备的进料口、氢分离设备的进气口或石灰窑煅烧带的燃料烧嘴。焦化产物分离设备的气体出口连接到氢分离设备进气口，焦化产物分离设备的液体出口连接到加氢设备的液体入口，氢分离设备的氢气出口连接到加氢设备的气体入口，加氢设备的出料口连接到产品储罐，氢分离设备的燃气出口连接到石灰窑煅烧带的燃料烧嘴。

石灰窑为梁式石灰窑、环形套筒窑、回转石灰窑或麦尔兹石灰窑。喷煤设备为螺旋输送机或气体输送机，气体输送机的输送介质为氮气，不排除其它惰性气体。焦化产物分离设备包括闪蒸器、汽提塔和分馏塔。加氢设备包括加氢增压机、加氢反应器、萃取塔和精馏塔。石灰窑出口和电石炉入口分别设有密封料锁。氢分离设备包括变压吸附器、气体脱硫塔、脱水塔和增压机。出料机为为螺旋推进出料机、液压推进出料机或电动推进出料机。喷煤设备设有1～20支喷煤枪。电石炉入口为1～10个，电石炉入口处安装有布料器。碳化室为焦化炉或兰炭炉，喷入碳化室的煤为煤粉、煤颗粒或煤块。 

本发明石灰窑只设有预热带和煅烧带，不设冷却带，煅烧带煅烧后的高温石灰直接进入碳化室，向碳化室加焦化原料，用冷却石灰放出热量加热焦化原料，炼焦生成的焦炭与石灰一起进入电石炉。在电石炉中电极的加热作用下，石灰和碳反应生成电石和电石炉气，电石冷却后通过出料设备出炉。焦化产生的气、液产物和电石炉产生的电石炉气一起到焦化产品分离设备分离出液体产品和气体产品，气体经过氢分离设备的变压吸附将一氧化碳转化为氢气。在加氢设备中用分出的氢气对液体产品加氢精制，精制后的液体产品出装置，分离后的非氢可燃气体到石灰窑煅烧带的燃料烧嘴作煅烧石灰石的燃料。

本发明电石联产焦化产品的生产装置，通过电石炉与石灰窑、焦化设备联合，石灰冷却的热量用于焦化或制兰炭，将焦化生成的焦炭和石灰直接通入电石炉生产电石，焦化过程产生煤焦油用于制焦化柴油，产生的焦炉煤气和电石炉产生的电石炉气到石灰窑作煅烧燃料，实现了生产电石联产焦化产品，既节省了运输费用，又有效地利用能源，节省资源，降低电石和焦化产品的生产成本，增加企业的经济效益。

与现有技术比本发明的优点是：⑴充分利用石灰冷却的热量为焦化过程提供能量，有效利用石灰冷却的能量，并且节省了石灰冷却过程的动力消耗。⑵石灰和焦炭（兰炭）直接进入电石炉进行电弧炉生产电石，电石炉的初始温度高，降低电石炉的耗电量。⑶石灰、焦化和电石联合生产，简化了中间过程和运输费用，提高了焦化、电石的生产效率。⑷减少了石灰窑冷却风进入煅烧带后对石灰窑热效率的影响。（4）传统的焦化炭（或制兰炭）过程只能使用块状煤，本发明可以使用用粉状煤和粒状煤，提高了生产的灵活性和选择性。（5）由于没有冷却段，降低了石灰窑的高度，减少了石灰窑设备投资。（6）煅烧后的热石灰具有较多的空隙，煤粉与石灰接触后充分填充空隙空气，增大了反应的表面积，有利于提高反应速度。

附图说明

图1为本发明电石联产焦化产品的生产装置的流程示意图；

图2为本发明另一方案的流程示意图；

图3为本发明再一方案的流程示意图。

其中：

1—石灰窑、2—石灰出料仓、3—喷煤设备、4—石灰出口、5—碳化室、6—出料机、7—推料杆、8—推料板、9—石灰层、10—兰碳层、11—电石炉入口、12—电石炉、13—焦化产物出口、14—出料斗、15—电极、16—电石炉气出口、17—电石出口、18—焦化产物分离设备、19—加氢设备、20—氢分离设备、21—焦化产物下出口、22—阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

本发明电石联产焦化产品的生产装置如图1所示，包括石灰窑1、电石炉12、碳化室5、焦化产物分离设备18、氢分离设备20和加氢设备19。石灰窑为梁式石灰窑，包括预热带、煅烧带和石灰出口4，石灰出口设有料锁，煅烧带设有燃料烧嘴。电石炉为电弧炉，包括电极15、电石炉入口11、电石出口17和电石炉气出口16，电石炉入口设有料锁，电石炉入口处设有布料器。碳化室5为兰炭炉，碳化室设有喷煤设备3、出料机6、焦化产物出口13、出焦口和出料斗14，出料机通过推料杆7与推料板8连接，喷煤设备设有10支喷煤枪。喷煤设备为螺旋输送机，出料机为螺旋推进出料机。焦化产物分离设备18设有进料口、液体产品出口和气体产品出口，焦化产物分离设备包括闪蒸器、汽提塔和分馏塔。加氢设备19设有液体入口、气体入口和出料口，加氢设备包括加氢增压机、加氢反应器、萃取塔和精馏塔。氢分离设备设有进气口、氢气出口和燃气出口，氢分离设备包括变压吸附反应器、气体脱硫塔、脱水塔和增压机。石灰窑的石灰出口4与碳化室5的进料口连接，碳化室出焦口通过出料斗14与电石炉入口11连接，电石出口17与电石出料设备连接。焦化产物出口13和电石炉气出口16连接到焦化产物分离设备18的进料口，焦化产物分离设备气体出口连接到氢分离设备20的进气口，焦化产物分离设备的液体出口连接到加氢设备19的液体入口，氢分离设备的氢气出口连接到加氢设备的气体入口。加氢设备的出料口连接到产品储罐，氢分离设备的燃气出口连接到石灰窑煅烧带的燃料烧嘴。

本发明电石联产焦化产品的生产装置的运行过程为，石灰石物料经石灰窑1的预热带预热和煅烧带煅烧成石灰，温度达1200℃～1500℃，经两个石灰出料仓2和石灰出口4落入碳化室5。落一层石灰后，关闭石灰出口4处的料锁。启动喷煤设备3喷入粒度为3mm的侏罗精煤块，然后关闭喷煤设备，再落入石灰，依次落一层石灰，喷一层侏罗精煤块，一个生产过程布5～10层石灰和5～10侏罗精煤块，石灰层9和兰碳层10厚度由工艺确定。焦化过程结束之后，关闭石灰出口4，打开碳化室的出焦口和电石炉入口11的料锁，用出料机6通过推料杆7推动推料板8将600～700℃石灰和焦炭一同通过出料斗14推入电石炉12，启动电极加热至2000℃，进行电弧炉生产电石，生产的电石经电石出口17和出料设备出装置。碳化室5产生的气液焦化产品经焦化产物出口13，电石炉产生的电石炉气经电石炉气出口16一同经进料口进入到焦化产物分离设备18。在焦化产品分离设备经过闪蒸和分馏分出的液体产品和气体产品，分出的液体产品经液体产品出口和加氢设备的液体入口进入加氢设备。分出的气体产物富含烃类、一氧化碳和氢气，经气体产品出口和氢分离设备的进气口进入氢分离设备。在氢分离设备经过变压吸附、气体脱硫、脱水和增压过程，分出氢气和非氢可燃气体，氢气经氢气出口和加氢设备的的气体入口进入加氢设备对液体产品进行加氢精制过程。加氢过程包括加氢气增压、加氢反应、萃取和精馏，加氢精制后的液体产品经加氢设备出料口出装置到储罐。氢气分离器分出的非氢燃气通过管路到石灰窑煅烧带的燃料烧嘴作生产石灰的燃料。

作为选择方案，电石炉气经电石炉入口11和碳化室5的出焦口进入碳化室，穿过石灰层9和兰碳层10，用电石炉气带出的热量加热碳化室5中的侏罗煤块，然后同碳化室的焦化气液产物一同由焦化产物出口13离开碳化室到焦化产物分离设备，进一步利用电石炉的余热，节能降耗。

实施例2

本发明另一实施方式如图2所示，所述碳化室5为焦化炉，碳化室设有喷煤设备3、出料机6、焦化产物出口13、焦化产物下出口21、出焦口和出料斗14。焦化产物出口13与焦化产物分离设备18的进料口管路设有阀门22，焦化产物下出口21连接到焦化产物分离设备的进料口。电石炉气出口16连接到氢分离设备20的进气口。其它设备流程与本实施例1相同。本发明再一实施方式如图3所示，电石炉气出口16直接连接到石灰窑煅烧带的燃料烧嘴。

Claims (10)

1.一种电石联产焦化产品的生产装置，包括石灰窑（1）和电石炉（12），所述石灰窑包括预热带、煅烧带和石灰出口（4），所述煅烧带设有燃料烧嘴；所述电石炉为电弧炉，包括电极（15）、电石炉入口（11）、电石出口（17）和电石炉气出口（16），其特征是：所述装置还设有碳化室（5）、焦化产物分离设备（18）、加氢设备（19）和氢分离设备（20）；所述碳化室设有喷煤设备（3）、出料机（6）、焦化产物出口（13）、出焦口和出料斗（14），所述出料机通过推料杆（7）与推料板（8）连接，所述焦化产物出口（13）位于碳化室的上部和/或底部；所述焦化产物分离设备设有进料口、液体产品出口和气体产品出口，所述加氢设备设有液体入口、气体入口和出料口，所述氢分离设备（20）设有进气口、氢气出口和燃气出口；所述石灰出口（4）与碳化室的进料口连接，碳化室的出焦口通过出料斗与电石炉入口（11）连接；所述焦化产物出口（13）连接到焦化产物分离设备（18）的进料口，所述电石炉气出口（16）连接到焦化产物分离设备（18）的进料口、氢分离设备（20）的进气口或石灰窑煅烧带的燃料烧嘴；所述焦化产物分离设备的气体出口连接到氢分离设备（20）进气口，焦化产物分离设备（18）的液体出口连接到加氢设备（19）的液体入口，所述氢分离设备的氢气出口连接到加氢设备（19）的气体入口，加氢设备的出料口连接到产品储罐，氢分离设备的燃气出口连接到石灰窑煅烧带的燃料烧嘴。

2.根据权利要求1所述的电石联产焦化产品的生产装置，其特征是：所述石灰窑（1）为梁式石灰窑、环形套筒窑、回转石灰窑或麦尔兹石灰窑。

3.根据权利要求1所述的电石联产焦化产品的生产装置，其特征是：所述喷煤设备（3）为螺旋输送机或气体输送机，所述气体输送机的输送介质为氮气。

4.根据权利要求1所述的电石联产焦化产品的生产装置，其特征是：所述焦化产物分离设备（18）包括闪蒸器、汽提塔和分馏塔。

5.根据权利要求1所述的电石联产焦化产品的生产装置，其特征是：所述加氢设备包括加氢增压机、加氢反应器、萃取塔和精馏塔。

6.根据权利要求1所述的电石联产焦化产品的生产装置，其特征是：所述石灰出口（4）和电石炉入口（11）分别设有料锁。

7.根据权利要求1所述的电石联产焦化产品的生产装置，其特征是：所述氢分离设备包括变压吸附器、气体脱硫塔、脱水塔和增压机。

8.根据权利要求1所述的电石联产焦化产品的生产装置，其特征是：所述喷煤设备（3）设有1～20支喷煤枪；所述电石炉入口（11）为1～10个，电石炉入口处安装有布料器。

9.根据权利要求1所述的电石联产焦化产品的生产装置，其特征是：所述碳化室（5）为焦化炉或兰炭炉。

10.根据权利要求1所述的电石联产焦化产品的生产装置，其特征是：所述出料机（6）为螺旋推进出料机、液压推进出料机或电动推进出料机。

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