一种电石的生产系统及方法技术方案

技术编号:14758032 阅读:93 留言:0更新日期:2017-03-03 03:38
本发明专利技术涉及一种电石的生产系统及方法。所述系统包括原料煤破碎单元、下行床热解炉、石灰破碎单元、氧热电石炉,原料煤破碎单元包括原料煤入口和粉煤出口;下行床热解炉包括煤入口和高温半焦出口;石灰破碎单元包括石灰入口、石灰粉出口;氧热电石炉包括氧气和石灰粉喷嘴、热焦炭喷嘴和电石出料口;氧气和石灰粉喷嘴及热焦炭喷嘴自所述氧热电石炉的顶部向下伸入所述氧热电石炉内;氧气和石灰粉喷嘴与石灰破碎单元的石灰粉出口相连,热焦炭喷嘴与下行床热解炉的高温半焦出口相连。本发明专利技术利用氧气作为石灰粉的载体,对冲喷射热焦炭粉流体并与之混合均匀,有利于石灰粉、焦炭粉和氧气的接触反应,从而降低了电石生产过程的能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及电石的生产领域,具体涉及一种电石的生产系统及方法
技术介绍
电石作为一种重要的化工原料,主要用于生产乙炔和乙炔基化工产品,曾被誉为“有机合成工业之母”。从我国能源分布上考虑,“富煤、贫油、少气”是我国能源结构的典型特征,煤炭是我国的主要能源,约占一次能源的70%,因此,使用煤炭生产电石,电石和水反应获得乙炔,发展煤基乙炔化工对于工业经济发展意义重大。传统电石生产主要采用电热法,即以块状生石灰和块状焦炭为原料,在电石炉内由电弧加热到2000摄氏度以上,按方程CaO+3C=CaC2+CO的反应原理进行高温冶炼生产电石。从对碳素原料的要求考虑,传统电石生产工艺主要存在以下缺陷:(1)要求碳素材料的粒度在5-30mm、固定碳含量>84%、灰分<15%,能够满足这些要求的只有焦炭、半焦、石油焦以及一些优质无烟煤,而这些原料储量十分有限,价格不菲;(2)在原料破碎过程中会伴有15-20%的原料由于粒度小于5mm而被废弃,造成资源的严重浪费;(3)电石生产中主要采用块状碳素原料和石灰,传质和传热效率低,反应速率较低,电石冶炼炉热效率仅为50%左右,电耗高达3250kWh/t电石左右。可见,碳素原料的质量直接影响电石的产量、质量、电力单耗和成本等经济指标。从原煤的性质考虑,原煤中含有灰、硫及其他少量矿物质。大部分原煤的灰分都高于电石原料的灰分要求上限,需对原煤进行分选脱灰处理。按分选介质的不同可分为湿法分选和干法分选两大类,湿法分选过程中煤与水充分接触,增大选煤产品水分和后续碳素原料的脱水能耗;而常用的干法分选采用常温空气作为分选介质,原煤的表面水分增加了颗粒之间的接触粘附几率,导致实际分选效果变差。另外,近年来,随着煤炭机械化开采程度的提高,原煤在开采过程中的粉煤含量占到40-60%,硬度较差的低阶煤甚至占到70%左右,这显然与传统的电石生产工艺要求碳素原料的粒度大于5mm是相悖的。为解决传统电石生产工艺对原料要求苛刻、高耗能、高污染、低效益等缺点,拓宽电石碳基原料的范围,电石生产技术有待进一步改进。因此,针对上述问题,有必要提供一种电石的生产系统及方法,能解决传统电石生产工艺对原料要求苛刻、高耗能、高污染、低效益等问题。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术旨在提供一种电石的生产系统及方法,该系统及方法的目的是解决电石生产工艺中的高耗能问题。同时,本专利技术将要解决电石生产工艺对原料的高要求问题。本专利技术提供的电石的生产系统包括:原料煤破碎单元、下行床热解炉、石灰破碎单元、氧热电石炉,其中,所述原料煤破碎单元包括原料煤入口和粉煤出口,用于原料煤的破碎;所述下行床热解炉包括粉煤入口、高温荒煤气出口和高温半焦出口,用于煤的热解;所述粉煤入口与所述原料煤破碎单元的粉煤出口相连;所述石灰破碎单元包括石灰入口、石灰粉出口,用于石灰的破碎;所述氧热电石炉包括氧气和石灰粉喷嘴、热焦炭喷嘴和电石出料口,用于氧热法生成电石;所述氧气和石灰粉喷嘴及热焦炭喷嘴自所述氧热电石炉的顶部向下伸入所述氧热电石炉内;所述氧气和石灰粉喷嘴与所述石灰破碎单元的石灰粉出口相连,所述热焦炭喷嘴与所述下行床热解炉的高温半焦出口相连。进一步地,上述的系统中所述热焦炭喷嘴位于所述氧热电石炉的竖直中心线上;所述氧气和石灰粉喷嘴以所述热焦炭喷嘴为中心圆周对称布置。进一步地,所述氧气和石灰粉喷嘴与所述热焦炭喷嘴之间的夹角为锐角。进一步地,所述氧气和石灰粉喷嘴可为一对或多对。上述的系统,所述氧气和石灰粉喷嘴与所述石灰破碎单元的石灰粉出口之间设有混合管道,所述混合管道还连接有氧气输入管道。上述的系统,所述系统还包括油水分离单元,其包括高温荒煤气入口、热解气出口和焦油出口;所述高温荒煤气入口与所述下行床热解炉的高温荒煤气出口相连。本专利技术还提供一种利用上述系统进行电石的生产方法,包括以下步骤:将原料煤通过所述原料煤破碎单元破碎后送入所述下行床热解炉进行热解,得到高温半焦;将石灰经所述石灰破碎单元破碎后,得到石灰粉;将所述高温半焦与所述石灰粉对冲喷入所述氧热电石炉进行反应,氧热法生成电石;所述石灰粉的喷射以氧气作为载体。进一步地,上述方法中,将所述高温半焦沿所述氧热电石炉的竖直中心线向下喷射;将所述氧气和石灰粉以所述热焦炭的喷射方向为圆周对称喷入所述氧热电石炉内。进一步地,上述方法中,所述氧气和石灰粉的喷射方向与所述热焦炭的喷射方向之间的夹角为锐角。进一步地,上述的方法中,所述氧气和石灰粉的喷射流为对称的两束或多束。本专利技术利用氧气作为石灰粉的载体,对冲喷射热焦炭粉流体并与之混合均匀,有利于石灰粉、焦炭粉和氧气的接触反应。进一步地,本专利技术利用氧气与高温焦炭直接接触,降低了焦炭的起燃点,节约了电石冶炼焦炭的消耗量。根据本专利技术的上述技术方案,既能解决传统电石生产工艺对原料要求苛刻、高耗能、高污染、低效益等问题,又降低了电石生产过程的能耗。附图说明图1是本专利技术实施例的电石的生产系统流程图;图2是本专利技术实施例的氧气、石灰粉与热焦炭的喷射示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明,以便能够更好地理解本专利技术的方案以及各个方面的优点。然而,以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的,而不是对本专利技术的限制。图1为本专利技术提供的电石的生产系统流程图。该系统主要包括原料煤破碎单元、下行床热解炉、石灰破碎单元、氧热电石炉,利用原料煤破碎单元把原料煤破碎后再送入下行床热解炉热解,利用石灰破碎单元把石灰原料破碎后,再把煤粉热解后得到的热焦炭与石灰粉混合送入氧热电石炉生成电石。其中,混合时,本专利技术利用氧气作为石灰粉的载体,对冲喷射热焦炭粉流体并与之混合均匀,使石灰粉、焦炭粉和氧气充分接触反应。进一步地,本专利技术利用氧气与高温焦炭直接接触,降低了焦炭的起燃点,节约了电石冶炼焦炭的消耗量。具体地,所述原料煤破碎单元包括原料煤入口和粉煤出口,用于原料煤的破碎。所述下行床热解炉包括粉煤入口和高温半焦出口,用于煤的热解;所述粉煤入口与所述原料煤破碎单元的粉煤出口相连。所述石灰破碎单元包括石灰入口、石灰粉出口,用于石灰的破碎。所述氧热电石炉包括氧气和石灰粉喷嘴、热焦炭喷嘴和电石出料口,用于氧热法生成电石;所述氧气和石灰粉喷嘴及热焦炭喷嘴自所述氧热电石炉的顶部向下伸入所述氧热电石炉内;所述氧气和石灰粉喷嘴与所述石灰破碎单元的石灰粉出口相连,所述热焦炭喷嘴与所述下行床热解炉的高温半焦出口相连。为了使热焦炭与氧气及石灰粉充分接触,可在送入氧热电石炉时将它们混合均匀。可将上述系统中的所述热焦炭喷嘴位于所述氧热电石炉的竖直中心线上,把氧气和石灰粉喷嘴以所述热焦炭喷嘴为中心圆周对称布置。为了使热焦炭、氧气和石灰粉喷射混合均匀且不烧损氧气和石灰粉喷嘴,可使所述氧气和石灰粉喷嘴与所述热焦炭喷嘴之间的夹角为锐角。可根据石灰粉与焦炭的比例以及处理量,控制所述氧气和石灰粉喷嘴为一对或多对。为了便于氧气与石灰粉的混合,所述氧气和石灰粉喷嘴与所述石灰破碎单元的石灰粉出口之间设有混合管道,所述混合管道连接有氧气输入管道支管。为了回收利用热解产生的油气,系统还可包括油水分离单元,其包括高温荒煤气入口、热解气出口和油水出口;所述高温荒煤气入口与所述下行床热解炉的高温荒煤气出口本文档来自技高网
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一种电石的生产系统及方法

【技术保护点】
一种电石的生产系统,所述系统包括原料煤破碎单元、下行床热解炉、石灰破碎单元、氧热电石炉,其中,所述原料煤破碎单元包括原料煤入口和粉煤出口,用于原料煤的破碎;所述下行床热解炉包括粉煤入口、高温荒煤气出口和高温半焦出口,用于煤的热解;所述粉煤入口与所述原料煤破碎单元的粉煤出口相连;所述石灰破碎单元包括石灰入口、石灰粉出口,用于石灰的破碎;所述氧热电石炉包括氧气和石灰粉喷嘴、热焦炭喷嘴和电石出料口,用于氧热法生成电石;所述氧气和石灰粉喷嘴及热焦炭喷嘴自所述氧热电石炉的顶部向下伸入所述氧热电石炉内;所述氧气和石灰粉喷嘴与所述石灰破碎单元的石灰粉出口相连,所述热焦炭喷嘴与所述下行床热解炉的高温半焦出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种电石的生产系统,所述系统包括原料煤破碎单元、下行床热解炉、石灰破碎单元、氧热电石炉,其中,所述原料煤破碎单元包括原料煤入口和粉煤出口,用于原料煤的破碎;所述下行床热解炉包括粉煤入口、高温荒煤气出口和高温半焦出口,用于煤的热解;所述粉煤入口与所述原料煤破碎单元的粉煤出口相连;所述石灰破碎单元包括石灰入口、石灰粉出口,用于石灰的破碎;所述氧热电石炉包括氧气和石灰粉喷嘴、热焦炭喷嘴和电石出料口,用于氧热法生成电石;所述氧气和石灰粉喷嘴及热焦炭喷嘴自所述氧热电石炉的顶部向下伸入所述氧热电石炉内;所述氧气和石灰粉喷嘴与所述石灰破碎单元的石灰粉出口相连,所述热焦炭喷嘴与所述下行床热解炉的高温半焦出口相连。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述热焦炭喷嘴位于所述氧热电石炉的竖直中心线上;所述氧气和石灰粉喷嘴以所述热焦炭喷嘴为中心圆周对称布置。3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述氧气和石灰粉喷嘴与所述热焦炭喷嘴之间的夹角为锐角。4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述氧气和石灰粉喷嘴为一对或多对。5.根据权利要求1所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴道洪郭启海丁力
申请(专利权)人:神雾环保技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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