乙炔生产工艺优化技术总结

乙炔生产工艺优化技术总结汇报

汇报人： [您的姓名]
日期： 2023年10月26日

一、技术背景与行业痛点

传统乙炔生产（电石法）存在三大瓶颈：

1. 安全隐患：乙炔-空气混合物爆炸极限宽（2.5%-82%），设备置换不彻底易引发爆炸；

2. 环保缺陷：浓硫酸干燥工艺产生废酸废水，冷冻脱水能耗高；

3. 纯度不足：杂质（PH₃、H₂S）残留导致乙炔纯度低（≤98%），影响下游产品品质。
   本专利创新性提出低压干法工艺+多级净化干燥，实现安全、高效、环保生产。

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二、核心工艺流程及创新点

全流程（图1）：

1. 安全置换：

• 氮气置换设备及管道，含氧量<3%后投料（权利要求1），杜绝爆炸风险。

2. 粗碎电石反应：

• 电石粗碎至≤200mm（传统工艺需粉磨至≤50mm），人工投入低压发生器；

• 温度控制68-72℃、压力0.008MPa（说明书[0020]），反应平稳。

3. 四级净化系统：

• 清净塔：次氯酸钠（0.02%浓度）去除PH₃、H₂S等杂质；

• 中和塔：14% NaOH溶液中和残留酸雾；

• 安全水封+低压油水分离器：脱除液态杂质。

4. 高压深度干燥：

• 压缩机加压至≤2.5MPa → 高压油水分离器除润滑油 → 三级高压干燥器 → 含水量≤1g/m³（权利要求5）。

5. 丙酮溶解充装：

• 干燥乙炔充入丙酮溶剂瓶，静置8小时检验出厂。

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三、关键技术优势

传统工艺缺陷	本专利解决方案	效果
电石过度粉磨（≤50mm）	粗碎至200mm即可投料	能耗降低40%，设备磨损减少
浓硫酸干燥污染大	三级高压干燥器物理脱水	零废酸废水排放
杂质残留（PH₃≥50ppm）	次氯酸钠+NaOH双级化学净化	乙炔纯度≥99.5%（说明书[0021]）
干燥后含水≥100ppm	高压干燥至≤1g/m³（35ppm）	满足电子级乙炔标准

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四、经济效益与环保价值

1. 成本节约：

• 省去电石精细粉磨设备，投资减少30%；

• 高压干燥器替代冷冻机组，能耗降低25%。

2. 安全提升：

• 氮气置换彻底，含氧量<3%（低于爆炸下限），事故率降为0；

• 反应压力≤0.01MPa（权利要求2），低压操作风险可控。

3. 环保效益：

• 废次氯酸钠/碱液循环利用（发生器补水），实现零液体排放；

• 无浓硫酸消耗，年减少危废处理成本50万元（以年产1万吨计）。

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五、产业应用前景

1. 目标产品：

• 高纯乙炔（电子级）：用于半导体材料沉积；

• 溶解乙炔：焊接、金属切割领域。

2. 技改方向：

• 自动化升级：卷扬推车→机械臂自动投料；

• 干燥器冗余：增设第四级干燥器保障稳定性。

3. 市场潜力：

• 替代湿法工艺，抢占PVC原料乙炔升级市场（全球需求200万吨/年）；

• 延伸至醋酸乙烯、丙烯酸等高附加值化学品合成。

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六、总结

本专利通过低压安全反应、双级化学净化及物理深度干燥三重创新：

• 技术价值：攻克乙炔生产安全与环保瓶颈，实现高纯度、低成本制造；

• 产业价值：为电石法乙炔企业提供绿色升级路径。
  建议：在繁昌经济开发区产线验证三级干燥器寿命（≥8000小时），优化次氯酸钠循环浓度阈值。

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