2.电石法生产乙炔
由煤和石灰石制备电石、电石与水反应生产乙炔、乙炔与氯化氢在汞触媒作用下生成氯乙烯是世界上较早采用的PVC生产路线,在我国仍有占总产量近55%的PVC由此方法生产。在新扩建和拟扩建的PVC装置中,电石乙炔法仍占较大比例。相对于石油资源,国内石灰石、煤炭资源较为丰富,供应渠道稳定可靠,电石炉投资少、利益空间较大,这是电石工业长期存在并发展的主要原因之一。
钢铁工业的重要原料之一是硅铁,硅铁炉和电石炉制造工艺相似,改造相对简单。电石生产的消耗远远低于硅铁(生产1t电石耗电仅3600kW•h,而生产1t硅铁耗电要高达9000kW•h),国家发改委出台了一系列整改文件,对钢铁行业大力整顿,对其低水平盲目扩张实施调控,致使钢铁价格出现大幅度下滑。利润的下滑使部分硅铁炉迅速转化为电石炉,其比例在50%以上,从而导致电石产能激增。
对电石生产影响较大的是电力,其成本占电石生产总成本的60%,由于国民经济的飞速发展,国内大部分地区均出现电力紧张和限电现象,在一定程度上影响了电石生产装置的开工率。国家宏观经济调控对电石生产也有一定影响。电石湿法生产乙炔产生的电石渣浆的污染问题也是电石乙炔法PVC屡遭裁抑的主要原因。
3.天然气制乙炔
天然气中主要成分是甲烷,从热力学角度看,其在常温下位能远低于乙炔,故比乙炔稳定。随着温度升高,甲烷的生成自由能快速增加,而稳定性降低,乙炔的生成自由能随温度升高而降低。达到一定温度时二者相交,即乙炔生成自由能与甲烷生成自由能相等,此点即为甲烷分解生成乙炔的较低温度。
由天然气制乙炔的方法很多,大致分为外部提供能量,如电弧法、等离子法、激光法等;燃烧部分原料提供能量再进行高温裂解(即部分氧化法),如已工业化的有蓄热炉热裂解法、HOECHST高温热裂解法及吴羽高温水蒸气裂解法等。现仅以BASF法为例简介部分氧化法制乙炔。BASF大型工业炉在工业上应用广泛,全球共建有近30套装置,年生产乙炔100余万t。
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