当前课程知识点:工业企业消防安全 > 第4章 石油化工防火 > 4.1 乙炔生产 > 乙炔生产
大家好
今天我们进入第四章石油化工行业防火的学习
第一节 乙炔生产
这一节当中
我们重点要介绍的是乙炔生产的基本工艺流程
首先一起来了解一下乙炔的基本化学性质
乙炔也叫电石气
化学式是碳二氢二
是最简单的碳氢化合物之一
因含有碳碳三键(-C≡C-)
其化学性质极为活泼且易燃
并能与许多物质发生化学反应
衍生出上千种有机化合物
所以有“有机化合物之母”之称
常温下
纯净的乙炔是无色、略带醚味的易燃气体
比空气略轻
工业乙炔因含有H2S、PH3等杂质而具有刺激性的臭味
乙炔的用途极为广泛
如氧炔焰温度高达3000~4000℃
用于金属的切割
焊接及金属表面的喷镀、热处理等
它又是塑料、医药、橡胶等有机合成工业的基本原料
用来制取聚氯乙烯
也就是我们平常生活当中所说的PVC
醋酸乙烯酯、氯丁橡胶等产品
此外乙炔还可用来生产其它化工产品
工业上制取乙炔的方法很多
如电石法、甲烷裂解法、烃类裂解法等
我国目前工业制取乙炔多采用电石法
电石法生产乙炔工艺流程简单
易操作
得到的乙炔纯度高
电石法生产乙炔是利用电石(碳化钙)与水发生化学反应
生成乙炔和氢氧化钙
同时释放出大量的热量
该反应为强放热反应过程
工业生产中所用的工业电石因含有杂质
反应时放出的热量略低于纯净的CaC2
与水反应时放出的热量
其工艺流程如图所示
根据这个流程图我们可以看到
大体可分为制气、净化、压缩、充装四个过程
制气
乙炔的制取是在乙炔发生器内进行
将电石和水加入发生器中
电石与水反应生成乙炔气
按照电石和水接触的方式
可分为电石入水式(湿法)、入水电石式(干法)和排水式
电石入水式也称为湿法制气
入水电石式法又成为干法制气
其中
电石入水式发生器在工业上用得比较普遍
其工作方式是把电石投入到水中
产气量根据电石投入速度调节
目前我国乙炔生产主要采用的敞开式乙炔发生器
属于电石入水式、低压操作
工作压力≤0.02 MPa
发生器是生产乙炔的关键设备
内装有2~3层耙齿型隔板
目的是保证电石与水充分接触
还设有搅拌器和冷却盘管
由于在发生器内生成的乙炔
还有较高的温度(70~75℃)
所以需要对其进行冷却
冷却是在冷却塔内进行的
冷却塔内有充填磁环和水喷淋
其作用是冷却乙炔气和除去乙炔气中的一部分杂质
第二个环节
净化
乙炔发生器产生的粗制乙炔经过气液分离储存在储气柜中
储气柜内的乙炔通入净化器
需经过两次净化
净化剂为次氯酸钠溶液
也就是利用他的强氧化剂来除去乙炔当中的杂质
在第一清净塔内
与次氯酸钠接触除去大部分硫、磷等杂质
然后进入与第一清净塔并联的第二清净塔
再次与浓度较高的次氯酸钠接触
彻底除去硫、磷等杂质得到清净的乙炔
清净乙炔再进入中和塔
与烧碱进行中和
除去具有强腐蚀性的酸
制成精制乙炔
当前世界溶解乙炔发展潮流是以湿法净化代替干法净化
湿法净化一般使用次氯酸钠溶液
硫酸溶液、氯水溶液等作为净化剂
第三个环节
压缩
经过净化后的乙炔
含有少量的水分
在灌瓶前还需要经干燥处理
常用的干燥剂有无水氯化钙
精制乙炔除去水分后
进入乙炔压缩机
最大压力压缩到2.5MPa
压缩后的乙炔经气液分离器和高压干燥器除掉水分
使乙炔气体中的含水量低于0.03%
成为合格的乙炔气体
最后一个环节
充装
合格的高压乙炔气体可通过管道输送到用气装置
或输送到乙炔充装台
通过乙炔汇排将其充装到溶解乙炔气瓶
为了节省能源
提高电石利用率
减少污染
我国广泛使用溶解乙炔气瓶
溶解乙炔气瓶中装有液态丙酮
利用丙酮对乙炔良好的溶解性储存乙炔气体
在20℃、0.1Mpa时
1体积丙酮能溶解20体积的乙炔
当乙炔溶解于丙酮时
不仅增加了乙炔容量
而且其分子被溶剂所分散
也降低了乙炔的爆炸能力
充装时
将压缩的乙炔充装至填有多孔填料
和溶剂(丙酮)的钢瓶内
这里的多孔填料
一般采用的是固体硅酸钙或者是活性炭
溶剂指的就是丙酮
使乙炔溶解在丙酮溶液中
使用时
乙炔气释压后便可从丙酮溶液中放出
这样的乙炔叫“溶解乙炔”或“瓶装乙炔”
乙炔瓶内填充多孔性填料的目的
是将乙炔气体分布在多孔性填料的毛细孔内
从而可阻止瓶内某一部分可能发生的乙炔
发生爆炸后传播至瓶内全部气体
这样可以提高乙炔气瓶的安全性能
好
我们有关乙炔生产工艺流程的部分就介绍到这里
谢谢大家
下次再见
-1.1 阻火装置上
--阻火装置上
-1.2 阻火装置下
--阻火装置下
-1.3 防爆泄压装置
--防爆泄压装置
-2.1 喷涂
--喷涂
-3.1 石油炼制
--石油炼制
-3.2 石油库
--石油库
-3.3 汽车加油站
--汽车加油站
-4.1 乙炔生产
--乙炔生产
-4.2 氧气生产
--氧气生产
-4.3 氯气生产
--氯气生产
-4.4 塑料及其制品生产
--塑料及其制品生产
-前言
--前言
-5.1 粮食加工及储存
--小麦制粉
--食用油加工
-5.2 纸类生产及储存
--纸类生产及储存
-5.3 纺织生产及储存
--纺织生产及储存
-5.4 木材加工及储存
--木材加工及储存
-5.5 酒类生产及储存
--酒类生产及储存