密闭电石炉节能降耗措施研究

段树涛，曹智慧，马 涛，邓建民

（宁夏英力特化工股份有限公司，宁夏 石嘴山753202）

近年来，中国电石行业发展速度较快，已成为世界第一生产和消费大国，国内电石总产能已达到4 320万t/a左右。2020年底，应急管理部下发38号文件《淘汰落后危险化学品安全生产工艺技术设备目录（第一批）》的通知，根据该文件开放式和内燃式电石炉将被关停，淘汰落后产能将加速优化电石产业结构。与此同时，国内大型氯碱企业“电力—电石—聚氯乙烯”配套一体化的循环经济已形成规模，电石下游消费结构中聚氯乙烯占据了主导地位，近几年的消费比例一直稳定在80%左右。国内富煤、贫油、少气的能源现状促使电石法PVC工艺路线得到了快速的发展。电石是高能耗产品，《电石单位产品能源消耗限额》GB 21343-2015中电石单位产品综合能耗接近1 t标煤/t。电石生产过程热损失严重，能耗居高不下。理论上生产1 t电石只需耗电1 630 kW·h，而在实际运行当中，生产1 t电石耗电3 200～3 500 kW·h，可见大量的电能及热能在生产过程损失掉了。另外，各企业的碳素原料消耗也差异较大，因此以节能创新为发展思路，从强化管理、推进新技术开发和应用、淘汰落后生产工艺等多方面着手，创建资源节约型电石生产企业，就成为必须研究的课题。

1 电石生产过程主反应及理论电耗

将生石灰（CaO）和碳素材料加入电炉内，依靠电弧热，首先在反应层将石灰熔化成流体，随温度升高而增加其分子动能。在电极端部周围的高温区，在1 800～2 200℃下即可使具有较大活性的熔融态石灰和焦炭开始相互作用，炭将熔融石灰的钙游离出来，随即还原成金属钙并放出CO；……