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[摘 要]电石是有机合成工业的重要基本原料，电石主要通过氧化钙和焦炭在高温下反应得到，同时产生大量的电石尾气，每生产1吨电石需要排行生产400～600m3的尾气，数量庞大的电石尾气直接作为燃料燃烧，太资源浪费，电石炉尾气净化后深度利用成为电石行业急待解决的难题。基于此，本文主要对电石炉尾气深度净化提纯技术开发进行分析探讨。
[关键词]电石炉尾气；深度净化；提纯技术开发
中图分类号：X781 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）30-0027-01
1、前言
电石炉尾气经净化提纯得到高纯CO，可作为碳一化工的宝贵原料，用于生产众多的化工产品。但是电石炉尾气成分复杂，除主要成分CO外，还含有硫、磷、砷、氟、氯、氰、焦油以及大量的烟尘等杂质。电石炉尾气综合利用的前提与技术瓶颈是电石炉尾气的深度净化。西南化工研究设计院结合变温吸附气体净化和变压吸附提纯CO等优势技术，集成开发了电石炉气深度净化与提纯CO技术。
2、电石炉尾气除尘净化预技术开展
国家工业与信息化部于2014年发布《电石工作准入条件》明晰鼓动电石炉尾气用于出产高附加值的化工产品。其前提条件是有必要多电石炉尾气进行除尘和净化预处理，国内相关企业、研讨组织、高校做了许多研讨，当时国内电石炉尾气除尘有湿法、干法、干法除尘与湿法净化相结合3种技术。
2.1 湿法除尘净化技术
湿法除尘技术是让炉气的走向一次串联设置带有刮板的炉气在洗气机、粗洗塔和精洗塔水流与炉气构成逆向流程，并在洗气机的出水口设置旋液分离器，分离器中的上清液回送至一塔的逆流段，终究气体达到降温文除尘净化的目的。湿法除尘技术在20世纪60～70年代广泛选用，国内较早从冶金工作引证湿法技术的全密闭电石炉厂家有贵州有机化工总厂、湖南湘维有限公司和安徽省维尼纶厂等。湿法回收炉气技术的首要长处是：疾速洗涤，净化速度快，除尘作用好；其缺点是烟气温度降低可使焦油硬化、分出，需要常常收拾，一同洗涤后排出的含氰废水构成的二次污染需要另出资进行管理。
2.2 干法除尘净化技术
电石炉尾气干法净化处理的核心处理思路是尾气先经过水冷烟囱，管道输送，经过旋风除尘空冷器以及袋式过滤器，最终通过冷却除焦系统，最终达到尾气净化，供后续资本化运用。干法除尘净化技术的关键设备包括：（1）尾气降温设备；（2）焦油捕集设备；（3）高温防爆布袋除尘器；（4）高温高压气体运送动力系统。
关于电石炉尾气粉尘浓度大，富含很多焦油成分，在输送过程中，如处理不当，会粘于系统中构成堵塞等疑问。关于这些疑问，提出选用两级旋风分离器高温除去粒径≥0.7μm颗粒，然后进入高温布袋过滤器，从过滤器出来的气体维持在220～260℃之间，能够有用防止焦油凝聚，该技术成功使用与国电宁夏英力特宁东煤基化学有限公司密闭电石炉尾气净化处理。云南云维股份有限公司开发了一种电石炉尾气负压干法净化新技术：该技术选用水冷沉降室设备对进入布袋除尘器的尾气进行了冷却降温，防止了温度贵高而构成焚毁滤袋，一同使以有些烟气粉尘搜集下来。一同在降温方面引入了热管换热技术，使之在工况不坚定的情况下能够有用进行控温。
2.3 干法除尘与湿法净化相结合净化技能
针对干法和湿法的优缺点，进行组合创新，提出了干法除尘与湿法净化相结合净化技能，其工艺流程为：炉气由引气管道进入空冷管道，空冷管道出口温度为150～500℃，压力为-150～+150kPa，之后，炉气由空冷管道进入干法串联除尘设备，使出口炉气焦油含量降至1～4g/Nm3，粉尘含量降至10～50g/Nm3，温度将为100～400℃。经干法除尘后的气体进入两级密闭水洗净化设备，经压缩机进入密闭脱水设备，密闭脱水设备出口气体粉尘含量在0.01g/Nm3以下，焦油含量降至0.01g/Nm3以下，溫度为10～50℃，压力为5～20kPa。经水洗净化设备处理后的气体进入脱硫和脱磷设备，再进入变压吸附脱碳设备，最终得到合格的电石炉气作为下游产品的原料。
3、西南化工研究设计院电石炉尾气净化提纯CO技术
电石炉尾气深度净化属于国际性的技术难题。
①炉气的除尘：首先必须除去炉气中的粉尘和少量的焦油。由于炉气温度高，所含粉尘颗粒度相当于烟尘级，且含有焦油，这给炉气净化带来了极大的困难；②炉气的净化：炉气中含有HCN、PH3、As、H2S以及有机硫杂质。当利用炉气生产化学品时（尤其是用于羰基合成过程），这些杂质会对催化剂带来毒害。研究开发经济可行、技术可靠的电石炉尾气净化提纯成套技术，迫在眉睫。
西南化工研究设计院在气体净化分离技术领域拥有坚实的研发力量和丰富的工程开发经验。近年来，在电石炉尾气耐硫催化脱氧、TSA净化及PSA提纯CO等关键技术取得重大突破，形成了具有自主知识产权的电石炉尾气净化提纯CO工艺技术。本技术具有以下突出优点。
（1）耐硫脱氧工艺先进可靠：适用于高硫含量富CO气体的脱氧净化，具有耐硫、耐高温、脱氧深度高、脱氧处理费用低等优点。
（2）净化深度高，产品气指标满足羰基合成或其它化工生产对原料CO的纯度要求。
（3）工艺流程简捷，自动化程度高，技术安全可靠。
（4）运行费用低，产品气价格低于以煤或天然气等为原料制取的CO气。
（5）适用范围广：本工艺除应用于电石炉尾气净化外，还可适用于多种含硫富CO工业排放气的净化提纯处理，具有广阔的应用前景。目前，西南化工研究设计院正在开展该技术的工程化推广工作。
4、工艺流程及产品指标
根据电石炉气组成和对产品气的要求，设置了原料气预净化、初脱净化、精脱净化、变压吸附提浓CO等工序，以脱除电石炉气中的杂质并提高CO的纯度（图1）。
电石炉尾气净化提纯得到的产品气中，CO≥98%（体积分数），总S≤0.1mg/m3、氧≤10×10-6（体积分数）、As≤0.1mg/m3、P≤0.1mg/m3；CO收率≥80%。4經济效益分析以15000m3/h原料气处理规模（原料气CO浓度以85%计，产品CO气体浓度98%，产品气量约10400m3/h）为例，装置建设投资约1.9亿元。
电石炉尾气净化提纯制CO的成本在1.30元/立方米左右（电石炉尾气成本按0.20元/立方米计）；与以煤炭或天然气为原料生产CO相比，具有显著的成本优势。
5、结语
目前国内大部分电石尾气都做燃料烧石灰，进几年，由于电石炉尾气深度净化与提纯技术的发展，解决了长期以来制约电石炉气资源化利用的技术瓶颈，新疆天业利用电石炉气生产了乙二醇，既能促进工业排放气资源化利用，促进传统产业结构调整与技术升级，还具有显著的环保、经济和社会效益。
参考文献
[1] 侯涛.电石炉尾气治理除尘技术[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010（9）：241-242.
[2] 李银兰.电石炉炉气净化技术[J].科技资讯，2012（28）：75-76.
[关键词]电石炉尾气；深度净化；提纯技术开发
中图分类号：X781 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）30-0027-01
1、前言
电石炉尾气经净化提纯得到高纯CO，可作为碳一化工的宝贵原料，用于生产众多的化工产品。但是电石炉尾气成分复杂，除主要成分CO外，还含有硫、磷、砷、氟、氯、氰、焦油以及大量的烟尘等杂质。电石炉尾气综合利用的前提与技术瓶颈是电石炉尾气的深度净化。西南化工研究设计院结合变温吸附气体净化和变压吸附提纯CO等优势技术，集成开发了电石炉气深度净化与提纯CO技术。
2、电石炉尾气除尘净化预技术开展
国家工业与信息化部于2014年发布《电石工作准入条件》明晰鼓动电石炉尾气用于出产高附加值的化工产品。其前提条件是有必要多电石炉尾气进行除尘和净化预处理，国内相关企业、研讨组织、高校做了许多研讨，当时国内电石炉尾气除尘有湿法、干法、干法除尘与湿法净化相结合3种技术。
2.1 湿法除尘净化技术
湿法除尘技术是让炉气的走向一次串联设置带有刮板的炉气在洗气机、粗洗塔和精洗塔水流与炉气构成逆向流程，并在洗气机的出水口设置旋液分离器，分离器中的上清液回送至一塔的逆流段，终究气体达到降温文除尘净化的目的。湿法除尘技术在20世纪60～70年代广泛选用，国内较早从冶金工作引证湿法技术的全密闭电石炉厂家有贵州有机化工总厂、湖南湘维有限公司和安徽省维尼纶厂等。湿法回收炉气技术的首要长处是：疾速洗涤，净化速度快，除尘作用好；其缺点是烟气温度降低可使焦油硬化、分出，需要常常收拾，一同洗涤后排出的含氰废水构成的二次污染需要另出资进行管理。
2.2 干法除尘净化技术
电石炉尾气干法净化处理的核心处理思路是尾气先经过水冷烟囱，管道输送，经过旋风除尘空冷器以及袋式过滤器，最终通过冷却除焦系统，最终达到尾气净化，供后续资本化运用。干法除尘净化技术的关键设备包括：（1）尾气降温设备；（2）焦油捕集设备；（3）高温防爆布袋除尘器；（4）高温高压气体运送动力系统。
关于电石炉尾气粉尘浓度大，富含很多焦油成分，在输送过程中，如处理不当，会粘于系统中构成堵塞等疑问。关于这些疑问，提出选用两级旋风分离器高温除去粒径≥0.7μm颗粒，然后进入高温布袋过滤器，从过滤器出来的气体维持在220～260℃之间，能够有用防止焦油凝聚，该技术成功使用与国电宁夏英力特宁东煤基化学有限公司密闭电石炉尾气净化处理。云南云维股份有限公司开发了一种电石炉尾气负压干法净化新技术：该技术选用水冷沉降室设备对进入布袋除尘器的尾气进行了冷却降温，防止了温度贵高而构成焚毁滤袋，一同使以有些烟气粉尘搜集下来。一同在降温方面引入了热管换热技术，使之在工况不坚定的情况下能够有用进行控温。
2.3 干法除尘与湿法净化相结合净化技能
针对干法和湿法的优缺点，进行组合创新，提出了干法除尘与湿法净化相结合净化技能，其工艺流程为：炉气由引气管道进入空冷管道，空冷管道出口温度为150～500℃，压力为-150～+150kPa，之后，炉气由空冷管道进入干法串联除尘设备，使出口炉气焦油含量降至1～4g/Nm3，粉尘含量降至10～50g/Nm3，温度将为100～400℃。经干法除尘后的气体进入两级密闭水洗净化设备，经压缩机进入密闭脱水设备，密闭脱水设备出口气体粉尘含量在0.01g/Nm3以下，焦油含量降至0.01g/Nm3以下，溫度为10～50℃，压力为5～20kPa。经水洗净化设备处理后的气体进入脱硫和脱磷设备，再进入变压吸附脱碳设备，最终得到合格的电石炉气作为下游产品的原料。
3、西南化工研究设计院电石炉尾气净化提纯CO技术
电石炉尾气深度净化属于国际性的技术难题。
①炉气的除尘：首先必须除去炉气中的粉尘和少量的焦油。由于炉气温度高，所含粉尘颗粒度相当于烟尘级，且含有焦油，这给炉气净化带来了极大的困难；②炉气的净化：炉气中含有HCN、PH3、As、H2S以及有机硫杂质。当利用炉气生产化学品时（尤其是用于羰基合成过程），这些杂质会对催化剂带来毒害。研究开发经济可行、技术可靠的电石炉尾气净化提纯成套技术，迫在眉睫。
西南化工研究设计院在气体净化分离技术领域拥有坚实的研发力量和丰富的工程开发经验。近年来，在电石炉尾气耐硫催化脱氧、TSA净化及PSA提纯CO等关键技术取得重大突破，形成了具有自主知识产权的电石炉尾气净化提纯CO工艺技术。本技术具有以下突出优点。
（1）耐硫脱氧工艺先进可靠：适用于高硫含量富CO气体的脱氧净化，具有耐硫、耐高温、脱氧深度高、脱氧处理费用低等优点。
（2）净化深度高，产品气指标满足羰基合成或其它化工生产对原料CO的纯度要求。
（3）工艺流程简捷，自动化程度高，技术安全可靠。
（4）运行费用低，产品气价格低于以煤或天然气等为原料制取的CO气。
（5）适用范围广：本工艺除应用于电石炉尾气净化外，还可适用于多种含硫富CO工业排放气的净化提纯处理，具有广阔的应用前景。目前，西南化工研究设计院正在开展该技术的工程化推广工作。
4、工艺流程及产品指标
根据电石炉气组成和对产品气的要求，设置了原料气预净化、初脱净化、精脱净化、变压吸附提浓CO等工序，以脱除电石炉气中的杂质并提高CO的纯度（图1）。
电石炉尾气净化提纯得到的产品气中，CO≥98%（体积分数），总S≤0.1mg/m3、氧≤10×10-6（体积分数）、As≤0.1mg/m3、P≤0.1mg/m3；CO收率≥80%。4經济效益分析以15000m3/h原料气处理规模（原料气CO浓度以85%计，产品CO气体浓度98%，产品气量约10400m3/h）为例，装置建设投资约1.9亿元。
电石炉尾气净化提纯制CO的成本在1.30元/立方米左右（电石炉尾气成本按0.20元/立方米计）；与以煤炭或天然气为原料生产CO相比，具有显著的成本优势。
5、结语
目前国内大部分电石尾气都做燃料烧石灰，进几年，由于电石炉尾气深度净化与提纯技术的发展，解决了长期以来制约电石炉气资源化利用的技术瓶颈，新疆天业利用电石炉气生产了乙二醇，既能促进工业排放气资源化利用，促进传统产业结构调整与技术升级，还具有显著的环保、经济和社会效益。
参考文献
[1] 侯涛.电石炉尾气治理除尘技术[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010（9）：241-242.
[2] 李银兰.电石炉炉气净化技术[J].科技资讯，2012（28）：75-76.