CN106379900A - 一种电石联产乙二醇装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电石联产乙二醇装置及方法，涉及电石生产工艺尾气循环利用技术领域，为解决生产电石过程中产生的尾气污染环境的问题。所述电石联产乙二醇装置中，蓄热式电石生产单元的尾气出口与变压吸附提取一氧化碳单元连接；变压吸附提取氢气单元的氢气出口与乙二醇生产单元连接，变压吸附提取氢气单元的尾气出口与变压吸附提取一氧化碳单元连接；变压吸附提取一氧化碳单元的解析气出口与蓄热式电石生产单元连接，变压吸附提取一氧化碳单元的一氧化碳出口与乙二醇生产单元相连。所述电石联产乙二醇装置中，将生产电石时产生的尾气中提取出氢气和一氧化碳用于生产乙二醇，提高了生产电石过程中产生的尾气利用率，降低尾气排放量。

Description

一种电石联产乙二醇装置及方法

技术领域

本发明涉及电石生产工艺尾气循环利用技术领域，尤其是涉及一种电石联产乙二醇装置及方法。

背景技术

电石是一种重要的化工原料，通常电石生产是指在隔绝空气和高温条件下将兰炭或焦炭与石灰加热，发生高温还原反应，最终获得成品电石的加工过程。目前，国内现有的电石生产工艺在生产过程中需要消耗大量的电能和优质兰炭或焦炭，并同时向大气中排放大量废气、粉尘等污染物，当前电石生产工艺的高电耗、高污染、高成本等问题已经开始严重地制约其可持续发展。

电石炉在生产过程中会产生大量尾气，尾气中含有80％左右的一氧化碳，还含有大量粉尘和少量氢气、二氧化碳、氮气、甲烷、氧气，另外还有硫化物、磷化物、碳化物、钙镁氧化物、煤焦油等十几种成份。通常情况下，是经过除尘处理后直接排放，如此处理后的废气仍会污染环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电石联产乙二醇装置，以解决现有技术中存在的生产电石过程中产生的尾气污染环境的技术问题。

本发明提供的电石联产乙二醇装置，包括：

蓄热式电石生产单元、变压吸附提取氢气单元、变压吸附提取一氧化碳单元、双床气化生产单元和乙二醇生产单元，所述蓄热式电石生产单元的尾气出口与变压吸附提取一氧化碳单元连接；所述变压吸附提取氢气单元的氢气出口与乙二醇生产单元连接，所述变压吸附提取氢气单元的尾气出口与所述变压吸附提取一氧化碳单元连接；所述变压吸附提取一氧化碳单元的解析气出口与所述蓄热式电石生产单元连接，所述变压吸附提取一氧化碳单元的一氧化碳出口与乙二醇生产单元相连。

进一步地，所述蓄热式电石生产单元包括：原料处理设备、旋转床煤干馏设备、电石炉设备和第一净化设备。

进一步地，所述变压吸附提取氢气单元包括：尾气预处理装置、过滤压缩装置和第一变压吸附装置。

进一步地，所述变压吸附提取一氧化碳单元包括：第二变压吸附设备、解析气回收设备和解析气压缩设备。

进一步地，所述双床气化生产单元包括：燃料煤预处理设备、双床气化设备和第二净化设备。

进一步地，所述乙二醇生产单元包括：酯化设备、羰化设备、加氢设备和乙二醇精制设备。

进一步地，所述燃料煤预处理设备包括筛分器和破碎机，所述双床气化设备包括气化炉。

进一步地，所述酯化设备包括酯化反应器，所述羰化设备包括羰化反应器，所述加氢设备包括加氢反应器。

相对于现有技术，本发明所述的电石联产乙二醇装置具有以下优势：

本发明所述的电石联产乙二醇装置中，蓄热式电石生产单元生产电石，同时将尾气通入变压吸附提取氢气单元，变压吸附提取氢气单元将蓄热式电石生产单元排出的尾气中的氢气提取出来并送入乙二醇生产单元，在变压吸附提取氢气单元中产生的尾气进入变压吸附提取一氧化碳单元，变压吸附提取一氧化碳单元将变压吸附提取氢气单元产生的尾气中的一氧化碳提取出来并送入乙二醇生产单元，蓄热式电石生产单元排除的尾气中提取出的氢气与变压吸附提取氢气单元排出的尾气中提取出的一氧化碳在乙二醇生产单元中用于生成乙二醇，从而提高了蓄热式电石生产单元排出的尾气的利用率，减少了最终尾气的排放量，从而降低对于环境的污染。

此外，变压吸附提取一氧化碳单元产生的解析气通入到蓄热式电石生产单元中循环使用，进一步降低了最终尾气的排放量，循环经济特征明显。

本发明的另一目的在于提出一种电石联产乙二醇方法，以解决现有技术中存在的生产电石过程中产生的尾气污染环境的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种应用上述技术方案所述的电石联产乙二醇装置进行电石联产乙二醇方法，包括：

双床气化生产单元生产燃料气，并将所述燃料气输送至蓄热式电石生产单元；

所述蓄热式电石生产单元生产电石并将产生的尾气输送至变压吸附提取氢气单元；

所述变压吸附提取氢气单元生产氢气并将所述氢气输送至乙二醇生产单元，所述变压吸附提取氢气单元产生的尾气输送至变压吸附提取一氧化碳单元；

所述变压吸附提取一氧化碳单元产生的解析气输送至所述蓄热式电石生产单元，产生的一氧化碳输送至所述乙二醇生产单元；

所述乙二醇生产单元生产乙二醇。

进一步地，所述乙二醇生产单元生产乙二醇的过程包括：

一氧化氮、氧气和甲醇在酯化反应器中合成亚硝酸甲酯；

所述酯化反应器中生成的亚硝酸甲酯与所述变压吸附提取一氧化碳单元生成的一氧化碳在羰化反应器中合成草酸二甲酯；

所述羰化反应器中生成的草酸二甲酯与所述变压吸附提取氢气单元生成的氢气在加氢反应器中合成粗乙二醇；

所述加氢反应器中生成的粗乙二醇经脱甲醇处理、脱醇处理、脱酯处理和精馏处理后产生精制乙二醇。

所述电石联产乙二醇方法与上述电石联产乙二醇装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电石联产乙二醇装置的***图；

图2为本发明实施例提供的电石联产乙二醇装置中蓄热式电石生产单元的***图；

图3为本发明实施例提供的电石联产乙二醇方法的流程图一；

图4为本发明实施例提供的电石联产乙二醇方法的流程图二。

图中：1-蓄热式电石生产单元；2-变压吸附提取氢气单元；3-变压吸附提取一氧化碳单元；4-双床气化生产单元；5-乙二醇生产单元；11-原料处理设备；12-旋转床煤干馏设备；13-电石炉设备；14-干馏煤气净化设备。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1和图2所示，本发明实施例提供的电石联产乙二醇装置包括：蓄热式电石生产单元1、变压吸附提取氢气单元2、变压吸附提取一氧化碳单元3、双床气化生产单元4和乙二醇生产单元5，蓄热式电石生产单元1设置有原煤进口、生石灰进口和电石出口，蓄热式电石生产单元1的尾气出口与变压吸附提取一氧化碳单元3连接；变压吸附提取氢气单元2的氢气出口与乙二醇生产单元5连接，变压吸附提取氢气单元2的尾气出口与变压吸附提取一氧化碳单元3连接；变压吸附提取一氧化碳单元3的解析气出口与蓄热式电石生产单元1连接，变压吸附提取一氧化碳单元3的一氧化碳出口与乙二醇生产单元5相连；乙二醇生产单元5设置有甲醇进口、氧气进口和乙二醇出口。

具体实施时，燃料煤在双床气化生产单元4中生成燃料气，燃料气进入蓄热式电石生产单元1，并与原煤、生石灰和解析气经蓄热式电石生产单元1处理后生成电石和尾气，尾气经由变压吸附提取氢气单元2提取氢气后进入变压吸附提取一氧化碳单元3，变压吸附提取一氧化碳单元3提取一氧化碳后将解析气通入蓄热式电石生产单元1，变压吸附提取氢气单元2提取的氢气与变压吸附提取一氧化碳单元3提取的一氧化碳均通入乙二醇生产单元5中，并在乙二醇生产单元5中与甲醇和氧气反应生成乙二醇。本发明实施例提供的电石联产乙二醇装置可同时生产电石和乙二醇。

本发明实施例提供的电石联产乙二醇装置中，蓄热式电石生产单元1生产电石，同时将尾气通入变压吸附提取氢气单元2，变压吸附提取氢气单元2将蓄热式电石生产单元1排出的尾气中的氢气提取出来并送入乙二醇生产单元5，在变压吸附提取氢气单元2中产生的尾气进入变压吸附提取一氧化碳单元3，变压吸附提取一氧化碳单元3将变压吸附提取氢气单元2产生的尾气中的一氧化碳提取出来并送入乙二醇生产单元5，蓄热式电石生产单元1排除的尾气中提取出的氢气与变压吸附提取氢气单元2排出的尾气中提取出的一氧化碳在乙二醇生产单元5中用于生成乙二醇，从而提高了蓄热式电石生产单元1排出的尾气的利用率，减少了最终尾气的排放量，从而降低对于环境的污染。

此外，变压吸附提取一氧化碳单元3产生的解析气通入到蓄热式电石生产单元1中循环使用，进一步降低了最终尾气的排放量，循环经济特征明显。

在本实施例中，蓄热式电石生产单元1包括：原料处理设备11、旋转床煤干馏设备12、电石炉设备13和第一净化设备，第一净化设备采用干馏煤气净化设备14。

具体地，原料处理设备11用于接受原料煤和生石灰，并将原料煤和生石灰进行破碎、磨矿、配料、混合、造块，以制成满足热解旋转床的要求的合格造块。

旋转床煤干馏设备12将原料处理设备11输送的造块成型的球团进行干馏处理，产生油气和活性球团，工艺过程为：装料-加热升温热解-热解排出油气-剩余固体物热态出料。

电石炉设备13将旋转床煤干馏设备12生产的活性球团生成电石，并产生尾气。

干馏煤气净化设备14用于将旋转床煤干馏设备12产生的油气冷却分离以得到焦油、粗苯和干净煤气。

双床气化生产单元4包括：燃料煤预处理设备、双床气化设备和第二净化设备。燃料煤预处理设备包括筛分器和破碎机，用于将燃料煤经过初级筛分，得到30mm以下的粉煤，经过破碎机破碎至8mm，通过皮带机输送到储煤仓；双床气化设备包括气化炉，水蒸气和空气形成的气化剂在气化炉内与细粉煤接触，发生剧烈的氧化还原反应生成煤气，煤气由发生炉顶排出，剩下的灰渣由炉底排出；第二净化设备用于将煤气经过降温、除尘、脱硫等步骤以达到要求指标。

变压吸附提取氢气单元2包括：尾气预处理装置、过滤压缩装置和第一变压吸附装置。变压吸附提取氢气单元2采用十塔流程，简称10-2-4PSA(PSA，Pressure SwingAdsorption，变压吸附)工艺，即采用十台吸附塔，二塔同时进料，四次均压，顺放冲洗循环操作工艺，所有程控阀门的切换动作均由DCS(Distributed Control System，分布式控制***)控制完成，整个操作过程均为自动完成。

变压吸附提取一氧化碳单元3包括：第二变压吸附设备、解析气回收设备和解析气压缩设备。变压吸附提取一氧化碳单元3采用十塔流程，简称10-2-4PSA工艺，即采用十台吸附塔，二塔同时进料，四次均压，顺放冲洗循环操作工艺，所有程控阀门的切换动作均由DCS控制完成，整个操作过程均为自动完成。

乙二醇生产单元5包括：酯化设备、羰化设备、加氢设备和乙二醇精制设备。在酯化设备包括酯化反应器，羰化设备包括羰化反应器，加氢设备包括加氢反应器。一氧化氮、氧气和甲醇在酯化反应器中合成亚硝酸甲酯；亚硝酸甲酯与一氧化碳在羰化反应器中反应，合成草酸二甲酯；草酸二甲酯和氢气在加氢反应器中反应，合成粗乙二醇；在乙二醇精制设备中粗乙二醇经脱甲醇、脱醇、脱酯和精馏处理后得到优等品的精制乙二醇。

实施例二

如图3和图4所示，本发明实施例二提供了一种应用实施例一提供的电石联产乙二醇装置进行电石联产乙二醇的方法，包括：

S1、双床气化生产单元4生产燃料气，并将燃料气输送至蓄热式电石生产单元1。

S2、蓄热式电石生产单元1生产电石并将产生的尾气输送至变压吸附提取氢气单元2。

S3、变压吸附提取氢气单元2生产氢气并将氢气输送至乙二醇生产单元5，变压吸附提取氢气单元2产生的尾气输送至变压吸附提取一氧化碳单元3。

S4、变压吸附提取一氧化碳单元3产生的解析气输送至蓄热式电石生产单元1，产生的一氧化碳输送至乙二醇生产单元5。

S5、乙二醇生产单元5生产乙二醇。

具体实施时，在蓄热式电石生产单元1中：

电石以原料煤、生石灰为原料，采用蓄热式电石生产工艺，即原料预处理+造块+旋转床煤干馏+活性球团热送+电石炉冶炼工艺生产电石，原料煤、生石灰及粘结剂(糖蜜和磷酸二氢铝)分别破碎、磨矿后送入配料室，按照比例进行配料后送入混合成型室的强力混合机混合均匀，混合机混匀物料后向缓冲仓提供合格的混匀原料，缓冲仓通过螺旋给料机定量给料进螺旋加热输送机，螺旋加热输送机将混合料加热至80～120℃后送入成型机，成型机将混匀原料成型为30mm×25mm×13mm的混合原料棒送往旋转床。

从原料准备***输送来的经压球筛分合格的料球进入旋转床热解炉装料口上部的多格料仓，通过设在每格料仓卸下料口的给料机装置，向炉内供料，根据炉底转动速度自动控制料的流量，满足连续布料的要求。块煤在旋转床上铺100～200mm厚。

旋转床热解炉的炉底匀速转动，载着布在炉底上的精煤依次经过各个区段。通过调节炉底转动速度，可以改变料块在炉内升温热解的时间。料块在炉内的升温热解时间一般为1～2小时。

旋转床热解装置圆环型炉膛划分为装料区、预热一区、预热二区、反应一区至反应六区共八个控制区和出料区。热解混合料球团随旋转床移动，经历上述各区后完成热解过程，放出油气送往油气收集区进行油气分离，剩余的温度为650℃左右热态球团通过高温物料转运***运送至电石炉料仓，再经由电石炉加料装置通过料管将原料送入炉内进行冶炼。装在电极提升斗内的合格电极糊，经单轨吊从地面提升到电极壳顶部倒入电极筒内。

电能由变压器和导电***经自焙电极输入炉内；热解原料球团通过电弧热、电阻热、一氧化碳带出的显热，加热至1900～2200℃，生成电石，副产电石炉尾气。

冶炼好的电石，每隔一小时左右从炉口出炉一次，熔融电石流入牵引小车上的电石锅内，由卷扬机将小车拉到冷却厂房进行冷却。

由旋转床煤干馏炉来的荒煤气(荒煤气温度为500℃～700℃)用循环氨水激冷后通过气液分离器分离出油水和荒煤气(荒煤气温度为85℃)。其中油水进入油水分离器分离出焦油和循环水，循环水一部分进入蒸氨装置回收氨气，一部分循环激冷；荒煤气进入间冷塔进一步冷却至22℃，通过电捕焦油器、鼓风机送入硫铵回收装置回收硫铵后荒煤气温度为55℃，荒煤气进入间冷塔冷却至26℃，再通过洗苯塔洗苯，此后荒煤气温度为30℃，荒煤气进入脱硫塔脱硫后得到干净煤气；脱硫富液进入反应槽、再生塔后再生，浮于塔顶的泡沫进入熔硫釜加热熔融生产硫磺。

在变压吸附提取氢气单元2中采用十塔流程，简称10-2-4PSA工艺，即采用十台吸附塔，二塔同时进料，四次均压，顺放冲洗循环操作工艺，即可制得合格的氢气。

在变压吸附提取一氧化碳单元3中：

在一个工作周期中，吸附塔依次经历：吸附、均压降压、置换、逆向放压、抽真空、均压升压、预吸附、终充压等工艺过程。

将变压吸附提取氢气单元2的解析气送入变压吸附工序的吸附塔中，在预定的吸附压力下，混合气中的CO被相应的吸附剂吸附下来，H₂、CH₄、N₂等未被吸附的组份作为吸附尾气从吸附塔顶流出。当吸附塔中的CO传质区前沿到达吸附塔的预定位置后，关闭吸附塔的原料气进口阀门和吸附尾气出口阀门，吸附塔停止吸附步骤，开始转入再生过程。

结束吸附步骤后，将吸附塔依次与处于低压的吸附塔连通，将吸附塔死空间内的有用组分回收。

均压降压结束后，用部分CO产品气顺着吸附方向自吸附塔底导入吸附塔，将吸附塔内残存的杂质组份顺向置换出去，从而使吸附塔内的CO达到要求的纯度。由于置换尾气中的CO含量很高，为了回收这部分气体，将置换尾气流出***前先通过一个处于升压过程的吸附塔，这样可以回收一部分CO，即预吸附步骤。

经过以上一系列的操作步骤，吸附塔内的CO纯度已经达到产品规格要求，此时打开吸附塔底部的逆向放压阀门，逆着吸附方向将吸附塔压力降至常压，逆放气进入逆放气缓冲罐。

逆向放压结束后，用真空泵逆着吸附方向对吸附塔进行抽真空，使被吸附的CO得以彻底地解吸，解吸下来的CO进入产品气缓冲罐。

来自其它塔的置换尾气，进入该吸附塔进行预吸附以回收部分CO，减少CO的损失。

在预吸附步骤完成后，用来自其它吸附塔的较高压力气体依次对该吸附塔进行均压升压，使吸附塔的压力逐渐升高，最终相互连通的吸附塔的压力相等。

经历了以上各个均压升压步骤的吸附塔还未达到预定的吸附压力，为了使吸附塔可以平稳地切换到下一次吸附，用处于吸附步骤的吸附塔的吸附尾气将吸附塔压力升至预定的吸附压力。

至此，吸附塔完成了一个完整的吸附-再生循环过程，并为下一个循环过程做好了准备。

在双床气化生产单元4中：

燃料煤经过初级筛分，除去大于30mm以上的块煤，块煤另外使用；初级筛分合格的粉煤(30mm以下)输送到破碎机，经破碎后达到8mm以下，通过皮带机输送到储煤仓。

储煤仓来粉煤，经皮带输送机运输到提升机煤仓，由双级斗式提升机输送到中间煤仓，经锁气阀控制加入煤仓，煤仓的煤由螺旋给料机加入气化炉内。

气化炉内煤炭在高温炉料、高温气化剂加热作用下迅速升温，同时与高温空气中的氧发生氧化反应，煤炭迅速热解，热解后的半焦在氧化气与热解气的作用下呈流化态上升，上升过程中气化炉内高温的半焦与气化剂进行气化反应生成煤气，同时热解气中的焦油在半焦的催化作用下全部列解，煤气上升到气化炉的顶部夹带有飞灰进入第一旋风分离器。

分离下来的飞灰进入返料气化床，在返料气化床内，飞灰在喷入的高温气化剂作用下，形成沟流与涡流，使高灰、纯炭返料与通入的高温气化剂强制气化反应，反应后的气态物料与固态物料呈流化态返回气化床，如此而形成整体的循环状态。

气化炉内底部的炉渣，经螺旋除渣机到两级渣仓缓冲，再经冷渣机冷却到90℃，由皮带机输送到提升机斗，最后输送到炉渣仓外售。

经由旋风分离器分离后排出来的950℃煤气，含尘量约为33g/Nm3，高温煤气去联合热回收器，煤气中显热在联合热回收器中回收，煤气的温度降到150℃后进入低温旋风分离器，进一步分离飞灰，出来的煤气含尘约为5g/Nm3的进入袋式除尘器，经袋式除尘器后煤气的含尘量达到20mg/Nm3，再去间接冷却器，在循环水的间接冷下，煤气温度降到35～45℃，经加压机加压后去下工段。

合格的软化水经冷渣机降渣温，回收渣的显热，软化水加热到90℃，返回除氧器，经除氧后通过软化水泵加入联合热回收器的蒸发段，在蒸发段中产生1.2Mpa、192℃的饱和蒸汽，部分减压到50Kpa，经热回收器蒸汽过热段加热到600℃，再输送到气化炉底混合器中，在此与空气混合后作气化剂使用，富裕部分蒸汽送***管网。

联合热回收器分离出来的飞灰，经过冷灰机冷却后由浓相仓泵输送至灰仓，袋式除尘器分离下来的飞灰由浓相仓泵直接输送至灰仓，飞灰去飞灰处理***。

在乙二醇生产单元5中，生产乙二醇的过程包括：

S51、一氧化氮、氧气和甲醇在酯化反应器中合成亚硝酸甲酯；

S52、酯化反应器中生成的亚硝酸甲酯与变压吸附提取一氧化碳单元3生成的一氧化碳在羰化反应器中合成草酸二甲酯；

S53、羰化反应器中生成的草酸二甲酯与变压吸附提取氢气单元2生成的氢气在加氢反应器中合成粗乙二醇；

S54、加氢反应器中生成的粗乙二醇经脱甲醇处理、脱醇处理、脱酯处理和精馏处理后产生精制乙二醇。

具体地，乙二醇生产单元5生产乙二醇的工序可分为酯化工序、羰化工序、加氢工序和精制工序。

在酯化工序中，一氧化氮、氧气和甲醇在酯化反应器中合成亚硝酸甲酯。

变压吸附提取一氧化碳单元3产生的一氧化碳与外界通入的氧气分别经由管道进入脱氢反应器，变压吸附提取一氧化碳单元3产生的一氧化碳中含有的少量氢气与氧气反应生成水而脱出，脱氢后的一氧化碳气体进入分子筛干燥塔，除去气体中微量的水分后进入反应预热器，预热后进入羰化工序，在羰化工序中，在羰化反应器中，一氧化碳气体与酯化工序中产生的亚硝酸甲酯在0.5MPa的压力下反应生成草酸酯和一氧化氮。经气液分离后一氧化氮由管道送入酯化工序，草酸酯进入加氢工序。

在加氢工序中，羰化工序来的草酸酯经泵进入加热器，通入氢气，一起经加热后去加氢反应器进行加氢反应，生成粗乙二醇。加氢反应产品接收罐的气体经净化处理后返回加氢工序中，废气排入火炬管网。粗乙二醇经泵送入甲醇蒸馏塔回收甲醇，回收甲醇循环回用到酯化工序；回收甲醇后的物料经脱醇、脱脂后送入精馏塔进行精制工序处理，最终得到产品精制乙二醇。

使用本发明实施例二提供的电石联产乙二醇的方法，具有如下优点：

(1)在蓄热式电石生产单元1中，将煤炭热解工艺与电石生产工艺相耦合，原料适应性广，价格低廉，生产过程中不需焦炭、半焦、无烟煤等优质资源作为原料，只需使用廉价的中低阶、粉状煤炭资源，电石原料成本降低；工艺能耗低、热效率高，采用蓄热式燃烧技术、辐射管加热技术、旋转床高温热解技术、高温热送进料技术，电石生产过程中充分利用了产物的显热，整体工艺热效率高，生产每吨电石可降低工艺电耗300度以上；该工艺实现了粉状原料的全利用，从源头上解决了电石生产过程中粉尘污染严重的问题。同时原煤与石灰球团通过热解处理时，能够大量脱除煤中硫和汞等有害元素，生产过程中氮氧化物、硫氧化物、PM2.5等大气污染物的排放量比传统工艺下降80％以上；采用低价粉煤作原料，热解过程中能副产大量的焦油和焦炉煤气，极大提高了整体工艺的经济性。

(2)变压吸附提取氢气单元2采用多次均压工艺，提高装置的氢气收率；综合考虑了原料气处理量、操作压力、合理的吸附塔体积等因素，PSA制氢装置采用延长再生时间的10-2-5/P工艺流程。

(3)变压吸附提取一氧化碳单元3采用高效一氧化碳吸附剂，多吸附塔交替工作从而达到连续分离提纯CO的目的，工艺流程先进、原料气适应性好、自动化程度高。

(4)双床气化生产单元4中，由于设置有返料气化床，因此可达到较高的碳转化率和气化效率；采用煤气带出热气化炉内循环工艺，使热效率可达到91％，冷煤气可效率达到81％；气化强度大；原料来源广、成本低；设备构造简单、操作控制容易；三废处理简单、环境影响小。

(5)乙二醇生产单元5中，生产的乙二醇的优等品率达100％；各项质量指标均达到国优标准；脱氢催化剂寿命3年；合成催化剂寿命1.5年；加氢催化剂寿命1年。

综上，通过蓄热式电石生产单元1、变压吸附提取氢气单元2、变压吸附提取一氧化碳单元3、双床气化生产单元4和乙二醇生产单元5相结合，利用低阶粉煤、生石灰、甲醇和氧气为原料生产电石、氢气、一氧化碳和乙二醇，形成长而完整的产业链，循环经济特征明显，产品综合竞争能力强。具有投资少、多产、高效、生产过程简单、可连续生产的显著优点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电石联产乙二醇装置，其特征在于，包括：蓄热式电石生产单元、变压吸附提取氢气单元、变压吸附提取一氧化碳单元、双床气化生产单元和乙二醇生产单元，所述蓄热式电石生产单元的尾气出口与变压吸附提取一氧化碳单元连接；所述变压吸附提取氢气单元的氢气出口与乙二醇生产单元连接，所述变压吸附提取氢气单元的尾气出口与所述变压吸附提取一氧化碳单元连接；所述变压吸附提取一氧化碳单元的解析气出口与所述蓄热式电石生产单元连接，所述变压吸附提取一氧化碳单元的一氧化碳出口与乙二醇生产单元相连。

2.根据权利要求1所述的电石联产乙二醇装置，其特征在于，所述蓄热式电石生产单元包括：原料处理设备、旋转床煤干馏设备、电石炉设备和第一净化设备。

3.根据权利要求1所述的电石联产乙二醇装置，其特征在于，所述变压吸附提取氢气单元包括：尾气预处理装置、过滤压缩装置和第一变压吸附装置。

4.根据权利要求1所述的电石联产乙二醇装置，其特征在于，所述变压吸附提取一氧化碳单元包括：第二变压吸附设备、解析气回收设备和解析气压缩设备。

5.根据权利要求1所述的电石联产乙二醇装置，其特征在于，所述双床气化生产单元包括：燃料煤预处理设备、双床气化设备和第二净化设备。

6.根据权利要求1所述的电石联产乙二醇装置，其特征在于，所述乙二醇生产单元包括：酯化设备、羰化设备、加氢设备和乙二醇精制设备。

7.根据权利要求5所述的电石联产乙二醇装置，其特征在于，所述燃料煤预处理设备包括筛分器和破碎机，所述双床气化设备包括气化炉。

8.根据权利要求6所述的电石联产乙二醇装置，其特征在于，所述酯化设备包括酯化反应器，所述羰化设备包括羰化反应器，所述加氢设备包括加氢反应器。

9.一种应用权利要求1-8任一项所述的电石联产乙二醇装置进行电石联产乙二醇方法，其特征在于，包括：

双床气化生产单元生产燃料气，并将所述燃料气输送至蓄热式电石生产单元；

所述蓄热式电石生产单元生产电石并将产生的尾气输送至变压吸附提取氢气单元；

所述变压吸附提取氢气单元生产氢气并将所述氢气输送至乙二醇生产单元，所述变压吸附提取氢气单元产生的尾气输送至变压吸附提取一氧化碳单元；

所述变压吸附提取一氧化碳单元产生的解析气输送至所述蓄热式电石生产单元，产生的一氧化碳输送至所述乙二醇生产单元；

所述乙二醇生产单元生产乙二醇。

10.根据权利要求9所述的电石联产乙二醇方法，其特征在于，所述乙二醇生产单元生产乙二醇的过程包括：

一氧化氮、氧气和甲醇在酯化反应器中合成亚硝酸甲酯；

所述酯化反应器中生成的亚硝酸甲酯与所述变压吸附提取一氧化碳单元生成的一氧化碳在羰化反应器中合成草酸二甲酯；

所述羰化反应器中生成的草酸二甲酯与所述变压吸附提取氢气单元生成的氢气在加氢反应器中合成粗乙二醇；

所述加氢反应器中生成的粗乙二醇经脱甲醇处理、脱醇处理、脱酯处理和精馏处理后产生精制乙二醇。