專利名稱：一種電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于化工生產設備技術領域，涉及石灰、焦化和電石產品生產設備，具體涉及一種電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置。
背景技術：
碳化鈣俗稱電石，碳化鈣與水反應生成乙炔。乙炔是重要的化工原料，主要用于生產聚氯乙烯基、醋酸乙烯基和丙烯酸基系列產品，我國70%以上的PVC產品源于電石生產的乙炔。石油產品的漲價刺激了電石工業(yè)的發(fā)展。工業(yè)上電石生產一般采用固定床-電弧法，利用電弧產生的高溫將電石爐中的石灰和焦炭加熱到2000°C以上，停留一定的時間生成熔融態(tài)電石。生產過程產生的電石爐氣主要是CO從上部排出爐體，熔融的電石產物從爐底排出，經冷卻、破碎成產品。石灰、焦炭和電石生產是相互關聯(lián)的技術領域，石灰窯生產石灰，焦化爐生產焦炭，為電石生產提供原料，傳統(tǒng)上電石生產、石灰生產和焦炭生產都是相互獨立的生產系統(tǒng)。相互獨立的生產系統(tǒng)不僅增加運輸成本，而且副產物和剩余熱能不能相互利用，能源浪費大。

發(fā)明內容
為克服現有技術的不足，本發(fā)明提供一種電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，通過電石爐與石灰窯、焦化設備聯(lián)合，實現聯(lián)產電石和焦化產品，能源相互利用，節(jié)省資源，降低生產成本，增加經濟效益。本發(fā)明電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，包括石灰窯和電石爐，石灰窯包括預熱帶、 煅燒帶和出料口，煅燒帶設有燃料燒嘴。電石爐為電弧爐，包括電極、電石爐入口、電石出口和電石爐氣出口。裝置還設有碳化室、焦化產物分離設備、加氫設備和氫分離設備。碳化室設有噴煤設備、出料機、焦化產物出口、出焦口和出料斗，出料機通過推料桿與推料板連接， 所述焦化產物出口(13)位于碳化室的上部和/或底部。焦化產物分離設備設有進料口、液體產品出口和氣體產品出口，加氫設備設有液體入口、氣體入口和出料口，氫分離設備設有進氣口、氫氣出口和燃氣出口。石灰出口與碳化室的進料口連接，碳化室的出焦口通過出料斗與電石爐的入口連接。焦化產物出口連接到焦化產物分離設備的進料口，電石爐氣出口連接到焦化產物分離設備的進料口、氫分離設備的進氣口或石灰窯煅燒帶的燃料燒嘴。焦化產物分離設備的氣體出口連接到氫分離設備進氣口，焦化產物分離設備的液體出口連接到加氫設備的液體入口，氫分離設備的氫氣出口連接到加氫設備的氣體入口，加氫設備的出料口連接到產品儲罐，氫分離設備的燃氣出口連接到石灰窯煅燒帶的燃料燒嘴。石灰窯為梁式石灰窯、環(huán)形套筒窯、回轉石灰窯或麥爾茲石灰窯。噴煤設備為螺旋輸送機或氣體輸送機，氣體輸送機的輸送介質為氮氣，不排除其它惰性氣體。焦化產物分離設備包括閃蒸器、汽提塔和分餾塔。加氫設備包括加氫增壓機、加氫反應器、萃取塔和精餾塔。石灰窯出口和電石爐入口分別設有密封料鎖。氫分離設備包括變壓吸附器、氣體脫硫塔、脫水塔和增壓機。出料機為為螺旋推進出料機、液壓推進出料機或電動推進出料機。噴煤設備設有I 20支噴煤槍。電石爐入口為I 10個，電石爐入口處安裝有布料器。碳化室為焦化爐或蘭炭爐，噴入碳化室的煤為煤粉、煤顆?；蛎簤K。本發(fā)明石灰窯只設有預熱帶和煅燒帶，不設冷卻帶，煅燒帶煅燒后的高溫石灰直接進入碳化室，向碳化室加焦化原料，用冷卻石灰放出熱量加熱焦化原料，煉焦生成的焦炭與石灰一起進入電石爐。在電石爐中電極的加熱作用下，石灰和碳反應生成電石和電石爐氣，電石冷卻后通過出料設備出爐。焦化產生的氣、液產物和電石爐產生的電石爐氣一起到焦化產品分離設備分離出液體產品和氣體產品，氣體經過氫分離設備的變壓吸附將一氧化碳轉化為氫氣。在加氫設備中用分出的氫氣對液體產品加氫精制，精制后的液體產品出裝置，分離后的非氫可燃氣體到石灰窯煅燒帶的燃料燒嘴作煅燒石灰石的燃料。本發(fā)明電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，通過電石爐與石灰窯、焦化設備聯(lián)合，石灰冷卻的熱量用于焦化或制蘭炭，將焦化生成的焦炭和石灰直接通入電石爐生產電石，焦化過程產生煤焦油用于制焦化柴油，產生的焦爐煤氣和電石爐產生的電石爐氣到石灰窯作煅燒燃料，實現了生產電石聯(lián)產焦化產品，既節(jié)省了運輸費用，又有效地利用能源，節(jié)省資源， 降低電石和焦化產品的生產成本，增加企業(yè)的經濟效益。與現有技術比本發(fā)明的優(yōu)點是⑴充分利用石灰冷卻的熱量為焦化過程提供能量，有效利用石灰冷卻的能量，并且節(jié)省了石灰冷卻過程的動力消耗。⑵石灰和焦炭(蘭炭) 直接進入電石爐進行電弧爐生產電石，電石爐的初始溫度高，降低電石爐的耗電量。⑶石灰、焦化和電石聯(lián)合生產，簡化了中間過程和運輸費用，提高了焦化、電石的生產效率。⑷ 減少了石灰窯冷卻風進入煅燒帶后對石灰窯熱效率的影響。(4)傳統(tǒng)的焦化炭(或制蘭炭) 過程只能使用塊狀煤，本發(fā)明可以使用用粉狀煤和粒狀煤，提高了生產的靈活性和選擇性。
(5)由于沒有冷卻段，降低了石灰窯的聞度，減少了石灰窯設備投資。(6)煅燒后的熱石灰具有較多的空隙，煤粉與石灰接觸后充分填充空隙空氣，增大了反應的表面積，有利于提高反應速度。


圖I為本發(fā)明電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置的流程示意圖2為本發(fā)明另一方案的流程示意圖3為本發(fā)明再一方案的流程示意圖。其中
I一石灰窯、2—石灰出料倉、3—噴煤設備、4一石灰出口、5—碳化室、6—出料機、7— 推料桿、8—推料板、9 一石灰層、10—蘭碳層、11 一電石爐入口、12 一電石爐、13—焦化廣物出口、14 一出料斗、15—電極、16—電石爐氣出口、17—電石出口、18—焦化產物分離設備、 19一加氫設備、20—氫分尚設備、21—焦化產物下出口、22—閥門。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。實施例I
本發(fā)明電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置如圖I所示，包括石灰窯I、電石爐12、碳化室5、 焦化產物分離設備18、氫分離設備20和加氫設備19。石灰窯為梁式石灰窯，包括預熱帶、煅燒帶和石灰出口 4，石灰出口設有料鎖，煅燒帶設有燃料燒嘴。電石爐為電弧爐，包括電極15、電石爐入口 11、電石出口 17和電石爐氣出口 16,電石爐入口設有料鎖，電石爐入口處設有布料器。碳化室5為蘭炭爐，碳化室設有噴煤設備3、出料機6、焦化產物出口 13、出焦口和出料斗14，出料機通過推料桿7與推料板8連接，噴煤設備設有10支噴煤槍。噴煤設備為螺旋輸送機，出料機為螺旋推進出料機。焦化產物分離設備18設有進料口、液體產品出口和氣體產品出口，焦化產物分離設備包括閃蒸器、汽提塔和分餾塔。加氫設備19設有液體入口、氣體入口和出料口，加氫設備包括加氫增壓機、加氫反應器、萃取塔和精餾塔。 氫分離設備設有進氣口、氫氣出口和燃氣出口，氫分離設備包括變壓吸附反應器、氣體脫硫塔、脫水塔和增壓機。石灰窯的石灰出口 4與碳化室5的進料口連接，碳化室出焦口通過出料斗14與電石爐入口 11連接，電石出口 17與電石出料設備連接。焦化產物出口 13和電石爐氣出口 16連接到焦化產物分離設備18的進料口，焦化產物分離設備氣體出口連接到氫分離設備20的進氣口，焦化產物分離設備的液體出口連接到加氫設備19的液體入口，氫分離設備的氫氣出口連接到加氫設備的氣體入口。加氫設備的出料口連接到產品儲罐，氫分離設備的燃氣出口連接到石灰窯煅燒帶的燃料燒嘴。本發(fā)明電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置的運行過程為，石灰石物料經石灰窯I的預熱帶預熱和煅燒帶煅燒成石灰，溫度達1200°C 1500°C，經兩個石灰出料倉2和石灰出口 4 落入碳化室5。落一層石灰后，關閉石灰出口 4處的料鎖。啟動噴煤設備3噴入粒度為3_ 的侏羅精煤塊，然后關閉噴煤設備，再落入石灰，依次落一層石灰，噴一層侏羅精煤塊，一個生產過程布5 10層石灰和5 10侏羅精煤塊，石灰層9和蘭碳層10厚度由工藝確定。 焦化過程結束之后，關閉石灰出口 4，打開碳化室的出焦口和電石爐入口 11的料鎖，用出料機6通過推料桿7推動推料板8將600 700°C石灰和焦炭一同通過出料斗14推入電石爐12，啟動電極加熱至2000°C，進行電弧爐生產電石，生產的電石經電石出口 17和出料設備出裝置。碳化室5產生的氣液焦化產品經焦化產物出口 13，電石爐產生的電石爐氣經電石爐氣出口 16—同經進料口進入到焦化產物分離設備18。在焦化產品分離設備經過閃蒸和分餾分出的液體產品和氣體產品，分出的液體產品經液體產品出口和加氫設備的液體入口進入加氫設備。分出的氣體產物富含烴類、一氧化碳和氫氣，經氣體產品出口和氫分離設備的進氣口進入氫分離設備。在氫分離設備經過變壓吸附、氣體脫硫、脫水和增壓過程，分出氫氣和非氫可燃氣體，氫氣經氫氣出口和加氫設備的的氣體入口進入加氫設備對液體產品進行加氫精制過程。加氫過程包括加氫氣增壓、加氫反應、萃取和精懼，加氫精制后的液體產品經加氫設備出料口出裝置到儲罐。氫氣分離器分出的非氫燃氣通過管路到石灰窯煅燒帶的燃料燒嘴作生產石灰的燃料。作為選擇方案，電石爐氣經電石爐入口 11和碳化室5的出焦口進入碳化室，穿過石灰層9和蘭碳層10，用電石爐氣帶出的熱量加熱碳化室5中的侏羅煤塊，然后同碳化室的焦化氣液產物一同由焦化產物出口 13離開碳化室到焦化產物分離設備，進一步利用電石爐的余熱，節(jié)能降耗。實施例2
本發(fā)明另一實施方式如圖2所示，所述碳化室5為焦化爐，碳化室設有噴煤設備3、出料機6、焦化產物出口 13、焦化產物下出口 21、出焦口和出料斗14。焦化產物出口 13與焦化產物分離設備18的進料口管路設有閥門22，焦化產物下出口 21連接到焦化產物分離設備的進料口。電石爐氣出口 16連接到氫分離設備20的進氣口。其它設備流程與本實施例I 相同。本發(fā)明再一實施方式如圖3所示，電石爐氣出口 16直接連接到石灰窯煅燒帶的燃料燒嘴。
權利要求
1.一種電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，包括石灰窯(I)和電石爐(12)，所述石灰窯包括預熱帶、煅燒帶和石灰出口(4)，所述煅燒帶設有燃料燒嘴；所述電石爐為電弧爐，包括電極(15)、電石爐入口(11)、電石出口(17)和電石爐氣出口(16)，其特征是所述裝置還設有碳化室(5)、焦化產物分離設備(18)、加氫設備(19)和氫分離設備(20);所述碳化室設有噴煤設備(3 )、出料機(6 )、焦化產物出口(13)、出焦口和出料斗(14)，所述出料機通過推料桿(7)與推料板(8)連接，所述焦化產物出口(13)位于碳化室的上部和/或底部；所述焦化產物分離設備設有進料口、液體產品出口和氣體產品出口，所述加氫設備設有液體入口、 氣體入口和出料口，所述氫分離設備(20)設有進氣口、氫氣出口和燃氣出口；所述石灰出口( 4 )與碳化室的進料口連接，碳化室的出焦口通過出料斗與電石爐入口( 11)連接；所述焦化產物出口( 13 )連接到焦化產物分離設備(18 )的進料口，所述電石爐氣出口( 16 )連接到焦化產物分離設備(18)的進料口、氫分離設備(20)的進氣口或石灰窯煅燒帶的燃料燒嘴；所述焦化產物分離設備的氣體出口連接到氫分離設備(20)進氣口，焦化產物分離設備(18)的液體出口連接到加氫設備(19)的液體入口，所述氫分離設備的氫氣出口連接到加氫設備(19)的氣體入口，加氫設備的出料口連接到產品儲罐，氫分離設備的燃氣出口連接到石灰窯煅燒帶的燃料燒嘴。
2.根據權利要求I所述的電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，其特征是所述石灰窯(I)為梁式石灰窯、環(huán)形套筒窯、回轉石灰窯或麥爾茲石灰窯。
3.根據權利要求I所述的電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，其特征是所述噴煤設備(3) 為螺旋輸送機或氣體輸送機，所述氣體輸送機的輸送介質為氮氣。
4.根據權利要求I所述的電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，其特征是所述焦化產物分離設備(18)包括閃蒸器、汽提塔和分餾塔。
5.根據權利要求I所述的電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，其特征是所述加氫設備包括加氫增壓機、加氫反應器、萃取塔和精餾塔。
6.根據權利要求I所述的電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，其特征是所述石灰出口(4) 和電石爐入口(11)分別設有料鎖。
7.根據權利要求I所述的電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，其特征是所述氫分離設備包括變壓吸附器、氣體脫硫塔、脫水塔和增壓機。
8.根據權利要求I所述的電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，其特征是所述噴煤設備(3) 設有I 20支噴煤槍；所述電石爐入口(11)為I 10個，電石爐入口處安裝有布料器。
9.根據權利要求I所述的電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，其特征是所述碳化室(5)為焦化爐或蘭炭爐。
10.根據權利要求I所述的電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，其特征是所述出料機(6) 為螺旋推進出料機、液壓推進出料機或電動推進出料機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電石聯(lián)產焦化產品的生產裝置，包括石灰窯、電石爐、碳化室、焦化產物分離設備、氫分離設備和加氫設備。石灰出口與碳化室的進料口連接，碳化室的出焦口與電石爐的入口連接。碳化室的焦化產物出口和電石爐氣出口連接到焦化產物分離設備，焦化產物分離設備的氣體出口連接到氫分離設備，液體出口連接到加氫設備，氫分離設備的氫氣出口連接到加氫設備。加氫設備的出料口連接到產品儲罐，氫分離設備的燃氣出口連接到石灰窯煅燒帶的燃料燒嘴。本發(fā)明通過電石爐與石灰窯、碳化設備聯(lián)合，實現了生產電石聯(lián)產焦化產品，既節(jié)省了運輸費用，又有效地利用能源，節(jié)省資源，降低電石和焦化產品的生產成本，增加企業(yè)的經濟效益。
文檔編號C01B31/32GK102583378SQ201210058380
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權日2012年3月8日
發(fā)明者賈會平 申請人:石家莊市新華工業(yè)爐有限公司