一、《实施指南》对电石行业节能降碳工作提出了明确目标
解决方案
工业过程分析
工业窑炉
电石是重要的基础化工产品，是生产聚氯乙烯、1，4-丁二醇、醋酸乙烯、氰氨化钙、氯丁橡胶等产品的关键原料。电石行业对电力、炭材、石灰石等能源和资源产品依赖性强，二氧化碳排放强度较高，是化工行业节能降碳的工作重点。为贯彻落实《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干意见》、《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）》，推动电石行业做好节能降碳改造升级工作，国家发改委组织中国电石工业协会等单位编制了《电石行业节能降碳改造升级实施指南（2021年版）》（以下简称《实施指南》）。
电石生产过程的能耗主要为炭材（焦炭、兰炭等）消耗和电力消耗。结合我国电石生产实际及行业发展趋势，《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）》确定的电石单位产品能效标杆水平为805千克标准煤/吨，基准水平为940千克标准煤/吨。据协会统计，截至2020年底我国电石产能为4000万吨，其中能效优于标杆水平的产能为133万吨，占总产能的3.3%；能效低于基准水平的产能约1000万吨，占总产能的25%；其余产能能效水平处于标杆水平和基准水平之间。
《实施指南》指出，当前电石行业用能工作主要存在炭材使用量较大、电石炉电耗偏高、资源综合利用水平较低、余热利用不足等问题，全行业开展节能降碳改造升级潜力空间较大。《实施指南》要求，通过改造升级，到2025年电石领域能效优于标杆水平的产能比例达到30%，低于基准水平的产能基本清零，大幅增强行业绿色低碳发展能力。
二、《实施指南》为电石行业改造升级工作指明了方向
一是加强前沿技术开发应用，培育标杆示范企业。目前，国内电石生产均采用电冶炼工艺。为降低电石单位产品工艺电耗和综合能耗，推动电石生产工艺路线多元化，《实施指南》提出加强氧热法、电磁法等新技术新工艺研究开发，适时建设中试及工业化装置。同时要加强电石显热回收及高效利用技术的研发和推广应用，降低综合能耗。
二是加快成熟工艺普及推广，有序推动改造升级。《实施指南》提出，要促进热解球团新工艺的推广应用，降低电石单位产品的工艺电耗和综合能耗。推进电石炉采用高效保温材料，有效减少电石炉体热损失，降低电炉电耗。
三是提升炉气等资源的利用水平。电石炉气富含一氧化碳，是优质的化工原料，但目前主要作为石灰窑燃料直接燃烧使用。《实施指南》提出，要推动电石炉气资源综合利用改造，采用生物发酵法制乙醇，化学合成法制乙二醇、二甲醚、甲醇等技术手段，推动电石炉气作为化工原料利用，减少二氧化碳排放。
四是加强余热余压回收利用。《实施指南》指出，要推广先进余热回收技术，利用热管技术回收电石炉气余热用于发电等用途，提高余热利用水平。加强石灰窑废气余热、电石炉净化灰的回收利用，作为炭材烘干装置的补充热源等用途，降低电石生产全流程的能源消耗。
五是淘汰落后低效产能。《实施指南》要求严格执行节能、环保、质量、安全技术等相关法律法规和《产业结构调整指导目录》等政策，淘汰内燃式电石炉，引导长期停产的无效电石产能主动退出。对能效水平在基准值以下，且无法通过节能改造达到基准值以上的生产装置，要加快淘汰退出。
事实证明推广电石炉炉气分析系统在密闭式电石炉中的应用可促进生产企业节约生产成本，保障电石炉的安全运行，从而有利于大型密闭炉的推广并加快内燃式电石炉改造进度，是我国电石行业优化产业结构、提升技术装备水平、完成节能减排任务的重要举措之一。
电石炉炉气分析系统的应用可提高密闭式电石炉的尾气回收利用效率，达到节能降耗以及减排等目标。电石炉气的主要成分是一氧化碳，约70%左右或更高，另还含有二氧化碳、氢气、甲烷和氧气等。内燃式电石炉产生的CO无法综合利用，只能燃烧后排放，造成了能源的大量浪费，同时也加剧了CO2温室气体的排放。密闭式电石炉尾气回收后可以用作锅炉燃料或用于气烧石灰窑生产石灰。密闭式电石炉每生产1吨电石，可供利用的CO气体折合标煤约160公斤。如果企业生产规模较大，还可以利用CO生产多种化工产品，如甲酸钠或甲醇等，又可达到减排680公斤CO2的效果。TR-9700型电石炉气分析系统采用进口德国西门子先进的非分光红外原理监测CO、CO2浓度，可有效排除了气体间的交叉干扰，测试精度高达1%，有利于指导企业节约成本，提高炉气利用率，实现节能减排指标。
电石炉炉气分析系统的应用可监控因漏水造成的H2浓度上升，实现对密闭式电石炉运行安全的监控。密闭式电石炉的安全运行问题是生产企业必须考虑的问题，也是近年来密闭电石推广过慢的主要原因之一。密闭式电石炉因为需要降温，电石炉的二层炉盖、水冷套、底部环、接触元件等均为通水设备，安全隐患较多。水冷部件常常由于密封不过关或老化，出现漏水现象。密闭电石炉漏水不易发现，而且水蒸气难以排放，容易在炉内高温分解成氢气，浓度过高时就会酿成爆炸事故。TR-9700型电石炉气分析系统采用进口德国西门子公司C6型热导原理分析仪监测炉气中的H2浓度，对炉体漏水进行实时监控。
TR-9700型炉气分析系统可同时实现对CO、CO2、H2、O2的测量，从而提高炉气的综合利用回收效率，指导燃烧测控，对生产企业实现节能减排的指标具有重要的指导作用。
主要应用
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检测点 |
用途 |
测量组份 |
选用量程 |
仪器选型 |
|
除尘后 |
安全控制 |
CO |
0～80% |
JNYQ-I-41 |
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O2 |
0～25% |
JNYQ-O-11 |
||
|
H2 |
0～15% |
JNYQ-H-31 |
||
|
CO2 |
0～5% |
JNYQ-I-41 |
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|
除尘前 |
安全控制 |
H2 |
0～15% |
JNYQ-H-31 |
工业高温光亮退火炉
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检测点 |
用途 |
测量组份 |
选用量程 |
仪器选型 |
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工业炉膛内 |
安全工艺 |
CO |
0.00～80% |
JNYQ-I-41 |
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O2 |
0.00～2% |
JNYQ-O-11 |
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H2 |
0.00～30% |
JNYQ-H-31 |
||
|
CO2 |
0.00～5% |
JNYQ-I-41 |