电石行业技术装备发展趋势研判
中国石油和化学工业联合会 杨传玮
近年来，国际石油价格高位震荡，石油深加工产品的生产成本持续上涨，促使电石等煤化工产品的竞争力不断
提高，市场需求量也大幅度增长。未来几年，电石行业仍将在满足下游行业需求，尤其是聚氯乙烯和聚乙烯醇等行
业的需求方面发挥不可替代的作用。据预测，2011年国内电石市场需求量将达到2240万t，而总产能将达到2800
万t/a左右。考虑到企业正常的停车检修以及南方部分使用水电的企业在枯水期的开工率下降，预计全年电石行业
整体开工率将维持在80%左右，按此计算，电石产量约为2240万t，只能基本满足下游行业的需求。
在快速发展的同时，我国电石行业也暴露出产业结构不合理、技术装备水平提升缓慢、资源利用效率不高等问
题。目前，技术相对先进的密闭式电石炉仅占国内电石总产能的40%，其余均为内燃式电石炉。内燃式电石炉无法
对尾气进行回收利用，只能燃烧后排放，既浪费了能源，又增加了CO2的排放量。近年来，国家对电石行业的节能
减排工作提出了更高的要求。为此，电石行业应继续推广大型密闭式电石炉和为之配套的先进成熟技术，推动已有
先进技术的产业化进程，加快对现有装置进行节能减排升级改造，促使行业整体技术装备水平大幅度提高，电炉电
耗和综合能耗不断下降，尾气综合利用的规模不断扩大，利用水平持续提高，利用方式更加多元化，从而推动我国
电石行业向能耗低、污染少、效益高的新型工业体系转变，真正实现行业的健康、可持续发展。
先进技术面面观
电石炉尾气干法净化技术 在干法净化技术诞生以前，电石炉尾气的净化处理均采用湿法技术。相对于干法净
化技术，湿法净化的缺点是耗水量较大，且需要及时清洗系统管路，否则容易结垢堵塞，影响生产的连续性。国内
部分企业引进了挪威ELKEM公司的电石炉尾气干法净化技术，并对其进行了国产化改造，从而取得了较好的净化效
果。如青海东胜化工公司采用聚苯硫醚（PPS）作为炉气除尘滤袋的主要材料，提高了滤袋的耐高温性能和装置连续
运行的稳定性，同时也减少了动力消耗和运行费用；合肥合意公司与新疆天业集团合作，将热管降温技术运用到干
法净化系统中，克服了原有系统降温效果不理想、卸灰不畅等一系列问题，提高了装置长周期运行的稳定性。
另外，国内企业和科研院所还开发出干法除尘和湿法净化相结合的尾气净化技术，该技术的尾气净化效果显著，
能够获得纯度很高的气体组分，既能够用于气烧石灰窑，也能够用于生产化工产品。
组合式把持器技术 Elkem组合式把持器是集电极系统、把持系统、导电系统于一体的把持器设备，设备构造
简单合理，操作便捷，使用寿命长，发生事故的频率低，不需要频繁的进行维护。另外，该把持器的适用范围也比
较广泛，接触装置和压放滑动装置可适用于各种不同直径的自焙电极，而且电极壳不容易变形，从而在压放电极时
不会发生电极下滑而导致的失控现象。在实际生产过程中，为保证把持器的稳定运行，应当注意的是要使接触元件
具有适当的夹紧力，同时要保证压放装置和夹紧装置工作正常，另外也要注意电极筒的焊接质量以及电极糊质量。
空心电极技术 电石生产界区内，在原料的加工、运输、贮存过程中，会产生10％~15％左右的石灰粉、焦粉、
无烟煤粉等粉料，若将这些粉料丢弃则等于浪费了大量的资源，而且容易造成环境污染。采用空心电极技术可将这
部分粉料作为电石生产的原料消耗掉，从而达到节能减排的双重效果。空心电极系统是我国引进的Elkem炉的重要
组成部分，由于部分技术参数不符合我国电石生产的实际，所以在引进初期很多Elkem炉的中空电极系统无法正常
运行。为此，国内电石企业不断对空心电极系统进行改造升级，通过改良输料管的材质、提高输料管的伸缩密封性，
使空心电极系统逐步适应国内电石生产的需要。
直流电炉技术 目前，国内使用的电石生产装置均以交流电作为能源。使用交流电的不足是容易造成炉体内电
流分布的不均匀，从而导致部分区域的原料无法充分反应，难以形成电石“熔池”，直接影响电石产品的质量和整个
系统的工作效率。使用直流电能够促使电石炉内的电流分布更加均匀，反应更加完全和彻底，既提高了电石产品的
质量和整个电石生产系统的运行效率，也节约了大量的电力资源。初步估算，使用直流电炉替代交流电炉，能够促
使单位电石产品的电炉电耗下降20%左右，即节约600kW·h左右的电力资源。因此，电石行业有必要加大对直流电
炉的研发和推广，降低行业对电力的依赖程度。
电石炉尾气综合利用技术 ①作为尾气锅炉的燃料。该技术是将含尘尾气直接引入余热锅炉进行燃烧，充分利
用尾气的显热、可燃气体以及粉尘的燃烧热生产蒸汽。其优点是能源利用效率较高，而且单台尾气锅炉具有除尘、
供汽、消除有毒有害污染物等多种功能，解决了电石炉尾气成分复杂、难以彻底净化的难题。该技术适用于上下游
一体化的电石生产基地或化工园区内的大型电石企业，可以就近提供蒸汽，也可以考虑配套汽轮发电机组，利用蒸
汽来发电。②作为原料制备过程的热源燃料。除电石冶炼外，生产石灰、干燥焦炭或者兰炭也需要消耗大量的热能。
利用电石炉尾气煅烧石灰或干燥炭材，既属于资源综合利用范畴，也符合循环经济理念。企业配套气烧石灰窑更是
能够实现尾气在电石生产界区内的完全利用，无需再向生产界区外提供能源副产品，从而避免了配套下游用户的问
题。另外，以电石炉尾气生产石灰，获得的石灰产品不但质量均匀，而且反应活性良好，能够促使电石增产10%左
右。③作为燃气发电机组的燃料。利用电石炉尾气发电的燃气内燃机，其工作原理与汽车发动机的基本没有区别，
由于内燃机气缸内核心区域的工作温度可以达到上千度，因而其工作效率要超过蒸汽轮机和燃气轮机。燃气内燃机
的发电效率通常在30％～40％之间，加上显热和余热的综合利用，系统整体的能量转化效率可以达到60%以上。电
石炉尾气发电技术主要适用于规模较大的电石生产企业或生产基地，因为产能规模越大，配套的发电机组功率就越
大，年发电量也越多。④作为化工生产的原料。2005年，天津碳一有机合成工程设计有限公司成功开发出干湿两步
法尾气净化制取甲酸钠技术。近年来，国内先后有多家电石企业利用该工艺建成尾气利用装置。考虑到甲酸钠的市
场容量较小，天津碳一公司已经开展甲酸钠一步法制草酸二乙酯并进一步生产乙二醇的技术攻关。若该工艺路线能
够实现产业化，则将为电石炉尾气制备化工产品的综合利用途径打开广阔的市场空间。宁夏大地冶金化工有限公司
在原有的尾气回收利用工艺的基础上，加强关键技术研发，先后解决了多个技术难题，将电石炉尾气转化为化工生
产所需要的CO原料气，再用CO气生产合成氨和甲醇产品。该项目是国内首套利用电石炉尾气生产合成氨和甲醇的
示范装置，已经被国家发改委确定为综合利用试点项目。
推动密闭炉技术进步
提高资源综合利用水平
加快推广大型密闭式电石炉 对于大型密闭炉拟在建项目和现有装置，建议政府给予优惠贷款、优惠电价、优惠
税收等方面的支持；对于能源和资源浪费严重、污染排放量较大、尾气利用水平较差的电石企业，建议采取差别电
价等惩罚性措施，促使这些企业与先进企业形成比较优势，借此提高企业对于建设大型密闭式电石炉以及技术进步
的积极性。
建立健全电石产能有偿退出机制，引导内燃式电石炉产能有序退出市场 建议国家采取赎买政策，按照每万吨产
能补偿200万元的标准，引导16500kV·A（3.3万t）以下的内燃式电石炉产能退出市场。对于转产其他符合国家
产业政策的产品的企业，建议通过减免税收等方式给予补偿。
支持电石企业的节能减排技术改造和装备优化升级 对于进行节能减排技术改造的密闭式电石炉企业，建议国家
给予一定的资金扶持。对于将内燃式电石炉升级改造为密闭式电石炉的企业，建议国家给予投资总额10%的财政资
金支持。
推动企业实施兼并重组 形成一批电石乙炔化工上下游结合的大型企业集团，调整电石消费结构。鼓励西部地区
的电石生产企业发展醋酸乙烯、乙烯和醋酸乙烯共聚物（EVA）树脂等电石下游产品，提高产品附加值，降低电石行
业对于聚氯乙烯产品的依赖程度。鼓励大型电石企业和生产基地利用电石炉尾气生产各种化工产品，提升尾气综合
利用的水平和经济效益。
积极开发尾气综合利用新途径 积极开发尾气综合利用的新工艺和新产品，对于现有的尾气综合利用技术，要鼓
励向下游延伸产业链，优化产品结构，提高产品附加值。