殼牌和德士古煤氣化排渣系統

.第38卷第4期當代化工Vo1.38 ,No.42009年8月Contemporary Chemical IndustryAugust , 2009殼牌和德士古煤氣化排渣系統石文秀(神華包頭煤化工分公司，內蒙古包頭014010)要:通過(guò)對德古與殼牌兩種煤氣化I藝的排渣系統進(jìn)行分析，探討了各自的優(yōu)缺點(diǎn),論證兩大工藝采用不同的方法保證各自的生產(chǎn)安全性。關(guān)鍵詞:煤氣化;排渣;鎖斗;鎖斗閥中圖分類(lèi)號: TQ 546文獻標識碼: A文章編號: 1671-0460( 2009 )04 -0426-04在并流氣化反應中,煤和氣化劑的相對速度過(guò)程大體相仿，即熔融狀爐渣首先經(jīng)水激冷,迅很低,氣化反應是朝著(zhù)反應物濃度降低的方向進(jìn)速分解成灰渣小顆粒,灰渣顆粒向下流人鎖斗罐行,碳的損失不可避免,為增加反應推動(dòng)力,必須中,再泄壓排放,是-一個(gè)間斷排放過(guò)程"。在工業(yè)提高反應溫度即反應速度，火焰中心溫度在生產(chǎn)中,排渣是否順暢在很大程度上決定了氣化2000C以上,采用液態(tài)排渣是并流氣化的必然爐能否長(cháng)周期運行,因此合理設計排渣系統是十結果.殼牌和德士古煤氣化I藝的液態(tài)熔渣排出分重要的。1471000 r[14XV0005V-14011481000一風(fēng) 1EI401A/B14T100814710007.14010001，14710003S1403AJE匠化的- > 10101..1000kg/m'V1701火炬ATM1-1402品。本14r>001314100040010。密14XV002P1402AHP)2T A14XV001714XV0007V-1403)亟14Xv01 14XY0012女P14028: > 14L10007P305V/1-網(wǎng)+4100噸14xXi014 1(1000P306V/1-味14xV1016-140圖1殼牌粉煤氣化流程Fig.1 The Shell gasification process中國煤化工●收稿日期: 2009-05-31作者簡(jiǎn)介:石文秀(1980- -),女 .助理工程師,2004年畢業(yè)干遼寧石油化二MHCN M H G牌粉煤氣化和德士古水煤漿氣化研究工作。E- mail:shiwenxiu9971@163.com.2009年8月石文秀:殼牌和德士古煤氣化排渣系統4271排渣過(guò)程水排人T1401。渣水結束(V1403 液位低)后，關(guān)閉1.1 殼牌粉煤氣化工藝收渣期間，渣收集罐V1402和渣放料罐.14XV001/0016,利用泵P3306 將V1403注滿(mǎn)灰V1403(鎖斗)連通,V1403.上部灰水經(jīng)渣放料輔水,再利用5.2 MPa的高壓氮氣加壓,當壓力與助泵P1402A/B加壓送人渣收集罐V1401中輔氣化爐壓力均衡時(shí)，打開(kāi)14XV009/0010, V1403再次與V1402連通,重新開(kāi)始收渣。助下渣,見(jiàn)圖1。一旦收渣計時(shí)器時(shí)間耗盡,V1403就通過(guò)鎖.2 德士古水煤漿氣化工藝收渣階段,鎖斗V106與氣化爐連通, V106 .斗閥14XV009/0010與V1402 隔離并泄壓,當.上部灰水經(jīng)鎖斗循環(huán)泵P103A/B加壓送回激冷V1403壓力降至常壓后，打開(kāi)V1403與渣脫水室底部輔助下渣,見(jiàn)圖2。倉T1401之間的雙隔離閥4XV0015/0016,將渣德上古粗液排放流程<23P103KV103 .<123P003Kv1oL申KV1I06由P103AKv1o7KV10B和KV107KVI0BP103BKV105VIOGKV103翱KV108圖2德士古水煤漿氣化流程Fig.2 The Texaco coal-water sturry gasifcation process一旦收渣計時(shí)器時(shí)間耗盡,V106通過(guò)間V1403與T1401之間.P1402人口皆為雙隔KV102與氣化爐隔離并進(jìn)行泄壓,當V106泄壓離閥,安全性更高。雙隔離閥的開(kāi)關(guān)有嚴格順序,到常壓時(shí),打開(kāi)鎖斗沖洗水閥KV104和V106與打開(kāi)閥門(mén)時(shí)通常先開(kāi)下游閥門(mén),關(guān)閉閥門(mén)時(shí)通常渣池V108之間的隔離閥KV103排渣。先關(guān)閉上游閥門(mén),這樣就始終有一個(gè)閥門(mén)因免于排渣結束(排渣計時(shí)器時(shí)間耗盡)后,關(guān)閉隔磨損而處于備用狀態(tài),有效保證了鎖斗系統的密離閥KV103, V106繼續注水至高液位，再利用封安全性,這也是殼牌粉煤氣化爐長(cháng)周期連續運高壓灰水加壓，當壓力與氣化爐壓力均衡時(shí),打行的需要。開(kāi)KV102,V106再次與氣化爐連通，重新開(kāi)始德士古采用單閥隔離,當閥門(mén)運行一段時(shí)間收渣。以后。頻繁啟閉常常導致閥門(mén)內漏密封不嚴,但2排渣系統設計分析由于中國煤化工在50d左右，2.1 鎖斗隔離因此YHCNMHG修,故也能滿(mǎn)足殼牌工藝采用雙閥隔離,V1402與V1403之工藝要求。428當代化第38卷第4期2.2 排放方式出現堵渣情況,操作人員通常都希望能通過(guò)加壓殼牌采取排空鎖斗方式。當V1403壓力泄反沖措施來(lái)破橋除渣,但由于殼牌工藝采用的是到常壓后,直接打開(kāi)排渣閥,靠渣水自身重力放氣體加壓方式,反沖對氣化爐造成的潛在危害將料，利用V1403的低液位信號來(lái)判斷放渣是否比德士古工藝大,這已被越來(lái)越多的殼牌工廠(chǎng)管結束,這種排渣方式耗水量較少。理者所接受。德士古采取置換的方式。當鎖斗壓力泄到常樂(lè )后，先打開(kāi)KV104沖洗水閥，再打開(kāi)KV10345進(jìn)行放料,放料過(guò)程和注水過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,注水管線(xiàn)管徑與排渣管徑相同,注水量大,但有利于徹底排渣。? 2-2.3注水方式殼牌用低壓灰水泵向V1403注水，進(jìn)水管徑比排渣管徑小，進(jìn)水流量相對較小,充滿(mǎn)鎖斗時(shí)間相對較長(cháng),約20 min。0 10203040德士古依靠V107靜壓置換注水,放渣過(guò)程圖4德士古排渣 系統泄壓、放料、充壓過(guò)程壓力曲線(xiàn)與注水過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,這種注水方式在排渣結束Fig.4 Pressure curve of the Texaco slag discharge system后由于排渣鎖斗閥瞬間切斷,易誘發(fā)水錘導致管during deressurizing, feding . pressing process線(xiàn)振動(dòng)。2.4充壓方式2.5排渣邏輯中的安全狀態(tài)設置殼牌工藝采用高壓氮氣充壓。由于氣體具有德士古和殼牌工藝的排渣過(guò)程都是通過(guò)程膨脹性,壓力容易控制,且有壓力調節閥進(jìn)行控序控制自動(dòng)完成的,不同的是德土古排渣邏輯的制,不易超壓,但充壓時(shí)間相對較長(cháng)(充壓曲線(xiàn)圖故障狀態(tài)為鎖斗隔離狀態(tài),而殼牌工I藝則為收渣如圖3所示),約45s。狀態(tài)。當排渣系統出現故障時(shí),德士古工藝通過(guò)將鎖斗隔離，有效地避免了高低壓串氣帶來(lái)的危害,這是選擇單閥隔離的必然之舉;殼牌工藝由于采用了雙閥隔離，高低壓串氣的風(fēng)險較小,因2此選擇收渣狀態(tài)作為安全態(tài),這也為故障工況下的除渣處理贏(yíng)得了更長(cháng)的時(shí)間。3結論殼牌粉煤氣化與德士古水煤漿氣化的排渣系統各有千秋,在設計階段要根據其設備配置和圖3殼牌氣化排渣 系統泄壓、放料、充壓過(guò)程壓力曲線(xiàn)流程設計情況,合理設計排渣邏輯;在工業(yè)生產(chǎn)Fig.3 Pressure curve of the Shell slag discharge system中要根據各自特點(diǎn)進(jìn)行合理操作,并不是所有操during depressrizing, fding, pressing process作經(jīng)驗都能夠借鑒的,如前文所述,德士古氣化德士古工藝采用高壓灰水充壓。由于水具有爐排渣不暢時(shí)所采取的應急措施就不能照搬到不可壓縮性,充壓速度非?？?時(shí)間短,僅約10殼牌工藝中。s,因此壓力不容易控制(充壓曲線(xiàn)圖如圖4所參考文獻示),易超壓。[1]中國煤化工北京:化學(xué)工業(yè)出.無(wú)論是德士古還是殼牌工藝,順暢排渣都是氣化爐長(cháng)周期運行的基本保證，因此氣化爐一旦FYHCNMHG(下轉第438頁(yè))438當代化工第38卷第4期表5分析結果對照2.7等離子體質(zhì)譜與石墨爐測試痕量金結果比Table 5Comparison of analytical results對實(shí)驗標樣號標準值平均值現隨機抽取30個(gè)中國地調局沈陽(yáng)地質(zhì)調查w(Aw)x 10*/(ng"g') w(Au)x 10%(ng"g')中心承擔的援馬達加斯加1:5萬(wàn)化探樣品進(jìn)行GAu-2a0.860.99CAu-7a3.102.81方法比對實(shí)驗，樣品前期處理采用泡沫吸附法，GAu-9a1.60GAu- 10a5055934采用等離子體質(zhì)譜與石墨爐分別測定的樣品的GAu-Ia0.500.40痕量金,計算2次測量結果的平均偏差,詳見(jiàn)表6。.GAu-1221.523.4CAu-135052.23結語(yǔ)GAu- I10098表6 ICP-MS 與AAN分析結果比對本文運用泡沫吸附一電感耦合等離子體質(zhì)Table 6 Comparison of analytical results between ICP-MSand AAN單位: w(Au)x 109譜法測定化探樣品中痕量金的方法快速簡(jiǎn)便、靈編號MSAANRD,%編號MSAANRD.%敏度高、精密度較好,已用于萬(wàn)余件樣品的測定,10.68 9.61 10.60 16 0.85 0.80 5.91取得較好的經(jīng)濟效益。2.82 2.79 1.077 2.64 2.55 3.785.28 4.5015.88 18 1.98 2.00 -1.011.65 1.72 -4.21 19 1.40 1.19 16.03參考文獻1.74233 -29.12 20 1.49 1.23 18.53[1]李淑蘭,王仁壽， 石墨爐無(wú)火焰原子吸收法測定礦石中PPb3.50 3.03 14.64 21 7.18 6.18 14.90級痕量金[].黃金.1987(6):58- 60.3.212.67 18.19 22 2.32 2.45- -5.794.884.30 12 4823 7.13 5.84 19.84[2] 李曼,李東雷,劉璽祥，等. 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The results show that this method is simple, fast and sensitive.The measuring limit is 0.19 ng/g.This methodhas been widely used to measure geochemical exploration samples and the quality meets the regulations.Key words: Inductively coupled plasma mass spectrometry; Foam adsorption; Gold(上接第428頁(yè))Slag Discharge Systems of the Shell and Texaco Coal Gasification ProcessesSHI Wen- xiu(Shenbua Baotou coal chemical company,Neimenggu Baotou 014010,China)Abstract: Slag discharge systems of the Shell and Texaco coal ga中國煤化工Their advan-tages and shortcomings were discussed. Different methods for there respectiveproduction safety.TYHCNMHGKey words: Gasifcation ;Slag discharge;Loak hopper;Lock hopper valve