德士古煤氣化裝置合成氣洗滌的改進(jìn)

總第135期2005年第3期安徽化工57德士古煤氣化裝置合成氣洗滌的改進(jìn)顧進(jìn)(淮化集團有限公司設計院,淮南232038)摘要介紹了德士古煤氣化裝置在高灰份條件下造成的帶灰、帶水及碳洗滌塔阻力上升等問(wèn)題并提出改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞德士古煤氣化合成氣洗滌 煤灰份前言2德士古氣化系統粗合成氣洗滌過(guò)程淮化集團有限公司德士古氣化裝置為三臺氣化爐,合格的水煤漿和空分來(lái)的氧氣經(jīng)德土古燒嘴噴入兩開(kāi)一備,采用美國德士古( TEXACO)水煤漿加壓氣化氣化爐燃燒室,氧氣和水煤漿在1300C~1400C、4.0MPa技術(shù),由日本宇部公司( UBE)設計,于2000年9月化條件下,進(jìn)行部分氧化反應,生成的水煤氣和熔融態(tài)灰工投料試車(chē)-次成功,成為國內繼山東魯化、上海焦化、渣經(jīng)過(guò)均布激冷水的下降管進(jìn)入激冷室的水浴中,大部陜西渭化之后,第四套運行的德士古裝置。該裝置采用分的熔渣經(jīng)冷卻固化后落入激冷室底部。粗合成氣沿下義馬煙煤,日投煤1000噸,原設計煤灰份值為14.76%，降管和上升管的環(huán)隙上升出氣化爐激冷室，在合成氣出但在實(shí)際運行中,義馬煤灰份-直居高不下,并且煤質(zhì)波口管處設有沖洗水，以防氣體中固體顆粒在出口管累積動(dòng)很大,灰份值在17%~34%( wt)之間。在摻配北宿、華堵塞,同時(shí)給合成氣增濕。經(jīng)過(guò)初步洗滌的合成氣進(jìn)入亭、三河尖、榆林等優(yōu)質(zhì)煤后,灰份仍然很高,2002、2003、噴嘴洗滌器,在這里加入大量增濕水，使合成氣夾帶的2004年的平均灰份仍達到18.83% .19.20%和20.03%,由固體顆粒完全濕潤,以便在洗滌塔內快速除去。經(jīng)增濕此造成了-系列的問(wèn)題,嚴重影響了氣化爐的長(cháng)周期穩的合成氣沿洗滌塔內下降管進(jìn)入底部水浴中,再向上穿定運行，致使單臺氣化爐運行不到20天就必須停爐清過(guò)水層，大部分固體顆粒沉降到塔底部與合成氣分離。理,其中最突出的問(wèn)題就是洗滌塔帶灰、帶水及阻力上上升的合成氣沿下降管和導氣管的環(huán)隙向上穿過(guò)兩層升較快,并且對后工序一氧化碳變換工序觸媒的使用壽沖擊式塔板,并與潔凈的噴淋水逆向接觸,洗滌余下的命造成很大的影響。針對高灰份造成的合成氣帶灰、帶固體顆粒,再經(jīng)除霧器除去霧沫后送往下游工序。要求水及洗滌塔阻力上升快等問(wèn)題，我們從2001年開(kāi)始就出洗滌塔的合成氣含塵量小于lmg/Nm'。 淮化裝置德士進(jìn)行了長(cháng)期的探討和分析，并逐步進(jìn)行改進(jìn)。古合成氣洗滌流程示意圖見(jiàn)圖1。如火炬煤漿02.除霧器燃燒室沖洗水兩層塔板潔凈冷凝液噴嘴洗滌器增濕水激冷室中國煤化工氣化爐MYHCNMHG圖1淮化裝置德士古合成氣洗滌流程示意圖58總第135期2005年第3期安徽化工洗滌塔1|洗滌塔2|洗滌塔33合成氣洗滌的初步改進(jìn)(1)針對洗滌塔帶灰帶水的現象,$調節閥本調節閥調節閥高經(jīng)過(guò)認真分析研究,確定原料煤中灰份角閥太高是造成問(wèn)題的根本原因,因此公司m$下大力氣改進(jìn)煤質(zhì)，改變原料煤路線(xiàn),罐多次組織多煤種的試燒工作,由原來(lái)單- 采用義馬煤為原料改為以義馬煤為基煤, 華亭北宿、三河尖、榆林、神華煤等為配煤的原料路線(xiàn)，改善了煤質(zhì),使工去E1302圖2洗 滌塔排水流程圖灰份得到控制。但由于義馬煤質(zhì)太差,煤炭資源持續緊張,價(jià)格上漲，其他配煤無(wú)法滿(mǎn)足量的解決相互排斥造成的排水不穩定問(wèn)題。改造前后排水流要求,因此煤質(zhì)無(wú)法得到根本的改善，針對這種情況,就程圖見(jiàn)圖2。必須從工藝和設備上進(jìn)行改進(jìn)。同時(shí),參考原設計的工藝參數對在現有的煤灰份條( 2)2001年下半年,由于煤的灰份較高,氣化爐清件下水系統平衡重新進(jìn)行計算,發(fā)現文丘里洗滌器和氣理后一般運行16天左右，就會(huì )有洗滌塔帶灰帶水現象化爐激冷環(huán)的水流量仍然偏小，因此決定采用雙泵運發(fā)生,20天左右帶水就相當嚴重,且洗滌塔阻力上升至行,將氣化爐激冷環(huán)的激冷水流量增加到120m/h,將文0.25MPa以上,被迫停爐清理。經(jīng)過(guò)認真分析和計算之丘里洗滌器的水量增加到75m/h,大幅度提高氣化爐激后,逐步實(shí)施了以下改進(jìn)措施:冷水和文丘里洗滌器的增濕水量。①在洗滌塔.上部增加一排除霧器,使原三組除霧器(2)通過(guò)上述改進(jìn),較圓滿(mǎn)地解決了洗滌塔阻力上變成四組,增大了合成氣流通面積,減小阻力。升問(wèn)題,有效延緩了系統帶灰帶水周期,同時(shí)穩定了水②將洗滌塔內雙層沖擊式塔板的孔徑擴大,孔徑由氣比,消除了后工序變換爐操作不穩定因素,加之帶灰原來(lái)的φ6mm擴為φ7mm。的減少,大大延長(cháng)了變換觸媒的使用壽命。改造效果見(jiàn)③增加塔板堰槽高度，改善塔內氣液相接觸狀況，下表。塔板溢流堰最終增加到134mm，溢流堰槽高度最終增項目改造前改造后加到184mm。20余天因阻力，上升30余天因更換④加強水質(zhì)分散劑和絮凝劑的使用管理,保證循環(huán)氣化爐運行時(shí)間停爐燒嘴停爐使用的灰水品質(zhì),減少再次進(jìn)入系統的灰量。洗滌塔阻力30余天有阻力上升無(wú)阻力上升⑤盡可能大地加大激冷水量及文丘里噴射洗滌器(灰份16%~20%時(shí))的水量,降低黑水固含量,改善文丘里噴射洗滌器中固13~15天有阻力上(灰份20%~25%時(shí))升,且上升較快。體顆粒的潤濕狀況,提高除塵效率。實(shí)施以上技術(shù)改進(jìn)后,在現有灰份下基本實(shí)現了-排黑水流量極不穩定流量易調節,且穩定臺氣化爐運行30至40天不帶水、不帶灰的目標。水氣比(變換波動(dòng)在5C左右波動(dòng)在2C以?xún)?合成氣洗滌的進(jìn)一 步改進(jìn)爐入口溫度)( 1) 2004年煤炭供應異常緊張，原料煤的最高灰變換觸媒中灰多，每三個(gè)月灰少,尚末份竟達到34%,再次造成洗滌塔阻力上升較快,致使一的灰及阻力因阻力問(wèn)題停車(chē)更因阻力停車(chē)奐觸媒臺氣化爐運行20天左右就必須停爐清理。中國煤化工經(jīng)過(guò)分析研究,并借鑒其他德士古廠(chǎng)家工藝流程和5結CNMHG工藝參數,發(fā)現淮化廠(chǎng)的水氣比波動(dòng)較大,而造成這種通過(guò)網(wǎng)平夕創(chuàng )侯系和對原科、工藝、設備的改進(jìn),逐現象的原因主要是洗滌塔排水不穩定,這又是由于兩臺步解決了碳洗塔帶灰、帶水及阻力上升問(wèn)題。在高灰份洗滌塔共用-條排黑水管線(xiàn),排水壓差不同而相互排斥條件下經(jīng)過(guò)半年的運行,效果顯著(zhù),不僅延長(cháng)了氣化爐造成的,并且由于排水不穩定進(jìn)-步造成洗滌塔內有灰的運行周期,而且改善了操作條件，同時(shí)有效地延長(cháng)了塵累積。為此決定將兩臺洗滌塔排黑水管線(xiàn)分開(kāi)走,以后工序變換觸媒的使用壽命?？?/p>