壳牌和德士古煤气化排渣系统

.第38卷第4期当代化工Vo1.38 ,No.42009年8月Contemporary Chemical IndustryAugust , 2009壳牌和德士古煤气化排渣系统石文秀(神华包头煤化工分公司，内蒙古包头014010)要:通过对德古与壳牌两种煤气化I艺的排渣系统进行分析，探讨了各自的优缺点,论证两大工艺采用不同的方法保证各自的生产安全性。关键词:煤气化;排渣;锁斗;锁斗阀中图分类号: TQ 546文献标识码: A文章编号: 1671-0460( 2009 )04 -0426-04在并流气化反应中,煤和气化剂的相对速度过程大体相仿，即熔融状炉渣首先经水激冷,迅很低,气化反应是朝着反应物浓度降低的方向进速分解成灰渣小颗粒,灰渣颗粒向下流人锁斗罐行,碳的损失不可避免,为增加反应推动力,必须中,再泄压排放,是-一个间断排放过程"。在工业提高反应温度即反应速度，火焰中心温度在生产中,排渣是否顺畅在很大程度上决定了气化2000C以上,采用液态排渣是并流气化的必然炉能否长周期运行,因此合理设计排渣系统是十结果.壳牌和德士古煤气化I艺的液态熔渣排出分重要的。1471000 r[14XV0005V-14011481000一风 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-网+4100吨14xXi014 1(1000P306V/1-味14xV1016-140图1壳牌粉煤气化流程Fig.1 The Shell gasification process中国煤化工●收稿日期: 2009-05-31作者简介:石文秀(1980- -),女 .助理工程师,2004年毕业干辽宁石油化二MHCN M H G牌粉煤气化和德士古水煤浆气化研究工作。E- mail:shiwenxiu9971@163.com.2009年8月石文秀:壳牌和德士古煤气化排渣系统4271排渣过程水排人T1401。渣水结束(V1403 液位低)后，关闭1.1 壳牌粉煤气化工艺收渣期间，渣收集罐V1402和渣放料罐.14XV001/0016,利用泵P3306 将V1403注满灰V1403(锁斗)连通,V1403.上部灰水经渣放料辅水,再利用5.2 MPa的高压氮气加压,当压力与助泵P1402A/B加压送人渣收集罐V1401中辅气化炉压力均衡时，打开14XV009/0010, V1403再次与V1402连通,重新开始收渣。助下渣,见图1。一旦收渣计时器时间耗尽,V1403就通过锁.2 德士古水煤浆气化工艺收渣阶段,锁斗V106与气化炉连通, V106 .斗阀14XV009/0010与V1402 隔离并泄压,当.上部灰水经锁斗循环泵P103A/B加压送回激冷V1403压力降至常压后，打开V1403与渣脱水室底部辅助下渣,见图2。仓T1401之间的双隔离阀4XV0015/0016,将渣德上古粗液排放流程<23P103KV103 .<123P003Kv1oL申KV1I06由P103AKv1o7KV10B和KV107KVI0BP103BKV105VIOGKV103翱KV108图2德士古水煤浆气化流程Fig.2 The Texaco coal-water sturry gasifcation process一旦收渣计时器时间耗尽,V106通过间V1403与T1401之间.P1402人口皆为双隔KV102与气化炉隔离并进行泄压,当V106泄压离阀,安全性更高。双隔离阀的开关有严格顺序,到常压时,打开锁斗冲洗水阀KV104和V106与打开阀门时通常先开下游阀门,关闭阀门时通常渣池V108之间的隔离阀KV103排渣。先关闭上游阀门,这样就始终有一个阀门因免于排渣结束(排渣计时器时间耗尽)后,关闭隔磨损而处于备用状态,有效保证了锁斗系统的密离阀KV103, V106继续注水至高液位，再利用封安全性,这也是壳牌粉煤气化炉长周期连续运高压灰水加压，当压力与气化炉压力均衡时,打行的需要。开KV102,V106再次与气化炉连通，重新开始德士古采用单阀隔离,当阀门运行一段时间收渣。以后。频繁启闭常常导致阀门内漏密封不严,但2排渣系统设计分析由于中国煤化工在50d左右，2.1 锁斗隔离因此YHCNMHG修,故也能满足壳牌工艺采用双阀隔离,V1402与V1403之工艺要求。428当代化第38卷第4期2.2 排放方式出现堵渣情况,操作人员通常都希望能通过加压壳牌采取排空锁斗方式。当V1403压力泄反冲措施来破桥除渣,但由于壳牌工艺采用的是到常压后,直接打开排渣阀,靠渣水自身重力放气体加压方式,反冲对气化炉造成的潜在危害将料，利用V1403的低液位信号来判断放渣是否比德士古工艺大,这已被越来越多的壳牌工厂管结束,这种排渣方式耗水量较少。理者所接受。德士古采取置换的方式。当锁斗压力泄到常乐后，先打开KV104冲洗水阀，再打开KV10345进行放料,放料过程和注水过程同时进行,注水管线管径与排渣管径相同,注水量大,但有利于彻底排渣。? 2-2.3注水方式壳牌用低压灰水泵向V1403注水，进水管径比排渣管径小，进水流量相对较小,充满锁斗时间相对较长,约20 min。0 10203040德士古依靠V107静压置换注水,放渣过程图4德士古排渣 系统泄压、放料、充压过程压力曲线与注水过程同时进行,这种注水方式在排渣结束Fig.4 Pressure curve of the Texaco slag discharge system后由于排渣锁斗阀瞬间切断,易诱发水锤导致管during deressurizing, feding . pressing process线振动。2.4充压方式2.5排渣逻辑中的安全状态设置壳牌工艺采用高压氮气充压。由于气体具有德士古和壳牌工艺的排渣过程都是通过程膨胀性,压力容易控制,且有压力调节阀进行控序控制自动完成的,不同的是德土古排渣逻辑的制,不易超压,但充压时间相对较长(充压曲线图故障状态为锁斗隔离状态,而壳牌工I艺则为收渣如图3所示),约45s。状态。当排渣系统出现故障时,德士古工艺通过将锁斗隔离，有效地避免了高低压串气带来的危害,这是选择单阀隔离的必然之举;壳牌工艺由于采用了双阀隔离，高低压串气的风险较小,因2此选择收渣状态作为安全态,这也为故障工况下的除渣处理赢得了更长的时间。3结论壳牌粉煤气化与德士古水煤浆气化的排渣系统各有千秋,在设计阶段要根据其设备配置和图3壳牌气化排渣 系统泄压、放料、充压过程压力曲线流程设计情况,合理设计排渣逻辑;在工业生产Fig.3 Pressure curve of the Shell slag discharge system中要根据各自特点进行合理操作,并不是所有操during depressrizing, fding, pressing process作经验都能够借鉴的,如前文所述,德士古气化德士古工艺采用高压灰水充压。由于水具有炉排渣不畅时所采取的应急措施就不能照搬到不可压缩性,充压速度非常快,时间短,仅约10壳牌工艺中。s,因此压力不容易控制(充压曲线图如图4所参考文献示),易超压。[1]中国煤化工北京:化学工业出.无论是德士古还是壳牌工艺,顺畅排渣都是气化炉长周期运行的基本保证，因此气化炉一旦FYHCNMHG(下转第438页)438当代化工第38卷第4期表5分析结果对照2.7等离子体质谱与石墨炉测试痕量金结果比Table 5Comparison of analytical results对实验标样号标准值平均值现随机抽取30个中国地调局沈阳地质调查w(Aw)x 10*/(ng"g') w(Au)x 10%(ng"g')中心承担的援马达加斯加1:5万化探样品进行GAu-2a0.860.99CAu-7a3.102.81方法比对实验，样品前期处理采用泡沫吸附法，GAu-9a1.60GAu- 10a5055934采用等离子体质谱与石墨炉分别测定的样品的GAu-Ia0.500.40痕量金,计算2次测量结果的平均偏差,详见表6。.GAu-1221.523.4CAu-135052.23结语GAu- I10098表6 ICP-MS 与AAN分析结果比对本文运用泡沫吸附一电感耦合等离子体质Table 6 Comparison of analytical results between ICP-MSand AAN单位: w(Au)x 109谱法测定化探样品中痕量金的方法快速简便、灵编号MSAANRD,%编号MSAANRD.%敏度高、精密度较好,已用于万余件样品的测定,10.68 9.61 10.60 16 0.85 0.80 5.91取得较好的经济效益。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 16.03参考文献1.74233 -29.12 20 1.49 1.23 18.53[1]李淑兰,王仁寿， 石墨炉无火焰原子吸收法测定矿石中PPb3.50 3.03 14.64 21 7.18 6.18 14.90级痕量金[].黄金.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,李东雷,刘玺祥，等. ICP-MS测定水系沉积物和土.843.823.31 14.3124 5.04 4.49 11.52壤中的W.Mo等金属元素[J].质谱学报,2006.272.011.92 4.8915 6.34 5.18 20.00(2):99-103.1.96 1.78 9.6926 7.48 6.99 6.79[3] DZT0130.4- 2006(S],地质矿产实验室测试质量管理规范.1.79 1.50 17.40 27 3.35 2.97 12.101.36 1.34 2.1528 4.22 3.63 15.152006.06.05.151.391.23 12 2529 3.14 3.05 2.851.221.11 9.8130 1.921 .88 2.32Measuration of Trace Gold in the geochemical exploration samples by the FoamAbsorption-inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry MethodYUE Ming-xin, ZHAO En-hao, WANG Na, LI Li-jun, MAO Zhao-xia( Shenyang Center China geological survey , Liaoning Shenyang 110032, China)Abstract: he foam absorption-inductively coupled plasma mass spectrometry was used to measure trace gold insamples. 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页)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中国煤化工Their advan-tages and shortcomings were discussed. Different methods for there respectiveproduction safety.TYHCNMHGKey words: Gasifcation ;Slag discharge;Loak hopper;Lock hopper valve