水煤浆气化系统的优化改造

第1期中氩肥2016年1月M-Sized Nitrogenous fertilizer progressJan.2016水媒浆气化系统的优化改造秦嘉潞(神华包头煤化工有限责任公司,内蒙古包头014010)[摘要]神华包头煤制烯烃项目水煤浆气化装置运行以来,暴露出较多问题,通过优化改造及采取相应的技术措施,解决了存在的问题,达到了增产降耗的目的[关键词]水煤浆气化;气化炉;渣水处理系统;冋题;改造措施[中图分类号]TQ546[文献标志码]B[文章编号]1004-9932(2016)01-0052-02发展煤化工事业,以煤为原料生产各类化工洗涤净化后送往变换单元;固化后的熔渣则通过产品,是非石油路线生产替代石油产品的一个有锁斗定期排入渣池,由捞渣机捞出裝车外运。效途径。发展煤化工,煤气化是龙头,众多气化由洗涤塔侧面排出的洗涤水经激冷水泵加压技术中,GE水煤浆气化工艺是工业化较成熟的后分成两路,一路去文丘里洗涤器作为洗涤水煤气化技术之一,其在近年的运行实践中积累了另一路去气化炉的激冷室作为激冷水。出气化炉丰富的经验,也有一些教训。激冷室的黑水与出洗涤塔底部的黑水一起经减压神华包头煤制烯烃项目以煤炭为原料生产聚后进人闪蒸系统,经四级闪蒸处理后的黑水由沉烯烃产品,气化装置共7台CE气化炉(五开两降槽给料泵送至沉降槽沉降分离细渣;闪蒸得到备),单炉设计投煤量为1500d。2010年5月的冷凝液送除氧器或灰水槽进行回收,高压闪蒸30日第一台气化炉投料试车成功;2010年9月气送硫回收工序,低压闪蒸气送除氧器进行热量7日实现5台气化炉运行,总负荷75%~80回收。沉降槽底部的沉降物含固量约20%,由2010年12月28日第七台气化炉投料试车成功;沉降槽底流泵送至真空过滤机,经脱水后滤饼装2011年1月1日试车结束,进入商业化运营。车外运,沉降槽上部溢流的清液自流到灰水槽。目前基本保持5台炉满负荷运行,最高负荷达到103.5%。经过4a多的生产运行,装置表现出2存在的问题及技术改造生产能力大、运行稳定、操作弹性大的特点,但2.1粗渣皮带输送系统运行设备磨损严重也暴露出较多的问题。以下对气化装置存在的主气化装裝置原设计是2套粗渣输送皮带机、斗要问题及采取的技术措施进行介绍。提机,由于输送过程中的粗渣为硬度极高的玻璃1气化装置工艺流程简述体等固态物质,连续的冲刷和腐蚀导致斗提机的提斗、皮带及托辊磨损非常严重,多次因皮带原料煤经过称量给料机精确计量后与水、添托辊、斗提机故障影响生产,使用3个多月设备加剂一同进入磨机,制成合格煤浆(煤浆浓度某本报废;同时皮带回程过程中带渣较多,区域≥61%,质量分数)贮存在煤浆槽内,由高压环境卫生极差。煤浆泵加压后与空分来的氧气(纯度≥99.6%)改造措施:2010年10月停车检修期间,拆经工艺烧嘴进入气化炉,在气化炉内完成高温高除皮带机、斗提机,改造为直接用车在捞渣机下压的气化反应过程。生成的粗合成气、熔渣及末料口接渣。改造后,再未因渣外运问题影响生完全反应的碳经洗涤进入气化炉洗涤冷却室,粗产,同时利用原有空间扩建了一体化的粗渣库,合成气完成洗涤和冷却,从激冷室上部空间出气使得现场环境卫生有了较大改观。化炉,经过水喷淋、文丘里洗涤器、洗涤塔完成2.2渣水处理中国煤化工[收稿日期]2015-07-08气化渣水地沟纵[作者简介]秦嘉潞(1989—-),女,山东沂州人,助理工程师。横交错,而渣↓订版体介质第1期秦嘉潞:水煤浆气化系统的优化改造53(包括煤浆、黑水、灰水等)都含有固体,极易严重影响气化炉的长周期、稳定运行,且增加了沉降在地沟内,造成地沟堵塞;同时渣水处理工气化炉的检修频次。段检修非常频繁,管线清洗排放的污水含有较多改造措施:新增1台激冷水过滤器,并改进的细灰,也极易造成地沟堵塞。上述两方面的原过滤器的结构形式,采用倒置篮式结构。新、旧因导致渣水地沟排水无法顺畅地排至研磨水池,激冷水过滤器结构形式对比见图1大量污水淤积在渣水框架内,严重影响和制约正冲洗水进口冲洗水进口常生产及各项检修工作的进行,且造成框架内环境卫生状况较差均布改造措施:在2个渣水框架一楼各增设地下支架污水收集槽及地沟泵,将渣水框架内的地沟积水收集起来排至沉降槽。激冷水出口激冷水进口激冷水出口2.3气化炉升温阶段激冷水过滤器经常堵塞冲洗水出口冲洗水出口气化炉升温用预热水来自渣仓,水质较差,(a)原过滤器(b)新过滤器造成气化炉升温阶段激冷水过滤器经常堵塞。为图1新、旧激冷水过滤器的结构形式此,考虑将预热水改为低压灰水,但气化炉升温2.6除氧器填料结垢、堵塞严重阶段所需激冷水量为150υ/h,而渣池泵能力较气化装置原始设计为2台除氧器同时运行小(Q=80t/h),且低压灰水泵能力也稍显不为5台在运气化炉的洗涤塔提供洗涤水。但除氧足,不能完成水循环器运行6000~7000h后,填料结垢、堵塞严改造措施:因预热水泵能力为277/h,只重,导致除氧器超压而无法运行,严重时造成5需5台泵即可满足7台气化炉升温用水要求,因台气化炉全部停车。除氧器须定期停车清洗、检此增设预热水泵岀口到渣池泵出口总管联通管修,成为气化装置5台炉长周期、高负荷运行的线,烘炉时用预热水泵替代渣池泵输送预热水,瓶颈并将剩余的2台预热水泵挪作低压灰水泵用。改造措施:将除氧器的旋膜管改为可拆卸2.4烧嘴冷却水管线吊装困难式,以方便检修清理;同时再新增台除氧器,气化装置烧嘴冷却水管线上使用有DN00达到可2台运行、1台切出检修的目的。三通阀门及软管,三通阀门及软管与气化炉工艺2.7气化水系统设备故障时灰浆的处理问题烧嘴相连,每次投料时,都要将气化炉工艺烧嘴真空过滤机用来处理沉降槽底流泵送出的灰及相连的三通阀门和软管一起吊起,由于阀门和浆,以将整个气化系统内的细灰从气化水系统中软管重量大、尺寸大,吊装非常不方便,影响气脱除,对保证系统灰水水质起着至关重要的作化炉的投料进程。用。当沉降槽岀现故障,或是气化水系统需要作改造措施:经计算,将烧嘴冷却水进水切断出调整时,需要加大沉降槽灰浆的外排,再或者阀后管线由原来的DNl00900B改造为DN50真空过滤机出现故障,这些都将导致真空过滤机∞00B管线,这样与烧嘴相连的DNI00900ULB不能及时处理灰浆,威胁气化水系统的稳定运三通阀门和软管全部可以更换为DN50900LB三行,进而制约气化炉的稳定运行。通阀和软管,使工艺烧嘴和三通阀、软管的总重改造措施:在磨煤一区南侧的空地上新建气量大大减轻,吊裝难度减小,且法兰减小后投料化装置事故水池,事故状态下将沉降槽底流泵送对接也容易很多,安装时间大幅缩短出的灰浆全部或部分排至事故水池,事故水池中2.5激冷水过滤器运行中频繁堵塞沉降后的灰水用泵送至研磨水池回用。气化激冷水流量是气化生产运行的重要参数2.8灰水系统3台沉降槽不能自由切换之一,而激冷水过滤器是影响激冷水流量和水质当沉降槽刮泥机故障时,需要进行沉降槽切的重要设备。原设计为2台激冷水过滤器(换,但3台沉开一备),但由于设计体积偏小、结构不合理,由切换,且中国煤化工能实现自导致运行很短时间后就会出现堵塞,切换频繁,能及时停用CNMHG沉降槽不↓影刺比、塔的排水第1期中氩肥2016年1月M-Sized Nitrogenous fertilizer progressJan.2016变换汽提塔顶含硫氨水的处置方案马小东,王成,史颜辉,张明成,程东风(陕西省长青能源化工有限公司,陕西宝鸡721405)[摘要]简介变换汽提塔顶含硫氨水用于烟气脱硫的运行状况,剖析单塔低压汽提法的局限性。对含硫氨水脱除微量硫和氨精制的方法进行广泛调査,重点介绍氨水循环洗涤-吸附法的氨精制流程,并提出变换汽提装置的改造方案,以期实现氨的回收利用。[关键词]变换工艺冷凝液;汽提塔;含硫氨水;氨法脱硫;氨精制[中图分类号]X781.4[文献标志码]B[文章编号]1004-9932(2016)01-0054-052.4t,节约无水氨40%以上。但实际上投用此0引言股含硫氨水后,烟气脱硫系统却出现了无法运行陕西省长青能源化工有限公司首期600kta的问题,而据烟气脱硫工艺商介绍,贵州和山东甲醇装置采用水煤浆气化,变换工艺冷凝液采用某项目也都陆续出现了这个问题单塔低压汽提法,塔底净化水返回气化装置;汽提塔顶气经冷却分离,含氨酸性气送至硫回收装系统运行情况置,同时得到低浓度的含硫氨水。初步设计和详2013年6月中旬,化工系统开车正常后细设计中,都将这股含硫氨水送热电装置烟气脱变换汽提塔顶含硫氨水按设计送热电装置脱硫循硫系统作为补充液使用,理论上每天可回收氨环糟,运行1d后出现脱硫塔液位大幅波动和密度计显示异常,同时硫酸铵出料量大幅下降,继作者简介马小东(190-),男,陕西勉县人,化工工程师,续运行两三天后情况更加恶化,不但硫酸铵产量主要从事煤化工生产技术管理。持续下降,还出现一级循环泵间断振动的现象。卫0000O以及气化灰水的水质,从而影响沉降槽的切岀检修。容易岀现压力波动,造成水煤气带水带灰,不仅改造措施:在沉降槽给料管线上增加1个切影响变换工序的操作,还对变换系统催化剂造成断阀,方便沉降槽的切出和检修,也便于黑水系损害。统的调整和优化。改造措施:在2根水煤气主管线上分别增加2.9研磨水池管线存在设计缺陷水煤气分离器及水煤气过滤器,气化炉生产的水原设计中,研磨水池灰水返回沉降槽和渣池煤气由水煤气分离器中部进入,折流向上,与来泵岀口共用一条管线,在5台气化炉运行以及其自变换的高温变换冷凝液喷淋接触,去除水煤气他2台气化炉处于检修或烘炉热备状态时,7套中夹带的水滴和细灰,以减少或避免对下游变换系统的渣池泵均处于运行状态,渣池泵运行时工序催化剂造成的影响。研磨水池泵就无法借用此管线进行排水,造成研磨水池无法排水。3结束语改造措施:在研磨水池泵出口单独配置1条公司水煤浆气化装置经过4a多的运行,暴去往沉降槽的调水管线,用于系统水量的调配。露出许多工艺设计、设备方面的问题,针对这些2.10气化水煤气带水带灰问题,进行了一系列的优化改造,达到了增产降气化炉生产的水煤气,由水煤气输送器出口耗的目的。当然有在一比方面的问的2根合成气主管线送至下游变换工序。实际生题和缺陷,日中国煤化工善,以保产过程中,气化系统压力由下游净化系统控制,证系统的安、稳CNMHG