气化炉煤气分析系统的设计

1纯碱工业气化炉煤气分析系统的设计蔡东盛(北京盛沃科技有限公司,北京100081)摘要:介绍了气化炉煤气分析系统预处理系统的设计方案,解决了现有装置中由于预处理系统故障导致煤气分析系统不能运行的问题。关键词:除尘;除水;减温;减压中图分类号:TQ 056. 16文献标识码:B文章 编号:1005- 8370(2012)04- 18- 03气化炉是煤化工(合成氨，甲醇等)中产生原料很困难。以往气化炉气体分析系统经常由于预处理气的重要设备,生产的原料气(煤气)的成分主要是系统有问题,导致系统堵塞,粉尘或水进人仪表造成Hz、CO、CO2和CHs.原料气组分含量的参数对工仪表损坏。艺生产十分重要,需要采用气体分析仪对煤气的组仪表故障的原因很少是由于仪表本身的质量引分进行分析。气化炉煤气分析系统主要由预处理系起的,多数情况下是由于预处理系统失效导致仪表统和分析仪表组成。其中,气体分析仪可以采用两损坏。 所以,预处理系统的好坏是分析系统长期稳块常规分析仪来完成几个组分的分析。如采用一-台定运行的关键。本文针对气化炉工艺条件的特点设热导分析仪分析H2,采用一台红外分析仪分析计了一套预处理系统,经过长时间运行证明系统设CO、CO2、CH,等。也可以采用一台气相色谱完成计合理,维护量少,运行可靠稳定,满足了用户的要所有组分分析。两种方法各有优缺点:色谱分析方求。法的优点是分析结果比较准确，没有由于组分之间的干扰引起的分析误差。缺点是色谱是周期分析，1方案设计不是实时分析,分析结果滞后。色谱的运行需要载气,维护成本高。此外，色谱本身相对复杂,对现场本预处理系统由两部分构成:--级预处理系统维护人员的技术水平要求较高;常规分析仪具有响和二级预处理系统。一级预处理系统安装在取样点应时间快，维护成本低,对现场维护人员的要求不是附近,图1为一级预处理系统的流程图。样气从工很高的优点。不过,由于气化炉煤气组分比较复杂，艺 管道取出后先经节流减压器1减压后,进人水冷采用热导分析仪分析H2时,其他气体组分对于H2器冷却到40~60C.这时，在样气中冷凝出大量的分析有干扰。尤其是大量CO2的存在对H2分析会水。样气从冷却器出来后进人过滤器,大量的水和产生较大误差,通常利用CO2的分析结果对热导分粉尘被样 气携带着经由节流减压器2去到火炬排析仪分析的H2进行修正。放;经过过滤后水和粉尘含量很少的样气再由减压不论是色谱还是常规分析仪,对进人仪表的样阀碱压后送到二级预处理系统处理。气条件如露点、粉尘含量、腐蚀性、温度、压力及流量通常分析仪表要求进人仪表的样气的露点温度等都有严格要求。通常工艺气体的条件不符合仪表低于环境温度5C,从而保证在环境温度中的样气对样气的要求。所以，需要采用预处理系统对样气中没有饱和水生成。而经过--级预处理系统处理的进行处理,使进人分析仪表的样气条件满足仪表的样气的露点温度在40~60 C的范围,在样气进入仪要求。由于气化炉煤气为高温(约250 C),高压(约表前还需要采用二级预处理系统对样气进一步处理。8MPa),高含水量(约60%)和高粉尘量,处理起来二级预处理系统安装在仪表附近,流程如图22012年第4期蔡东盛:气化炉煤气分析系统的设计:节就臧压器1一级预处理系统2主要部件的作用与工作原理2.1 节流减压器气化炉煤气为高压气体,必须经过减压处理后才能使样气压力满足分析仪表的要求。由于气化炉PRV煤气为高粉尘高水含量介质,如果采用普通减压阀进行减压,样气中的粉尘很容易使减压阀堵塞,导致系统不能运行。本方案针对这一问题,设计了专用-过滤器的节流减压器。即解决了系统减压的要求又避免了Nv8系统堵塞的问题。节流减压器22.2 涡流制冷冷凝器系统中的冷凝器为涡流制冷原理,不需要电力放驱动，只需要提供压缩空气就可以实现样气的冷凝。图1一级预处理 系统流程图冷凝器利用涡流管(VORTEX TUBE)产生的冷气示。经过一级预处理系统处理的样气进入二级预处通过换热器对样气进行冷却。温度控制是通过一一个理系统后,先由过滤器1进行除水过滤,再由自动控温度传感器将样气温度信号送到温度控制器,温度温的冷凝器冷凝,使样气的露点温度控制在5 C左控制器经过控制运算后控制电磁阀的开启来控制进右。低露点的样气经过过滤器2进行最后一次精过人涡流管的空气量最终实现样气温度的控制。涡流滤后送给仪表进行分析。过滤器1、2及冷凝器产生管的工作原理如图3所示。的液体排放到水封排凝器中,当积液高于水封的设在涡流管内部有-一个涡流发生器,压缩空气在进入涡流管的过程中形成-一个绕轴旋转的涡流,产定高度,液体自动排放掉。生冷空气和热空气。沿着管壁流向控制阀的高速旋二级预处理系统转空气(约为1,000,000rpm)得到能量形成热空气(图中右侧)通过控制阀排出;剩下的在高速气流中过滤器3 PRV间的低速气流在此过程中将能量传给外层高速旋转仪表电磁阀的空气给出能量形成冷空气(图中左侧),冷空气逆着热气流的方向从涡流管的另-端排出。涡流管的冷空气的温度可以比压缩空气源的温度低约38C。样过滤器1冷凝器过滤器23V3预处理系统操作要点与注意事项级预处理系统!”口四日来)1)经过一级预处理系统处理的样气的温度应该为40~60C,可以通过调节冷却水的流量控制。木封2)经过一级预处理系统处理的样气的压力应.该为0. 1~0. 15 MPa,可以通过调节- - 级预处理系水统的PRV实现。图2二级预处理系统流程图3)用于冷凝器制冷的压缩空气应该是无油、无.系统中采用的冷凝器为涡流制冷冷凝器。通过尘的清洁空气,露点温度要小于- 40 C.含油的空气会使油附着在冷凝器内部的换热器上,降低换热控制涡流制冷器的空气量控制冷凝器的温度即样气工效,不能有效降低样气的露点。温度。20纯碱工业浅谈纯碱生产装置爆炸危险区域划分于静',王欣刚“,白 晔3(1.大连大化工程设计有限公司,辽宁大连116033;2. 大连泛得科技有限公司,辽宁大连116031;3.大连化工研究设计院,辽宁大连116023)摘要:作者参加过多个大型纯碱项目的新建、扩建、改建设计，根据生产工艺过程,谈谈纯碱生产装置爆炸危险区域划分。关键词:纯碱;装置;释放源;爆炸危险区;划分中图分类号:TQ 086文献标识码:B文章编号:1005- 8370(2012)04- 20- 02纯碱在化学工业上用途极广,是玻璃、造纸、肥电气等工程技术人员商议。在具体划分时，由懂得皂洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料,是基本化易燃性材料性能、设备工艺性能的技术人员提出易学工业的重要产品,它的工业合成法主要有氨碱法燃性介质的名称、操作压力、操作温度、闪点、相对密和联合制碱法两种。度和通风情况及其释放源的等级和位置,电气专业作者根据纯碱生产工艺过程,谈谈纯碱生产装根据有关标准和规范划分爆炸危险区域。场所分类对工程设计很重要,为了尽量准确地划分区域,在根据有关标准和规范划分的同时,还应参考以往的经1划分职责验和行业的特点。既要保证生产装置的安全可靠，又要避免人为提高爆炸危险区域等级,而造成工程爆炸危险性场所分类应由懂得生产加工介质性投资浪费。能、设备和工艺性能的专业人员进行,还应与安全、压缩空气入口涡流发生腔热空气出口冷空气出口和00000868000000000000控制阀图3涡流管的工作原理4结论参考文献经过改造的样气预处理系统投入使用后,已经[1] 陈菊枝,洪献春.煤炭气化技术[J].化学工程与装备，连续稳定运行了12个月。没有出现过系统堵塞和2011<4)样气中水不能除净的问题,表明系统的工作能够满收稿日期:2012-05-30足仪表的要求。