德士古水煤漿加壓氣化裝置的改進(jìn)

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1、我公司德士古水煤漿加壓氣化裝置的改進(jìn)陳方林(安徽淮化集團(tuán)有限公司，安徽淮南)2001-05-16???我公司“18·30”工程是一套年產(chǎn)18萬t合成氨、30萬t尿素的生產(chǎn)裝置，是由空分、氣化、凈化、合成、尿素等幾個工序組成。其中氣化裝置采用美國德士古公司(TEXACO)水煤漿加壓氣化工藝，引進(jìn)美國德士古公司技術(shù)軟件包(PDP)，由日本宇部公司(UBE)承包并進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計，東華公司(原化工部第三設(shè)計院)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，是國內(nèi)繼山東兗礦魯南化肥廠、上海焦化有限公司、渭河化肥廠之后投運的第4套水煤漿加壓氣化裝置。1?試車及運行情況???該裝置于2000年二季度末建成，

2、2000年8月9日進(jìn)行第一次化工投料試車并取得成功，2000年10月9日全面打通合成氨流程。在穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)入試生產(chǎn)階段。為解決氣化用煤單一的問題，于2000年11月成功地進(jìn)行了義馬煤與華亭煤的摻燒(華亭煤與義馬煤各占50％)。2000年12月15日，德士古與宇部公司專家共同對裝置進(jìn)行了24h滿負(fù)荷性能試驗，各項指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于PDP性能保證值，見表1?？己似陂g主要工藝參數(shù)見表2。???該裝置試車時間短(20天)，試生產(chǎn)期間運行穩(wěn)定可靠，單爐最長運行時間已達(dá)42天，到2001年1月底，已生產(chǎn)合成氨4.6萬t，創(chuàng)造了德士古水煤漿加壓氣化工藝的新紀(jì)錄。2?裝置

3、改進(jìn)???美國德士古公司和日本宇部公司在總結(jié)以前德士古裝置生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對我公司德士古裝置作了如下改進(jìn)。2.1?采用新型激冷環(huán)???氣化爐燃燒室產(chǎn)生的高溫煤氣和熔渣，在激冷水的激冷下，通過下降管進(jìn)入激冷室。激冷環(huán)直接接觸高溫煤氣和熔渣，工作條件惡劣。激冷環(huán)必須保證激冷水在下降管上分布均勻，并形成足夠厚度的水幕，將高溫介質(zhì)與下降管隔開，使下降管不至于被燒穿。在運行中常會因激冷環(huán)結(jié)垢，堵塞激冷環(huán)通道，導(dǎo)致水量不足，被迫停車清理。???我公司激冷環(huán)是德士古新開發(fā)的專利產(chǎn)品，材質(zhì)選用耐氧離子腐蝕的Incoloy825(耐熱鎳鉻鐵合金)，在結(jié)構(gòu)上與以往的激冷環(huán)有細(xì)微

4、的差別，主要有二方面的顯著優(yōu)點：(1)該新型激冷環(huán)可以使激冷水在激冷環(huán)的水腔旋轉(zhuǎn)流動，且流速較大，使激冷水中的雜質(zhì)難以在激冷環(huán)水腔結(jié)垢，有效地解決了激冷環(huán)的堵塞問題。(2)激冷水經(jīng)激冷環(huán)噴出后，沿下降管旋轉(zhuǎn)下降，在水量較小的情況下，仍能形成較均勻的水幕，防止下降管被燒穿。開車以來，該激冷環(huán)一直運行良好。2.2?氣化爐取壓點設(shè)在筒體部位???在以往的德士古裝置中，氣化爐的取壓點都設(shè)在氣化爐的拱頂部位，運行時，易引起拱頂爐壁超溫，被迫停爐處理。原因為拱頂是氣化爐內(nèi)襯不規(guī)則部位，筑爐難度相對較大，易出現(xiàn)不規(guī)則縫隙，取壓點又靠近爐口，這樣取壓點、可壓縮層及爐口三者之間

5、易形成通道，導(dǎo)致竄氣，特別是在氣化爐渣口縮小，氣體返混時，竄氣量更大，從而引起拱頂超溫。???我公司德士古裝置，取壓口設(shè)在氣化爐筒體部位，并通以小流量高壓氮氣，這樣一方面使筒體比較規(guī)則，筑爐質(zhì)量易于保證，另一方面取壓口離爐口相對較遠(yuǎn)，不易形成通道。目前，國內(nèi)其它3套裝置已將拱頂?shù)娜嚎诜馑?，將筒體的熱電偶口作為取壓口，也取得了較為滿意的效果。2.3?激冷室出口合成氣管增設(shè)噴淋裝置???激冷室出口合成氣含有較多灰塵，在以往的裝置中，常發(fā)現(xiàn)該出口管處有大量積灰，增大了阻力。我公司裝置中，增設(shè)了出口合成氣噴淋裝置，即在激冷水管線上引一部分激冷水，經(jīng)二個噴頭對合成氣進(jìn)

6、行洗滌。一個噴頭噴出的水垂直于氣流方向，呈扇形分布，另一噴頭噴出的水順著氣流方向呈錐形分布，二路總水量達(dá)10m3／h。在歷次的停爐檢查中發(fā)現(xiàn)激冷室合成氣出口管無灰沉積，效果明顯。2.4?采用一套二級閃蒸系統(tǒng)???我公司德士古裝置的灰水處理工序僅一套系統(tǒng)，分為中壓閃蒸(0.485MPa)和真空閃蒸(—0.049MPa)二級，流程簡單，操作方便，投資少。而上海焦化德士古裝置采用的是二套二級閃蒸系統(tǒng)，渭化德士古裝置采用的是四級閃蒸。2.5?灰水換熱器可作加熱、冷卻用???灰水換熱器一般作為加熱用，回收閃蒸熱量，提高灰水進(jìn)碳洗塔的溫度，調(diào)整碳洗塔出口合成氣水汽比。但當(dāng)

7、原料煤灰分高時，為使熔渣順暢流過渣口，將耗更多的氧，導(dǎo)致整個系統(tǒng)熱負(fù)荷增高，從而引起合成氣水汽比超標(biāo)。為適應(yīng)義馬煤灰分變化大(從12％到26％)的要求，當(dāng)原料煤灰分高時(20％以上)，我公司灰水換熱器通循環(huán)冷卻水，作為冷卻器用。2.6?激冷室和碳洗塔黑水排放管線的改進(jìn)???在以往的德土古裝置設(shè)計中，激冷室和碳洗塔排放的黑水均通過一根總管進(jìn)入中壓閃蒸罐。由于激冷室的壓力較碳洗塔壓力高，使激冷室的黑水可順暢排向中壓閃蒸罐，而碳洗塔內(nèi)黑水往往排不出去，經(jīng)常出現(xiàn)細(xì)灰堵死碳洗塔黑水排放管的現(xiàn)象，并導(dǎo)致系統(tǒng)水質(zhì)變差。??????我公司德士古裝置將3臺激冷室的黑水合并到一根

8、總管，3臺碳洗塔的黑水合并到另一根總管