煤质对壳牌煤气化工艺操作的影响

杨泽亮

(同煤广发化学工业有限公司，山西 大同 037000)

引 言

煤气化工艺模式作为当前高效应用的一种清洁模式，在煤气化工艺分析的过程中需要从外界的环境入手，做好温度、压力和压强等条件分析工作，在实际生成反应过程中确定催化剂的种类和实际分量。在气化分析阶段，部分气化以及完全气化等都是重要的组成部分，在工艺类型确定阶段，通过构建煤气化工艺装置，通过方案预设和间断实验设计后可知，当前壳牌煤气化工艺的实际应用范围逐渐扩大，但是在整个应用过程中，仍存在不同程度的问题。

1 壳牌煤气化工艺操作的工艺流程

在壳牌煤气化工艺操作阶段，直接应用的原材料煤在处理后经N2进入到后续的磨煤和干燥系统中，在系统应用中，考虑到煤粉的基本要求，需要将其控制在5 μm～90 μm以下，此外水分指标的确定也是关键，一般情况下，将其运送在常压下，经过5.1 MPa左右的N2喷射后进入到气化炉内进行反应。恒温条件下可能存在气化的现象，经过气化的分子结构存在变化，实际工艺流程，如图1所示。

在整个操作中，各种物质出现反应后，体现出不同的原理，在高温加压系统的要求下，对煤气化的工艺流程有一定的影响，此外在煤质、外界因素以及灰分颗粒等问题上，对于煤气化的工艺操作有严格的要求，在当前基础上需要明确煤质带来的影响。

图1 壳牌煤气化工艺流程

2 煤质对壳牌煤气化工艺操作的影响

结合当前壳牌煤气化工艺的具体应用概况，在煤气化操作的阶段，煤质对壳牌煤气化工艺操作的影响的因素较多。

2.1 煤的可磨性指数

煤的可磨性指数是指在规定的状态下，将煤体进行研磨的过程。在整个操作过程中，需要确定后续加工参数，此外影响后续煤体工艺流程的因素多，在各个环节中，操作人员需要确定可磨性的指数，壳牌煤气化工艺中要求煤体颗粒情况不同，针对不同的煤粉大小，对工艺状态进行状态评估，具体要求如表1所示。

表1 壳牌煤气化工艺中要求煤体颗粒情况

2.2 煤体的灰分性指数

煤体的灰分指数是指在煤质完全燃烧的过程中剩余的残留残渣对比，煤质中全部可燃物质燃烧后，设计者采用了创新的保护模式，形成了一层保护膜，能为炉体打造出抗渣作用[1]。在各个环节预设的过程中，结合灰分程度的差异，要求做好工艺模式分析工作，从而减少对炉体的消极影响。

2.3 煤体的发热概况研究

煤体的发热水平影响着后续的气化环节，在维持操作的阶段，考虑到进料质量，确定不同基础条件下的发热量。在温度指标值确定的过程中，煤渣的黏合度确定是关键，根据物质情况和黏合度等，需要做好含量值测定工作。根据挥发性指标和煤质自燃机率等，需要在实际操作中，提前确定装置类型，做好各项处理工作[2]。相对比而言，在惰性的气体应用中，考虑到煤渣黏合度和控制力等，针对存放的煤质的区域需要进行严密的审核及分析。

3 壳牌煤气化工艺操作的流程

在壳牌煤气化工艺操作过程中，如何进行合理化的控制是重点。首先，在岗位预设的阶段，混合比的配合应用是重点，以微负荷量作为基础，在惰性气体条件下，干燥处理很重要，干燥需要的热量由柴油提供，出来的煤粉的直径应控制在合理范围内。其次，在现场检查中需要进行现场分析，尤其是设备后续运行和调试的阶段，必须保证运行效果。最后，在开车期间，协助进行设备的运行监护，准确无误的做好数据纪录是关键，提前做好实施设备检查，使其处在备用的状态下。现场的设备包括：压缩机、气包和高低压泵系统等，在设计前掌握工作岗位要求，按照化工工艺流程实施。

此外原料的应用也是关键，在工艺设计和技术支持的阶段，成立技术测控中心。考虑到煤化工工艺的发展情况，需要充分发挥技术优势，保证贴近市场。在实际操作中提供从研发、工程设计、培训、现场技术支持以及生产操作和管理的全方位技术支持和服务。

壳牌废锅流程也是煤气化工艺应用的关键和重点，结合效率值以及工艺参数指标等，在验证分析的过程中，做好线路值评估工作。当前干粉气化技术的实际效果明显，根据效率值和其他指标测定要求等，业主需要对过程值进行分析，一般情况下，壳牌上的过程设计已形成比较稳定的方案。

在过程值对比中，合成气夹带的干法脱灰单元由高温高压过滤器组成，经过冷却处理后，可以直接送到存储和处理设施中去。通过在渣池中收集后，系统通过分离处理后，可以直接传递到外界。通过带有外部冷却器的水循环系统回路测定后，吸收更多的热量。为了避免湿洗系统的异常反应，在系统配置的过程中提前确定污水排放流程，经有序处理后，将其送到原料煤场，此外，干燥后的处理也是关键，一般情况下，水汽移送到外界后，能实现回收和处理。

干粉水冷壁气化炉在设计阶段，流场热负荷比较均匀，在峰值热负荷值确定的过程中，要尽量减少能耗。考虑到技术形式的特点，在整个分析过程中，提前确定技术类型，为了避免出现严重的故障和其他异常反应，在允许范围值前提下，进行使用寿命的评估，此外在环形的水冷壁维修阶段，不需要进行维修。

4 结语

壳牌煤气化装置的合理化应用对于系统有一定的积极影响，在实际生产管理中，必须掌握技术操作的注意事项。在整个操作中，需要实现不断的改善和应用，实现长期稳定应用，保证运行的可持续。