煤化工联合导气技术的研究

曹海格(淄矿集团内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017313)

0 引言

目前，我公司的气化车间采用的是水煤浆加压气化技术，目前，该工艺是国际公认的较成熟的、先进的、可靠的、洁净煤气化技术，此技术主要是以煤为原料，通过把被煤浆制备工序生产出来的合格水煤浆与空气分离装置生产出来的氧气，共同送进气化炉内部，进行部分氧化反应，生成合成气，然后经过复杂的增湿、除尘、降温后，把这些合成气送入进下游的变换工序，同时，将在系统中同时产生的黑水送入系统，进行闪蒸、沉降处理，这样就可以达到灰水再生、循环使用及回收热量的目的，过程中产生的大量粗渣及细渣会被送出到界区外。

在甲醇的生产设备装置中，气化反应是一种过程短促且非常复杂的反应，而又因为黑水需要在气化炉反应后重复使用，因此，气化车间的运行环境最恶劣，工艺操作也是最繁杂的。这就要求即使在不同工况条件下气化车间的设备也能运行，而当前，主要是设备检修的质量和水的浊度会对设备运行造成直接影响。

因为环保要求，我们需要对灰水重复利用，但是由于灰水中含有较多的颗粒物，所以对管道和设备极易造成堵塞、冲刷和磨蚀，所以极易造成堵塞激冷水过滤器的排污管，从而导致激冷水过滤器失去过滤作用，进而又会导致气化炉的激冷环会经常的堵塞。所以，我们可以采取的措施一是要尽快投用刚建好的沉淀池外，二是要对激冷水过滤器上的排污管进行改造，要使激冷水过滤器能真的能够正起到过滤的作用，从而大大减少激冷环的堵塞，这样就可以达到延长气化炉的运行周期的目的。从另一个方面来说，现在的各大工厂里的维修工人大都比较年轻，对设备的组装和运行原理并不熟悉，设备的安装的经验和技巧也比较少。这就需要车间里的技术员师傅需要现场多进行指导，多讲解一些技术参数和安装的规范，在写检修工作票时把一些主要设备安装的难点和重点写清，使维修工知道这么装的理由，怎样装才符合要求，以及安装技巧等。

1 问题的提出

甲醇系统开车导气过程如下，先将从气化车间输送过来的粗煤气引至变换入工段前，后开入工序均压阀，对一变炉前管线进行暖管，利用一变炉前放空阀控制系统压力，当粗合成气温度达到150℃时，开一变炉入口阀变换炉开始均压接气，待变换炉床层温度调整至正常指标后，将变换气送往净化岗位进行脱硫脱碳，待压缩进口总硫连续2 次分析小于0.1%时，合成开始接气，系统投入正常运行，从变换开始接气到合成产出粗甲醇大约需要4～5 小时左右，该过程调整时间较长，造成大量有效气体放空。

2 问题的解决和应用效果

如图1 所示，在甲醇系统开车导气过程中，为增加系统有效运行时间，对导气方法进行创新，由原来变换入工序原料气均压，开一变炉前放空暖管，再逐步调节一变炉前温度导入变换炉充压调整催化剂床层温度，待一变炉出口温度正常后，调整二变炉催化剂层温度。待出工序气体含量基本合格时，联系净化工序均压接气，同时将放空引至净化出工序放空。根据净化气总硫分析情况(总硫≤0.1ppm)，通知压缩工序均压接气投入生产(该过程需要时间约为4h 左右)。调整为变换入工段原料气均压，开一变炉前放空暖管，逐步将放空引至变换水洗塔后放空，待粗煤气温度达到150℃时系统压力与前工序基本相同时，通知净化工序均压接气，逐步关小变换水洗塔放空调节阀，净化工序根据工况调整出工序放空。同时一变炉、二变炉开始进气充压，缩减净化气总硫合格时间(总硫≤0.1ppm)。当净化气总硫合格后，通知合成系统均压接气产出粗甲醇。同时通知调度逐步加大系统负荷，稳定变换催化剂层温度，逐步控制调整水洗塔后粗合成气指标，调整氢碳比，稳定操作，该方法从接气到产出粗甲醇只需要2h 左右，比原来导气方法缩短2h，降低了生产消耗，可达到提前产出粗甲醇的目的。

3 创新点

(1)将变换暖管温度由120℃调整为85℃开始暖管，延长了暖管时间，使暖管更充分，有利于延长设备使用寿命。

(2)暖管流程发生了改变，由一变炉前放空暖管后再对变化炉后系统暖管改为直接接气后整个系统进行暖管，缩短了整体暖管时间。

(3)变换床层温度调整正常后向净化均压导气调整为变换炉床层温度调整与净化接气调整同时进行，缩短了开车接气调整时间，减少了有效气体放空的浪费，达到提前产出粗甲醇的目的。

4 结语

通过对原有系统进行升级改造，保证了系统生产的安全、稳定、长周期、高效运行，减少了资源浪费，具有重大的经济和社会效益。

本次创新从接气到出产品预计缩短3h，可达到提前产出粗甲醇的目的，有效减少粗煤气的无效放空，大大的降低了生产消耗。

通过暖管方式和接气顺序的调整，缩短了甲醇系统开车接气时间，减少了有效气体的放空，同时减少了二氧化硫的排放量，从而保护了大气环境。