德士古煤气化装置合成气洗涤的改进.pdf

总第!"#期$%%#年第"期安徽化工!"

德士古煤气化装置合成气洗涤的改进

顾进
"淮化集团有限公司设计院!淮南232038$

摘要介绍了德士古煤气化装置在高灰份条件下造成的带灰%带水及碳洗涤塔阻力上升等问题并提出改进措施&
关键词德士古煤气化合成气洗涤煤灰份

1前言2德士古气化系统粗合成气洗涤过程
淮化集团有限公司德士古气化装置为三台气化炉!合格的水煤浆和空分来的氧气经德士古烧嘴喷入
两开一备!采用美国德士古"TEXACO#水煤浆加压气化气化炉燃烧室!氧气和水煤浆在1300’&1400(%4.0MPa
技术!由日本宇部公司"UBE$设计!于2000年9月化条件下!进行部分氧化反应!生成的水煤气和熔融态灰
工投料试车一次成功!成为国内继山东鲁化%上海焦化%渣经过均布激冷水的下降管进入激冷室的水浴中!大部
陕西渭化之后!第四套运行的德士古装置&该装置采用分的熔渣经冷却固化后落入激冷室底部&粗合成气沿下
义马烟煤!日投煤1000吨!原设计煤灰份值为14.76%!降管和上升管的环隙上升出气化炉激冷室!在合成气出
但在实际运行中!义马煤灰份一直居高不下!并且煤质波口管处设有冲洗水!以防气体中固体颗粒在出口管累积
动很大!灰份值在17%&34%"wt$之间&在掺配北宿%华堵塞!同时给合成气增湿&经过初步洗涤的合成气进入
亭%三河尖%榆林等优质煤后!灰份仍然很高!2002%2003%喷嘴洗涤器!在这里加入大量增湿水!使合成气夹带的
2004年的平均灰份仍达到18.83%%19.20%和20.03%!由固体颗粒完全湿润!以便在洗涤塔内快速除去&经增湿
此造成了一系列的问题!严重影响了气化炉的长周期稳的合成气沿洗涤塔内下降管进入底部水浴中!再向上穿
定运行!致使单台气化炉运行不到20天就必须停炉清过水层!大部分固体颗粒沉降到塔底部与合成气分离&
理!其中最突出的问题就是洗涤塔带灰%带水及阻力上上升的合成气沿下降管和导气管的环隙向上穿过两层
升较快!并且对后工序一氧化碳变换工序触媒的使用寿冲击式塔板!并与洁净的喷淋水逆向接触!洗涤余下的
命造成很大的影响&针对高灰份造成的合成气带灰%带固体颗粒!再经除雾器除去雾沫后送往下游工序&要求
水及洗涤塔阻力上升快等问题!我们从2001年开始就出洗涤塔的合成气含尘量小于1mg/Nm3&淮化装置德士
进行了长期的探讨和分析!并逐步进行改进&古合成气洗涤流程示意图见图1&

火炬
煤浆后工序
O2

除雾器
燃烧室洁净冷凝液
冲洗水两层塔板
喷嘴洗涤器

增湿水
激冷室

气化炉洗涤塔

图1淮化装置德士古合成气洗涤流程示意图
!"总第!"#期$%%#年第"期安徽化工

洗涤塔1洗涤塔2洗涤塔3
3合成气洗涤的初步改进
调节阀调节阀调节阀
!1"针对洗涤塔带灰带水的现象#
高
经过认真分析研究#确定原料煤中灰份角阀压
闪
太高是造成问题的根本原因#因此公司
蒸
下大力气改进煤质#改变原料煤路线#罐
多次组织多煤种的试烧工作#由原来单角阀
一采用义马煤为原料改为以义马煤为
基煤#华亭$北宿$三河尖$榆林$神华煤
开工去E1302
等为配煤的原料路线#改善了煤质#使
图2洗涤塔排水流程图
灰份得到控制%但由于义马煤质太差#
煤炭资源持续紧张#价格上涨#其他配煤无法满足量的解决相互排斥造成的排水不稳定问题%改造前后排水流
要求#因此煤质无法得到根本的改善#针对这种情况#就程图见图-%
必须从工艺和设备上进行改进%同时#参考原设计的工艺参数对在现有的煤灰份条
!2"2001年下半年#由于煤的灰份较高#气化炉清件下水系统平衡重新进行计算#发现文丘里洗涤器和气
理后一般运行16天左右#就会有洗涤塔带灰带水现象化炉激冷环的水流量仍然偏小#因此决定采用双泵运
发生#20天左右带水就相当严重#且洗涤塔阻力上升至行#将气化炉激冷环的激冷水流量增加到!-%’"/h#将文
0.25MPa以上#被迫停炉清理%经过认真分析和计算之丘里洗涤器的水量增加到(#’"/h#大幅度提高气化炉激
后#逐步实施了以下改进措施&冷水和文丘里洗涤器的增湿水量%
!在洗涤塔上部增加一排除雾器#使原三组除雾器!-"通过上述改进#较圆满地解决了洗涤塔阻力上
变成四组#增大了合成气流通面积#减小阻力%升问题#有效延缓了系统带灰带水周期#同时稳定了水
"将洗涤塔内双层冲击式塔板的孔径扩大#孔径由气比#消除了后工序变换炉操作不稳定因素#加之带灰
原来的!&’’扩为!(’’%的减少#大大延长了变换触媒的使用寿命%改造效果见
"增加塔板堰槽高度#改善塔内气液相接触状况#下表%
塔板溢流堰最终增加到溢流堰槽高度最终增
)"*’’#项目改造前改造后
加到
)+*’’%20余天因阻力上升30余天因更换
气化炉运行时间
#加强水质分散剂和絮凝剂的使用管理#保