煤質(zhì)對殼牌煤氣化工藝操作的影響

楊澤亮

(同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西 大同 037000)

引 言

煤氣化工藝模式作為當(dāng)前高效應(yīng)用的一種清潔模式，在煤氣化工藝分析的過程中需要從外界的環(huán)境入手，做好溫度、壓力和壓強(qiáng)等條件分析工作，在實(shí)際生成反應(yīng)過程中確定催化劑的種類和實(shí)際分量。在氣化分析階段，部分氣化以及完全氣化等都是重要的組成部分，在工藝類型確定階段，通過構(gòu)建煤氣化工藝裝置，通過方案預(yù)設(shè)和間斷實(shí)驗設(shè)計后可知，當(dāng)前殼牌煤氣化工藝的實(shí)際應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，但是在整個應(yīng)用過程中，仍存在不同程度的問題。

1 殼牌煤氣化工藝操作的工藝流程

在殼牌煤氣化工藝操作階段，直接應(yīng)用的原材料煤在處理后經(jīng)N2進(jìn)入到后續(xù)的磨煤和干燥系統(tǒng)中，在系統(tǒng)應(yīng)用中，考慮到煤粉的基本要求，需要將其控制在5 μm～90 μm以下，此外水分指標(biāo)的確定也是關(guān)鍵，一般情況下，將其運(yùn)送在常壓下，經(jīng)過5.1 MPa左右的N2噴射后進(jìn)入到氣化爐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。恒溫條件下可能存在氣化的現(xiàn)象，經(jīng)過氣化的分子結(jié)構(gòu)存在變化，實(shí)際工藝流程，如圖1所示。

在整個操作中，各種物質(zhì)出現(xiàn)反應(yīng)后，體現(xiàn)出不同的原理，在高溫加壓系統(tǒng)的要求下，對煤氣化的工藝流程有一定的影響，此外在煤質(zhì)、外界因素以及灰分顆粒等問題上，對于煤氣化的工藝操作有嚴(yán)格的要求，在當(dāng)前基礎(chǔ)上需要明確煤質(zhì)帶來的影響。

圖1 殼牌煤氣化工藝流程

2 煤質(zhì)對殼牌煤氣化工藝操作的影響

結(jié)合當(dāng)前殼牌煤氣化工藝的具體應(yīng)用概況，在煤氣化操作的階段，煤質(zhì)對殼牌煤氣化工藝操作的影響的因素較多。

2.1 煤的可磨性指數(shù)

煤的可磨性指數(shù)是指在規(guī)定的狀態(tài)下，將煤體進(jìn)行研磨的過程。在整個操作過程中，需要確定后續(xù)加工參數(shù)，此外影響后續(xù)煤體工藝流程的因素多，在各個環(huán)節(jié)中，操作人員需要確定可磨性的指數(shù)，殼牌煤氣化工藝中要求煤體顆粒情況不同，針對不同的煤粉大小，對工藝狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)評估，具體要求如表1所示。

表1 殼牌煤氣化工藝中要求煤體顆粒情況

2.2 煤體的灰分性指數(shù)

煤體的灰分指數(shù)是指在煤質(zhì)完全燃燒的過程中剩余的殘留殘渣對比，煤質(zhì)中全部可燃物質(zhì)燃燒后，設(shè)計者采用了創(chuàng)新的保護(hù)模式，形成了一層保護(hù)膜，能為爐體打造出抗渣作用[1]。在各個環(huán)節(jié)預(yù)設(shè)的過程中，結(jié)合灰分程度的差異，要求做好工藝模式分析工作，從而減少對爐體的消極影響。

2.3 煤體的發(fā)熱概況研究

煤體的發(fā)熱水平影響著后續(xù)的氣化環(huán)節(jié)，在維持操作的階段，考慮到進(jìn)料質(zhì)量，確定不同基礎(chǔ)條件下的發(fā)熱量。在溫度指標(biāo)值確定的過程中，煤渣的黏合度確定是關(guān)鍵，根據(jù)物質(zhì)情況和黏合度等，需要做好含量值測定工作。根據(jù)揮發(fā)性指標(biāo)和煤質(zhì)自燃機(jī)率等，需要在實(shí)際操作中，提前確定裝置類型，做好各項處理工作[2]。相對比而言，在惰性的氣體應(yīng)用中，考慮到煤渣黏合度和控制力等，針對存放的煤質(zhì)的區(qū)域需要進(jìn)行嚴(yán)密的審核及分析。

3 殼牌煤氣化工藝操作的流程

在殼牌煤氣化工藝操作過程中，如何進(jìn)行合理化的控制是重點(diǎn)。首先，在崗位預(yù)設(shè)的階段，混合比的配合應(yīng)用是重點(diǎn)，以微負(fù)荷量作為基礎(chǔ)，在惰性氣體條件下，干燥處理很重要，干燥需要的熱量由柴油提供，出來的煤粉的直徑應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)。其次，在現(xiàn)場檢查中需要進(jìn)行現(xiàn)場分析，尤其是設(shè)備后續(xù)運(yùn)行和調(diào)試的階段，必須保證運(yùn)行效果。最后，在開車期間，協(xié)助進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)護(hù)，準(zhǔn)確無誤的做好數(shù)據(jù)紀(jì)錄是關(guān)鍵，提前做好實(shí)施設(shè)備檢查，使其處在備用的狀態(tài)下。現(xiàn)場的設(shè)備包括：壓縮機(jī)、氣包和高低壓泵系統(tǒng)等，在設(shè)計前掌握工作崗位要求，按照化工工藝流程實(shí)施。

此外原料的應(yīng)用也是關(guān)鍵，在工藝設(shè)計和技術(shù)支持的階段，成立技術(shù)測控中心。考慮到煤化工工藝的發(fā)展情況，需要充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，保證貼近市場。在實(shí)際操作中提供從研發(fā)、工程設(shè)計、培訓(xùn)、現(xiàn)場技術(shù)支持以及生產(chǎn)操作和管理的全方位技術(shù)支持和服務(wù)。

殼牌廢鍋流程也是煤氣化工藝應(yīng)用的關(guān)鍵和重點(diǎn)，結(jié)合效率值以及工藝參數(shù)指標(biāo)等，在驗證分析的過程中，做好線路值評估工作。當(dāng)前干粉氣化技術(shù)的實(shí)際效果明顯，根據(jù)效率值和其他指標(biāo)測定要求等，業(yè)主需要對過程值進(jìn)行分析，一般情況下，殼牌上的過程設(shè)計已形成比較穩(wěn)定的方案。

在過程值對比中，合成氣夾帶的干法脫灰單元由高溫高壓過濾器組成，經(jīng)過冷卻處理后，可以直接送到存儲和處理設(shè)施中去。通過在渣池中收集后，系統(tǒng)通過分離處理后，可以直接傳遞到外界。通過帶有外部冷卻器的水循環(huán)系統(tǒng)回路測定后，吸收更多的熱量。為了避免濕洗系統(tǒng)的異常反應(yīng)，在系統(tǒng)配置的過程中提前確定污水排放流程，經(jīng)有序處理后，將其送到原料煤場，此外，干燥后的處理也是關(guān)鍵，一般情況下，水汽移送到外界后，能實(shí)現(xiàn)回收和處理。

干粉水冷壁氣化爐在設(shè)計階段，流場熱負(fù)荷比較均勻，在峰值熱負(fù)荷值確定的過程中，要盡量減少能耗。考慮到技術(shù)形式的特點(diǎn)，在整個分析過程中，提前確定技術(shù)類型，為了避免出現(xiàn)嚴(yán)重的故障和其他異常反應(yīng)，在允許范圍值前提下，進(jìn)行使用壽命的評估，此外在環(huán)形的水冷壁維修階段，不需要進(jìn)行維修。

4 結(jié)語

殼牌煤氣化裝置的合理化應(yīng)用對于系統(tǒng)有一定的積極影響，在實(shí)際生產(chǎn)管理中，必須掌握技術(shù)操作的注意事項。在整個操作中，需要實(shí)現(xiàn)不斷的改善和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定應(yīng)用，保證運(yùn)行的可持續(xù)。