煤化工聯合導氣技術的研究

曹海格(淄礦集團內蒙古黃陶勒蓋煤炭有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 017313)

0 引言

目前，我公司的氣化車間采用的是水煤漿加壓氣化技術，目前，該工藝是國際公認的較成熟的、先進的、可靠的、潔凈煤氣化技術，此技術主要是以煤為原料，通過把被煤漿制備工序生產出來的合格水煤漿與空氣分離裝置生產出來的氧氣，共同送進氣化爐內部，進行部分氧化反應，生成合成氣，然后經過復雜的增濕、除塵、降溫后，把這些合成氣送入進下游的變換工序，同時，將在系統中同時產生的黑水送入系統，進行閃蒸、沉降處理，這樣就可以達到灰水再生、循環使用及回收熱量的目的，過程中產生的大量粗渣及細渣會被送出到界區外。

在甲醇的生產設備裝置中，氣化反應是一種過程短促且非常復雜的反應，而又因為黑水需要在氣化爐反應后重復使用，因此，氣化車間的運行環境最惡劣，工藝操作也是最繁雜的。這就要求即使在不同工況條件下氣化車間的設備也能運行，而當前，主要是設備檢修的質量和水的濁度會對設備運行造成直接影響。

因為環保要求，我們需要對灰水重復利用，但是由于灰水中含有較多的顆粒物，所以對管道和設備極易造成堵塞、沖刷和磨蝕，所以極易造成堵塞激冷水過濾器的排污管，從而導致激冷水過濾器失去過濾作用，進而又會導致氣化爐的激冷環會經常的堵塞。所以，我們可以采取的措施一是要盡快投用剛建好的沉淀池外，二是要對激冷水過濾器上的排污管進行改造，要使激冷水過濾器能真的能夠正起到過濾的作用，從而大大減少激冷環的堵塞，這樣就可以達到延長氣化爐的運行周期的目的。從另一個方面來說，現在的各大工廠里的維修工人大都比較年輕，對設備的組裝和運行原理并不熟悉，設備的安裝的經驗和技巧也比較少。這就需要車間里的技術員師傅需要現場多進行指導，多講解一些技術參數和安裝的規范，在寫檢修工作票時把一些主要設備安裝的難點和重點寫清，使維修工知道這么裝的理由，怎樣裝才符合要求，以及安裝技巧等。

1 問題的提出

甲醇系統開車導氣過程如下，先將從氣化車間輸送過來的粗煤氣引至變換入工段前，后開入工序均壓閥，對一變爐前管線進行暖管，利用一變爐前放空閥控制系統壓力，當粗合成氣溫度達到150℃時，開一變爐入口閥變換爐開始均壓接氣，待變換爐床層溫度調整至正常指標后，將變換氣送往凈化崗位進行脫硫脫碳，待壓縮進口總硫連續2 次分析小于0.1%時，合成開始接氣，系統投入正常運行，從變換開始接氣到合成產出粗甲醇大約需要4～5 小時左右，該過程調整時間較長，造成大量有效氣體放空。

2 問題的解決和應用效果

如圖1 所示，在甲醇系統開車導氣過程中，為增加系統有效運行時間，對導氣方法進行創新，由原來變換入工序原料氣均壓，開一變爐前放空暖管，再逐步調節一變爐前溫度導入變換爐充壓調整催化劑床層溫度，待一變爐出口溫度正常后，調整二變爐催化劑層溫度。待出工序氣體含量基本合格時，聯系凈化工序均壓接氣，同時將放空引至凈化出工序放空。根據凈化氣總硫分析情況(總硫≤0.1ppm)，通知壓縮工序均壓接氣投入生產(該過程需要時間約為4h 左右)。調整為變換入工段原料氣均壓，開一變爐前放空暖管，逐步將放空引至變換水洗塔后放空，待粗煤氣溫度達到150℃時系統壓力與前工序基本相同時，通知凈化工序均壓接氣，逐步關小變換水洗塔放空調節閥，凈化工序根據工況調整出工序放空。同時一變爐、二變爐開始進氣充壓，縮減凈化氣總硫合格時間(總硫≤0.1ppm)。當凈化氣總硫合格后，通知合成系統均壓接氣產出粗甲醇。同時通知調度逐步加大系統負荷，穩定變換催化劑層溫度，逐步控制調整水洗塔后粗合成氣指標，調整氫碳比，穩定操作，該方法從接氣到產出粗甲醇只需要2h 左右，比原來導氣方法縮短2h，降低了生產消耗，可達到提前產出粗甲醇的目的。

3 創新點

(1)將變換暖管溫度由120℃調整為85℃開始暖管，延長了暖管時間，使暖管更充分，有利于延長設備使用壽命。

(2)暖管流程發生了改變，由一變爐前放空暖管后再對變化爐后系統暖管改為直接接氣后整個系統進行暖管，縮短了整體暖管時間。

(3)變換床層溫度調整正常后向凈化均壓導氣調整為變換爐床層溫度調整與凈化接氣調整同時進行，縮短了開車接氣調整時間，減少了有效氣體放空的浪費，達到提前產出粗甲醇的目的。

4 結語

通過對原有系統進行升級改造，保證了系統生產的安全、穩定、長周期、高效運行，減少了資源浪費，具有重大的經濟和社會效益。

本次創新從接氣到出產品預計縮短3h，可達到提前產出粗甲醇的目的，有效減少粗煤氣的無效放空，大大的降低了生產消耗。

通過暖管方式和接氣順序的調整，縮短了甲醇系統開車接氣時間，減少了有效氣體的放空，同時減少了二氧化硫的排放量，從而保護了大氣環境。