殼牌hybrid氣化爐褐煤工況下的應用研究

楊 謙

(呼倫貝爾金新化工有限公司， 內蒙古呼倫貝爾 021000)

1 概述

呼倫貝爾金新化工有限公司原料及產品結構調整技術改造項目中，煤氣化裝置殼牌煤氣化技術采用干粉煤氣化下行激冷流程，氣化壓力為4.0 MPa。其主要工藝過程包括預干燥單元(U2000)、磨煤與干燥單元(U1100)、煤粉加壓輸送單元(U1200)、煤氣化與合成氣激冷單元(U1300)、除渣單元(U1400)、濕洗單元(U1600)、灰水處理(U1700)以及公用工程單元(U3X00)等。氣化溫度為1 400～1 600 ℃，碳轉化率高達99%以上,產品氣體潔凈，不含重烴，甲烷含量極低，煤氣中有效氣體(CO+H2)體積分數達到88%左右。日投煤量1 247 t/d,設計有效氣(CO+H2)產量為60 000 m3/h。

殼牌hybrid氣化爐工藝是在殼牌廢鍋流程基礎上改進的第三代煤氣化技術，氣化爐本體主要由氣化反應室和外殼體(設計壓力5.1 MPa、設計溫度400 ℃)組成，反應室與外殼體之間為環隙空間，其中反應室由膜式水冷壁采用管-翅-管結構組裝(包括頂錐、直管段、底錐)而成。氣化爐燃料煤粉采用高壓N2/CO2輸送方式，經過計量后分別送入4支煤燒嘴(A1301A/B/C/D)的中心管。氧氣經氧氣預熱器加熱至180 ℃后送入煤燒嘴。在氣化爐(V1301)反應室內，經4支煤燒嘴噴入的煤粉與氧氣發生反應，氣化壓力為4.0 MPa，反應溫度為1 400～1 600 ℃。反應后的高溫合成氣在氣化爐下降管和激冷室內用水激冷至210～220 ℃，并使夾帶的飛灰固化后，進入濕洗工序。氣化爐激冷室底部的灰水送至灰水處理工序。激冷后的熔渣經破渣機(X1401)破碎，當粒徑達到50 mm以下后進入渣收集罐(V1401)。氣化爐膜式壁采用中壓鍋爐水循環冷卻,并設置汽包副產中壓蒸汽。殼牌hybrid氣化爐工藝布置簡圖見圖1。……