Texaco水煤浆气化炉耐火砖蚀损原因分析及对策.pdf

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1、工业技术齐QI鲁LU石油PE化TR工OC，H2E0M12IC，A4L0(4TE)C：H3N15OL—O3G1Y9Texaco水煤浆气化炉耐火砖蚀损原因分析及对策李聿营(中国石化齐鲁分公司第二化肥厂，山东淄博255400)摘要：简要介绍了Texaco水煤浆气化炉内衬向火面耐火砖的使用条件及耐火衬里的结构特点，分析了其蚀损原因为熔渣的侵蚀渗透、热应力引起的破坏、熔渣和高速气流的冲蚀损坏等，而气化炉操作工况控制、耐火砖的砌筑质量等是影响耐火砖蚀损的重要因素。据此提出了减少和控制耐火砖蚀损的对策。关键词：气化炉耐火砖蚀损原因对策中图分

2、类号：TQ545文献标识码：B文章编号：1009—9859(2012)04—0315—05中国石化齐鲁分公司第二化肥厂(简称齐鲁1气化炉耐火衬里设计结构特点二化)水煤浆气化装置采用美国GE公司TexacoTexaco水煤浆气化中水煤浆经高压煤浆泵加煤气化技术，三台2800mm气化炉，日投煤量压后连同外供的高压氧通过炉顶工艺烧嘴进入气1700t，每小时产有效气(CO+H2)10×10ITI，用化炉，在气化室中水煤浆与氧发生非催化部分氧于330kt／a丁辛醇OXO合成原料气，同时生产化，产生的合成气从反应室出来直接向下通过下3．5

3、×10in／h氢气外供。装置于2008年10月降管进入激冷室完成合成气的激冷洗涤。气化炉24日投产，是继中国石化金陵分公司、南化公司共分为燃烧室及激冷室两大部分，其中燃烧室进之后的第三套水煤浆气化装置，也是国内继渭河行燃烧、气化反应，内部衬有耐火衬里，从里到外煤化工集团公司、惠生公司之后第三家采用Tex—依次为高铬砖、铬刚玉砖、氧化铝空心球砖、可压aco6．5MPa水煤浆气化技术的装置。气化炉内缩层、浇注料(如图1)。衬耐火材料采用中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司(简称洛阳院)生产的耐火砖，气化炉直径2756mm，燃烧室内径

4、1676mm，向火面耐火砖为90高铬砖，设计厚度为228mm。Texaco水煤浆加压气化是洁净煤气化技术之一，具有高效、低污染、易自动控制等优点。气化炉是整个装置的关键设备，其内衬耐火材料的质量直接影响到炉子的操作稳定性和使用寿命，但是其工况条件极为苛刻，要求高温(1350～1450℃)、高压(6．5MPa)、强还原气氛和液态酸性排渣，伴随着固体、液体、气体的高速冲刷，且在开停车时有较大的温度和压力波动等，所有这些都对气化炉用耐火衬里的使用寿命产生很大的影响。因此，了解气化炉耐火衬里的使用条件和结构特图1气化炉耐火衬里结构点，

5、分析总结蚀损原因，从提高耐火材料的抗蚀损收稿日期：2012—05—04；修回日期：2012—10—26。性能、保证炉砖的砌筑质量、严格烘炉曲线以及操作者简介：李聿营(1972一)，男，高级工程师。1994年毕业作工况的控制等方面，来减缓耐火砖的蚀损，实现于大连理工大学化工机械系，现任中国石化齐鲁分公司第二煤气化装置的长周期运行。化肥厂设备副总工程师。电话：0533—7583633。齐鲁石油化工QILUPETROCHEMICALTECHNOLOGY2012年第40卷其中向火面高铬耐火砖是保证气化炉正常运4气化炉耐火砖蚀损原因分析

6、行的最关键部分。向火面耐火砖的使用条件及使用环境决定了高铬耐火砖长期与高温、高压、低黏度、高流速的2气化炉耐火砖的理化性能指标熔渣及一定还原性工艺介质相接触，局部还直接由于耐火砖中Cr：0，含量对抗熔渣的蚀损性承受火焰冲刷和舔烧。熔渣的侵蚀渗透导致耐火非常关键，因而一般耐火砖型号均以Cr0的含砖组成和结构的变化、热应力的破坏及熔渣和高量多少命名，齐鲁二化煤气化炉耐火砖的主要成速气流的冲蚀是耐火砖蚀损的根本原因；气化炉分质量组成及理化性能指标如表1。操作工况、耐火砖的砌筑质量等是影响耐火砖蚀损的重要因素。表1国产洛阳院90耐火砖

7、理化性能指标4．1熔渣对砖体的侵蚀渗透主要成分(W)，％气孔率，％15．2熔渣对耐火砖的侵蚀主要包括3个过程，即Cr，090．28密度／(g·cm。)4．34渗透、溶解和冲刷磨损。煤中含有的si、Al、ca、FeSiO，0．074常温耐压强度／MPa154及其他微量金属盐类构成了煤的灰分，不同的煤Zr0，+HfO。4．22耐火度／℃≥1800种可形成不同种类的熔渣，熔渣通过对砖的熔解、Fe，00．18渗透并在气化炉内强还原气氛下与耐火砖的组分形成低熔点化合物，改变了砖的组成，低熔点化合3气化炉耐火砖的使用环境及要求物不断地被冲

8、刷，导致耐火砖被逐渐剥蚀。实践齐鲁二化煤气化炉操作条件为炉膛温度不大证明，CaO含量高的熔渣在高温下与其他组分发于1400℃，操作压力6．5MPa，煤浆浓度58％～生程度不同的反应，形成新的低熔物相，较SiO，64％，煤浆灰熔点小于1300，入炉煤量31．25含量高的炉渣对C