壳牌煤气化工艺生产中安全分析

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1、壳牌煤气化工艺生产中安全分析壳牌煤气匕工艺生产中安全分析于英慧(河南中原大化集团有限责任公司河南濮阳457000)肖传豪(濮阳职业技术学院石油化工与环境工程系河南濮阳457000)摘要:壳牌(shel1)煤气化工艺是2l世纪煤炭高效洁净利用的主要发展途径之一.自2001年以来国内企业先后引进了23台壳牌(shel1)煤气化装置.在这些装置的施工,试车过程中出现了一些严重的安全事故.为了以后我国壳牌煤气化工艺能够安全生产,参照壳牌工艺,结合中原大化集团有限公司实际,就壳牌工艺中的安全问题进行讨论,以求共同进步.关键词:壳牌;壳牌(shel1)煤气化工艺;安全;异常情况;工段;安全

2、讨论我国煤炭资源丰富,在世界已探明的储量当中,我国的煤炭储量占到大约15%,是世界上最大的煤炭生产国和消费国,也是世界上少数几个以煤为主要一次性能源的国家之一.煤炭在我国能源消费总量中占到70%,并且这一状况在未来的3O～5O年内不会有大的改变.然而我国煤炭利用技术普遍落后,导致环境污染严重.因此,如何提高煤炭的洁净高效利用是关系到我国国民经济和社会发展的重要问题,采用先进成熟的煤炭气化技术是解决这一问题的关键.1壳牌煤气化概况壳牌(Shel1)煤气化工艺简称SCGP,是由荷兰壳牌(Shel1)国际石油公司开发的新一代加压气流床粉煤气化技术,是21世纪煤炭高效洁净利用的主要发展

3、途径之一.壳牌煤气化工艺具有显着的优点:碳转化率高达99%,耗氧低,产品甲烷含量极低,不含重烃,单台生产能力大,煤种适应性广,控制系统安全可靠.SCGP对于国内化工企业,特别是化肥,甲醇企业优化原料路线,实现制合成气原料的多元化,降低生产成本,提高原料利用率,建设资源节约型和环境友好型企业,提供了一种先进适用的现代洁净煤气化技术.近年来壳牌极力开拓中国市场,自2001年以来国内企业先后S1进23台壳牌(shel1)煤气化装置.在这些装置的施工,试车过程中出现了一些严重的安全事故.为了以后我国壳牌煤气化工艺能够安全生产,参照壳牌工艺,结合我厂实际,下面就壳牌工艺中的安全问题加以讨

4、论,以求共同进步.2壳牌煤气化工艺流程简介煤及其助溶剂进入磨煤及干燥系统,来自磨煤及干燥系统的干煤粉进入煤进料单元,经N,加压将煤粉送入到气化炉底部相对布置的气化烧嘴.气化需要的氧气,蒸汽也送入烧嘴.通过控制加煤量,调节氧气量和蒸汽量,使气化炉在1400~C～1700~范围内运行,气化炉操作压力为2～4MPa.在气化炉内煤中的灰分以炉渣形式排出.出气化炉的粗煤气在气化炉上部被循环激冷气激冷,使熔渣固化从煤气中脱除.出气化炉的高温粗煤气经过废热锅炉可用来产生中压饱和过热蒸汽.粗煤气经除干固体,湿洗,净化,最后得到合格的合成气.I图1壳牌煤气化工艺流程湿诜3壳牌煤气化工艺安全问题讨

5、论3.1壳牌煤气化工艺生产过程中常见的安全异常情况3.1.1管线和设备的过压防止超压的第一原则是合理的设计,防止超压的第二原则是安装压力报警装置和压力停车开关,防止超压的最后一条原则是安装机械减压系统.太高的温度操作和设备的局部腐蚀也会造成超压,可以通过温度报警装置和最终的停车开关来防止操作温度过高;操作期间或维修期间,周期性地对设备进行检查分析和寿命预计,以便获得因局部腐蚀而造成的设备损坏的最小的变化,进而防止超压.3.1.2粉尘爆炸可能发生粉尘爆炸的地方是煤和飞灰的储存地.除了合理的设计如减压设施安装在贮存仓等,还应采取以下措施:在氮气环境下处理焦油粉和高于60~C的飞灰;

6、分散那些不在筒仓的煤和飞灰以避免形成灰尘;严格管理焦煤和飞灰处理的所在地,推荐安装中央真空清洁系统和合适的接地保护.3.1.3火灾在系统中唯一能造成明火的因素是在气化炉开车时使用的汽油.其他可燃烧或支持燃烧的因素有:合成气,燃料气,氢气,煤和氧气.汽油:主要的汽油储罐应在厂界区以外;在工艺设备区小的汽油储罐可以安装,如开车烧嘴的燃料油,这种储罐的设计应符合本地和国际标准,且在它的敏感部位应进行防火一CHEMICALSAFETY&ENVlRONMEN一?5?体一运煤堋丁障一千或保护.汽油可以通过管线或槽车输送到小储罐.合成气,燃料气,氢气:合成气,燃料气和氢气不是通过扑灭

7、的方式而是通过放掉气源的方式进行灭火.否则将造成高浓度可燃性气体的聚积,并且气体有毒,会造成更大的危险.煤:煤的着火可能发生在厂界区以外的无筒仓储存的煤储存区.它可以通过监测煤的温度并及时地分散和重新堆积来防止.一旦着火,可按照规定的先进灭火技术灭火.闷烧着的煤不允许运送到磨煤和干燥单元中的煤储仓.氧气:如果设计不合理或不清洁或系统的机械故障,氧气可以造成起火,在所在的管线或设备甚至在液态的氧"容器"中发生爆炸,更甚的是它支持任何的燃烧,应采取正确的维修程序确保防止这种情况的发生.由氧气造成