Texaco煤气化激冷水系统问题分析及对策.pdf

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1、工业技术齐QI鲁LU石油PE化TR工OC，H2E0M13IC，A4L1(2TE)C：H10N3OL—O1G0Y8Texaco煤气化激冷水系统问题分析及对策李聿营(中国石化齐鲁分公司第二化肥厂，山东淄博255400)摘要：简要介绍齐鲁煤气化装置运行概况以及Texaco煤气化激冷水系统存在的问题，从系统结垢堵塞、冲刷腐蚀以及激冷环失效、激冷水泵故障等几个方面进行了原因分析并提出解决办法，消除制约煤气化装置长周期运行的瓶颈。关键词：激冷水堵塞腐蚀解决办法中图分类号：TQ545文献标识码：B文章编号：1009—9859(2013)02—0103—06中国石化齐鲁分公司第二化肥厂煤气化装置(

2、简称齐鲁煤气化装置)采用美国GE公司Texaco水煤浆加压气化技术，3台2800mm气化炉，3液套四级闪蒸系统，两开一备，压力6．5MPa，El投煤量1700t，产有效气(CO+H)10×10m／h。装置自2008年10月2413建成投产以来，不断探水索煤气化运行规律，加强技术攻关和问题整改，逐步实现了安全、高效、长周期运行。截至2013年4月813齐鲁煤气化装置停车大检修，气化系统连续运行达481d，创全国煤气化装置长周期运行图1Texaco煤气化激冷水工艺流程示意新纪录。激冷水系统是Texaco煤气化的核心组成部分，介质流为高温、高压、含气／液／固三相黑水，普2存在问题分析及解

3、决办法遍存在结垢堵塞、冲刷磨损、工艺腐蚀等系统性问2．1系统结垢堵塞题，主要表现为管线阀门堵塞腐蚀、激冷环失效以齐鲁煤气化装置激冷水系统目前运行周期为5～6个月，存在的主要问题是系统管线结垢严及激冷水泵故障频发等，严重时必须进行停车处理，是煤气化装置长周期稳定运行的瓶颈。重，激冷水过滤器堵塞，激冷水泵体积渣以及出口总管单向阀人口被脱落垢块卡堵等(见图2)，激1激冷水系统工艺流程概况冷水水量由250t／h下降到110t／h左右，无法维持气化系统的正常运行。Texaco煤气化激冷水系统由洗涤塔侧面排出的黑水(240oC)，经激冷水泵加压7．75～8．42．1．1原因分析Texaco煤气

4、化激冷水系统堵塞主要有两方面MPa，分成两路，一路经调节阀到文丘里作为文丘里洗涤水，洗涤来自气化炉的粗合成气，并返回洗原因，一是灰水中CaCO，和MgCO，结垢脱落引起涤塔；另一路经调节阀、激冷水过滤器、激冷环到收稿日期：2013—03—21；修回日期：2013—04—12。气化炉激冷室，对气化炉燃烧室排出的粗合成气作者简介：李聿营(1972一)，男，硕士学位，高级工程师。和熔渣进行激冷和洗涤(见图1)。1994年毕业于大连理工大学化工机械系，现任中国石化齐鲁激冷水水源主要有：洗涤塔底部黑水、黑水闪分公司第二化肥厂副总工程师。电话：0533—7583633；E—蒸单元来高压灰水以及

5、变换单元来高压冷凝液。mail：qlehjdb@163．eom。齐鲁石油化工QILUPETROCHEMICALTECHNOLOGY2013年第41卷(2)化学腐蚀磨损腐蚀；在保证不产生固相在管道内沉积的前洗涤塔下部的黑水是激冷水主要水源之一，提下，控制用最小流速输送黑水，降低冲刷腐蚀；其中存在大量的H，S、CN一、NH4+和cl一，这些都调节阀应尽可能避免小开度工作，尽量保证阀开是反应生成的H：S、HCN、NH3和HC1溶解在水中度在70％～80％，以减缓流速，减少黑水中的颗形成的。而激冷水系统管线设备的材质主要为粒介质对阀门的冲击J。另外，每次停车后对激304L或316L以及少量

6、奥氏体合金(如下降管为冷水管线采用高压水进行彻底冲洗，保证了激冷Inconel825材质)，在上述介质及工艺条件的作用水管线的畅通。下，激冷水系统发生化学腐蚀的机理主要是酸性2．3激冷环失效水腐蚀、氯离子应力腐蚀开裂(C1SCC)以及连多激冷环是Texaco水煤浆气化炉的核心部件，硫酸应力腐蚀开裂(PASCC)。材质为Inconel825，其作用是将激冷水分布均匀激冷水中含有一定量的硫化氢是部分管道和来冷却气化炉排渣口流出的熔渣，保护下降管免设备发生酸性水腐蚀的主要原因，易发生在弯头、受高温损坏，所以其运行状况直接影响到煤气化三通以及其他产生局部湍流的部位。介质流中炉的安全稳定运行

7、。其主要表现为激冷环外碗泄cl一的存在会使以奥氏体不锈钢材质的设备管道漏及水分布不均匀，从而导致气化炉炉口挂渣以产生C1SCC，且易发生在焊缝热影响区附近。及下降管鼓包变形；变形后的下降管也容易挂渣，PASCC主要发生在开停车阶段，材质为不锈钢或严重时下降管全部堵塞，必须停车处理。不锈钢衬里且介质含硫的设备管线表面，硫化铁2．3．1原因分析膜与氧及水分反应生成连多硫酸，使奥氏体不锈激冷环的内环及36个出水孔受到高速固液钢产生应力开裂，裂纹形态为沿晶开裂，不会造成两相流