GE水煤浆气化工艺改进探讨.pdf

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1、第2期(总第165期)煤化工No．2(TotalNo．165)2013年4月CoalChemicalIndustryApr．2013GE水煤浆气化工艺改进探讨张磊(中石化南京工程有限公司，江苏南京2l1100)摘要以工艺包为基础，讨论了GE水煤浆气化工艺改进措施，主要包括：气化炉增加专用氮气缓冲罐；激冷水系统采用两个独立的变频泵代替流量调节阀；煤浆输送系统增加煤浆转移泵；高压闪蒸系统增加一条旁路和1台闪蒸分离器；增加气化炉的开工黑水排放至碳洗塔的管线；除氧器放空系统增加回收装置等。同时探讨了这些改进措施对工艺的影响，以供相关厂家参考。关键词GE，水煤浆气化，工艺，改进

2、文章编号：1005—9598(2013)一02—0036—03中图分类号：TQ54文献标识码：BGE水煤浆气化技术是在德士古公司的渣油气化在气化炉安全性、实用性、大型化等方面进行了很多基础上发展起来的湿法气流床气化工艺，以水煤浆改进实践，包括改进烧嘴性能、提高耐火砖寿命、更新单烧嘴顶喷进料、耐火砖热壁炉、激冷流程为主[1]。激冷室内件、开发干粉泵技术等，尤其是在安全性方该技术是将煤或石油焦等固体碳氢化合物磨制成水面进行了较多的改进，比如专用高压氮气缓冲罐的设煤浆或水焦浆，加入添加剂、助熔剂等，形成黏度为置，以及高压煤浆泵出口回流管线和氧气放空管线均0．8Pa·S～1．

3、2Pa·S，煤浆质量分数为58％～62％的设置了双道切断阀等。本文选择了部分实用性较强的浆状物，加压后与纯氧一起进入喷嘴内混合雾化，在改进措施进行重点讨论。1300℃～1400℃的气化炉内进行火焰型非催化部1．1改进氮气吹扫系统的配置分氧化反应，生成以cO、H2为主的原料气。超高压氮气用于对气化炉和炉头的氧气管线、煤GE水煤浆气化技术是目前先进的水煤浆气化技浆管线进行吹扫和保护，以保证在开、停工和故障下，术，具有煤种适应性强、碳转化率高、适合作化工合成气化炉系统的安全。GE公司改进了氮气吹扫体系的原料气、三废处理方便、操作稳定等优点乜]，并且经过配置，为每系列气化炉设

4、置了专用的氮气缓冲罐，同中国有关科研、设计、生产和制造部门的多年研究，已时增加了从氮气缓冲罐到中心氧的吹扫管线。1个氮基本掌握GE水煤浆气化技术，能设计大型工业化装气吹扫罐供3台气化炉开停工置换吹扫，3个氮气缓置，国产化率可达90以上，技术支撑率高，生产管冲罐分别用于3台气化炉氧气管线的吹扫。氮气缓冲理经验多、风险少。目前在世界上得到GE气化技术许罐不仅可以对氧气管线进行吹扫，而且能够在停车过可的已有69家企业，其中42家在中国。煤处理量从程中，在上下游氧气切断阀之间，形成1个“氮塞”，缓360t／d到2000t／d、压力从2．6MPa到8．7MPa的冲气化炉和氧气总

5、管的压力，直到压力完全释放，以装置都有工业在线运行的实例，是目前应用广泛的煤防止切断阀泄漏，导致气化炉中的高温合成气窜入氧气化技术之一。气管线，烧穿氧气管线。氮气吹扫系统流程示意图见图1。1水煤浆气化工艺改进从图1可以看出，所有系列共用1个氮气吹扫GE在收购德士古水煤浆气化技术后，针对水煤罐。氮气吹扫罐可以为氧气管线、煤浆管线以及烧嘴浆气化技术固有的缺陷及全球大量用户的反馈资料，通道提供大流量和小流量两种吹扫方式，大流量吹扫收稿日期：2013—01—06作者简介：张磊(1981一)，男，江苏宿迁，工程师，硕士，2003年本科毕业于南京农业大学化学工程与技术专业，主要从

6、事煤气化相关工艺设计工作，E-mail：zhangleiO1．snei@sinopec．com。2013年4月张磊：GE水煤浆气化工艺改进探讨37笔者认为在新改进的流程中，激冷水泵和文丘里泵共用洗涤塔的同一个入口，一旦文丘里泵出现故障，原料气倒窜至激冷水泵入口，造成激冷水泵汽蚀，会导致2台泵同时出现故障。为了避免这种情况，增加系统的可靠性，应该分开设置激冷水泵和文丘里泵的人口。1．3增加煤浆转移泵GE为每个煤浆槽增设了1个低压泵，用来将一个煤浆槽的煤浆转移到另一个煤浆槽，煤浆转移泵流程示意图见图3。增加煤浆转移泵，可以增加操作的灵活性，主要优点有：(1)在低压煤浆泵发

7、生故障时，不专用高压氮气共用高压氮气吹扫罐停磨机，继续生产；(2)在1台磨机发生故障时，可以短缓冲罐时间提供其对应气化炉所需煤浆；(3)防止槽内出现死图1氮气吹扫系统流程示意图角，或防止稳定性不好的煤浆出现沉降、分层乃至生成通过调节阀进行，小流量吹扫通过调节阀旁路限流孔硬沉淀，维持系统煤浆浓度稳定；(4)方便倒槽，一是方板进行。当氮气缓冲罐进行吹扫时，氮气吹扫罐还可便煤浆槽清空检修，二是可以将不合格煤浆清槽，防止以补充氮气缓冲罐中的氮气，这在一定程度上可以缓其进入系统。但是，煤浆转移泵的优点并不突出，也不解其他正在进行吹扫的序列氮气需求增加的影响。这