gsp粉煤气化装置运行研究

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1、GSP粉煤气化装置运行研究　　摘要：根据GSP粉煤气化装置开车以来在运行中出现的问题，有待进一步解决的主要问题是气化工艺生产过程中产生的粗合成气尘含量高，导致变换原料气换热器和保护床堵塞，文丘里系统管道、阀门、设备、机泵等经常性磨损、堵塞，严重影响装置长周期运行。关键词：GSP粉煤气化运行分析措施我公司是首批以煤为原料生产烯烃的大型工业化项目之一，该项目采用德国GSP煤气化工艺制取合成气，生产出中间产品甲醇后采用德国鲁奇的MTP工艺制丙烯，采用ABB公司Novolen气相立式搅拌床聚合工艺，生产最终产品聚丙烯。全厂生产装置主要有气化装置、CO变换装置、

2、低温甲醇洗装置、硫回收装置、甲醇合成精馏装置、甲醇制丙烯装置（MTP）和聚丙烯装置（PP）。气化装置自投料试车以来，原始开车很不顺利，通过大量技改优化，逐步趋于稳定。但目前仍因气化炉粗合成气带灰量大、文丘里洗涤水系统磨损严重等问题，严重制约装置长周期运行。一、GSP气化装置的概述6上图为GSP煤气化工艺流程示意图，气化装置的主要任务是把合格煤粉用高压氮气作为载气，依靠给料容器和气化炉之间的压差通过煤粉角阀定量输送至气化炉，在气化炉内煤粉进行部分氧化反应，生成的工艺气经激冷、鼓泡和洗涤满足增湿、降温、除尘效果，送入变换单元；同时将系统中产生的黑水送入闪蒸

3、、沉降、过滤系统，以达到回收热量及灰水再生、循环使用，反应生成的液态渣，经激冷水冷却、固化后排至渣池，渣水分离后将渣送出界区外。二、GSP气化装置运行情况自2011年至2012年6月，气化炉停、跳车次数统计见表一：期间单炉连续运行最长时间为757小时。三、GSP气化装置运行存在的几个问题及处理措施1.合成气带灰量大，系统堵塞、磨损严重设计合成气含尘量小于1mg/m3，现由于气化反应过程中产生的细灰含量大，合成气带灰严重，导致变换系统粗合成气加热器、变换保护床堵塞，已导致气化系统停车数次。另外合成气含尘量高，文丘里洗涤水带灰渣大，造成系统磨损严重。GSP

4、气化炉激冷室采用喷嘴进行激冷降温除灰渣，在实际运行过程中，因为细灰含量大，气化炉激冷室的除渣效果不好，激冷室出口合成气带灰渣量较大，造成文丘里洗涤系统洗涤分离后洗涤水中固含量高，导致排液管线堵塞、阀门磨损，装置停车数次。62.黑水闪蒸系统不合理，循环水、蒸汽消耗大，旁路闪蒸使用后磨损及堵塞问题突出黑水主路闪蒸系统采用较传统的两级闪蒸，但设计的一级闪蒸压力低（0.04MPa）且闪蒸罐偏小，造成闪蒸气相冷凝后仍有大量固体，凝液无法直接回用，将其改入沉降槽沉降处理，没有完全实现闪蒸分离，故大量使用循环水降温后沉降处理。回用的灰水又需耗费大量低压蒸气加热至15

5、0℃，整个系统设计不合理、不经济。旁路闪蒸系统采用先冷却后闪蒸，该设计使闪蒸实质为减压过程，无法实现闪蒸分离功能。文丘里洗涤水开路控制后，借用了旁路闪蒸系统采取连续运行模式，充分暴露出了旁路闪蒸容易堵塞和磨损的问题。所有黑水都要通过循环水冷却、沉降处理、预热后回用，因此整个黑水闪蒸系统设计不合理。3.基于上述影响气化装置长周期运行的瓶颈问题，经过多方研究决定，形成了气化装置实施长期技改措施，如下：3.1气化炉出口新增鼓泡塔在气化炉合成气出口增加鼓泡塔，对出气化炉的合成气进行粗洗，单系列增加1台洗涤塔循环水泵，通过喷头为鼓泡塔供洗涤水，对粗煤气进行粗洗，

6、降低合成气中尘含量，对粗颗粒的渣进行洗涤。3.2文丘分离罐加长改造6对现有的一、二级文丘里分离罐结构进行改造，加长分离罐1.5米，有效控制分离罐液位在正常控制范围内，实现原设计理念的旋风分离效果，降低合成气中含尘量。3.3原料气分离罐加长改造在现有原料气分离罐本体上进行改造，将原料气分离罐筒体加长2.4米；同时内部新增三层泡罩塔盘，上部旋风式除沫器改为丝网式除沫器。3.4高压喷雾洗涤系统改造在部分冷凝器下游、原料气分离罐上游增加高压喷雾洗涤系统；自动力站引一路高压锅炉水做为高压喷雾洗涤系统的洗涤水；在部分冷凝器和原料气分离罐之间增加高压喷雾装置，对原料

7、气中2～5μm的细灰进行精洗，降低合成气含尘量，减少对后系统的堵塞、磨损等不利因素。3.5黑水闪蒸系统的改造3.5.1闪蒸单元：取消原设计旁路闪蒸换热器，每个系列重新设计2组固定管板式换热器；新增1台高压循环水预热器。因循环水量增大，新增3台循环水加压泵及3台高压循环水泵。3.5.2澄清单元：新增一台澄清槽，，两台泥桨泵，一套絮凝剂制备站，两台离心风机。3.6设备、管道问题6自2011年至2012年6月，因文丘里、激冷水系统磨蚀、黑水管线磨蚀等关键设备、阀门、管线磨蚀问题停车累积13次，严重制约长周期稳定运行。尽管管线磨蚀泄漏等有些问题可以采取降负荷在

8、线处理或待压堵漏，但大多数问题都只能停车处理。且一般发生泄漏的都是带压部分，给安全生产和作业带