德士古装置合成气洗涤的持续改进

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1、德士古装置合成气洗涤的持续改进夏洪强，陈方林（安徽淮化集团有限公司，安徽淮南）2005-09-16   淮化集团德士古水煤浆加压气化装置为三台气化炉，两开一备，采用美国德士古(TEXACO)技术，由日本宇部公司(UBE)设计,于2000年8月化工投料试车一次成功,成为国内继山东鲁化、上海焦化、陕西渭化之后,第四套运行的德士古装置。该装置设计的灰分值为14.76%。但由于煤炭供应的紧张，我公司原料煤的灰分一直居高不下,大部分时间灰分在20%左右，有时甚至高达25%以上，由此造成洗涤塔阻力上升较快，致使一台气化炉运行不到20天就必须停炉清理，同时导致合成气带灰带水以及

2、变换催化剂失活等问题。本文就灰分高造成的合成气带灰、带水及洗涤塔阻力上升快等等问题进行分析，并提出一些改进措施。1 德士古气化系统粗合成气洗涤过程   淮化装置德士古合成气洗涤流程示意图见图1。合格的水煤浆和空分来的氧气经德士古烧嘴喷入气化炉燃烧室,氧气和水煤浆在1300～1400℃、4.0MPa条件下,进行部分氧化反应,生成的水煤气和熔融灰渣经过均布激冷水的下降管进入激冷室的水浴中，大部分的熔渣经冷却固化后落入激冷室底部。粗合成气沿下降管和上升管的环隙上升出气化炉激冷室，在合成气出口管处设有冲洗水，以防气体中固体颗粒在出口管累积堵塞，同时给合成气增湿。经过初

3、步洗涤的合成气进入喷嘴洗涤器，在这里加入大量增湿水，使合成气夹带的固体颗粒完全湿润，以便在洗涤塔内快速除去。经增湿的合成气沿洗涤塔内下降管进入底部水浴中，再向上穿过水层，大部分固体颗粒沉降到塔底部，与合成气分离。上升的合成气沿下降管和导气管的环隙向上穿过两层冲击式塔板，并与洁净的喷淋水逆向接触，洗涤余下的固体颗粒，再经除雾器除去雾沫后送往下游工序。要求出洗涤塔的合成气含尘量小于1mg/m3。图1 淮化装置德士古合成气洗涤流程示意图2 合成气洗涤的初步改进   2001年下半年，煤灰分在16%～20%之间，一台气化炉清理后一般运行16天左右，就会有洗涤塔带灰带水现

4、象，20天左右带水就相当严重,且洗涤塔阻力上升至0.25MPa以上,被迫停炉清理。车间工程技术人员在认真分析和研究之后，认为洗涤塔阻力上升的原因如下：   （1）煤质发生变化，灰分上升是主要原因；   （2）洗涤塔有关尺寸不太合理；   （3）工艺指标不合理，造成气化炉、洗涤塔洗涤效果均不好；   （4）分散剂、絮凝剂添加量需调整，并加强管理。   在分析了原因之后，实施了以下改进措施。   （1）增加一排除雾器，使原三组除雾器变成四组。   （2）对塔板进行扩孔，孔径由原来的φ6mm扩为φ7mm，增加筛孔面积，降低孔速。   （3）增加塔板堰槽高度

5、，塔板溢流堰最终增加到134mm，水封槽溢流堰槽高度最终增加到184mm。   （4）调整工艺指标如下：   ①加大激冷水量，由原109m3/h增加到120m3/h以上；   ②加大喷射洗涤器的水量(超过70m3/h)；   ③加大洗涤塔排黑水量(超过15m3/h)。   （5）加强分散剂和絮凝剂的使用管理，保证灰水品质。   实施以上技改后，在现有灰分下基本实现了一台气化炉运行30至40天不带水、不带灰的目标（在此灰分下工艺烧嘴也只能使用30余天，就需倒炉更换）。3 合成气洗涤的进一步改进   2004年初煤炭供应异常紧张，至2月下旬，所供煤的灰分

6、大部分在20%～25%之间，再次造成洗涤塔阻力上升较快，致使一台气化炉运行20天左右就必须停炉清理。   为此车间工程技术人员进行了认真分析和研究，并借鉴了其他德士古厂家工艺流程和工艺参数。发现淮化厂的水气比波动较大，而造成这种现象的原因主要是洗涤塔排水不稳定，这是因为两台洗涤塔共用一台排黑水管线，排水压差不同造成的，并且由于排水不稳定进一步造成洗涤塔内有灰尘累积。为此车间决定借鉴鲁化厂流程将两台洗涤塔排黑水分开走，以解决由相互排斥造成的排水不稳定问题。改造前后排水流程图见图2（虚线部分为新增管线、阀门及其他管件）。图2 洗涤塔排水流程图   改造非常成功，基本

7、消除了洗涤塔阻力上升问题，有效延缓了系统带灰带水周期，同时稳定了水气比，从而消除了变换炉操作不稳定因素，加之带灰的减少，大大延长了变换催化剂的使用寿命。改造效果见表1。表1 洗涤塔排黑水流程改造前后情况比较4 结束语   洗涤塔排黑水改造后，经一年的运行，效果显著，不仅延长了气化炉的运行周期，而且改善了操作条件，同时延长了变换催化剂的使用寿命。总之，工程技术人员在解决问题的时候要用系统的、科学的方法，全面地分析问题，找出每一个影响因素，再进行深入细致的研究，本着持续改进的原则，逐步解决问题。 对德士古水煤浆加压化工艺的认识王会民(陕西渭河煤化工集团有限责任公司

8、，陕西渭南