2010年4月大氛觸Apr.2010第33卷第2期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol.33 No.2 .德士古水煤漿氣化爐連投問(wèn)題的探討華桂義(中國(guó)石油化工股份有限公司南化公司合成氨部,江蘇南京,10048摘要德士古水煤漿 氣化爐在我國(guó)已應(yīng)用多年,其技術(shù)相對(duì)比較成熟,但還存在一些問(wèn)題需要進(jìn)一 - 步探索和完善。該文就德士古水煤漿氣化爐連投問(wèn)題.提出一點(diǎn)看法供大家探討。關(guān)鍵詞氣化爐連投水煤漿氣化德士古專利商強(qiáng)調(diào)“嚴(yán)禁氣化爐連投操作"，后,燒嘴的霧化效果變差,甚至惡化,造成爐內(nèi)溫是基于安全因素考慮的。事實(shí)上,國(guó)內(nèi)大多數(shù)水度分布不均,爐壁局部受熱;若燒嘴(夾套)開(kāi)裂,煤漿氣化廠家都進(jìn)行過(guò)氣化爐連投操作。原因很工藝氣將竄人燒嘴冷卻水系統(tǒng),造成嚴(yán)重后果,甚簡(jiǎn)單,連投可以節(jié)省開(kāi)車時(shí)間和開(kāi)車工作量,可以.至爆炸。盡快地恢復(fù)生產(chǎn),效益最大化(對(duì)于年產(chǎn)300kt的事實(shí)上,德士古水煤漿技術(shù)發(fā)展至今,已經(jīng)有合成氨裝置,氣化爐連投- -次就可以減少100萬(wàn)60多年的歷史,其燒嘴的選材及加工經(jīng)歷了多次元以上的直接經(jīng)濟(jì)損失)?！鞍踩迸c“生產(chǎn)”究竟革新,燒嘴的耐磨性、耐高溫性得到了加強(qiáng),使用哪個(gè)重要呢?實(shí)踐證明,在確保安全的基礎(chǔ)上,是壽命也得到了延長(zhǎng)。如果燒嘴運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng),并可以進(jìn)行氣化爐連投操作的,連投是德士古水煤且燒嘴在運(yùn)行過(guò)程中各項(xiàng)監(jiān)控指標(biāo)沒(méi)有什么異常漿氣化技術(shù)的靈活運(yùn)用。變化,則專利商最初擔(dān)心的“燒嘴磨損或裂紋"已經(jīng)不是問(wèn)題。1氣化爐連 投操作1.2 連投爐溫比較低氣化爐投料是指氣化爐被升溫?zé)焐郎刂镣稉?dān)心連投爐溫比較低。若投料不成功,進(jìn)人料溫度,并恒溫一段時(shí)間后， 將升溫?zé)彀纬?更爐內(nèi)的氧會(huì)與爐內(nèi)的可燃?xì)饣旌媳āＪ聦?shí)上只換成工藝燒嘴,然后進(jìn)行氣化爐投料操作。當(dāng)氣要嚴(yán)格保證投料溫度不低,保證煤漿和氧按先后化爐投料不成功或運(yùn)行著的氣化爐跳車后,沒(méi)有順序順利地進(jìn)人氣化爐投料不成功是不可能的。將氣化爐中的工藝燒嘴拔出更換新的工藝燒嘴，1.3燒嘴氧流道中有煤漿存在接著又進(jìn)行的投料操作,稱之為氣化爐連投操作。水煤漿氣化使用的氧化劑是高壓純氧,高壓廣義上的氣化爐連投,指的是只要有煤漿通純氧對(duì)氧閥、氧管以及燒嘴的要求比較高,- -般采過(guò)燒嘴進(jìn)人氣化爐,且投料不成功或氣化爐跳車用鎳基合金材質(zhì)。氧流道要求進(jìn)行化學(xué)清洗,確后,不更換工藝燒嘴的連續(xù)投料。狹義上的氣化保氧流道內(nèi)清潔、無(wú)油污、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)碳黑,否則高爐連投,指的就是氣化爐跳車或短期停車后,不更壓氧有可能會(huì)在氧管內(nèi)劇烈燃燒,造成安全事故。換工藝燒嘴而進(jìn)行的連續(xù)投料操作。德士古專利德土古氣化爐燒嘴為三流道預(yù)混式燒嘴(即內(nèi)外商不主張氣化爐連投操作的原因和技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)主混型燒嘴),煤漿走內(nèi)環(huán)流道,高壓氧走外環(huán)流道要是從以下幾點(diǎn)考慮的。中國(guó)煤化工203-081.1 燒嘴磨損或裂紋問(wèn)題?年7月畢業(yè)于北京擔(dān)心燒嘴在運(yùn)行過(guò)程中可能有磨損或裂紋等化fYHcNMHG政份有限公同南化公問(wèn)題。若不更換新的燒嘴,氣化爐再次連投后,燒司合成氨部工作。聯(lián)系電話: 13905177690; E-mail: huagiyi @ y歸嘴有可能燒壞,造成安全隱患。例如:燒嘴磨損hoo. com.cno第2期華桂義.德士古水煤漿氣化爐連投問(wèn)題的探討125和中心流道,氧和煤漿在燒嘴端部進(jìn)行切割霧化。一段時(shí)間后(煤漿充滿管道時(shí)間,A爐28s)下游正常生產(chǎn)時(shí),水煤漿不會(huì)流進(jìn)燒嘴的氧氣流道中。氧切斷閥XV104首先打開(kāi)、接著氮塞閥XV106關(guān)當(dāng)氣化爐跳車或停車,高壓氮?dú)獯祾卟粡氐?水煤閉,然后上游氧切斷閥XV103打開(kāi),當(dāng)XV103開(kāi)漿有可能進(jìn)入燒嘴的氧氣流道中,此時(shí),若進(jìn)行氣度達(dá)30%時(shí),氧放空閥XV105開(kāi)始關(guān)閉,氧氣開(kāi)化爐的連投操作，可能會(huì)造成氧在燒嘴流道中劇始進(jìn)入氣化爐。然后根據(jù)氣化爐溫升率和壓力升烈燃燒,最終造成安全事故。率判斷氣化爐是否投料開(kāi)車成功。如何才能確保吹掃時(shí)煤漿不進(jìn)人氧流道呢?2.3 氣化爐停車流程對(duì)此有必要先說(shuō)明- -下德士古水煤漿氣化爐的爐按下氣化爐停車按鈕(或氣化爐跳車)，頭流程,下面以A爐流程為例。XV103、FV107關(guān)閉, XV102延遲幾秒關(guān)閉(XV102在煤漿泵停車后關(guān)閉),接著XV106、XV120、2氣化爐爐頭流程(圖 1)XV142打開(kāi),吹掃氧管和燒嘴氧通道,與此同時(shí)FY10YO1FV121關(guān)閉。幾秒鐘后,XV121打開(kāi)吹掃煤漿管71102 (FT121線和燒嘴煤漿通道,然后XVI04關(guān)閉,接著XV121OQFY121關(guān)閉,最后XV120、 XV142關(guān)閉,XV106作為氮塞.武團(tuán)中心氧保持開(kāi)。內(nèi)環(huán)煤漿1三流道ASU超高壓aTIOIC 外環(huán)氧燒嘴整個(gè)吹掃過(guò)程中，氧管線吹掃時(shí)間為35s,煤漿管線吹掃時(shí)間為10s。先吹掃氧管線,后吹掃煤漿管線,先停煤漿管線吹掃,后停氧管線吹掃,煤漿糖口FT1OIA氣化爐A這樣保證了在整個(gè)吹掃過(guò)程中煤漿不會(huì)進(jìn)入氧管高壓煤FTIO1B線通道。圖1氣化爐爐 頭流程示意因此,只要保證停車后的吹掃程序能夠正常2.1超高壓氮?dú)膺\(yùn)行,則專利商關(guān)于燒嘴氧流道中有煤漿存在的超高壓氮罐( V3202)中的超高壓氮?dú)?KN)來(lái)?yè)?dān)心,是可以避免的。自空分裝置(ASU),從安全角度考慮,其主要作用中國(guó)石油化工股份有限公司南化公司大化肥有兩點(diǎn)。- -是氮塞作用。氣化爐投料前和停車水煤漿氣化裝置于2006年1月11日一次性投料后,氧管有壓力的情況下,超高壓氮?dú)饨?jīng)XV001、成功,至2009年6月8日,A/B氣化爐共投料68XV106充人XV103、XV104之間,防止氧氣經(jīng)次,其中氣化爐連投30次,有1次投料未成功FV107 .XV103、XV104漏人氣化爐。二是吹掃作(XV101關(guān)閉超時(shí))。下面就氣化爐連投的操作要用。氣化爐停車或跳車后，超高壓氮經(jīng)XV001 送求及連投過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行探討。往XV106.XV120、XV142吹掃氧管和燒嘴中心氧管及外環(huán)氧管,經(jīng)XV121吹掃煤漿管線及燒嘴內(nèi)3氣化爐連投的操作要求環(huán)管。3.1氣化爐溫 度必須滿足投料要求2.2氣化爐投料流程.氣化爐連投溫度最好大于900C。德士古專投料前,開(kāi)車氧氣流量已經(jīng)建立，此時(shí)利商要求氣化爐投料溫度必須大于1000C ,換句XV103 .XV104關(guān)閉,一-定流量的氧氣經(jīng)過(guò)FV107、話說(shuō)，1000C是氣化爐投料成功的安全溫度。事XV105、HV141放空;開(kāi)車煤漿流量已經(jīng)建立,此實(shí)上1000C的投料溫度,存在較大的富裕量。根時(shí)XV102關(guān)閉,一-定流量的煤漿經(jīng)過(guò)P3201A.據(jù)經(jīng)驗(yàn),投料溫度大于900C,就可以安全地保證XV101打回流;超高壓氮系統(tǒng), XV001.XV106保持投料成功。迄今為止,氣化爐共計(jì)連投30次,成打開(kāi)狀態(tài),維持氮塞壓力, XV120、XV121、XV142功29次。連投平均溫度大于950C,最高連投溫保持關(guān)閉。度11中國(guó)煤化工:(實(shí)際可能達(dá)按下氣化爐投料按鈕,煤漿人爐切斷閥8600YHCNMH GXV102首先打開(kāi),當(dāng)XV102開(kāi)度達(dá)30%時(shí),煤漿3.2氣化爐氣體分 析必須合格回流閥XV101開(kāi)始關(guān)閉,煤漿開(kāi)始進(jìn)人氣化爐;氣化爐停車或跳車后,停車邏輯將啟動(dòng)超高26大氛酗2010年第33 卷壓氮吹掃程序,氣化爐中氣體主要為氮?dú)?、氫氣、周期?/3;其他相關(guān)設(shè)備無(wú)明顯問(wèn)題;如此可考一氧化碳二氧化碳及微量氧氣。若氧氣含量過(guò)慮連投。高,投料后可能會(huì)引起系統(tǒng)爆炸。因此,氣化爐連氣化爐連投的目的是為了節(jié)省開(kāi)車時(shí)間和開(kāi)投前必須對(duì)氣化爐和碳洗塔氣體進(jìn)行氧含量分車工作量,盡快地恢復(fù)生產(chǎn),產(chǎn)生效益。若氣化爐析,小于0.2%為合格,否則需用氮?dú)鈱?duì)系統(tǒng)進(jìn)行的燒嘴已經(jīng)快到使用壽命,或其他相關(guān)設(shè)備有明置換,直至氧含量分析合格。有時(shí),為了安全起顯的問(wèn)題,無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,建議不要連投。見(jiàn)，可以考慮向激冷室充人氮?dú)?然后進(jìn)行投料。3.5 其他要求3.3 氣化爐停車時(shí),氮?dú)獯祾弑仨氄饣癄t停車吹掃,超高壓氮消耗量較大,短時(shí)確認(rèn)氣化爐停車時(shí),氮?dú)獯祾叱绦蛘?閥門間內(nèi)不一定能夠恢復(fù)。因此,在連投前超高壓氮開(kāi)關(guān)順序正確，氮?dú)饬髁空?。必須具?定的壓力,以保證若投料失敗進(jìn)行的氣化爐停車吹掃,主要是將煤漿管線和燒嘴氮?dú)獯祾吡?氣化爐停車后,必須對(duì)氧切斷閥和煤中的煤漿吹掃干凈,防止煤漿在燒嘴中干涸。在漿切斷閥開(kāi)關(guān)時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，確保氧切斷閥開(kāi)關(guān)吹掃過(guò)程中必須確保煤漿不進(jìn)人氧管及燒嘴的氧時(shí)間小于3s、煤漿切斷閥開(kāi)關(guān)時(shí)間小于5s的開(kāi)流道,以保證氧系統(tǒng)干凈,所以吹掃程序首先吹掃車條件;氣化爐內(nèi)徑3.2m, 投料氧量15000 ~氧管。在吹掃氧管的同時(shí),吹掃煤漿管線及燒嘴16000m?/h,投料煤漿流量30m2/h,煤的揮發(fā)分平煤漿流道,煤漿管線吹掃10s后,停止煤漿管線吹均28.35%。掃;氧管吹掃35s后,停止氧管吹掃。接著轉(zhuǎn)人氧管小流量吹掃程序,如圖2所示。4連投操作出現(xiàn)問(wèn)題及 處理4.1 投料前氧含量分析超標(biāo)氧氣管線5s..L氧管小流量吹掃|連投前氧含量分析,曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)2次氧含量氣化爐10s 一爐頭氧超標(biāo)的現(xiàn)象,原因是停車時(shí)氧閥關(guān)閉超時(shí),造成系停車手閥關(guān)閉統(tǒng)氧含量過(guò)高。處理方法:系統(tǒng)停車.氧氮泄壓開(kāi)始吹掃結(jié)束吹掃媒漿管線煤漿管線后聯(lián)系儀表，對(duì)超時(shí)的氧閥進(jìn)行整定,使之開(kāi)關(guān)圖2氮?dú)獯祾吡鞒陶?導(dǎo)通與氧管相連的中壓氮,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行氮?dú)獾獨(dú)獯祾吡康拇笮〖按祾邥r(shí)間，參照德士古置換,直至氧含量分析合格。工藝包設(shè)定。氣化爐首次停車,必須對(duì)燒嘴進(jìn)行4.2 停車時(shí)氮吹掃異常檢查,確認(rèn)氧管、燒嘴氧流道、煤漿管線、燒嘴煤漿吹掃外環(huán)氧的氮?dú)庥辛髁坑?jì)可以判斷外環(huán)氧流道吹掃干凈,不然需對(duì)吹掃氮?dú)饬窟M(jìn)行適當(dāng)調(diào)吹掃情況;吹掃中心氧的氮?dú)鉀](méi)有流量計(jì),無(wú)法判整斷中心氧吹掃情況。我廠還設(shè)有“氣化爐‘連停'按鈕"。其作用2008年6月27日,B爐停車檢修,發(fā)現(xiàn)中心.是,氣化爐停車吹掃結(jié)束后,若認(rèn)為氮?dú)獯祾卟粡匮豕苓M(jìn)人許多煤漿。原因是超高壓氮吹掃閥底,燒嘴未吹干凈，則連按3次停車按鈕,停車吹XV242后止回閥卡死、未打開(kāi),造成中心氧管和燒掃程序?qū)⒃俅螁?dòng),對(duì)氣化爐進(jìn)行又一輪的吹掃。嘴中心氧流道未吹掃,在停車氮?dú)獯祾哌^(guò)程中,煤設(shè)計(jì)這個(gè)按鈕的初衷是為了氣化爐連投(吹掃2漿被倒吹人中心氧管。所幸B爐進(jìn)行檢修,未進(jìn)次,保證燒嘴干凈),實(shí)際進(jìn)行連投操作時(shí),并沒(méi)有行連投,否則后果難以預(yù)料。處理方法:增加中心使用這個(gè)按鈕。原因有兩點(diǎn):①氣化爐吹掃1次，氧氮?dú)獯祾吡髁坑?jì),以監(jiān)控停車時(shí)中心氧管吹掃爐溫將下降很多;②吹掃1次需要很多超高壓氮情況。氣,影響到隨后進(jìn)行連投的安全性。4.3 煤漿回流閥關(guān)閉超時(shí)， 開(kāi)車程序未完成，投3.4氣化爐燒嘴及相關(guān)設(shè)備必須無(wú)明顯問(wèn)題料不成功在每次投料前,要認(rèn)真檢查燒嘴,確保新更換中國(guó)煤化工過(guò)-次投料不的工藝燒嘴質(zhì)量合格;燒嘴運(yùn)行過(guò)程中無(wú)任何異成功表面存在凝固常情況發(fā)生,如燒嘴壓差正常、霧化效果良好、冷:MHCNMH G的煤錄,寸以Arui大問(wèn)的問(wèn)超過(guò)10s。處理方卻水系統(tǒng)正常等;氣化爐燒嘴運(yùn)行時(shí)間不足運(yùn)行法:時(shí)間允許時(shí),沖洗XV101回流管線;反復(fù)開(kāi)關(guān)第2期華桂義.德士古水煤漿氣化爐連投問(wèn)題的探討127XV101,調(diào)整XV101氣缸氣量,保證XV101開(kāi)關(guān)時(shí)6~ 10h,總共約12~6h。若氣化爐不連投,則需間滿足開(kāi)車條件。將工藝燒嘴拔出,更換升溫?zé)鞂?duì)氣化爐進(jìn)行升.4 制定氣化爐連投操作票溫、恒溫,然后再更換新的I藝燒嘴,最后再投料。由于德士古專利商強(qiáng)調(diào)“嚴(yán)禁氣化爐連投操如此--來(lái),氣化爐恢復(fù)正常供氣所需時(shí)間約24h作”,所以國(guó)內(nèi)大部分水煤漿氣化廠家都沒(méi)有制定以上,后系統(tǒng)此時(shí)再恢復(fù)就不止是6~ 10h, 得花氣化爐連投相關(guān)操作票,他們的連投操作采用氣2d以上時(shí)間才能出氨,總時(shí)間約3d。因此,連投化爐開(kāi)車操作票,關(guān)鍵操作由技術(shù)人員把關(guān),這給操作可以減少2d的時(shí)間。氣化爐連投操作帶來(lái)了不少安全隱患,因此制定40000m的空分裝置在此過(guò)程中不能停(若氣化爐連投操作票是很有必要的。停,空分裝置恢復(fù)時(shí)間更長(zhǎng)),所以僅空分裝置1d的蒸汽消耗就是30萬(wàn)元以上,加上水、電等,空分5關(guān)于氣化爐連投的經(jīng)濟(jì)分析裝置Id的能耗至少50萬(wàn)元。還有每天900t的眾所周知,大型化工裝置由多個(gè)工序組成、生產(chǎn)品氨損失。另外,由于合成氨裝置還為公司其產(chǎn)連續(xù)化,各工序之間銜接有序、緊密。若中間某他裝置提供氨和氫,停車后至恢復(fù)生產(chǎn)前,外供氨個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,則后工序?qū)p產(chǎn)或無(wú)法進(jìn)行生和氫將會(huì)停止,則外供用戶的生產(chǎn)將減產(chǎn)或停車,產(chǎn)。若處理問(wèn)題時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則后系統(tǒng)重新開(kāi)起來(lái)這部分間接損失也很可觀。所以,氣化爐連投一將會(huì)花費(fèi)更多的時(shí)間，從而影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效次就可以減少的直接損失不低于100萬(wàn)元，間接益。損失更大。以合成氨裝置為例,該裝置由空分、氣化、變換、凈化、VPSA、氨合成等工序構(gòu)成,主要產(chǎn)品為6結(jié)語(yǔ)氨和氫，并外供公司環(huán)己酮.已內(nèi)酰胺、磷肥、硝酸總之，只要保證氣化爐溫度不低、氣化爐氧含等裝置。量分析合格、氮吹掃程序正常燒嘴性能良好、氧氣化爐跳車后,若連投,從氣化爐跳車到氣化閥和煤漿閥滿足開(kāi)車條件.吹掃氮?dú)鈮毫Σ坏偷葼t正常供氣,所需時(shí)間約6h(包括查找跳車原因條件,氣化爐連投是沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)的。氣化爐連投操的時(shí)間),后工序依次恢復(fù)至出產(chǎn)品氨為止,大約作不是創(chuàng)舉,而是對(duì)德士古氣化技術(shù)的靈活應(yīng)用。DISCUSSION ON THE CONTINUOUS FEEDING TO TEXACO'SCOAL SLURRY GASIFIERHua Guiyi( Amnonia Dept. , Nanjing Chemical Corp.，SINOPEC，Nanjing ,210048)Abstract The Texaco ' s coal slury gasifier has been used for many years in China with a moremature technology; however, certain issues still need a further investigation and improvement. In thisarticle some views have been put forward for discussion regarding the continuous feeding to Texaco 'scoal slury gasifier.Key words: gasifier, continuous feeding, coal slury gasification新型合成氨催化劑定位起點(diǎn)高中國(guó)石油化工研究院開(kāi)發(fā)的低溫高活性合成氨催化劑項(xiàng)目,至2010年2月25日已完成1000h穩(wěn)定性試驗(yàn)。結(jié)果表明,合成氨催化劑具有反應(yīng)條件溫和、能耗低、壽命長(zhǎng)和活性高、制備工藝簡(jiǎn)單等顯著特點(diǎn).性能達(dá)到國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平,為合成氨催化劑開(kāi)發(fā)搭建了高起點(diǎn)的技術(shù)平臺(tái)。中國(guó)煤化工合成氨工業(yè)是一個(gè)大噸位、高能耗、低效益的產(chǎn)業(yè)，合成氨工藝和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生巨.大影響。因此,開(kāi)發(fā)低溫高活性新型催化劑一直是合成氨工業(yè)追逐的MHC N M H G州大學(xué)合作開(kāi)展了新型合成氨催化劑的研究。據(jù)了解,新型合成氨催化劑如能用于合成氨生產(chǎn),將全面提升我國(guó)合成氨工業(yè)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力,在降低能耗、提升質(zhì)量,提高效益等方面發(fā)揮有效的作用。上海擎督金秋能源石化工作室錢伯章