多喷嘴水煤浆气化装置高负荷运行中存在的问题及优化

第4期2014年7月中氮肥M—SizedNitrogenousFertilizerProgressNo．4Jul．2014多喷嘴水煤浆气化装置高负荷运行中存在的问题及优化杨路(新能凤凰滕州能源有限公司，山东滕州277527)[中图分类号]TQ546[文献标志码]B[文章编号]1004—9932(2014)04—0015—03我公司甲醇装置2006年7月20日开工建设，2009年12月一期投产，2011年9月底二期投产，一、二期均设计年产甲醇300kt。气化装置采用多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺，一期建设2套多喷嘴气化装置(A炉、B炉)，二期建设1套多喷嘴气化装置(C炉)，单炉日投煤量1500t，气化炉设计运行压力6．5MPa。2013年3月28_31日对C炉进行了满负荷性能考核，标志着气化炉进入高负荷运行阶段。2013年6月13日气化炉开始加负荷到102％，6月27日加到103％，6月29日加到105％，加负荷以后日产精甲醇最高达1140t，目前运行稳定。气化炉的运行负荷越高，利润空间越大，高负荷运行是水煤浆气化装置的发展趋势，但高负荷运行对设备的损坏也是较大的，只有掌握其中的关键因素，才能消除或者减缓不利于高负荷长周期运行的因素。本文对我公司多喷嘴水煤浆气化装置高负荷运行期间出现的一些问题作了深刻剖析，以供相互交流、学习。[收稿日期]2013—11—25[修稿日期]2013—11—281高负荷运行指标[作者简介]杨路(1989)，男，技师，助理工程师，毕业于中国石油大学化工工艺专业，从事水煤浆气化生产工作。C气化炉105％负荷运行时的指标见表1。补。由于检修工程投资大、计算复杂、工期长，只有等找到合适的时机时才能进行。表6采取暂时措施后系统运行参数项目2013年下半年水碳比一段炉出口温度／℃二段炉加入空气量／m3·h。1低变床层温度／℃吸收塔出口C02含量／％甲烷化前后压差／kPa合成回路循环量／m3·h。1惰性气体排放量／m3·h。1氨产量／t·h。1(2)更换低变催化剂。2012年大修时将低变上层催化剂扒出，并补充了少量的催化剂。2013年前半年运行效果很明显，但到8月以后运行工况不断恶化。因此建议更换低变催化剂，而且更换催化剂时应多方面考察，充分考虑现净化系统碱液脏的问题，选取粉尘较少的催化剂，并在更换后先对催化剂进行吹扫除灰后再投用。(3)在合成回路前加深冷装置。现在国内外很多合成氨生产工艺都采取这样的流程，可将合成塔人口气体氢氮比控制在最佳，并且只含有微量的惰性气体，能有效解决合成回路惰性气体对合成塔反应的限制。此方案现处于考察阶段。(4)增加凉水塔的面积，加快循环水的散热量或增加循环水的总进出水量，以保证循环水的冷却效果。4结束语本装置氨产量偏低，经分析、查找，是二段炉出口甲烷含量超标、甲烷化炉出口甲烷含量超标、合成回路弛放气排放量小以及夏季循环冷却水温度高等因素综合作用的结果。虽然通过优化调整在一定程度上提升了氨产量、降低了装置综合能耗，但由于主要矛盾依然存在，情况没有得到根本好转，只有通过下一步的改造解决。卫踮似勉坫∞∞觚眨生砸轮筮nK渤如4万方数据·16·中氮肥第4期表1C气化炉105％负荷运行指标煤浆流量／m3·h。1水煤气流量(干基有效气)／m3·h。1有效气(CO+H，)含量／％氧气流量／m3·h。11000n13有效气耗氧／m31000n13有效气耗煤／kg水煤浆浓度／％煤耗／t·h。1甲醇产量／t·d。12高负荷运行中存在的问题及优化2．1系统水循环量大C气化炉运行以来水系统的循环量加大(见表2)，同时为了置换气化炉的水质，气化炉激冷水量在原基础上增加了60n13，导致蒸发热水塔容易带水。同时，低压闪蒸罐压力调节阀的开度达100％仍不能满足系统的需要，只有采用低压闪蒸罐的安全阀旁路调整系统压力，控制闪蒸压力，以确保除氧器不带水。表2系统水循环量n13／h当除氧器带水时，大量的脱盐水被带到大气中去，造成浪费。负荷增加初期，为了防止除氧器带水，采用低压闪蒸罐安全阀旁路调整系统压力直至除氧器不带水。但是经过几个周期的运行后发现安全阀旁路阀门内漏，若长时问采用这种方式运行必定会造成阀门的损坏，且采用安全阀旁路放空会造成放空蒸汽量非常大，导致热量浪费。在与其他厂家交流时得知别的厂家对该路蒸汽采用了换热器进行回收利用，于是我公司将低压闪蒸气引入备用闪蒸系统，用换热器对其进行回收利用。但是运行一段时间后，发现制约的因素较多，如每次备用检修的时间不一样，而且阀门或者仪表阀门存在漏点，造成其他与其相连的设备无法进行检修。最终根据全厂热量平衡，2013年3月大修期间将0．25MPa闪蒸气并人到变换系统作为汽提塔汽提蒸汽用。2013年11月6日投入使用后除氧器不再带水，且每小时可节省0．3MPa蒸汽3t。2．2耐火砖磨