成宏伟，柳永兵，宋淑群
（陕西未来能源化工有限公司，陕西 榆林719000）
［摘 要］ 随着煤化工企业产品的多元化和产能规模化发展，生产过程中公用工程物料产耗平衡对于系统稳定、经济运行至关重要。其中，蒸汽作为公用工程关键物料之一，其重要作用日趋凸显，蒸汽供需的平衡、副产蒸汽的利用、蒸汽管网的优化运行及蒸汽品质的动态监控等问题亟待解决，这是系统安全、稳定、经济运行的前提和基础。结合煤化工企业蒸汽供需的特点，从副产蒸汽来源、副产蒸汽品质等方面入手综合分析目前煤化工企业副产蒸汽的利用状况，认为副产蒸汽利用不充分主要源于工艺设计不合理、设备选型不匹配、运行及操作方式不完善，并提出优化、改进措施。
［关键词］ 煤化工企业；副产蒸汽；供需平衡；利用状况；优化改进
［中图分类号］ TQ223.12+1［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2018）05-0001-03
0 引 言
在煤化工企业，蒸汽不仅作为化学反应、换热、汽提等生产过程工艺用汽，而且随着装置大型化、节能化发展，蒸汽更多地作为汽轮机的汽源，用以拖动大型压缩机、泵、风机等转动设备，实现整个生产系统的节能降耗。
通常情况下，煤化工装置均设置有热电站，其作用主要有两方面：一是为整个系统原始开车及正常生产提供蒸汽，满足生产所需；二是兼顾发电，以满足或补充企业生产用电负荷，降低生产成本。在兼顾发电的情况下，整个热电站主要采取“以热定电”的运行模式，即热电站主要任务是为后续系统提供各压力等级的工艺用汽，在蒸汽负荷允许的情况下再附带发电，平衡企业的用电负荷。此外，据煤化工企业的特点，在生产系统正常运行后，部分装置会副产大量蒸汽，副产蒸汽将补充到各压力等级蒸汽管网中参与系统生产，如此一来，副产蒸汽会极大缓解热电站锅炉的负荷，一般通过降低锅炉负荷或者提高发电负荷来平衡蒸汽供需，同时蒸汽冷凝液的回收利用也是保证生产装置水平衡的重要环节。因此，煤化工企业整体蒸汽供需平衡，既要确保源头汽源的稳定供应，又要兼顾副产蒸汽的回收利用，做到统筹协调，避免源头高压蒸汽供应紧张而副产蒸汽（尤其是低品位蒸汽）富余甚至放空情况的出现。
1 煤化工企业副产蒸汽来源
1.1 原料气降温放热
无论是煤制甲醇、煤制合成氨、煤制天然气、煤（经甲醇）制烯烃，还是新型煤间接制油项目等，其原料气均由煤气化系统产生，而煤气化系统产生的粗煤气需经过除尘、降温、变换、脱硫、脱碳等工艺过程才能满足后续系统生产的需要。常用工艺中，原料气的降温一般采用粗煤气（约220 ℃）与脱盐水在废热锅炉中进行热量交换，在保证粗煤气温度满足后续系统生产所需的同时副产不同压力等级的蒸汽并入蒸汽管网。
1.2 变换反应放热
在煤化工企业中，当气化炉采用水煤浆气化炉或粉煤气化炉时，由于气化炉的操作温度较高，所产的粗煤气H2/CO一般小于1，为调节粗煤气的H2/CO，满足后续系统对原料气成分的要求，一般均要通过变换炉使粗煤气中的CO（部分或全部）与水蒸气（在催化剂的作用下）发生变换反应，由于变换反应为可逆放热反应，因此，会回收变换反应热副产蒸汽（或将低品位饱和蒸汽过热为过热蒸汽以满足生产所需），副产的蒸汽并入整个装置蒸汽管网。
1.3 甲醇等合成反应放热
甲醇等合成反应器的类型很多，可按物料相态、床型、反应气流向、冷却介质等分类，因CO加氢合成甲醇的反应为强放热反应，对于轴向反应器、径向反应器、轴径向反应器，多利用加压饱和水
更多内容详见《中氮肥》2018年第5期