气化渣水系统氯平衡模拟计算
李 智
（兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司，山东滕州 277527）
[摘 要] 基于青海矿业集团股份有限公司提供的鱼卡煤的煤质分析数据，以及德国科林工业技术有限责任公司计算出的600 kt/a烯烃项目甲醇装置气化系统渣口处气体成分及灰渣数据，兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司用Aspen Plus建立渣水系统模型，对气化渣水系统的氯平衡进行模拟计算，得出渣水系统氯分布的情况，以补充完善工艺包数据。
[关键词] 鱼卡煤；粉煤气化；渣水系统；流程模拟；Aspen Plus；氯平衡
[中图分类号] TQ546.5 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2018）01-0008-04
0 引 言
青海矿业集团股份有限公司（简称青海矿业）在青海建设和运营格尔木工业园青海矿业600 kt/a烯烃项目，项目以大煤沟、鱼卡、木里原煤为原料，采用德国科林工业技术有限责任公司（CHOREN Industrietechnik GmbH）的粉煤气化工艺制合成气，再生产出MTO级甲醇；其中，气化系统采用了兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司的气化渣水技术（简称兖矿气化渣水系统）。
本文基于青海矿业提供的鱼卡煤（标准煤）分析数据，以渣口为节点，利用德国科林工业技术有限责任公司计算出的600 kt/a烯烃项目甲醇装置气化系统渣口处气体成分及灰渣数据，兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司用Aspen Plus建立渣水系统模型，对气化渣水系统的氯平衡进行模拟计算，得出渣水系统氯分布情况，以补充完善工艺包数据。
1 鱼卡煤煤质分析数据
鱼卡煤矿区属于青海省一块尚待开发的整装煤田，属柴达木北缘含煤区，由一井田、二井田、西部井田、尕秀西段精查区、尕秀背斜西段详查区及东部勘察区6个区段组成。截至2004年，矿区内保有煤炭资源储量10.5×108 t（基础储量4.13×108 t，资源量6.37×108 t）。鱼卡煤田煤种属长焰煤，也有少量的不粘煤，是较好的化工原料用煤和工业燃料用煤[1]。鱼卡煤煤质分析数据见表1。
表1 鱼卡煤煤质分析数据
|
项 目 |
空气干燥基 |
干燥基 |
|
固定碳（FC）/% |
41.94 |
46.23 |
|
水分（M）/% |
9.28 |
|
|
灰分（A）/% |
19.80 |
21.83 |
|
挥发分（V）/% |
28.98 |
31.94 |
|
碳（C）/% |
55.69 |
61.39 |
|
氢（H）/% |
3.49 |
3.85 |
|
氮（N）/% |
0.93 |
1.03 |
|
硫（S）/% |
1.05 |
1.16 |
|
氧（O）①/% |
9.61 |
10.59 |
|
氯（Cl）/% |
0.15 |
0.17 |
|
全水（Mt）/% |
16.00 | |
|
可磨指数（HGI） |
61 | |
|
发热量（Qgr,v,d）/MJ·kg-1 |
24.31 | |
注：①归一化数据。
鱼卡煤的主要特点是氯含量高，而气化过程中，氯会加剧设备腐蚀以及导致污水排放超标，影响到设备选材及大系统水平衡。
更多内容详见《中氮肥》2018年第1期