德士古气化炉安全停车联锁系统优化改进浅析
张 军
（陕西神木化学工业有限公司，陕西神木 719319）
[摘 要] 简介德士古气化系统的工艺流程及安全停车联锁要求，结合陕西神木化学工业有限公司生产实际，着重阐述气化炉安全停车联锁条件的优化和增设方案。优化改进措施落实后，有效地实现了气化炉的安全开车、停车等操作，保障了整个生产系统的安、稳、长、满、优运行。
[关键词] 德士古气化炉；安全停车联锁；ESD系统；优化改进
[中图分类号] TQ546.8 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2018）02-0023-03
0 引 言
陕西神木化学工业有限公司是以煤为原料的甲醇生产企业，产能为600 kt/a工业甲醇，由2套甲醇装置组成，一期甲醇装置于2005年10月建成投产，产能为200 kt/a；二期甲醇装置于2008年8月建成投产，产能为400 kt/a。2套甲醇装置均采用德士古气化工艺（2套甲醇装置各有3台气化炉，均为两开一备），后工序均为耐硫变换、净化（一期甲醇装置采用NHD脱硫脱碳工艺、二期甲醇装置采用低温甲醇洗脱硫脱碳工艺）、甲醇合成（均采用华东理工大学管壳式合成塔），氢回收采用膜回收装置，弛放气（非渗透气）排至火炬燃烧放空。
其中，气化系统采用美国GE公司的德士古水煤浆加压气化技术，水煤浆和纯氧经工艺烧嘴喷入气化炉，在压力3.8 MPa、温度1 300 ℃左右的条件下进行气化反应，生成以CO和H2为主要成分的粗合成气。安全停车联锁是德士古气化工艺中最重要的组成部分之一，是气化炉安全停车的保证。多年来经过工艺技术人员不断地摸索和研究，对气化炉安全停车联锁进行了优化和改进，使气化系统的运行更加安全、合理。现简介如下。
1 德士古气化系统简介及安全停车联锁要求
德士古水煤浆加压气化系统采用流化床反应器，其工艺流程为：合格的水煤浆经高压煤浆泵加压至4.25 MPa后，连同空分系统送来的纯度为99.6%高压氧气按照一定的氧煤比通过工艺烧嘴充分混合雾化后进入气化炉的燃烧室中；在气化炉中，水煤浆与氧发生气化反应，生成以CO和H2为主要成分的粗合成气；粗合成气和熔渣一起流经气化炉底部的激冷室激冷后，气、固分离，分离出的粗合成气经文丘里洗涤器和合成气洗涤塔两级洗涤除尘后，温度约216 ℃、压力为3.74 MPa，送至变换工序；熔渣被激冷固化后则由气化炉底部激冷室进入锁斗，定期排入渣池，再由渣池中的刮板输送机将粒化渣从渣池中捞出装车外送。
由于气化反应是在温度高达1 300 ℃、压力3.8 MPa、纯度为99.6%氧气操作条件下进行的反应，生成的粗合成气属易燃易爆、有毒有害的气体，其爆炸等级为dⅡCT4。为确保气化系统的安全运行，减少一般事故，避免发生人身伤亡和设备损坏等重大事故，气化炉安全停车联锁系统的稳定、可靠运行极其重要。
气化炉安全停车联锁是气化系统所有联锁里面最为重要的联锁，关系到气化炉能否安全、顺利地停车。停车时，主要应保证氧气切断阀（XV1205、XV1206）、煤浆切断阀（XV1202）立刻关闭，高压氮气切断阀（XV1204、XV1209）立刻打开，迅速吹扫煤浆和氧气管线，并在氧气管线上2个切断阀（XV1205、XV1206）之间形成高压氮封，以隔绝气化炉和氧气系统。
2 气化炉安全停车联锁系统慨况
公司气化装置的安全停车联锁系统采用三重化冗余系统（即紧急停车系统ESD），安全停车联锁系统的关键参数采用三选二表决处理。安全停车联锁系统的重要输出采用双电磁阀的结构。ESD系统具备与DCS系统有高速通讯的能力，能够及时将安全停车联锁系统的工艺参数反馈给操作员，又能及时接受DCS系统的指令。下面结合公司一期气化系统简介一下德士古气化炉安全停车联锁的具体设计及应用。
更多内容详见《中氮肥》2018年第2期