［福建三钢（集团）三明化工有限责任公司，福建 三明365000］
［中图分类号］TQ 542.5 ［文献标志码］B［文章编号］1004-9932（2014）
0 高氧加氮技术提出的背景
福建三钢（集团）三明化工有限责任公司第一造气车间有14台造气炉，炉膛直径3 200～3 300 mm。2007年以前主要以型煤间歇气化工艺生产半水煤气，但福建本地煤活性低、反应性差，产气量低（单炉最好发气量4 500 m3/h），提负荷时炉况易波动，产生夹生、漏炭、炉面发红结疤或炉渣结块现象，不仅操作难度大，而且由于所生产的半水煤气气质差，氢氮比不平衡，循环氢低，致使上吹气被迫放空，无法加氮，使得单炉产能低；低负荷运行时，煤气炉发气量在4 300 m3/h，上吹气气质差，有效气（CO+H2）含量仅62%，造成循环氢低，上吹放空长达4 s。而型煤富氧连续气化工艺生产半水煤气，炉况较稳定，产气量也高，但存在上气道温度达580 ℃、CO2含量达20%的问题，影响后工序高压机打气量，使脱碳系统负荷增大，造成电耗上升。为解决型煤间歇制气存在的产气量低、炉况不稳定、消耗高等问题，提出了间歇炉高氧加氮制气新技术。
2 高氧加氮制气的原理及实施
2.1 制气原理
高氧加氮制气与间歇制气在流程是一致的，均采用吹风—上吹—下吹—二次上吹—吹净的工艺流程，所不同的是上加氮由原来的空气变成了58%的富氧空气。由于高氧加氮制气在吹风及上吹阶段投用高氧，氧含量高，反应比较剧烈，在一定程度上解决了型煤活性不足的问题，使炉内能保持较高的气化温度，同时由于制气时间延长和上吹制气温度提高，蒸汽分解率也得到提高，从而使间歇炉的负荷和所产合成气的气质得到提高，达到了降低煤耗的目的。但是高氧加氮配入的氧量比普通加氮配入的氧量多，因此反应所产生的热量也多，为了防止局部过热造成结块，引起炉况恶化，在热量平衡的情况下，应适当扣减吹风时间，将扣减的时间加到上、下吹阶段，以达到延长制气时间、提高产量的目的。
2.2 高氧加氮制气的实施
将富氧总管的58%富氧空气接至上吹加氮总管和吹风总管，利用DCS控制油压阀门的启闭。在“阀门设定”栏“吹风加氧”进行延迟开时间设定，若“吹风加氧”延迟开时间设定为7 s，则吹风加氧阀在吹风阀动作后7 s开，即若吹净时间设定为5 s，那么吹风加氧阀将在进入吹风2 s后开启。在“阀检设定”栏进行阀门到位时间设定，吹风加氧阀的阀位检测为“关”，若阀门到位时间设定为4 s，同时将“报警”、“停炉”联锁投入，当4 s时仍检测不到信号，则气化炉将自动进入紧急停车状态。