壳牌煤气化工艺投资、运行维护成本及节能环保问题的改进措施
李建营，朱 杰
（河南龙宇煤化工有限公司， 河南 永城476600）
［中图分类号］X 781.4 ［文献标志码］B ［文章编号］ 1004-9932（2015）01-0050-04
河南龙宇煤化工有限公司（简称龙宇煤化工）是河南能源化工集团有限责任公司的子公司，一期年产500 kt甲醇、200 kt二甲醚，副产4 000 t/a硫磺和15 000 m3/a液氩，于2008年4月建成投产。项目采用 Shell干煤粉加压气化技术，干煤粉进料，液态排渣，是我国采用 Shell加压气化工艺的大型煤气化装置之一。装置以永城无烟粉煤为原料，原料煤的灰熔点和灰分含量均较高。本文结合龙宇煤化工壳牌煤气化装置的实际情况，谈谈壳牌煤气化装置存在的主要问题及采取的针对性的处理措施。
1 煤气化装置的节能环保现状
随着工信部《先进煤气化节能技术推广实施方案》的发布，以及近年来我国氮肥、甲醇和煤化工生产原料的结构性调整，我国加快了以粉煤加压气化、新型水煤浆气化等关键技术为代表的先进煤气化技术的应用，但目前国内仍有不少投运了的先进煤气化技术装置未能达到设计指标要求，原料消耗和污染物排放还比较高，由于忙于装置建成投产，也没能在节能环保方面开展有效的工作。而壳牌粉煤加压气化技术通过多方面的技术改造和创新，已使生产装置的节能环保效率达到了最优化。
2 壳牌煤气化工艺存在的投资、运行维护成本问题
（1）壳牌煤气化工艺设计中，煤气化的3大关键设备 (煤气化炉、输气导管、合成气冷却器)的内件在国外制造，制作周期较长；激冷气压缩机、陶瓷飞灰过滤器、煤烧嘴、煤粉阀、氧阀、渣阀、灰阀等也完全依赖进口［1］。可见，壳牌煤气化装置的关键运行设备国外的占了50%以上，不仅大大增加了初始投资成本，使运行操作受限，而且也相应增加了投运后的运行维护成本。
（2）气化装置正常运行火炬系统时，为了保证火炬的正常燃烧，保障环境不受污染，一直采用液化气作为伴烧介质点燃常明灯，保证火炬不熄灭，伴烧过程每天消耗液化气约2.5 t，液化气不仅价格高，常年伴烧造成极大的浪费，而且作为危化品装卸、存储风险也大。
3 壳牌煤气化工艺存在的节能环保问题
（1）壳牌煤气化装置生产过程中，由于废水预处理系统原设计能力偏小，系统运行不稳定，设备故障率高，导致气化装置长期高负荷运行过程中产生的大量污水无法得到处理，造成排放废水中的氨氮、COD等有害物质超标。例如，气化装置初步水处理系统所有的动设备及塔器处理的污水固含量都较高，尤其是排渣系统来的渣水，其中的全固含量基本在2%左右（开车初期，煤粉管线控制不好的情况下，全固含量最高曾达10%），除渣系统富含Ca2＋、Mg2＋的渣水与湿洗系统富含CO2－3的灰水混合后易形成CaCO3、MgCO3沉淀物，会造成酸性灰浆汽提塔的填料结垢堵塞，同时对现场管道、阀门、设备也造成较为严重的磨损，最终导致酸性灰浆汽提塔的处理能力越来越差，直至整个初步水处理系统失效，被迫选择就地排放，不仅严重破坏现场环境卫生，而且导致未达标的废水被迫外排。另外，由于排渣系统、湿洗系统来水偏碱性，为防止酸性灰浆汽提塔堵塞，也为了中和污水，Shell煤气化工艺在设计时加入了盐酸中和，但酸的引入又带来了管道的腐蚀、泄漏风险，给装置的运行操作带来了不利影响。……
更多内容请见《中氮肥》2015年第1期