掺烧裂解重油对多元料浆加压气化灰水系统运行
的影响及解决措施
王军龙1,陈 昱1,秦 超1,柳 春1,胡 英2
(1.陕西延长中煤榆林能源化工有限公司,陕西 榆林 718500;
2.陕西延长石油延安能源化工有限公司,陕西 富县 727500)
[摘 要] 分别从灰水悬浮物、pH、COD、总硬度等的变化趋势探讨掺烧裂解重油对多元料浆加压气化装置灰水系统运行的影响,针对存在的问题,采取相应的措施后,实现了系统运行的优化,对今后煤气化装置中推广掺烧重油技术具有重要的指导意义。
[关键词] 掺烧;裂解重油;多元料浆气化装置;灰水处理;影响;解决措施
[中图分类号] TQ 546 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932(2017)02-0050-03
1 概 况
陕西延长中煤榆林能源化工有限公司的煤油气资源综合转化项目依托陕北地区煤、油、气资源优势建设了煤和天然气联产1 800 kt/a甲醇、1 500 kt/a渣油催化热裂解、1 200 kt/a聚烯烃等8套主装置。其中,1 500 kt/a渣油催化热裂解(DCC)装置副产裂解重油100~135 kt/a,该重油内含少量重金属催化剂,裂解后的重油主要用于销售。目前,受油品市场价格持续下滑的影响,副产重油销售基本处于亏损状态。因此,为裂解重油找到一条高效利用的途径,不仅有利于DCC装置的稳定、经济运行,而且可以为企业创造更好的经济效益。
陕西延长中煤榆林能源化工有限公司煤油气资源综合转化项目拥有1套600 kt/a以煤为原料的甲醇装置,气化单元采用多元料浆气化技术[1]。通过对DCC装置副产裂解重油的特性进行分析,提出将重油作为一种气化原料用于多元料浆气化装置,充分利用重油中含有的高碳、氢物质,产生更多的有效气,达到既高效利用重油又节省原料煤的目的,为企业创造更好的经济效益,同时解决了DCC装置主要副产物的利用问题。DCC裂解重油—料浆多通道烧嘴共气化工艺流程见图1。
图1 DCC裂解重油—料浆多通道烧嘴共气化工艺流程简图
2 气化用煤及裂解重油分析数据
气化用煤煤质对气化工艺控制、操作温度、黑水水质等均有直接影响[2]。为进一步探讨掺烧裂解重油对气化灰水系统运行的影响,分别对气化用煤(榆树湾煤矿煤)及裂解重油进行了相应的分析检测,具体分析数据见表1。
表1 气化用煤及裂解重油分析数据
项 目 |
榆树湾煤矿煤 |
裂解重油 |
元素分析/% |
|
|
碳 |
71.69 |
87.81 |
氢 |
4.51 |
7.45 |
氧 |
9.09 |
|
氮 |
0.94 |
0.42 |
硫 |
0.78 |
0.47 |
灰分/% |
7.61 |
|
水分/% |
12.60 |
|
挥发分/% |
31.89 |
|
发热量/kJ·kg-1 |
25 000 |
41 240 |
灰变形温度/℃ |
1 150 |
|
灰软化温度/℃ |
1 160 |
|
灰流动温度/℃ |
1 180 |
|
由表1可以看出,由于气化裂解重油碳含量及发热量均明显高于气化用煤,掺烧后必然会提高粗煤气中的有效气含量,降低比氧耗,提高气化系统整体运行的经济性。但需密切关注裂解重油转化率对气化灰水系统的影响,如黑水残炭及氨氮、油、COD等含量的变化,并根据水质情况对分散剂及絮凝剂的投加方案进行调整。
3 掺烧裂解重油对气化灰水水质的影响
2016年7月30日开始掺烧重油,掺烧过程中煤浆量为62 m3/h、裂解重油量为10 m3/h,运行期间灰水各项分析检测指标变化情况如下。
3.1 灰水悬浮物含量变化情况
浊度及悬浮物含量是反映气化灰水水质变化情况最为直观的指标,掺烧重油前后气化灰水悬浮物含量的变化见图2。
图2 掺烧重油前后气化灰水悬浮物含量的变化
由图2可以看出:掺烧重油前灰水悬浮物含量平均为29.3 mg/L,掺烧重油后灰水悬浮物平均含量为29.0 mg/L。可见,掺烧裂解重油并对絮凝剂的类型及加药浓度进行调整后,气化灰水悬浮物含量未出现大幅度波动,较为稳定。
更多内容详见《中氮肥》2017年第2期