多喷嘴气化装置原始开车遇到的问题及处理
孔德升1 ,孙化祥1 ,汤 军2
[新能凤凰(滕州)能源有限公司,山东 滕州 277527;青海盐湖镁业有限公司,青海 格尔木 816000]
[摘 要] 针对青海盐湖镁业有限公司1 000 kt/a甲醇项目气化装置原始开车期间出现的煤浆制备系统添加剂消耗高、水洗塔补水阀冲蚀损坏严重、工艺烧嘴法兰与烧嘴冷却水管线法兰错位、变换汽提冷凝液氨氮含量高等问题进行分析,制订了处理措施和优化方案,取得了较好的运行效果。
[关键词] 多喷嘴气化;水煤浆添加剂;补水调节阀;法兰连接方式;变换汽提冷凝液;问题;原因分析;优化改造
[中图分类号] TQ 546 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932(2017)03-0052-03
青海盐湖镁业有限公司(简称盐湖镁业公司)1 000 kt/a甲醇装置采用多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺,气化炉两开一备,单炉处理煤量2 200 t/d。原始开车前,检查出锁斗充压孔板设计过小、煤浆循环带压联投孔板设计尺寸过大、高压氮气手动阀材质不当和氧气切断阀内漏等问题,并进行了优化处理。2016年10月1日13 :58,1 000 kt/a甲醇装置A套气化炉一次投料成功,10月2日10:00产出合格MTO级甲醇,从气化炉投料到产出合格甲醇产品仅用时20 h;投料后48 h,气化炉实现90%负荷稳定运行;投料后10 d,气化炉实现满负荷运行,系统各项指标正常。但原始开车期间也暴露出一系列问题,不仅系统生产成本高,而且影响了系统高负荷、安全、稳定运行,经采取处理措施和优化方案后,取得了较好的运行效果。
1 煤浆制备系统添加剂消耗高
煤浆制备系统是气化工序的原料供应单元,利用原料煤、添加剂与系统回收的废水在磨煤机内混合、研磨,制备一定粒度分布、浓度较高、流动性好和稳定性好的水煤浆,由高压煤浆泵加压送至气化炉与高压纯氧发生部分氧化和气化反应,生产粗合成气。
1.1 运行概况
盐湖镁业公司1 000 kt/a甲醇装置试生产初期采用内蒙古黄陶盖勒煤,煤浆浓度控制在61%~63%,煤浆黏度控制在300~400 cP,煤浆添加剂添加比例为0.2%;后期采用新疆北山煤,由于新疆北山煤成浆性能差,煤浆添加剂用量不断增加,煤浆浓度仅能维持在56%~57%,添加剂用量迅速增大,最高时添加比例达到1%,不仅增加了制浆成本,而且使添加剂库存快速消耗,曾一度造成添加剂供应紧张。
1.2 原因分析
水煤浆添加剂是煤浆制备过程的重要消耗品,在制浆成本中占较大比重,特定配方的水煤浆添加剂仅能对一种或几种原料煤起到最佳的效果。对于特定煤种,水煤浆添加剂存在最佳添加比例,在最佳添加比例以下,随着添加剂用量增加,水煤浆黏度逐渐降低,对煤浆提浓效果明显;当超过最佳添加比例时,随添加剂用量增加,水煤浆黏度几乎不再发生变化,煤浆浓度失去提升空间,此时盲目增加添加剂用量只会白白增加制浆成本。
1.3 优化措施及效果
分别按照0.8%、0.5%、0.4%、0.3%、0.2%、0.1%逐渐降低添加剂的添加比例,观察和分析煤浆浓度和黏度的变化,发现在0.1%的添加比例下,煤浆浓度依然能够维持在56%~57%,煤浆黏度基本稳定在600~700 cP,遂将水煤浆添加剂添加比例控制在0.1%,达到降低添加剂成本90%的目的。
更多内容详见《中氮肥》2017年第3期