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气化灰水系统阻垢分散剂适用性研究

[日期:2017-12-28] 来源:《中氮肥》2017年第6期  作者: [字体: ]

气化灰水系统阻垢分散剂适用性研究

 

刘海燕1,杨国辉1,王红星1,王振华1,尹洪清1,王艳1,李新才2

1. 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司,山东 滕州  277527

2. 兖矿国宏化工有限责任公司,山东 邹城  273500

 

[  ] 简介多喷嘴对置式水煤浆加压气化装置的工况及特点,并对水煤浆气化装置灰水系统垢样成分及成垢机理进行分析,在此基础上,通过对目前正在使用的阻垢分散剂Y与另外3种阻垢分散剂(ABC)进行比较,着重考察4种阻垢分散剂的基本性质、耐高碱度高硬度性能、分散性能,综合考虑药剂性能、环境友好度、使用成本等因素后认为,阻垢分散剂A不失为一种较好的选择。

[关键词] 灰水系统;结垢;阻垢分散剂;静态阻垢性能;钙容忍度;分散性能

 [中图分类号] TQ 546.5  [文献标志码] B  [文章编号] 1004-9932201706-0070-03

 

如今,随着国家对环保的要求日益严格,多喷嘴对置式水煤浆加压气化装置气化灰水系统结垢问题日益突出,生产企业多通过在灰水系统中使用阻垢分散剂来解决灰水系统的结垢问题,而阻垢分散剂性能的好坏直接影响着灰水系统的正常运行。兖矿集团拥有多套多喷嘴对置式水煤浆加压气化装置,本文针对兖矿集团内部某多喷嘴对置式水煤浆加压气化装置灰水系统中容易结垢的部位——高温热水泵进口、灰水换热器、大黑水管线结垢垢样进行分析,研究灰水成垢机理,并筛选适宜本装置的阻垢分散剂。

1  气化灰水系统工况及特点

灰水系统是保障气化炉长周期、稳定运行的重要环节之一。灰水系统主要包括三级闪蒸、渣水分离、灰水回用3个部分1。由表1可以看出,灰水系统的第一个特点是温度变化很大:与合成气接触的激冷室上部灰水温度最高可达300 ℃左右,经过闪蒸的灰水温度又降至70 ℃左右,而循环使用的灰水又被闪蒸换热至150 ℃左右,之后在200 ℃以上的高温区滞留30 min左右。而常规的阻垢分散剂在高于200 ℃时会迅速分解,其阻垢性能下降。灰水的第二个特点是水质复杂,这是因为:一方面,煤气洗涤过程中煤渣中的悬浮物、碱金属及碱性物质会持续进入灰水中,使灰水水质变得复杂;另一方面,在高压环境下,CO2在水中的溶解度急剧上升,CO2溶入水中离解成CO2- 3HCO- 3,灰水中高浓度的CO2- 3HCO- 3)、Ca2+使水质变得复杂。灰水的第三个特点是水质变化大,因为不同的气化煤种对系统的运行会产生不同的影响,为确保煤的灰熔点在气化炉的操作温度区间内,气化装置多采用混配煤的方式,受混配煤种及比例变化的影响,气化灰水水质会发生明显的变化。

更多内容详见《中氮肥》2017年第6

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