第3期中氬肥2016年5月M-Sized Nitrogenous fertilizer progressMay 2016甲醇及下游產(chǎn)品煤漿粒度分布對氣化系統(tǒng)的影響楊路(寧波中金石化有限公司,浙江鎮(zhèn)海315200)[摘要]煤漿粒度分布合適與否不僅影響到煤漿濃度,還會(huì)對霧化效果、熔渣的形成、系統(tǒng)的水質(zhì)等產(chǎn)生影響。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際闡述煤漿粒度偏離工藝指標(biāo)時(shí)系統(tǒng)的波動(dòng)狀況,進(jìn)而分析煤漿粒度分布對氣化裝置的影響,以期為同類型裝置的穩(wěn)定運(yùn)行提供一定的參考和幫助。[關(guān)鍵詞]水煤漿氣化裝置;石油焦;煤漿粒度分布;霧化效果;渣樣形成;細(xì)灰含量;影響[中圖分類號(hào)]TQ546.8[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]B[文章編號(hào)]1004-9932(2016)03-0056-03談及煤漿粒度分布,一般都是考慮煤漿粒度含水量特別大,無法外運(yùn),造成現(xiàn)場環(huán)境較差。分布對水煤漿濃度的影響,而我公司氣化裝置采表1給出了我公司與其他廠家實(shí)際煤漿粒度分布用對置式多噴嘴水煤漿加壓氣化工藝,以石油焦情況的對比和原煤按一定比例配成水焦?jié){作為原料,煤漿粒表1各廠家實(shí)際煤漿粒度分布情況對比度分布嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)指標(biāo),其主要表現(xiàn)為325目單位名稱8目14目40目80目200日325目占比過高,指標(biāo)要求在25%~35%,實(shí)際達(dá)到寧波中金86.9078.30了78.3%,對氣化裝置產(chǎn)生了較大的影響,造新能風(fēng)凰10099793.8064.2136.25成渣中殘?zhí)可?由正常的2%升至10%,系統(tǒng)兗礦榆林10010094.0278.6454.5740.46陜西興化10010095.0542.38運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性下降;同時(shí),黑水含固量升高,灰渣注:“一”指該項(xiàng)目未做,但不影響總體的粒度分布;寧波[收稿日期]2015-11-05[修稿日期]2015-11-12中金8目、14目、40目、200目、325目煤漿粒度分布指標(biāo)值[作者簡介]楊路(1989—),男,助理工程師,技師。分別為100%、100%、90%-95%、60%-70%、25%-35%相對應(yīng)的閃蒸溫度與壓力,最終通過熔融泵送至前在尿液新鮮室內(nèi)加注液位達(dá)5%的水),之后造粒塔造粒得到顆粒尿素啟動(dòng)尿液中轉(zhuǎn)泵將尿素溶液送入尿液事故室進(jìn)行方式二:打開閃蒸分離器下液的第二截止置換。尿素溶液濃度合格后,部分送人尿液緩沖閥,關(guān)閉去一段蒸發(fā)閃蒸加熱器的第一截止閥,槽,用來配制UAN;另部分送入一段蒸發(fā)閃蒸通過閃蒸加熱器和壓力調(diào)節(jié)閥來控制閃蒸分離器加熱器,通過第一調(diào)節(jié)閥來控制進(jìn)入一段蒸發(fā)閃內(nèi)的溫度為102℃、壓力為-28kPa;進(jìn)入尿液蒸加熱器的量,并根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)荷來調(diào)節(jié)一段、新鮮室的尿素溶液通過尿液中轉(zhuǎn)泵送至一段蒸發(fā)二段蒸發(fā)的真空度和壓力,最后通過熔融泵送至閃蒸加熱器,用第一調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入蒸發(fā)造粒系造粒塔造粒得到顆粒尿素。統(tǒng)的尿素溶液流量,最后通過熔融泵送至造粒塔造粒得到顆粒尿素4結(jié)束語3.3聯(lián)產(chǎn)顆粒尿素和UAN液態(tài)尿素技改后的裝置于2014年7月7日正式投產(chǎn)打開閃蒸分離器下液的截止閥,關(guān)閉去一段通過不斷摸索和總結(jié)經(jīng)驗(yàn),目前裝置已能穩(wěn)定生蒸發(fā)閃蒸加熱器的第一截止閥,通過閃蒸加熱器產(chǎn),1a多來已生產(chǎn)出多批次合格的UAN產(chǎn)品并和壓力調(diào)節(jié)閥來控制閃蒸分離器內(nèi)的溫度為102出口至美國及加℃、壓力為-18kPa。閃蒸后的尿素溶液在重力經(jīng)濟(jì)效益,為中國煤化工較好的的作用下進(jìn)入尿液新鮮室(為防止破真空,提貢獻(xiàn)CNMHG大的第3期楊路:煤漿粒度分布對氣化系統(tǒng)的影響571煤漿粒度分布對氣化反應(yīng)的影響的煤種有利于在氣化爐爐壁上形成掛渣,保護(hù)耐火磚;二是如果不摻燒灰分高的煤種,石油焦中對于燒嘴霧化效果而言,只有合適的煤漿粒的鎳元素會(huì)加速耐火磚的侵蝕,直接對氣化爐耐度分布才能獲得理想的霧化效果,霧化效果好在火磚產(chǎn)生剝離作用,導(dǎo)致耐火磚呈塊狀脫落。由系統(tǒng)上會(huì)體現(xiàn)為能耗低、渣樣分布均勻、發(fā)氣量于石油焦的性質(zhì)很不穩(wěn)定,特別是當(dāng)前石油焦摻大。如果粗顆粒煤漿占比高,則氧氣與煤漿的接燒的比例波動(dòng)大,對于水煤漿氣化裝置而言,這觸面積較小,導(dǎo)致粗渣中殘?zhí)窟^高;同時(shí),粗顆種狀態(tài)是相當(dāng)危險(xiǎn)的?？偨Y(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)得出結(jié)論,粒煤漿在重力的作用下在氣化爐內(nèi)停留時(shí)間相對在原料配比上,2種煤種(原料)的灰熔點(diǎn)差值較短,燒嘴處氧煤比不合適,還易導(dǎo)致燒嘴處超應(yīng)盡量小于100℃。另外,我公司氣化裝置在運(yùn)溫。如果煤漿中細(xì)粒子過多,氧氣與煤漿接觸面行的過程中調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力以及負(fù)荷太過頻繁,氣積較大,便于氧氣和煤漿反應(yīng),可獲得較高的氣化爐耐火磚在這種高溫差、高應(yīng)力的情況下很容化效率,但細(xì)粒子過多又容易被水煤氣夾帶,導(dǎo)易形成塊狀脫落。致其未反應(yīng)就直接離開氣化爐。雖然細(xì)粒子氣化有資料表明,煤粒粒度對煤灰在耐火材料表反應(yīng)時(shí)間較短,但由于我公司氣化裝置壓力較面碰撞率的影響也很大。粒度大的易在耐火磚的低,會(huì)將此現(xiàn)象放大,即單位時(shí)間內(nèi)離開氣化爐表面上碰撞,形成渣膜,從而對耐火磚形成保的細(xì)粒子增多。因此,適宜的煤漿粒度分布才有護(hù),而細(xì)粒子則不容易在耐火磚的壁面上沉積而利于獲得較高的氣化效率。形成渣膜,且細(xì)粒子更易形成飛灰夾帶。我公司氣化爐內(nèi)細(xì)灰的分布為燒嘴往下逐漸升高的氣化裝置摻燒的石油焦的性質(zhì)變化較大(石油趨勢,細(xì)粒子越多,離開氣化爐的細(xì)灰就越多。焦的灰熔點(diǎn)變化較大),即當(dāng)灰熔點(diǎn)升高時(shí)氣化由于我公司氣化裝置是以石油焦和原煤按一定比爐進(jìn)行提溫操作,易使氣化爐內(nèi)的磚縫形成氣流例配成水焦?jié){,而石油焦的反應(yīng)活性差,即石油短路造成耐火磚的磚縫竄氣。氣化爐爐內(nèi)向火面焦很難著火,氣化爐內(nèi)存在一次反應(yīng)區(qū)和二次反耐火磚熔渣沉積的過程是一個(gè)相對緩慢的過程應(yīng)區(qū)。一次反應(yīng)區(qū)主要以生成CO2為主,此處首先是有反應(yīng)/燃燒的灰渣在耐火磚表面上形成為放熱反應(yīng);而我公司氣化裝置使用的原料之一沉積附著,然后其厚度會(huì)逐漸增加,其熱阻隨之——石油焦反應(yīng)活性低,不利于氣化反應(yīng),使得增大,渣層表面溫度升高,大部分煤灰顆粒處于次反應(yīng)區(qū)大大延長,即火焰變得更長,炭的反變形溫度以上并粘附在渣層上,渣層厚度逐漸增應(yīng)主要集中在二次反應(yīng)區(qū),即生產(chǎn)(CO+H2)加直至其表面溫度達(dá)到使其液化時(shí),渣層的厚度主要靠的是二次反應(yīng)區(qū),而由于二次反應(yīng)區(qū)空間達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,即業(yè)內(nèi)所說的以渣抗渣。6.5減少,導(dǎo)致渣中殘?zhí)可{。正常情況下,一次反MPa水煤漿氣化爐水煤氣在氣化爐內(nèi)的表觀流速應(yīng)區(qū)和二次反應(yīng)區(qū)是特定的,而燒嘴霧化效果差為0.96m/s,我公司氣化裝置為1.46m/s,接以及燒嘴物料不平衡均會(huì)改變反應(yīng)區(qū)。我公司前近前值的1.5倍,表觀流速過快致使燃燒反應(yīng)過期運(yùn)行實(shí)踐表明,同樣的負(fù)荷,摻燒石油焦的比后的灰渣很難在耐火磚上形成掛渣。而我公司氣例增加,渣中殘?zhí)可?渣量變大,這便是印化裝置使用的原料為特低灰煤摻燒石油焦,這也證。正常情況下,氣化爐靠近渣口處的測溫點(diǎn)所在很大程度上制約了掛渣的形成。水煤氣在氣化測溫度屬于二次反應(yīng)區(qū)的末端,而我公司氣化裝爐內(nèi)的表觀流速對爐壁上掛渣產(chǎn)生的影響,通過置溫度顯示波動(dòng)大且低,表明該處二次反應(yīng)劇烈。顆粒沉降速度計(jì)算公式可得知,當(dāng)氣化爐的生產(chǎn)因此,不管是燒嘴霧化效果,還是細(xì)粒子對能力低、氣化壓力高時(shí),水煤氣的實(shí)際流速小反應(yīng)區(qū)的影響,煤漿粒度分布中325目占比過高隨著水煤氣流速的減小,被帶出氣化爐的顆粒粒均對渣中殘?zhí)柯噬咂鸬搅藳Q定性的作用。度小,顆粒總帶出量減少。2原料煤灰分及煤漿粒度分布對掛渣的影響3煤漿粒度分布對渣樣形成的影響中國煤化工在摻燒石油焦的過程中應(yīng)盡可能使用灰分相氣化爐態(tài)也可以對高點(diǎn)的煤種(例如煙煤),一是因?yàn)榛曳州^高表征氣化爐n。時(shí)候球形渣58中氪肥第3期占比增多,而球形渣主要是溫度較高、流動(dòng)性較合器處集聚的并不是重量相對較輕的燃燒過后的強(qiáng)的液態(tài)渣在渣口處呈滴狀落下而形成的。渣中細(xì)灰,反而是燃燒不完全的殘?zhí)?由于粒度過的細(xì)渣則主要是煤粉燃燒后的渣沒有團(tuán)聚而隨煤小,燃燒過后的細(xì)灰渣不容易團(tuán)聚,形成較大的氣直接進(jìn)入激冷室而形成。灰顆粒繼而形成沉淀,從而導(dǎo)致氣化系統(tǒng)黑水中水煤漿氣化裝置的粗渣一般粒徑在5mm含固量升高。由于殘?zhí)扛叩募?xì)灰很難進(jìn)行沉降分上,而我公司氣化裝置粗渣的粒徑基本處于2離,在水中呈懸浮狀態(tài),而黑水循環(huán)泵的進(jìn)口高3mm,且琉璃狀渣較少,主要原因在于其粒度于水洗塔的黑水出口,這樣相當(dāng)于水洗塔內(nèi)的細(xì)過小很難團(tuán)聚而形成球狀渣。由渣樣不難看出,灰又返回氣化爐內(nèi)。目前裝置負(fù)荷較低,如果加由于煤漿中的細(xì)粒子較多,與同類型裝置形成的到100%的負(fù)荷,采用粒度分布過細(xì)的煤漿會(huì)造渣樣偏差太大,過多的細(xì)灰,導(dǎo)致灰渣含水量過成氣化爐帶水,即氣化爐的液位會(huì)逐漸下降,其大,難以外運(yùn),現(xiàn)場環(huán)境較差,且灰中殘?zhí)矿{。后是氣化爐的液位很難控制,而氣化爐液位過低又導(dǎo)致氣化爐激冷室的黑水濃度升高,單位時(shí)間4煤漿粒度分布偏差過大對系統(tǒng)水質(zhì)的影響內(nèi)帶出氣化爐的細(xì)灰增加很多,由于黑水是循環(huán)氣化裝置在設(shè)計(jì)時(shí)氣化爐黑水含固量利用的,最終會(huì)導(dǎo)致氣化爐內(nèi)的黑水水質(zhì)變得越1.5%,旋風(fēng)分離器黑水含固量1.5%,水洗塔來越差。很多水煤漿氣化裝置出現(xiàn)過因氣化爐帶黑水含固量1.0%。實(shí)際上水洗塔出口黑水含固水而導(dǎo)致的系統(tǒng)停車。量2.31%;由于未對旋風(fēng)分離器黑水作分析氣化爐內(nèi)碳轉(zhuǎn)化率偏低,導(dǎo)致氣化爐燃燒室通過現(xiàn)場取樣對比發(fā)現(xiàn),旋風(fēng)分離器黑水含固量排出的渣中可燃物含量高,造成黑水系統(tǒng)中含有約為水洗塔黑水含固量的1.5~2.0倍,即當(dāng)前較多的細(xì)煤顆粒,由于煤粒本身具有黏性,黑水旋風(fēng)分離器和水洗塔的工作狀態(tài)是正常的,旋風(fēng)黏度的增大造成黑水在管道內(nèi)流速過低,增大了分離器和水洗塔的洗滌除塵效果是較好的,水煤管道內(nèi)結(jié)垢的幾率。煤漿中細(xì)粒子過多,燃燒后氣中夾帶的較多的細(xì)灰不是因洗滌效果差導(dǎo)致的。形成的超細(xì)灰也更多,對于旋風(fēng)分離器而言,水并不僅僅是水質(zhì)差系統(tǒng)才會(huì)結(jié)垢。通過對旋煤氣中夾帶的超細(xì)灰是無法除去的,這加劇了水風(fēng)分離器混合器拆檢發(fā)現(xiàn),其結(jié)垢的原因并不是煤氣帶灰。系統(tǒng)的堿度、硬度過高而導(dǎo)致的堿性結(jié)垢。其實(shí)控制黑水系統(tǒng)的水質(zhì)是一個(gè)長線工作,想要對于水煤漿氣化裝置而言,氣相管內(nèi)是很少有結(jié)控制好黑水水質(zhì),需要從源頭上解決問題:過多垢現(xiàn)象的,主要原因在于氣相流速較快。而我公的細(xì)粒子在積灰的過程中相當(dāng)于“源”的作用司氣化裝置在拆檢后發(fā)現(xiàn)氣相管道內(nèi)有大量的灰(類似于珍珠的形成),特別是在石油焦摻燒比例渣集聚,細(xì)灰在管壁上附著后形成參差不齊的漩高時(shí),細(xì)粒子會(huì)集聚在管壁上,長此以往,積灰渦,漩渦處氣相流速較低,系統(tǒng)運(yùn)行周期越長,速率會(huì)成倍増加,最終將嚴(yán)重制約氣化裝置運(yùn)行,灰渣集聚越多,前期運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),摻燒石油焦比也就是說,如果不改變煤漿粒度分布及石油焦的例增大后,旋風(fēng)分離器混合器壓差以日均1.5摻燒比例,氣化裝置很難實(shí)現(xiàn)長周期、穩(wěn)定運(yùn)行。kPa的速率增長?？梢?我公司氣化裝置結(jié)垢的5結(jié)語原因?yàn)橄到y(tǒng)帶灰量較大,灰顆粒在流速較低處附著在管壁上形成集聚,由于未反應(yīng)的殘?zhí)康酿ざ葘τ谒簼{氣化工藝而言,煤漿中細(xì)粒子增較大,特別是摻燒石油焦的情況下會(huì)加劇灰顆粒多,有利于氣化反應(yīng),但也容易形成夾帶,影響在管道粘附的幾率,從而導(dǎo)致管道結(jié)垢氣化效率,造成產(chǎn)氣量下降,而且對渣的形成會(huì)對旋風(fēng)分離器混合器處的殘?zhí)窟M(jìn)行分析,得產(chǎn)生一定的不良影響;同時(shí),煤漿中細(xì)粒子增多出其殘?zhí)繛?6%(也可以對混合器積灰采樣,會(huì)使系統(tǒng)的黑水水質(zhì)嚴(yán)重惡化。想要保證系統(tǒng)的進(jìn)一步作元素分析,因?yàn)槊夯曳衷诟鱾€(gè)部位有不長周期、穩(wěn)定運(yùn)行,就需要嚴(yán)格控制煤漿的粒度同的分布)。這表明,沒有霧化的或者是大部分分布。希望以古壯公司氣化沒有霧化而反應(yīng)的煤漿細(xì)顆粒比燃燒后的細(xì)灰的裝置影響的分枳運(yùn)行提供粒度還要小,或者是相等的,從而造成夾帶?；於ǖ膮⒖己蛶蚑HCNMHG