煤气化装置配套技术研究及开发

2020年05月损及时更换。

（2）封口膜包裹瓶盖。

同样选取库房20瓶三氯甲烷做实验，在瓶口处裹封口膜静置四个月后，发现密封性能良好，三氯甲烷挥发损耗率由原来未做措施的3.2%下降到1.8%（如图2）。

三氯甲烷挥发损耗量最低，达到了对策目标值4%，且保鲜膜比封口膜购入成本低，操作方便。

因此，降低三氯甲烷挥发损耗最终我们选用保鲜膜包裹的方式进行图1图2（3）在存放三氯甲烷的时候拉上窗帘避光。

通过探讨认为拉窗帘并保持箱体无破损避光储存，可降低三氯甲烷挥发速率，减少挥发损耗量，挥发损耗率由措施前3.3%降至措施后1.6%，折算后年损耗率降至 5.1%。

（如图3）。

图3（4）将库房内的三氯甲烷定期称量，并作好记录，确保一次到位，密封完好。

（5）对瓶口密封连接处进行定期检测，发现泄露点及时更换维护。

（6）定期盘库，避免库存积压时间过长，同时根据生产需要及时与实验室联系，以满足生产的需要。

3降低三氯甲烷的挥发损耗带来的社会效益减少三氯甲烷的挥发损耗，也就相应的减少了环境的污染，对保护环境起到一定的作用；同时减少蒸汽散发，降低工作人员中毒潜在的危害，给工作人员的人身安全带来了一定的保障；药品的挥发损耗减少，也提升药品本身的性能，提高药品质量。

4结语经过努力化验室三氯甲烷年损耗率由20%降至6.4%，不仅达到了药品管理标准，超额完成任务，还减少了因药品挥发散失的有毒蒸汽吸入引发的中毒风险，节约了成本，达到了公司降本增效的要求，也对于人类和环境产生了很大的效益，能避免能源浪费等好处，所以说不断创新和改进减少三氯甲烷化学品挥发损耗方法上的探索和研究是很有意义的。

下一步我们将从降低挥发性药品的挥发损耗入手，为公司的降本增效继续做贡献。

参考文献：[1]王威,王宇,韩枫,等.挥发酚测定中三氯甲烷的回收利用探讨[J].治淮，2013.(01).煤气化技术的现状及发展趋势高明付伟贤（新奥科技发展有限公司煤基低碳能源国家重点实验室，河北廊坊065001）摘要：我国是煤资源消耗大国。

壳牌煤气化装置技术改造与优化摘要：壳牌煤气化装置采用了粉煤加压气化技术，目前一直是在不断地投入使用，随着技术的创新和优化，壳牌煤气化装置也在不断的改进，现今可运行的时间越来越长。

本文着重讲述的是壳牌煤气化装置的特点，本身自带的技术及工艺方面的问题，煤气化装置的周期现今持续时间较长，但还是可能由于各个原因而变得不能稳定运行，笔者将通过自身的实践操作经历来深层次的剖析技术和工艺方面存在的问题。

一、引言气化装置一般都是使用壳牌的煤气化技术，技术是干粉加压的煤气化技术，而其中煤气化技术的成熟度直接决定了每个使用者工厂的经营状况，而自从投入以来，煤气化装置的问题就在不断地涌现，积灰堵渣的问题很是严重，壳牌煤气化装置在使用过程中，不可避免的会出现一系列的问题，比如跳车、泄露等需要检查维修的故障，这可能直接引起壳牌煤气化装置的停运，笔者也是对此进行了深层次的剖析和探索。

二、壳牌煤气化工艺特点壳牌气化炉按工艺功能由几部分组成搭建，其中有气化熔炉、湿洗激冷、输气管段、气体返回室（GRC）、合成气冷却器等等。

煤粉氧化的反应是在气化炉中产生，条件标准应是1500℃、4Mpa，两者进行燃烧化学反应，最终成为合成气、飞灰等物质，飞灰会不可控的从顶部飘出，这时需要利用湿洗的条件来进入激冷段对刚产生的热合成气进行激冷，将合成气温度降低到900℃左右，合成气会进行传送、气体的返回、冷却器等一系列的部件来将温度降低，直到达到标准线，反应室会有溶渣的产生。

溶渣自然会进入准备好的渣池之中，水浴中激冷并且结成小颗粒状的物质，随之排出气化炉。

三、制约煤气化装置长周期稳定运行因素壳牌煤气化装置现今的运行周期还是很不稳定，使用时间段发生故障的现象时有发生，其中比较重要的几点有：渣口堵渣，气化熔炉无法通气，从而引发设备直接停运；气化炉中的积灰较多，尤其是顶部部件，可能会有小颗粒的出现，从而入口也会被飞灰堵塞，无法进行有效的换热；合成冷却器的温度较高，气化炉不能承载相应的温度，导致超过负荷，限制了气化炉的使用效率；水冷壁的积灰较多，无法进行有效换热，而以上的四个因素就是壳牌煤气化技术的桎梏，如果无法有效的解决，肯定会对企业的效益产生一定的影响，甚至还会影响产品本身的推广，所以，笔者根据自身的经验实践列出措施，解决问题。

煤化工装置长周期运行探索第一部气化炉多管齐下综合施治气化炉是煤化工装置的核心和龙头，决定了全系统装置能否长周期、满负荷、安全、稳定地运行，也决定了产品的成本效益。

中国化工报记者在调查中了解到，目前煤化工装置运行的无论是干煤粉还是水煤浆煤气化炉，单炉最长连续运行时间都达到了200多天,但各个类型炉型之间依旧有差别。

同样是水煤浆气化炉（包含备用炉），有连续运行300多天的，也有连续运行550天的。

业内专家指出，影响气化炉长周期运行的是综合因素，考量的是企业的综合实力，企业应当着重在烧嘴精度、喷嘴与气化炉流场结构、排渣系统的优化设计，提高灰水系统运行周期和保持煤质稳定上下功夫。

优选喷嘴材料和处理工艺喷嘴是气化炉的核心设备，喷嘴使用寿命是决定气化炉生产周期长短的关键因素，60%的气化炉停车都与喷嘴有关。

伊泰煤制油公司总经理刘尚利告诉记者，喷嘴寿命周期在100～150天，到时候必须停下来更换，喷嘴损坏会直接造成气化反应氧碳比失调，使气化炉进料紊乱，甚至引发超温、过氧爆炸等严重事故。

因此，除了喷嘴加工精度外，使用中的监控和管理也非常重要的。

华东理工大学洁净煤技术研究所周志杰副教授认为，提高喷嘴的寿命需要对其结构设计优化，煤浆中的固体颗粒对喷嘴材料的磨损很大，应尽量降低煤浆流动速度，还要探索采用耐高温、耐磨材料或者堆焊耐磨合金加热处理工艺制造喷头。

陕西鑫立喷嘴研制开发有限公司技术部部长胡战卜则表示，烧嘴的运行与氧媒比、水煤浆流速等因素有关，要提高烧嘴及气化炉稳定运行周期，今后还应探索外氧气流和水煤浆流的最佳角度结构设计，使喷射结构和角度更合理，达到最好的混合、雾化效果，使水煤浆反应充分，有效气含量提高，煤渣含碳量降低。

在运行中为保护烧嘴，有煤化工企业通过在烧嘴前端浇注保温材料，使烧嘴盘管及外头端部与炉内火焰有效隔离，炉内火焰不会直接对冷却水盘管和外喷头进行烧蚀，减少烧嘴外头端部因受热冲击产生的龟裂，消除了冷却水盘管和外头角焊缝处受炉内高温气体的影响引起的热应力损坏，延长了烧嘴使用周期，保障了气化装置的长周期稳定运行。

煤气化技术的现状及发展趋势摘要：中国是一个资源丰富、幅员辽阔、矿产资源丰富的国家，煤炭作为中国资源结构的一个特别重要的组成部分，具有绝对的数量优势。

随着科技的发展，煤炭的使用逐渐增多，为了改善煤炭资源直接燃烧造成的污染程度，能源公司正在将煤炭转化为更加环保的二次能源，这大大促进了国家的可持续发展。

本文将分析我国煤气化技术的现状和发展过程，探索更科学、更环保的发展方向。

关键词：煤气化；利用方式；发展工艺；二次能源前言中国是一个幅员辽阔资源丰富的国家煤炭相对丰富。

此外，近年来中国社会经济和科技的迅猛发展在一定程度上促进了中国石油化工的进步。

最重要的联系是将煤转化为清洁和有效的合成气体，即CO+H2，通常称为煤气化技术。

先进的煤气化技术不仅可以大大减少燃烧过程中对大气环境的污染和排放，而且还可以在一定程度上提高煤炭使用的效率。

它在煤的直接液化、煤的间接液化、石油化学、燃料电池等方面发挥着至关重要的作用，并具有一定的显示意义。

一、煤气化技术的发展现状1.固定床气化技术固定床气化技术，又称移动床气化技术，是世界上第一个开发和应用的气化技术。

固定床通常使用煤或焦炭作为原料。

煤(焦炭)是从煤气炉顶部加入的，从上到下经过干燥层、炭化层、还原层和氧化层。

最后，将灰排放出炉外，气化剂由下而上预热到氧化层和还原层。

固定床气化极限是床层均匀性和密封性的高要求，炉内使用的煤必须具有一定的粒度(6-50 mm)和均匀性。

机械强度、热稳定性、粘度和煤渣都与渗透性有关。

因此，固定式燃气炉对人炉原料有许多限制。

2.流化床气化技术煤气炉从锅底吹出来，使煤粉(粒径小于6毫米)与锅炉房的反向流动平行反应，通常称为流化床气化技术。

煤颗粒(煤粉)和气化剂平行移动在炉底锥部分和炉柱部分，固体废物被排出。

逆流气化对人炉煤的活性要求很高。

与此同时，炉内温度低、停留时间短，可能导致碳转化率低、粉煤灰含量高、残馀碳含量高、灰分分离困难和操作弹性低。

大型煤气化技术的研究与发展一、本文概述随着全球能源需求的不断增长和环境保护压力的日益加大，煤气化技术作为一种高效、清洁的能源转换方式，正逐渐受到广泛关注。

大型煤气化技术作为煤气化领域的重要分支，其在提高能源利用效率、降低污染物排放以及推动煤炭行业可持续发展等方面具有显著优势。

本文旨在对大型煤气化技术的研究与发展进行全面综述，探讨其技术原理、发展历程、应用领域以及未来发展趋势。

文章将简要介绍煤气化技术的基本原理及其发展历程，阐述大型煤气化技术相较于传统煤气化技术的优势。

文章将重点分析大型煤气化技术的关键技术，包括气化炉设计、气化剂选择、气化过程优化等方面，以及这些技术在提高煤气化效率和降低污染物排放方面的作用。

接着，文章将探讨大型煤气化技术在不同领域的应用情况，如化工、电力、城市燃气等，并分析其在实际应用中的优缺点。

文章将展望大型煤气化技术的未来发展趋势，包括技术创新、产业升级以及环境友好型煤气化技术的研发等方面，以期为推动大型煤气化技术的进一步发展和应用提供参考。

二、大型煤气化技术的分类和原理大型煤气化技术是一种重要的能源转换技术，能够将煤炭、生物质等固体燃料转化为气体燃料，如合成气、煤气等。

这种技术广泛应用于化工、电力、钢铁等领域，是实现煤炭清洁高效利用的关键手段。

大型煤气化技术主要可以分为固定床气化、流化床气化、气流床气化以及熔融床气化等几类。

固定床气化是最早开发的气化技术，其主要原理是将煤块或焦炭置于气化炉内，由上至下逐步气化。

此过程中，煤块与气化剂（如氧气、水蒸气、二氧化碳等）发生反应，生成煤气。

固定床气化技术的主要优点是设备简单、操作稳定，但气化效率相对较低，且对于煤质要求较高。

流化床气化技术则通过引入气化剂使床层中的固体燃料呈流态化，从而增加气化反应的接触面积，提高气化效率。

流化床气化炉内温度分布均匀，对煤质要求较低，且能适应较大的煤粒度范围。

然而，流化床气化技术存在设备磨损严重、灰渣含碳量高等问题。

煤气化装置煤粉气化炉细灰脱水技术探讨发布时间：2021-04-15T13:33:25.510Z 来源：《基层建设》2020年第32期作者：曹树仁[导读] 摘要：随着气化技术的不断发展及环保要求的不断提高，气化装置气化灰水处理的效果关系到煤化工装置的平稳运行。

贵州天福化工有限责任公司贵州省福泉市 550501摘要：随着气化技术的不断发展及环保要求的不断提高，气化装置气化灰水处理的效果关系到煤化工装置的平稳运行。

根据试验研究得到的气化灰特点，比较了几种常用的过滤设备，并介绍了它们在实际运行中的效果和存在问题，有针对性地提出选型意见，为气化装置的平稳运行提供保障。

关键词：煤气化装置；细灰脱水；过滤机；使用效果1概述以煤为原料制烯烃是我国战略部署的需要，同时也能促进煤炭资源的多元化利用。

其中煤气化装置的长期平稳运行，其产生的废水、废气及废渣得到合理处置是装置长期运行、环保的基本要求。

某煤气化装置的气化炉采用SE技术，原煤经制粉、干燥后以干粉形式喷入气化炉进行气化反应，生成的合成气经过急冷、水洗后进入下游净化装置。

其中水洗后部分水经沉降槽沉降后，经灰水提升泵提升至灰水处理装置，分离出的灰水部分回装置循环使用，部分去污水处理厂，细灰外运综合利用，目前该装置采用带式真空过滤机分离灰水。

2气化灰水中细灰的特点气化细渣从外观上看为粉末状，干燥的细渣长时间放置后，外在水增加容易黏结成团；在通过扫描电镜观察发现细渣中大部分颗粒则呈絮团状，颗粒蓬松且表面较多孔隙。

有研究发现气流床灰渣表面覆盖着细小球体和絮团状部分，发现粗渣中的絮状物和球体是连续分布的。

而细渣中的球体与凝絮物是分离的。

另外，无论是粗渣还是细渣，其絮团状物的残碳含量总是高于球体，研究者认为炉渣中的细颗粒无机物倾向于形成球体，而残余碳倾向于以絮状形态存在。

3常用的细灰脱水设备目前，用于煤气化细灰脱水的主要设备有：真空皮带过滤机、离心脱水机、转鼓式真空过滤机、板框压滤机、神耀压滤机，以及配合以上设备使用的滤饼二次干燥设备等。

煤炭气化技术煤炭气化是煤炭转化的主导途径之一，是煤化工、IGCC、加氢工艺、煤液化等的龙头和基础，我公司正在建设的煤直接液化项目，以及即将建设的煤间接液化项目，煤制烯烃项目都要用到煤炭气化。

一、煤气化原理气化过程是煤炭的一个热化学加工过程。

它是以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或工业纯氧）、水蒸气作为气化剂，在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。

气化时所得的可燃气体成为煤气，对于做化工原料用的煤气一般称为合成气（合成气除了以煤炭为原料外，还可以采用天然气、重质石油组分等为原料），进行气化的设备称为煤气发生炉或气化炉。

煤炭气化包含一系列物理、化学变化。

一般包括热解和气化和燃烧四个阶段。

干燥属于物理变化，随着温度的升高，煤中的水分受热蒸发。

其他属于化学变化，燃烧也可以认为是气化的一部分。

煤在气化炉中干燥以后，随着温度的进一步升高，煤分子发生热分解反应，生成大量挥发性物质（包括干馏煤气、焦油和热解水等），同时煤粘结成半焦。

煤热解后形成的半焦在更高的温度下与通入气化炉的气化剂发生化学反应，生成以一氧化碳、氢气、甲烷及二氧化碳、氮气、硫化氢、水等为主要成分的气态产物，即粗煤气。

气化反应包括很多的化学反应，主要是碳、水、氧、氢、一氧化碳、二氧化碳相互间的反应，其中碳与氧的反应又称燃烧反应，提供气化过程的热量。

主要反应有：1、水蒸气转化反应C+H2O=CO+H2-131KJ/mol2、水煤气变换反应CO+ H2O =CO2+H2+42KJ/mol3、部分氧化反应C+0.5 O2=CO+111KJ/mol4、完全氧化（燃烧）反应C+O2=CO2+394KJ/mol5、甲烷化反应CO+2H2=CH4+74KJ/mol6、Boudouard反应C+CO2=2CO-172KJ/mol二、煤气化工艺煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法，但一般常用按生产装置化学工程特征分类方法进行分类，或称为按照反应器形式分类。

气化炉磨煤系统提效优化探索发布时间：2022-08-10T02:05:13.952Z 来源：《建筑实践》2022年第41卷第6期3月（下）作者：刘帅[导读] 煤气化装置采用粉煤气化技术，以煤为原料生产合成气，设计生产有效气（CO+H2)140000m3/h，与之相配套的磨煤系统为3条77.57t/h的磨煤线，两开一备刘帅山东华鲁恒升化工股份有限公司山东省德州市253005摘要：煤气化装置采用粉煤气化技术，以煤为原料生产合成气，设计生产有效气（CO+H2)140000m3/h，与之相配套的磨煤系统为3条77.57t/h的磨煤线，两开一备。

磨煤系统自2008年5月投料试车以来，在长期运行过程中，通过不断技术改造，逐步解决了装置设备故障率较高，设备运转率较低，产品质量稳定性较差等问题，但随着运行周期的增长及国家对能耗、环境等方面要求的提升，磨煤系统逐渐暴露出能耗高、劳动力投入多、设备腐蚀加剧等问题。

关键词：气化炉；磨煤系统；提效优化 1问题分析1.1装置能耗较高煤化工设备配套设施的磨煤机采用中速辊式磨煤机。

生产线设计为两用一备。

干式系统软件立即采用自产自销的合成气。

磨煤机、循环系统离心风机等关键机械设备功率高。

在长期负荷工况下，如果单线不能有效满足制造要求，则被迫运行预留线，当两条线同时运行时，成本将大大增加。

为了获得含水量为1%~2%的煤粉，每条管线将消耗3000m3/h以内的合成气。

同时，合成气中的大量饱和水将被带入系统软件，以提高循环系统中蒸汽体的放空能力，这也增加了动能的消耗和破坏。

1.2磨煤机入口管堵煤严重自开车以来，煤化工设备先后选用了富源煤-贵州煤混合煤、富源煤-贵州精煤混合煤、富源煤-贵州精煤-煅烧石油焦混合煤、富源煤-贵州精煤-烟煤混合煤、富源煤-贵州煤-烟煤混合煤等。

，并多次对原材料结构进行了重大调整，包括青海、甘肃、陕西等地区煅烧石油焦（26～32MJ/kg）烟煤和不同热值的原煤（22～27.5MJ/kg）都增加了原有煤种的局限性。

大型煤气化工艺装置安全防控关键技术及应用示范涉及多个领域的知识和技术，主要包括工艺安全、设备安全、控制安全和应急管理等。

首先，工艺安全是煤气化装置安全防控的重要环节。

由于煤气化装置的工艺流程复杂，涉及高温、高压、高氧、多相流等复杂耦合条件，因此需要深入研究这些条件下的突变要素、灾变过程及其致灾规律性。

通过建立工艺及设备层面的失效致灾机理模型，可以更好地理解工艺过程中的安全风险，从而采取有效的防控措施。

其次，设备安全也是煤气化装置安全防控的关键因素。

设备故障或失效可能导致严重的安全事故，因此需要定期对设备进行维护和检修，确保设备的稳定性和可靠性。

同时，应积极开发系列化的风险防控技术与装备，实现设备的智能化监控和管理，提高设备的安全性能。

控制安全是煤气化装置安全防控的重要保障。

通过建立煤气化装置的安全控制体系，可以实现装置的自动化控制和智能化管理。

控制系统中应设置多层次的安全控制措施，如联锁控制、紧急停车等，以确保在异常情况下能够及时响应并采取有效措施。

最后，应急管理是煤气化装置安全防控的重要环节。

应制定完善的应急预案，建立应急救援队伍，配备必要的应急救援设备和器材，并定期进行应急演练和培训。

通过加强应急管理，可以有效地降低煤气化装置事故的风险，保障人员和设备的安全。

总之，大型煤气化工艺装置安全防控关键技术及应用示范是一
个综合性的工程，需要从多个方面入手，建立全方位的安全防控体系。

通过不断的研究和实践，可以进一步提高煤气化装置的安全性能和稳定性，为我国的能源安全和经济发展做出更大的贡献。

煤气化技术及其工业应用摘要：我国是一个以煤炭为主要能源的国家，煤炭气化技术的发展对我国的经济建设和可持续发展都有具有重要意义。

本文介绍了我国的煤化工行业的发展现状以及煤气化技术的工业应用。

关键词:煤化工,煤气化技术,工业应用我国是一个以煤炭为主要能源的国家。

近几十年来，煤炭在我国的一次能源消费中始终占据主要地位，以煤为主的能源格局在相当长的时间内难以改变。

中国传统的煤炭燃烧技术存在综合利用效率低，能耗高、煤炭生产效率低、成本高、环境污染严重等问题，煤炭气化技术的发展对我国的经济建设和可持续发展都有具有重要意义。

以煤气化为基础的能源及化工系统，不仅能较好的提高煤转化效率和降低污染排放，而且能生产液体燃料和氢气等能源产品，有效缓解交通能源紧张。

煤气化技术正在成为世界范围内高效、清洁、经济地开发和利用煤炭的热点技术和重要发展方向。

煤炭的气化和液化技术、煤气化联合循环发电技术等都已得到工业应用。

煤气化技术包括:备煤技术、气化炉技术、气化后工艺技术三部分，其核心是气化炉。

按照煤在气化炉内的运动方式，气化方法可划分为三类，即固定床气化法、流化床气化法和气流床气化法，必须根据煤的性质和对气体产物的要求选用合适的煤气化方法。

1煤气化工艺概述煤炭气化是煤洁净利用的关键技术之一，它可以有效的提高碳转化率、冷煤气效率，降低气化过程的氧耗及煤耗。

煤气化工艺是以煤或煤焦为原料，氧气(空气、富氧、纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂(或称气化介质)，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为煤气的热化学加工过程。

目前世界正在应用和开发的煤气化技术有数十种之多，气化炉也是多种多样，最有发展前途的有10余种。

所有煤气化技术都有一个共同的特征，即气化炉内煤炭在高温下与气化剂反应，使固体煤炭转化为气体燃料，剩下的含灰残渣排出炉外。

气化剂为水蒸气、纯氧、空气、CO2和H2。

煤气化的全过程热平衡说明总的气化反应是吸热的，因此必须给气化炉供给足够的热量，才能保持煤气化过程的连续进行。

大型壳牌气化装置综合改造升级共性关键技术的研究与应用姚正强(河南能源化工集团鹤壁煤化工有限公司ꎬ河南鹤壁㊀４５８０００)㊀㊀摘㊀要:针对气化炉合成气冷却器(ＳＧＣ)十字架积灰和气化炉渣口堵渣造成气化炉负荷低㊁运行周期短等问题ꎬ通过气化炉流场改造㊁ＳＧＣ吹灰器改造㊁激冷气系统改造等ꎬ解决了困扰装置运行的问题ꎬ使装置负荷及运行周期得到大幅提升ꎮ㊀㊀关键词:壳牌炉ꎻ煤气化ꎻ流场ꎻ烧嘴ꎻ优化ꎻ改造㊀㊀中图分类号:ＴＱ５４５㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:２０９６￣３５４８(２０１９)０８￣０００１￣０２㊀㊀河南能源化工集团鹤壁煤化工有限公司６０万ｔ/ａ甲醇项目选用壳牌煤气化技术ꎬ气化炉日投煤量约为２８００ｔꎮ该装置自２０１３年投运后ꎬ相继出现了合成气冷却器(ＳＧＣ)入口积灰㊁堵渣等一系列问题ꎬ造成气化炉负荷低㊁装置运行周期短㊁停车检修频繁ꎬ从而能源消耗高㊁生产效率低ꎬ使产品成本居高不下ꎬ给企业正常经营造成严重影响ꎮ经过对困扰装置运行的严重问题进行研究ꎬ实施了气化炉流场改造㊁气化炉ＳＧＣ吹灰器改造㊁激冷气系统改造等一系列改造升级ꎬ彻底解决了影响装置长周期运行的问题ꎮ１㊀气化炉流场改造壳牌气化炉的煤烧嘴采用同水平面对置布置的形式ꎬ煤/氧混合物出口速度较大ꎬ并切于一个假想圆ꎬ在炉内旋转运动ꎮ煤/氧混合物喷入炉膛后由相邻喷嘴喷出的火焰点燃ꎬ有良好的着火条件ꎬ且炉膛火焰充满度良好ꎬ炉膛利用率高ꎮ壳牌气化炉煤烧嘴原设计均为４ʎ夹角ꎬ形成的旋转动力场可以满足直径１.１ｍ㊁投煤质量流量１１００ｔ/ｄ的小型炉需要ꎮ该气化炉直径１.９ｍ㊁投煤质量流量２８００ｔ/ｄꎬ煤烧嘴夹角已不能满足流场需要ꎬ造成炉膛中部温度不均匀㊁火焰充满度较差㊁水冷壁处温度较低㊁灰渣不能较好地黏结到水冷壁上ꎬ失去了气化炉设计时以渣抗渣保护水冷壁的效果ꎮ另外炉内扰动性差ꎬ造成炉底温度低ꎬ熔融灰渣因黏度增大堵塞渣口ꎮ而且炉内燃烧火焰中心上移ꎬ不能有效冷却ꎬ使ＳＧＣ入口温度偏高ꎬ十字架处积灰程度增加ꎮ经计算和反复论证ꎬ最终将煤烧嘴夹角由４ʎ改为６ʎꎬ通过放大煤烧嘴角度ꎬ进而改变气化炉内流场ꎬ从而解决气化炉堵渣及ＳＧＣ积灰的风险ꎮ改造实施后ꎬ气化炉实现ＣＯ２载气工况连续运行１１０ｄꎬ气化炉未发生过堵渣情况[１]ꎬＳＧＣ进口温度明显降低ꎬ改善了ＳＧＣ积灰的问题ꎬ同时在保证合成气冷却器不积灰的前提下为气化炉负荷提升创造了有利条件ꎮ２㊀ＳＧＣ吹灰器改造气化炉ＳＧＣ过热段积灰一直是困扰壳牌煤气化装置长周期运行的一个关键问题ꎮ该装置运行期间ꎬＳＧＣ过热段发生多次严重积灰ꎬ导致过热段的进口通道堵塞使流通面积变小ꎬ致使通过的气体流速增加ꎬ合成气夹带着大量的飞灰对膜式水冷壁冲刷加剧ꎬ最终导致水冷壁减薄磨穿ꎮ而且过热段积灰使换热效果变差ꎬ过热蒸汽的品质降低ꎬ无法满足后系统要求ꎮ造成了装置生产周期短㊁运行成本高ꎮ经与壳牌公司讨论并参考其他装置改造情况ꎬ对ＳＧＣ吹灰器进行改造: (１)吹灰孔方向由垂直方向改为水平方向ꎬ增加有效吹扫面积从而避免吹灰孔堵塞ꎬ延缓积灰时间ꎮ(２)增加１路吹灰管线去正下方盖板ꎬ用于吹扫盖板及周围ꎬ避免盖板率先积灰造成积灰速作者简介:姚正强(１９７６ )ꎬ男ꎬ工程师ꎬ主要从事化工设备和工程技术管理工作ꎻｙａｏｚｈｑ１９７６＠１６３.ｃｏｍ度快速增加ꎮ(３)吹灰器冷却水系统由原来的４组冷却水管线减少为１组ꎬ并增加限流孔板控制冷却水流量ꎬ减少由于冷却水管线泄漏造成积灰严重的概率ꎮ(４)通过更换大孔径的限流孔板增加反吹气流量ꎬ使反吹气流速得以提高ꎬ加强了吹灰效果ꎮ改造实施后ꎬ气化炉ＳＧＣ的积灰情况得到了明显的改善ꎬ生产周期有了明显提高ꎬ没有单纯出现气化炉因十字架积灰问题而停车的现象ꎮ３㊀激冷气系统改造壳牌煤气化技术采用激冷气激冷合成气ꎬ使合成气中熔融态的飞灰降温固化ꎮ正常激冷后的合成气温度为灰熔点温度的２/３ꎬ当激冷气温度过高或激冷量不足时ꎬ会使飞灰温降不足而具有黏性ꎬ到达合成气返回室转向时就会黏附在中压过热器十字架或管壁上ꎬ形成结垢ꎮ长时间运行会造成结垢逐渐增厚以致水冷管间隙堵塞ꎬ使合成气流通面积变小ꎬ造成十字架积灰严重ꎮ气化装置原激冷气压缩机采用德国ＦＩＭＡ公司生产的压缩机ꎬ最大压缩气质量流量为７８ｋｇ/ｓꎬ为设计正常气量的１３９％ꎬ激冷后的合成气温度为７００ħꎮ实际运行中发现合成气压缩机压缩气量不足ꎬ仅能满足８０％左右气化负荷运行需要ꎮ在８０％以上负荷时ꎬ激冷后的合成气温度不能使飞灰充分冷却固化ꎬ造成ＳＧＣ十字架积灰停车处理ꎬ严重影响了装置的高负荷㊁长周期运行ꎮ在对原压缩机一系列改造而效果均不理想的情况下新增了１台激冷气压缩机ꎬ正常生产时采用新压缩机ꎮ新增压缩机激冷气质量流量正常为１００ｋｇ/ｓꎬ为工艺原始设计的１７８％ꎬ最大质量流量为１１２ｋｇ/ｓꎬ采用变频调速ꎮ新压缩机投入使用后ꎬ气化炉负荷在１００％运行ꎬ激冷合成气质量流量只需维持在９５ｋｇ/ｓ就可以使激冷后温度控制在６５０ħ左右ꎬ有利保证了气化炉合成气飞灰由液态冷却成固态[２]ꎬ气化炉ＳＧＣ压差平稳ꎮ４㊀气化炉开车系统改造壳牌气化工艺原设计气化装置开车顺序为:㊀㊀点火程序先点燃点火烧嘴ꎬ由点火烧嘴点燃开工烧嘴ꎬ再由开工烧嘴点燃煤烧嘴ꎮ点火烧嘴燃烧使用的是液化气和仪表空气ꎬ实际使用时易出现因环境温度低或管线保温效果不好造成液化气气化效果差ꎬ出现流量压力不稳定从而点火困难ꎬ另外易被开工烧嘴吹扫气吹灭造成点火失败ꎻ开工烧嘴点火使用的是纯氧和柴油ꎬ氧油比控制不当极易烧毁冷却水夹套和烧嘴头ꎬ需要更换后重新开始点火流程[３￣４]ꎮ原气化装置从试车开始平均开车时间为９.５ｈꎬ最长３ｄꎬ严重影响了进度ꎮ２０１５年决定采用一体化开工烧嘴取代原有的点火烧嘴及开工烧嘴ꎮ一体化开工烧嘴与原开工烧嘴尺寸及安装方式一致ꎬ无需对装置进行改造即可直接安装ꎮ安装后根据现场试验对相关参数进行了修订ꎮ一体化开工烧嘴改造完成至今已成功点火２０多次ꎬ均为一次性点火成功ꎮ改造后点火时间由原来的９.５ｈ缩短至目前的０.５ｈꎬ节约了开车时间ꎬ保证了开车进度ꎮ同时ꎬ随着点火烧嘴的取消避免了使用液化气存在的安全隐患ꎮ５㊀结语通过对气化炉流场改造㊁ＳＧＣ吹灰器改造㊁激冷气系统改造和气化炉开车系统改造等调整ꎬ解决了一系列具有共性和关键性的技术难题ꎬ实现了装置的安全㊁稳定㊁长周期运行ꎬ达到了预期目的ꎮ参考文献[１]㊀张水合.大投煤量壳牌气化炉流场优化改造[Ｊ].化肥设计ꎬ２０１７ꎬ５５(１):５２￣５５.[２]㊀张水合.干粉煤气化激冷气系统试验及优化改造[Ｊ].化肥设计ꎬ２０１７ꎬ５５(３):４８￣５１.[３]㊀王文富ꎬ程更新.壳牌炉气化工艺技术的应用情况[Ｊ].氮肥技术ꎬ２０１０ꎬ３１(５):３２￣３７.[４]㊀宋洪澎ꎬ李云峰.水煤浆气化装置长周期运行影响因素探讨[Ｊ].大氮肥ꎬ２０１１ꎬ３４(６):３９６￣３９８.(收稿日期㊀２０１９￣０６￣２４)。

煤气化装置中粗合成气组分分析方法的改进在煤气化装置的粗合成气组分分析中，利用碳分子筛性能稳定、耐高温、柱效高等优点，通过气路改造，由碳分子筛替代13X分子筛，解决13X分子筛容易失效问题，实现一台色谱仪上一次进样完成样品全组分的分析，并提出采用多阶升温缩小分析时间的方法。

标签：煤气化;粗合成气;碳分子筛;13X分子筛;多阶升温1 前言中天合创能源有限责任公司化工分公司共有十四套水煤浆气化装置和四个系列变换净化装置。

煤气化装置中粗合成气主要组成是：H2、O2、Ar、N2、CO、CH4、CO2、H2S、COS等，此外，由于变换气和净化气组成与粗合成气组成相似，常量组分采用同样的仪器和分析方法，目前配备有五臺岛津气相色谱仪用于以上装置的分析，该分析方法类似于炼厂气组成“四阀五柱”的分析方法，在实际样品分析过程中，存在以下问题：①方法中可以分析出H2、O2、Ar、N2、CO、CH4、CO2、H2S的含量，而不能分析COS含量，只能借助于其他仪器进行检测;②仪器使用一段时间后CO/CH4分离效果差影响定量结果准确性，甚至变成一个混合峰而无法定量。

色谱柱经活化处理后有所改善，但分离度越来越差，随着活化次数的增多，分离度再也无法改善，同时O2+Ar/N2分离效果也变差。

2 问题产生原因及对策探讨2.1 仪器结构组成及分析过程气路改造前色谱仪具体结构组成是：两个十通阀，一个六通阀，五根色谱分析柱，两个热导检测器（TCD1和TCD2）。

分析过程：V1起始处于单线状态，V1切换到双线状态，定量环中的气体样品进入分析系统。

样品进入PC-1预分离后进入MC-1，H2S进入MC-1后，利用V1切换到单线状态反吹H2S以后的组分;V2起始处于单线状态，当CH4流入MC-2而CO2尚未流入时，切换V2至双线状态，CO2、H2S经过MC-2后被TCD1检测。

当H2S被检测出来以后，切换V2至单线状态，封闭的O2/N2/CH4/CO 被MC-2分离后，被TCD1检测;十通阀V3起始处于单线状态，V3切换到双线状态，使定量环中的气体样品进入分析系统。