浙江石化气化装置运行总结

2021-12-04侯茂林王志敏

氮肥与合成气 2021年12期

侯茂林，王志敏

(浙江石油化工有限公司，浙江舟山 316000)

浙江石油化工有限公司(简称浙江石化)4 000万t/a炼化一体化项目分2期建成，充分发挥炼化一体化、规模化、集约化的建设原则，实现资源配置一体化、炼油-芳烃-乙烯建设一体化、配套设施建设一体化、物流传输一体化和环境保护一体化。

1 气化装置概况

煤焦制气项目气化装置采用由华东理工大学和兖矿国拓科技有限公司共同研发的多喷嘴对置式水煤浆加压气化装置，核心装置为四喷嘴气化炉，4个工艺烧嘴在同一水平面上均匀布置，采用撞击流股，强化了雾化效果，提高了气化效率。气化炉设计运行压力为6.5 MPa，单炉气化规模为2 500 t/d，采用4开2备的运行模式，可生产68万m3/h有效气(CO+H2)。

气化装置由制浆单元、气化单元和渣水单元组成，装置外同时配套建设闭式循环水场、变电所、机柜间及系统性工程等。

2 气化装置运行情况

2019年11月14日气化炉投料开车，气化炉连续稳定运行周期均在90 d上，其中3#气化炉首次投料后连续稳定运行128 d，运行各项工艺指标均良好。自试生产以来，煤焦制气一期项目已连续供氢及燃料气382 d。

原料煤采用“神U2”优质煤，煤质分析数据见表1。由表1可以看出，该原料煤挥发分含量和低位发热量均低于设计要求。

表1 原煤煤质分析数据

气化炉运行周期统计见表2。由表2可以看出：气化炉稳定运行周期长，平均运行周期在90 d左右，最长运行128 d。运行128 d烧嘴图见图1。从图1可以看出：使用128 d的烧嘴外环氧端面出现龟裂，煤浆喷头磨损较严重，冷却水盘管氧化。

(a)烧嘴端面

表2 气化炉运行周期统计

产品(中间产品)质量分析见表3。

表3 产品质量分析表

从表3可看出：气化炉在满负荷运行期间煤浆质量分数低于60%,有效气体积分数低于81%，同时甲烷含量相差较大，炉温控制上存在较大差异，需进一步对标学习。通过适当增加水煤浆添加剂用量(目前添加质量分数为0.1%)、寻求合理的钢棒配比等手段进行煤浆提浓，同时控制炉温，使炉温、有效气含量和渣口压差达到最优平衡点，以提高气化炉的有效产能。

为无害化处理延迟焦化产生的石油焦，将石油焦与原料煤混合制浆，然后进行气化处理。最终掺烧石油焦质量分数为26%。表4为掺烧石油焦前后的工艺指标对比。由表4可以看出：掺烧石油焦后工况基本不变，有效气含量和比氧耗微增。

表4 掺烧石油焦前后的工艺指标对比

系统运行1 a后，其灰水水质分析见表5。由表5可以看出：氨氮质量浓度上升至500 mg/L，尤其是在进行了混醇及其他废水的掺烧[1-3]后更加明显。为保证系统水质及防止对设备造成腐蚀破坏[4-5]，增加了系统补水及外排水量。目前,每台气化炉外排水体积流量控制在100 m3/h，并定期进行水质分析和跟踪。