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      造氣入爐蒸汽量自調(diào)技術的應用

      2013-09-27 06:13:58陶建成謝小火
      河南化工 2013年13期
      關鍵詞:造氣氣爐水煤氣

      陶建成,謝小火

      (河南晉開集團武陟綠宇化工有限公司,河南武陟 454950)

      河南晉開集團武陟綠宇化工有限公司目前總氨能力有23萬t/a,共17臺間歇式固定床造氣爐。造氣生產(chǎn)的好壞,直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟效益,如何進一步優(yōu)化造氣生產(chǎn),降低消耗,增進效益至關重要。經(jīng)過認真的考慮,決定用“造氣入爐蒸汽量自調(diào)技術”對現(xiàn)有的造氣裝置進行改造,達到節(jié)能減排的目的。

      1 入爐蒸汽量自調(diào)系統(tǒng)原理

      間歇式固定床造氣爐入爐蒸汽用量隨著造氣爐內(nèi)氣化層溫度的變化而變化,爐內(nèi)的氣化層溫度高,反應的速率高,蒸汽用量大;造氣爐的反應是吸熱反應,反應層的溫度隨著氣化反應的進行而下降,反應速率、造氣用量也相繼隨之降低。因此,在制氣初期階段需要大量蒸汽,隨后根據(jù)溫度的變化,逐步遞減蒸汽用量,既可節(jié)省蒸汽用量,也可縮小氣化層溫度的波動范圍,也提高了蒸汽分解率和水煤氣中的有效氣體成分。蒸汽量自調(diào)系統(tǒng)由油壓調(diào)節(jié)閥、控制站和操作站組成。

      2 入爐蒸汽量調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行效果

      首先,我們公司先定購四臺自調(diào)裝置對醇聯(lián)氨系統(tǒng)四臺造氣爐進行改造,9月8日安裝,9月15日全部安裝結(jié)束。9月19日投運并調(diào)試,9月25日即達到理想狀態(tài)。通過幾個月的使用,取得了明顯效果:①爐況穩(wěn)定,溫度波動幅度減小,且根據(jù)爐溫記錄對比,平均爐溫上漲15℃,有效地提高了單爐產(chǎn)氣量。②水煤氣有效成分變化明顯(特指全燒煤棒),見表1。③在同等供氣的條件下,單耗明顯下降,9月19日投運蒸汽自調(diào),10月份全月使用蒸汽自調(diào),10月份比9月份噸醇耗煤棒降低了43 kg。④四臺使用蒸汽自調(diào)的爐,較未使用蒸汽自調(diào)的爐排出的渣,殘棒少且渣型均勻,成型狀態(tài)好。⑤在同等環(huán)境溫度下,氣柜入口煤氣溫度降低了3℃。⑥通過測試造氣蒸汽分解率,使用蒸汽自調(diào)的爐平均蒸汽分解率為44.85%,未使用的蒸氣自調(diào)的爐平均蒸汽分解率為41.99%。

      表1 水煤氣成分變化 %

      通過造氣蒸汽用量公式計算:

      式中:Q1:制氣時蒸汽用量,kg/t醇;V:水煤氣消耗定額,NM3/t醇;φ(H2):水煤氣中H2含量,%;Q:制氣過程平均蒸汽分解率,%。

      由上式可知,造氣工段的蒸汽用量與半水煤氣消耗成正比,與蒸汽分解率成反比。假如水煤氣消耗定額2 800 Nm3/t醇,水煤氣中H2為57.5%時,蒸汽分解率為44.85%時;

      蒸汽分解率為41.9%時:

      也就是說每生產(chǎn)1 t醇,蒸汽分解率高時,就少耗203.09 kg蒸汽?,F(xiàn)在平均每天按270 t產(chǎn)量計算,七臺爐運行,其中的四臺爐日產(chǎn)醇154.29 t,節(jié)約蒸汽31 t,如一年生產(chǎn)按330天計算,則四臺爐年可節(jié)約蒸汽:10 335.88 t。如每噸蒸汽按130元計算,一年就可節(jié)約資金134.4萬元。

      同時提高蒸汽分解率,相應降低了水煤氣中的水蒸汽含量,也減輕了洗氣塔的負荷,并降低了造氣污水的生成量,更減輕了污水處理的負荷。

      3 推廣應用

      基于以上四臺造氣爐的使用情況,我們又訂購了5臺自調(diào)裝置,對醇聯(lián)氨系統(tǒng)的9臺造氣爐全部進行改造。同時計劃對合成氨系統(tǒng)的7臺造氣爐也進行改造。

      4 小結(jié)

      造氣入爐蒸汽量自調(diào)技術的應用,彌補了多年來固定床層造氣爐上、下吹入爐蒸汽量用蒸汽手輪控制的弊端,使上吹或下吹,入爐蒸汽流量大小隨著造氣爐內(nèi)溫度由高到低逐漸變化,爐溫高時,蒸汽流量先大后小,既保證了有效的氣化反應效率,節(jié)約蒸汽,同時也降低了熱量損失,防止了氣化層溫度的大幅波動,也提高了蒸汽分解率,為企業(yè)節(jié)能降耗,發(fā)揮了重要作用。

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