浙江石化氣化裝置運(yùn)行總結(jié)

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(簡(jiǎn)稱浙江石化)4 000萬(wàn)t/a煉化一體化項(xiàng)目分2期建成，充分發(fā)揮煉化一體化、規(guī)?；?、集約化的建設(shè)原則，實(shí)現(xiàn)資源配置一體化、煉油-芳烴-乙烯建設(shè)一體化、配套設(shè)施建設(shè)一體化、物流傳輸一體化和環(huán)境保護(hù)一體化。

1 氣化裝置概況

煤焦制氣項(xiàng)目氣化裝置采用由華東理工大學(xué)和兗礦國(guó)拓科技有限公司共同研發(fā)的多噴嘴對(duì)置式水煤漿加壓氣化裝置，核心裝置為四噴嘴氣化爐，4個(gè)工藝燒嘴在同一水平面上均勻布置，采用撞擊流股，強(qiáng)化了霧化效果，提高了氣化效率。氣化爐設(shè)計(jì)運(yùn)行壓力為6.5 MPa，單爐氣化規(guī)模為2 500 t/d，采用4開2備的運(yùn)行模式，可生產(chǎn)68萬(wàn)m3/h有效氣(CO+H2)。

氣化裝置由制漿單元、氣化單元和渣水單元組成，裝置外同時(shí)配套建設(shè)閉式循環(huán)水場(chǎng)、變電所、機(jī)柜間及系統(tǒng)性工程等。

2 氣化裝置運(yùn)行情況

2019年11月14日氣化爐投料開車，氣化爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行周期均在90 d上，其中3#氣化爐首次投料后連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行128 d，運(yùn)行各項(xiàng)工藝指標(biāo)均良好。自試生產(chǎn)以來(lái)，煤焦制氣一期項(xiàng)目已連續(xù)供氫及燃料氣382 d。

原料煤采用“神U2”優(yōu)質(zhì)煤，煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。由表1可以看出，該原料煤揮發(fā)分含量和低位發(fā)熱量均低于設(shè)計(jì)要求。

表1 原煤煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)

氣化爐運(yùn)行周期統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。由表2可以看出：氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行周期長(zhǎng)，平均運(yùn)行周期在90 d左右，最長(zhǎng)運(yùn)行128 d。運(yùn)行128 d燒嘴圖見(jiàn)圖1。從圖1可以看出：使用128 d的燒嘴外環(huán)氧端面出現(xiàn)龜裂，煤漿噴頭磨損較嚴(yán)重，冷卻水盤管氧化。

(a)燒嘴端面

表2 氣化爐運(yùn)行周期統(tǒng)計(jì)

產(chǎn)品(中間產(chǎn)品)質(zhì)量分析見(jiàn)表3。

表3 產(chǎn)品質(zhì)量分析表

從表3可看出：氣化爐在滿負(fù)荷運(yùn)行期間煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于60%,有效氣體積分?jǐn)?shù)低于81%，同時(shí)甲烷含量相差較大，爐溫控制上存在較大差異，需進(jìn)一步對(duì)標(biāo)學(xué)習(xí)。通過(guò)適當(dāng)增加水煤漿添加劑用量(目前添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%)、尋求合理的鋼棒配比等手段進(jìn)行煤漿提濃，同時(shí)控制爐溫，使?fàn)t溫、有效氣含量和渣口壓差達(dá)到最優(yōu)平衡點(diǎn)，以提高氣化爐的有效產(chǎn)能。

為無(wú)害化處理延遲焦化產(chǎn)生的石油焦，將石油焦與原料煤混合制漿，然后進(jìn)行氣化處理。最終摻燒石油焦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26%。表4為摻燒石油焦前后的工藝指標(biāo)對(duì)比。由表4可以看出：摻燒石油焦后工況基本不變，有效氣含量和比氧耗微增。

表4 摻燒石油焦前后的工藝指標(biāo)對(duì)比

系統(tǒng)運(yùn)行1 a后，其灰水水質(zhì)分析見(jiàn)表5。由表5可以看出：氨氮質(zhì)量濃度上升至500 mg/L，尤其是在進(jìn)行了混醇及其他廢水的摻燒[1-3]后更加明顯。為保證系統(tǒng)水質(zhì)及防止對(duì)設(shè)備造成腐蝕破壞[4-5]，增加了系統(tǒng)補(bǔ)水及外排水量。目前,每臺(tái)氣化爐外排水體積流量控制在100 m3/h，并定期進(jìn)行水質(zhì)分析和跟蹤。

表5 灰水水質(zhì)分析

3 結(jié)語(yǔ)

浙江石化一期煤焦制氣項(xiàng)目已運(yùn)行超過(guò)1 a，總體上運(yùn)行可靠、平穩(wěn)，并在長(zhǎng)周期運(yùn)行方面較為突出，在水煤漿濃度、粗煤氣中有效氣含量及水質(zhì)提升方面，還有提高的余地，相信通過(guò)后期的經(jīng)驗(yàn)摸索和技術(shù)改進(jìn)，氣化裝置的運(yùn)行會(huì)更加優(yōu)異，氣化爐的潛能也將被充分釋放。