Texaco煤气化工艺技术指标与经济效益评价系统的设计.doc

Texaco煤气化工艺技术指标与经济效益评价系统的设计国蓉1程光旭1郑宝祥2王毅1赵勇平2()()2003-08-16   Texaco煤气化技术是由美国Texaco公司在重油气化的基础上开发成功的第二代煤气化技术,属于加压气流床气化工艺。与其它气化工艺相比,Texaco水煤浆气化工艺以水煤浆形式加料,简化了干粉煤给料及加压煤仓加料的问题,取消了气化前的干燥,节约能量。同时,气化采用1300~1500℃的高温,,气化效率高,煤转化效率高(达98%以上),无焦油等污染物,是一种工艺先进、可靠的气化工艺。国内目前运行中的Texaco气化装置有山东鲁南化肥厂、上海焦化厂、淮南化工集团以及陕西渭河化肥厂4套装置,这项新技术的应用与投产运行,使我国煤气化技术的应用又获得了进一步的发展。   目前各厂对这一新技术的技术指标、经济效益评价基本上都采用手工作业的方式,手工输入数据,用Excel等应用软件处理数据、输出报表,缓慢而且繁琐,工作量大,周期也比较长,无法及时、准确地评价工艺流程的运行状况。   国外一些公司虽然推出了计算、统计软件,但由于在设计时更多考虑广泛适用性,因此对于个别厂家来说,并不是很适合。笔者针对陕西渭河化肥厂的具体生产情况,,并成功地应用于工厂的技术经济分析中。1  Texaco煤气化工艺流程   Texaco煤气化技术属于加压气流床并流气化工艺,气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理和CO变换等工序。   煤、石灰石(助熔剂)、添加剂和NaOH经称量后加入磨煤机中,与一定量的水相混合,磨成一定粒度分布、浓度为65%~70%的水煤浆,通过滚筒筛滤去较大颗粒后进入磨机出口槽,最后经磨机出口槽泵和振动筛送至煤浆槽中。煤浆槽中煤浆由高压煤浆给料泵送气化炉工艺喷嘴,与空分装置来的氧气一起进入气化炉,在l300~1400℃温度下进行部分氧化生成粗煤气,经气化炉底部的激冷室激冷后,气体和固渣分离。粗煤气经喷嘴洗涤器进入碳洗塔,冷却除尘后进入CO变换工序。气化炉出口灰水经灰水处理工段4级闪蒸处理后,部分灰水返回碳洗塔作洗涤水,经泵进入气化炉,其余送废水处理。熔渣被激冷固化后进入破渣机,特大块渣经破碎进入锁斗,定期排入渣池,由捞渣机捞出定期外运。  气化炉   气化炉是圆柱形加压容器,内衬耐火材料,由上部燃烧室和下部激冷室组成,中间有激冷环,着下降管,具体结构见图1。   上部的燃烧室内衬4层耐火材料:第一层为高温层(向火面),主要成份为Cr2O3,主要是抗煤融渣的侵蚀,其次是抗高温、高压气流和气流夹带的未氧化的煤粒及煤融渣的冲刷;第二层为保护层,主要材料是Al2O3,有部分Cr2O3,主要作用是为绝热创造条件,同时也充当安全衬里的作用,即在高温层整体厚度减薄时,确保装置在短期内继续运行;第三层亦为保护层,Al2O3含量很高,主要作用是提供绝热,以保证壳体温度在设计范围内;第四层为可压缩层,采用陶瓷毡,当产生热膨胀时,防止因壳体不均匀而使得保温层与壳体之间产生的压力不均匀。      气化炉激冷室主要由激冷环