德士古煤气化工艺技术 自1 9 9 3年在国内实现工业化以来,先后有 3套装置相继投入工业化运行,产品涉及合成氨与甲醇、C O原料气等,为该技术在国内积累了大量的工程经验和操作经验。
德士古煤气化工艺与传统的煤气化工艺相比,具有环境污染小、自动化程度高等优点。但经国内几套装置近几年来运行的情况看,该工艺技术也暴露出了一些问题, 有些是该工艺技术尚待深入和完善的问题, 一些则是设计上的问题。 本文就装置中存在的几个设计问题进行了探讨,对今后新上装置将起到一定的借鉴作用。
1 激冷室结构与工艺水平衡问题
1 . 1 激冷室结构设计问题
目前国内已投入运行的3套装置均属激冷流程, 该流程的特点是出气化炉的高温煤气在气化炉下部的激冷室内与水直接接触激冷,同时产生大量的饱和水蒸气 ( 上焦装置的合成气中约 6 0 %为水蒸气) ,从而为后系统的C O变换工序提供了充足的水蒸气来源,因而该激冷流程较适合合成氨工艺。
激冷室为高温煤气与水的传热提供了空间,其传热性能的好坏将直接影响全系统的稳定。从国内几套装置的运行情况看,出现了随着压力、负荷的增加而发生激冷室 “ 带水”的现象,即将激冷室内的水大量带到后序的洗涤塔,严重影响系统的长周期稳定运行.针对这一现象,笔者在日本宇部 ( Ub e )氨厂的经验启发下,从设计上及操作上等不同角度进行了探讨。
事实上, 激冷室内的气液传热过程属于二相流的沸腾传热过程。 根据流体沸腾传热理论, 其过程将随着热流强度的增加而发生传热机理的转变,即当热流强度增加到某一值时 ( 称为临界值) ,传热过程将由高效的泡核沸腾转变为低效的膜状沸腾,此时气相中夹带大量的水膜,随即激冷室出现带水现象.
笔者对鲁南化肥厂、 上海焦化有限公司及渭河化肥厂的3套装置激冷室的工艺参数及结构尺寸进行了对比,发现虽然各装置压....