摘 要:简述了壳牌煤气化工艺技术及其在国内的应用情况;分析了壳牌煤气化装置常见的腐蚀现象及其原因;总结了控制腐蚀的对策和效果。
关键词:壳牌煤气化装置;腐蚀;控制;措施
中图分类号:TQ545 文献标识码:B 文章编号:1004—8901(2012)01—0032—05
作为对煤种适应性广、气化效率高、污染少的第2代煤气化工艺代表的壳牌粉煤加压气化技术——Shell Coal Gasfication Process (SCGP)工艺,是当今世界上最洁净利用煤炭资源的先进技术之一,已被广泛应用于国内生产合成氨和甲醇,并用于国内首套煤制油项目的制氢装置[1,2]。经原国家经贸委批准立项,2001年湖北双环公司在国内首次与壳牌公司签订SCGP技术许可合同,壳牌公司提供基础设计包,中国五环工程有限公司进行详细工程设计,并于2006年实现首套SCGP煤气化装置的成功开车。2001年至今,国内先后与壳牌公司签订了19个合同,共引进23套SCGP气化工艺装置。截至目前,国内已有15家企业共19套煤气化装置建成试车或开车运行,但就目前壳牌煤气化装置运行情况看,气化装置在长期的运行过程中暴露出了一些问题,如气化炉堵渣、螺旋给料机故障、激冷循环气系统故障、激冷气管线腐蚀等[2,3]。本文就近几年来国内壳牌煤气化装置运行过程中因腐蚀原因而导致的设备故障或失效问题进行综合分析,并结合相关文献和技术资料,给出应对腐蚀的一些相关措施,以期为相关的研究工作提供参考。
1 壳牌煤气化工艺及其应用情况
1.1 工艺流程
壳牌煤气化技术包含气化主装置7个单元和公用工程7个单元,其中主装置7个单元分别为:1100单元为磨煤及干燥系统;1200单元为煤粉加压及输送系统;1300单元为气化、激冷及合成气冷却系统(气化);1400单元为渣脱除系统(除渣);1500单元为干灰脱除系统(干洗);1600单元为湿灰脱除系统(湿洗);1700单元为初步水处理系统。壳牌煤气化工艺流程见图1。
如图1所示,经磨碎、干燥和加压后的干煤粉经工艺烧嘴喷入气化炉内,在炉内与被水蒸气稀释的气汽混合物迅速发生部分氧化反应,气化压力3.0~4.1 MPa,气化温度1400~1600℃。反应后的高温合成气在气化炉出口被来自激冷气压缩机的激冷循环气激冷至900℃左右,冉经输气管进入合成气冷却器(内含废热锅炉)。经废热锅炉回收热量后,粗合成气温度降至340℃左右,进入除灰工序进行干法除尘,再经湿法洗涤后送到后续工序进一步净化处理,用以生产合成氨、甲醇等产品。
气化过程中,大部分渣以熔渣形式排入气化炉底部充满水的渣池中并淬冷分散成小的玻璃颗粒(平均约1 mm),经除渣系统送出。从除渣系统来的渣浆....