摘要:分析粉煤气化加压和输送用气压力、缓冲罐体积的确定原则,提出优化的输送气来源压力和输送气优化措施,为粉煤加压气化节能降耗和 SE 粉煤气化粉煤输送单元的工艺流程优化提供参考。
关键词:粉煤气化 锁斗 输送气 二氧化碳 压力 成本
1 概述
气流床煤气化技术是现今国际上主要应用的煤气化技术, 以进料形态分为干煤粉气化和水煤浆气化。干煤粉气化以煤种适应范围广、碳转化率高、有效气产率高和比煤耗低等优点,在国内煤化工领域应用较广[1-2],而以粉煤锁斗下料为核心的粉煤加压和密相输送技术是干煤粉气化技术的核心技术之一[3-5]。
粉煤加压和输送用气主要用于粉煤锁斗加压和粉煤输送, 这对输送气的压力和缓冲供应能力都提出了要求。根据气化下游不同产品的需求,粉煤加压和输送气主要采用氮气或者二氧化碳,下游产品为氨等含氮产品时采用氮气输送, 除此以外,通常采用二氧化碳气体输送,以提高合成气品质和有效气含量。氮气来自空分单元,二氧化碳来自下游低温甲醇洗的副产品二氧化碳, 这两种来源的输送气均需要压缩机加压才能满足粉煤输送单元的需要。 输送气压力高会导致输送气压缩单元投资及运行成本的增加, 但输送气缓冲系统的投资则会有所降低;反之亦然。通过对输送气压力的研究, 分析输送气系统的投资成本和运行成本关系,寻找投资和运行成本的最佳匹配点,合理设置输送气的压力,同时研究减少输送气的用量,对于粉煤气化节能降耗有重要意义。
本文借助 PRO / Ⅱ软件进行分析,以二氧化碳气体作为粉煤输送用气, 探讨不同输送气压力的投资成本和经济成本,并提出优化措施,为不同规模煤气化装置输送气压力的确定提供参考, 并为SE 粉煤气化的优化提供参考和借鉴。
2 输送气流程和用量分析
粉煤气化装置中,输送气主要用于 3 个方面:①对粉煤输送中的煤锁斗进行充压, 将粉煤锁斗由常压加压至与粉煤给料罐平衡的压力后将粉煤送入粉煤给料罐。 粉煤从低压系统向高压系统的输送,是通过锁斗的“充压—泄压—充压”过程实现的。此气量是间歇用量,而且锁斗充压过程中会产生较大的瞬时气量, 对于日投煤 1....