摘 要:根据煤焦制氢装置运行的特点,针对运行中可能存在的问题,从预热水泵、黑水管线、磨煤水管线、气化装置加药系统以及净化装置退甲醇等方面进行分析,并在工程设计阶段进行相关的设计优化,为装置的平稳运行提供一定的保障。
关键词:煤焦制氢 气化装置 净化装置
中国石化镇海炼化分公司(简称镇海炼化)为炼油老区结构调整提质升级项目配套建设一套煤焦制氢装置,该装置产氢规模为 10×105m3/ h,压力等级为 6.5 MPa。 煤焦制氢装置的气化装置选用SE-东方炉水煤浆气化技术,合成气净化装置的变换单元选用中国石化集团自有耐硫变换工艺技术及凝液汽提技术, 酸性气脱除单元采用中国石化集团自主知识产权的甲醇洗气体净化技术, 制冷单元采用丙烯压缩制冷技术。 该装置自 2016 年 4月底开始进行详细设计,并于 2018 年 12 月 28 日中交,2019 年 1 月 31 日全流程打通产出合格产品氢气。投产至今,装置运行稳定。
1 工艺特点
本装置采用四通道烧嘴,四股物流射出烧嘴,煤浆流股的内外侧为高速流动的氧流股, 且与煤浆呈一定交汇角;氧流股通过撞击、振动等方式使煤浆雾化,提高了水煤浆的雾化效果。内外侧煤浆通道的分配通过管道自分配来实现, 且通过喷嘴流道优化和匹配,大幅延长喷嘴寿命。喷嘴结构简单、理念先进、设计合理。
顶置单喷嘴气流床气化炉内的流场是一种受限射流流场, 通过对德士古气化炉流场的研究发现,水煤浆气化过程可分为三区模型,即射流区、回流区、管流区[1]。采用数值模拟方法,对单喷嘴水煤浆气化炉内多相反应流动过程进行模拟, 发现气化炉高径比较短,炉内存在射流区和回流区,回流区一直延伸到气化炉底部; 当气化炉直段高径比大于 2.3 时,出现平推流区;随着气化炉直段高径比增大,平推流区体积分率增大,出气化炉有效气含量、碳转化率和有效气....