公司對國內(nèi)多個煤化工項目水煤漿加壓氣化爐進行擴能改造
并實現(xiàn)高效、長周期、穩(wěn)定運行

1、水煤漿加壓氣化爐擴能改造技術(shù)簡介

水煤漿加壓氣化爐擴能改造技術(shù)是在氣化裝置現(xiàn)有操作煤種基礎(chǔ)上，以空分裝置最大產(chǎn)氧能力為前提，最大限度提高氣化裝置（單元）生產(chǎn)負(fù)荷，綜合平衡后續(xù)各裝置（單元）的能力，消除生產(chǎn)瓶頸，提高裝置產(chǎn)能的技術(shù)。其特點是不改變原有生產(chǎn)工藝流程，在現(xiàn)有裝置基礎(chǔ)上對關(guān)鍵設(shè)備及工藝管道等進行優(yōu)化改造，消除生產(chǎn)瓶頸，提高裝置產(chǎn)能，從而增加經(jīng)濟效益。

2、擴能改造的可行性分析

水煤漿加壓氣化爐擴能改造是一個系統(tǒng)工程，涉及空分、制漿、氣化、灰水處理等工段，需一一進行詳細(xì)計算論證。其中關(guān)鍵的設(shè)計論證點如圖1所示：

圖1  水煤漿加壓氣化爐擴能改造可行性分析關(guān)鍵論證點

3、擴能改造的原則

滿足擴能需要的同時最大限度降低改造成本，節(jié)約投資。

4、擴能改造的范圍

根據(jù)我公司對4家煤化工企業(yè)氣化爐擴能改造的工程經(jīng)驗，改造范圍一般包括以下幾項，具體需根據(jù)不同項目的實際情況進行核算后確定。

①工藝噴嘴  ②渣口  ③托磚板保護環(huán)  ④ 激冷環(huán)  ⑤下降管  ⑥上升管  ⑦工藝參數(shù)及連鎖控制變更

5、擴能改造應(yīng)用業(yè)績

項目一：某60萬噸/年煤制烯烴項目

氣化裝置采用GE水煤漿加壓氣化技術(shù)，配置日投煤量1500噸級氣化爐7臺（5開2備），單臺氣化爐設(shè)計煤漿負(fù)荷85 m3/h，操作壓力6.5MPa。

從目前運行狀況來看，裝置總體運行穩(wěn)定。但由于該項目氣化裝置關(guān)鍵部件配置及煤質(zhì)等變化，使得裝置不能在較高負(fù)荷下長周期穩(wěn)定水平，在一定程度上降低了年產(chǎn)能。為了提高該裝置的產(chǎn)能，使裝置能夠達(dá)到一個比較高的運行水平，該公司同我公司進行了多次技術(shù)交流，根據(jù)裝置運行及配置現(xiàn)狀，本著在原設(shè)計工況下高負(fù)荷穩(wěn)定運行、最大限度降低改造成本、節(jié)約投資的改造原則，對該項目氣化爐系統(tǒng)進行創(chuàng)新優(yōu)化技術(shù)改造。通過對氣化爐工藝噴嘴、爐磚、激冷環(huán)、上升管、下降管等進行系統(tǒng)性改造，使氣化爐在93.5m³/h煤漿負(fù)荷下穩(wěn)定運行，并且解決了一直以來困擾該企業(yè)的氣化爐激冷室液位波動問題，延長了工藝噴嘴、爐磚、激冷環(huán)等設(shè)備的使用壽命，提高了氣化爐有效氣含量，降低了氣化粗渣殘?zhí)己浚瑸槠髽I(yè)贏得了效益。

該項目擴能改造前后主要生產(chǎn)指標(biāo)對比見表1：

表1  項目一氣化裝置擴能改造前后主要指標(biāo)對比

項目二：某90萬噸/年煤制甲醇項目

氣化裝置采用多元料漿加壓氣化技術(shù)，配置日投煤量1500噸級氣化爐4臺（3開1備），單臺氣化爐設(shè)計煤漿負(fù)荷78 m3/h ，最大運行負(fù)荷82.41 m3/h，操作壓力6.5MPa。

項目投料生產(chǎn)后運行平穩(wěn)，但隨著國內(nèi)多家同類型煤化工項目的相繼投產(chǎn)，市場競爭愈發(fā)激烈。為了提高產(chǎn)能，降低消耗水平，提高產(chǎn)品市場競爭力，該公司與我公司進行了技術(shù)交流，希望提高裝置產(chǎn)能。經(jīng)核算后，僅對氣化爐工藝噴嘴及激冷環(huán)進行改造就實現(xiàn)了氣化爐負(fù)荷從82.41 m3/h煤漿提高到92 m3/h煤漿的增長，氣化爐負(fù)荷提高11.6%，降低了該公司生產(chǎn)的相對成本，給企業(yè)帶來了經(jīng)濟效益。

該項目擴能改造前后主要生產(chǎn)指標(biāo)對比見表2：

表2  項目二氣化裝置擴能改造前后主要指標(biāo)對比

項目三：某120萬噸/年煤基多聯(lián)產(chǎn)項目

氣化裝置采用GE水煤漿加壓氣化技術(shù)，配置日投煤量1500噸級氣化爐3臺（2開1備），單臺氣化爐設(shè)計煤漿負(fù)荷75 m3/h，操作壓力6.5MPa。

投產(chǎn)后裝置運行正常，但為了進一步增加經(jīng)濟效益，對裝置進行挖潛增效，該公司與我公司交流后確定，對氣化爐工藝噴嘴、渣口、激冷環(huán)、下降管、上升管等關(guān)鍵設(shè)備進行改造，從而達(dá)到氣化爐產(chǎn)量從15.5萬Nm3/h有效氣提高到21.1萬Nm3/h有效氣，產(chǎn)能提高36.1%。

該項目擴能改造前后主要生產(chǎn)指標(biāo)對比見表3：

項目四：某20萬噸/年甲醇、20萬噸/年醋酸及配套項目

氣化裝置采用GE水煤漿加壓氣化技術(shù)，配置日投煤量1500噸級氣化爐2臺（1開1備），單臺氣化爐設(shè)計煤漿負(fù)荷62 m3/h，操作壓力6.5MPa。

該項目自投產(chǎn)后總體運行穩(wěn)定，不足之處在于該項目氣化裝置配置及設(shè)備選型基本與30萬噸/年甲醇?xì)饣b置相當(dāng)，由于關(guān)鍵部位的配置缺陷使得裝置不能達(dá)到較高運行水平，在一定程度上降低了醋酸裝置的產(chǎn)能。通過對氣化爐工藝噴嘴、渣口、激冷環(huán)、下降管、上升管、除氧水泵等關(guān)鍵設(shè)備的改造，使氣化爐產(chǎn)能提高27.7%以上。

該項目擴能改造前后主要生產(chǎn)指標(biāo)對比見表4：