5.6 应用情况
5.6.1 装置的建设
多喷嘴气化炉存在较多的优势,在开发过程中得到国内有关部门和用户的支持,目前已被推广应用于35家企业,共计104台套气化炉,现有14家企业36台套气化炉投入商业运行,运行炉最大处理能力2500吨/天,设计中最大处理能力为3000吨/天。表5-3列举部分转让项目。
表5-3 国内在建和已建的四喷嘴气化炉装置
5.6.2 装置运行情况
江苏灵谷化工有限公司大化肥装置建设了2台日处理煤2000吨级的多喷嘴对置式水煤浆气化炉,2009年6月15日首次化工投料。最长连续运行记录225天。
江苏索普醋酸改造工程建设了三台日处理煤1500吨级的多喷嘴对置式水煤浆气化炉,自投运以来运行稳定,2014年6月,该气化装置创造了连续运行511天的记录。
2011年11月25日考核专家组对江苏灵谷化工有限公司进行72小时考核,考核期间主要操作条件如下。
①原料煤种:内蒙古神华煤
②原料进料量:约1886吨/天
③水煤浆进料量:约87.6m3/h
④氧气流量:约40140m3/h
⑤气化炉温度:约1260℃
⑥气化炉压力:约3.8MPa(表压)
此次考核结果都优于考核指标,关键考核数据结果见表5-4。
表5-4 考核指标
5.6.3 在甲醇装置上运行数据实例
兖矿国泰化工有限公司采用上述新技术生产甲醇,已于2005年10月17日投入运行。工艺运行的数据表明[6],气化炉出口气体有效气成分高、CO2含量比较低、碳转化率高、比氧耗低、比煤耗低,见表5-5。
表5-5 工艺参数的控制指标
5.6.4 主要技术经济比较
多喷嘴对置式水煤浆气化技术与原Texaco气化技术相比,投资值略有增加而粗煤气的成本略有降低,见表5-6。
表5-6 多喷嘴与单喷嘴的技术经济比较[6]
5.6.5 对安装的要求
理想的情况是四个喷嘴安装后,四个喷嘴的中心线在一个平面上,两两相对的喷嘴中心线应能够重合,这样才有可能实现真正的对撞流。由于实际中气化炉制造、炉砖砌筑、喷嘴安装误差以及横置的喷嘴本身作为悬臂梁使得头部下垂等原因,不可能完全达到这些要求。
四喷嘴气化炉燃烧室高度方向炉温的梯度变化很大,高温区在喷嘴位置以下500mm及喷嘴位置以上一直到拱顶,这些高温区也是四喷嘴气化炉耐火衬里损蚀最严重的部位,单个喷嘴出口流速在110m/s,如某个喷嘴出现故障,喷嘴火焰形不成理想中的撞击流,梅花状火焰区向一侧偏移,造成耐火砖的冲刷腐蚀加剧。
因此,本工艺对安装的要求比较高一些。