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呈历武
5 years ago
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1 国泰化工多喷嘴对置式煤气化技术应用经验交流会昊华能源 - 鄂尔多斯市国泰化工有限公司

2 目录 1. 简介 4. 技改期昊华国泰气化技术应用 2. 试车期 3. 运行期

4 地理位置鄂尔多斯市国泰化工有限公司鄂尔多斯市国泰化工有限公司地处鄂尔多斯市杭锦旗独贵塔拉工业园区, 南邻库布其沙漠, 北近黄河, 具有得天独厚的煤炭资源和丰富的水资源, 为发展煤化工项目提供着强力保障

5 公司简介一期项目鄂尔多斯市国泰化工有限公司由北京昊华能源股份有限公司和惠生 ( 南京 ) 清洁能源股份有限公司共同出资设立的股份制公司, 昊华能源公司占 95% 股份, 惠生 ( 南京 ) 占 5% 股份, 建设地在鄂尔多斯市杭锦旗独贵塔拉工业园区, 一期为 40 万吨 / 年煤制甲醇项目循环绿色经济本项目采用华东理工大学四喷嘴对置式水煤浆气化工艺低温甲醇洗及绝热 - 管壳式水冷反应器合成等先进工艺技术, 整套系统节能高效环保, 粉尘及硫化物的排放几乎为零, 充分体现循环经济的理念

6 项目远景规划一期项目正式投产后, 公司将对装置内部直接进行技术改造, 实现年产甲醇 80 万吨的目标下一步, 公司将跟进二期项目, 延长产业链条, 在园区预留的 1000 多亩地上, 建设年产 100 万吨煤制甲醇及 60 万吨烯烃项目, 增加产品附加值, 为昊华能源产业转型及鄂尔多斯市的经济发展作出应有的贡献

7 气化系统配置鄂尔多斯市国泰化工有限公司气化工艺优选华东理工大学与兖矿国拓共同研发的多喷嘴对置式水煤浆工艺, 由惠生设计院设计, 采用赛蒙特煤为原料, 设计日处理量为 2100 吨气化系统设置两台气化炉, 气化炉直径 3.6 米, 为目前国内较大炉型, 设计操作压力 6.5MPa, 正常运行一开一备气化炉激冷室采用下降管 + 破泡条形式, 水系统运行平稳, 无较大波动, 可操作弹性大合成气洗涤采用旋风分离器 + 水洗塔的形式, 更加有效地控制水洗塔出口工艺气的含尘量, 旋风分离器的增加同时具有稳定气化炉内部操作压力, 对水洗塔塔盘也有一定的缓冲作用渣水处理系统选用蒸发热水塔 + 低压闪蒸 + 真空闪蒸的三级闪蒸工艺, 实现了高闪气与低压灰水直接接触换热, 最大限度地提高闪蒸气中的冷凝液再回收利用效果, 同时简化了工艺流程, 减少了设备投资和清洗维护费用

8 项目实施历程 ~ 项目施工 2008 年 7 月 : 备案 2011 年 9 月 : 施工 2014 年 7 月 : 尾声单体试车 2014 年 8 月 : 系统单体试车开始, 标志气化系统开始进入试车阶段联动试车气化投料 2015 年 7 月 : 气化系统一次投料 2015 年 7 月 : 成功, 转入正常生系统联动试车成功, 产阶段, 系统平稳标志气化系统开始运行进入投料阶段

10 设备单体试车成功率高水联运带压试验成功煤浆制备等关联工艺正常运行设备硬件问题突出单体试车试车总结联动试车设备管线等处漏点多电机单试带负荷试车均正常联动试车基本上一次成功, 并试车多次确认

11 程控阀门 XV(HN/MHN) 内漏试车关键问题高压 / 中高压氮气阀门质量问题较为突出, 试车期间气密试验时多数阀门出现内漏, 推迟了投料开车计划经返厂解体拆检, 内漏问题得到解决, 但 XV1311( 氧气吹扫 ) 阀门因较高压差未能在有效时序中打开而导致 A 炉两对烧嘴及 B 炉一对烧嘴投料失败程控阀门 HV( 煤浆回流 ) 问题煤浆回流管线手动程控阀门 HV1307 设计采购为切断阀, 实际应用为调节阀, 较小阀位调节时失控且波动剧烈, 阀门出现卡顿回调幅度过大等问题,A/B 系统共 8 个阀门调试时间超过 1 个月, 联系厂家处理也未能彻底解决此类问题最终经过仪表车间对定位器进行改造, 基本具备投用条件

12 活塞放大图试车关键问题煤浆泵内件展示图高压煤浆泵隔膜破裂活塞照片投产后, 仍然多次出现隔膜破裂问题, 经反复煤浆制备选用菲鲁瓦泵业拆检, 确定问题根源从公司生产的双软管煤浆泵, 在单照片中可以看出, 活塞螺体试车和投料运行期间, 均出现栓松动, 造成漏油, 引发软管破裂的问题, 经厂家人员分相对应缸体串油, 继而导析确认为活塞串油导致软管破裂, 致软管受压, 隔膜极易损属于设备设计制造原因, 对气化坏系统平稳运行产生重大影响, 目目前 A 系统 75% B 系前厂家人员已经对每台泵的活塞统 100% 缸体活塞全部改造做了改进, 运行效果尚待检验更换, 问题得到彻底解决

14 气化炉 A 炉开停车一览 2015 年 7 月 31 日 09:30 气化炉 A 炉第一次投料成功 2015 年 8 月 5 日 13:00 气化炉 A 炉第二次投料成功 2015 年 8 月 5 日 23:50 气化炉 A 炉第三次投料成功 ` 年 10 月 8 日 20:00 B/A 炉在线倒炉成功,A 炉开始正常运行 2015 年 8 月 2 日 11:00 气化炉 A 炉第一次计划停车 2015 年 8 月 5 日 22:20 气化炉 A 炉因工艺气出口温度高高跳车 2015 年 8 月 6 日 08:43 气化炉 A 炉第二次计划停车

15 气化炉 B 炉开停车一览 2015 年 8 月 18 日 23:40 气化炉 B 炉第一次投料成功 2015 年 8 月 22 日 21:30 气化炉 B 炉 B1/B3 烧嘴带压联投成功 2015 年 8 月 30 日 23:41 气化炉 B 炉 B1/B3 烧嘴带压联投成功 ` 年 8 月 22 日 20:11 因煤浆流量低低 B1/B3 烧嘴跳车 2015 年 8 月 30 日 22:28 因烧嘴冷却水流量低低 B1/B3 烧嘴跳车 2015 年 10 月 08 日 20:00 B/A 炉在线倒炉成功,B 炉停车大检修嘴跳车 B1/B3 烧嘴跳车停车大检修

16 在线无扰倒炉年 10 月 8 日 B/A 炉 ( 一开一备 ) 自投料开车以来第一次实现在线切换, 且首次即获得成功 2015 年 10 月 8 日,B 气化炉在稳定运行 51 天后, 由于煤浆泵故障需停炉检修, 气化车间提前做出无扰动倒炉方案, 提前对所有参与倒炉人员进行详细培训, 在空分增加纯氧量约在倒炉过程中, 坚持安全稳定有序的原 10000Nm 3 /h B 炉减煤浆量约则, 在对整个系统无较大扰动的情况下, 顺利地完低消耗系统高压无扰在线切换成倒炉操作, 为日后倒炉积累了宝贵的经验 m 3 /h 运行系统压力 5.6MPa 的情况下, 实现微波动梅花香自苦寒来香在操作人员较少经验缺乏的困境下以及在在 B 炉稳定运行 51 天后连续实现一次投料成功气化炉稳定运行

17 装置运行指标合成气成分 CO/% H 2 /% CO 2 /% N 2 /% H 2 S/% CH 4 /% 设计值实际值偏差分析指标煤浆浓度煤浆粘度氧纯度添加剂浓度粗渣燃料细渣燃料设计值 55% 900~1500cp 99.6% 与干煤有关 <2.0% ~10% 实际值 58% 500~1000cp 99.9% 4.2% 0.3~1.9% 12% 偏差 (Max) -

18 装置运行指标生产指标碳转化率有效气成分比氧耗比煤耗压力温度设计值 98.5% 80.1% MPa 1280 C 实际值 97.3~99.6% % MP 5.6MPa 1180 C 偏差 +1.1(Max) 灰水指标浊度总硬度 COD NH 3-N Cl -1 PH 设计值 <80mg/l <1000mg/l 500mg/l 400mg/l <500mg/l 7~9 实际值 30mg/l 870mg/l 747mg/l 386mg/l 106mg/l 8.12 偏差

19 装置运行指标分析我公司根据所用煤种特性, 不断调整磨煤机的钢棒加入量, 调整给煤量和给水量, 使煤浆浓度由原设计的 55% 提高至 58% 左右, 增加了反应物浓度, 降低了气化系统运行负荷, 提高了气化效率, 为进一步稳产和高产奠定基础运行过程中, 严格控制各项工艺指标, 优化工艺操作参数, 产品合成气中的有效气组分 (CO+H 2 ) 含量 81% 左右, 碳转化率 98% 以上, 气化粗渣中残碳含量始终在 2% 以内, 达到了充分利用煤炭资源的目的严格控制灰水指标, 根据灰水水质分析数据及时调整絮凝剂分散剂的加入量, 确保灰水中硬度浊度和悬浮物低于设计值, 保证了系统水质能够充分循环利用, 保护设备和管道的正常运行, 同时控制各类药剂的使用量, 严格控制生产成本

20 灰水指标效果图片 ( 运行 51 天后的蒸发热水塔塔盘 )

21 灰水指标效果图片 ( 运行 51 天后的水洗塔塔盘 )

22 装置运行情况目前气化炉负荷处于 85% 左右, 操作压力为 5.6MPa, 操作温度不到 1200 C, 气化所有装置整体运行较为平稳因后系统负荷已达到最大程度, 气化炉负荷暂无提升需求截止到今日, 气化炉 A 炉整体运行时间为 (X) 天,B B 炉整体运行时间为 51 天计划 A 炉连续运行 75~85 天后, 实现 A/B 在线无扰倒炉

23 烧嘴运行情况烧嘴拆检情况我公司单台工艺烧嘴设计最大通过量为 36.5m³/h, 正常运行时的煤浆通过量为 32.65m³/h, 气化 B 炉在运行过程中单台工艺烧嘴煤浆通过量为 22m³/h /h, 烧嘴负荷约 60%, 煤浆操作压力 5.9MPa, 系统平稳运行 51 天后开始检修, 烧嘴头部无明显龟裂, 烧嘴冷却水盘管完好, 中心氧管头部有部分磨蚀部烧嘴状态原因分析预膜式烧嘴出口缩进量小, 煤浆在出口易形成堵塞并发生偏流 ; 煤浆操作压力较低 ( 设计 7.8MPa, 实际 5.9MPa); 过多的粗粒子进入煤浆槽所致 ( 二级滚筒筛粗粒子下降管设计缺陷, 无观察孔无冲洗水 )

24 B 炉停车后烧嘴使用照片

25 主要问题工艺问题设备问题 1. 漏点较多 1. 煤浆泵隔膜破 2. 煤浆制备跑浆 2. 添加剂泵问题 3. 废水水量较大 3. 保温伴热缺漏 4. 设计缺陷 4. 润滑油问题 5. 煤浆管线堵 5. 程控阀门内漏 6. 煤浆泵不打量 6. 压滤机跑偏 7. 等等 7. 磨机负荷受限

26 工艺处理设备处理 1. 法兰热紧, 消漏 2. 调节水煤比 3. 设计变更 4. 技术改造 5. 加药指标改进 6. 改进工艺操作 7. 等等 1. 修复设备问题 2. 建立完善设备台账 3. 阀门拆检, 试漏 4. 负荷调整 5. 等等

27 人员配置情况气化车间在投料试车前, 车间人员力量配备严重不足, 全车间熟练操作人员不足 40%, 其余员工均为刚毕业的学生, 对此, 公司和车间所有领导高度重视, 采取多种形式, 努力克服重重困难, 采取强化员工业务技能培训, 多方调配人力资源, 外聘开车服务人员, 内部抽调保运人员等措施, 确保了气化投料一次成功, 为稳定运行提供了强力保障艰辛成功历经艰辛, 方能励精图治, 离才会更近!

29 煤浆冲洗管线技术改造技改原因及目的煤浆制备界区仍沿用临时软管的快速接头连接煤浆管线, 当停止冲洗煤浆管道和设备时, 因操作不当或阀门内漏, 易导致冲洗水进入煤浆管道或二级滚筒筛, 影响煤浆浓度临时软管更换为硬管连接冲洗水与煤浆管线, 并设置双阀加导淋, 防止阀门内漏冲洗水进入煤浆管道或煤浆窜入冲洗水管道安全美观易于防冻地点一地点二地点三煤浆给料槽顶部磨煤出料槽泵出口管线上的冲洗水接口及临时软管煤浆给料槽底部柱塞阀上的冲洗水接口及临时软管磨煤出料槽底部柱塞阀上的冲洗水接口及临时软管

30 技术改造图纸 ( 部分 ) 地点一设计图地点二设计图

31 添加剂槽技术改造技改原因及目的添加剂泵 (P1201A/B) 入口管线过滤器频繁堵塞 ; 对添加剂泵隔膜损害加剧 ; 每班 (12h) 清理疏通添加剂泵入口过滤器两次以上, 巡检次数大大的增加, 极大的消耗人力 ; 堵塞严重时对煤浆制备系统产生极大影响改造内容设计图纸添加剂槽底部开孔 2 个, 焊接管线至添加剂泵入口总管, 每条管线上增设球阀及导淋各 1 个

32 其他技术改造内容简述磨煤机出料槽泵出口管线技术改造原因 : 因煤浆管线易堵, 且管线堵塞后不易冲通内容 : 泵出口去煤浆给料槽的管线增加冲洗水接头及阀门废水管线技术改造原因 : 废水水量较大, 不易外排内容 : 渣水废水池收集废水, 增加一台潜水泵及去磨煤水槽的管线其他技术改造项目 1. 磨煤机滚筒筛冲洗水管线改造 ; 4. 澄清槽底部排水管线改造 ; 2. 真空过滤机地漏改造 ; 5. 磨煤排放池废水管线改造 ; 3. 冲洗水泵增加自密封管线 ; 6. 冬季防冻技术改造等等

33 欢迎各位专家莅临国泰化工指导工作!

多喷嘴对置式煤气化技术应用经验交流会

多喷嘴对置式煤气化技术应用经验交流会国泰化工昊华国泰多喷嘴对置式煤气化技术应用情况介绍昊华能源 - 鄂尔多斯市国泰化工有限公司目录 1. 生产概况 4. 性能考核昊华国泰多喷嘴对置式气化技术应用 2. 运行经验 3. 运行指标 1 1 装置简介鄂尔多斯市国泰化工有限公司位于鄂尔多斯市杭锦旗独贵塔拉工业园区甲醇装置年操作时数 8000 小时, 主产品为甲醇 40 万吨 / 年, 副产品硫磺 2800 吨 / 年, 配套建设有公用工程和部分辅助生产设施