德士古煤氣化工藝技術(shù) 自1 9 9 3年在國內(nèi)實現(xiàn)工業(yè)化以來,先后有 3套裝置相繼投入工業(yè)化運行,產(chǎn)品涉及合成氨與甲醇、C O原料氣等,為該技術(shù)在國內(nèi)積累了大量的工程經(jīng)驗和操作經(jīng)驗。
德士古煤氣化工藝與傳統(tǒng)的煤氣化工藝相比,具有環(huán)境污染小、自動化程度高等優(yōu)點。但經(jīng)國內(nèi)幾套裝置近幾年來運行的情況看,該工藝技術(shù)也暴露出了一些問題, 有些是該工藝技術(shù)尚待深入和完善的問題, 一些則是設(shè)計上的問題。 本文就裝置中存在的幾個設(shè)計問題進行了探討,對今后新上裝置將起到一定的借鑒作用。
1 激冷室結(jié)構(gòu)與工藝水平衡問題
1 . 1 激冷室結(jié)構(gòu)設(shè)計問題
目前國內(nèi)已投入運行的3套裝置均屬激冷流程, 該流程的特點是出氣化爐的高溫煤氣在氣化爐下部的激冷室內(nèi)與水直接接觸激冷,同時產(chǎn)生大量的飽和水蒸氣 ( 上焦裝置的合成氣中約 6 0 %為水蒸氣) ,從而為后系統(tǒng)的C O變換工序提供了充足的水蒸氣來源,因而該激冷流程較適合合成氨工藝。
激冷室為高溫煤氣與水的傳熱提供了空間,其傳熱性能的好壞將直接影響全系統(tǒng)的穩(wěn)定。從國內(nèi)幾套裝置的運行情況看,出現(xiàn)了隨著壓力、負荷的增加而發(fā)生激冷室 “ 帶水”的現(xiàn)象,即將激冷室內(nèi)的水大量帶到后序的洗滌塔,嚴重影響系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運行.針對這一現(xiàn)象,筆者在日本宇部 ( Ub e )氨廠的經(jīng)驗啟發(fā)下,從設(shè)計上及操作上等不同角度進行了探討。
事實上, 激冷室內(nèi)的氣液傳熱過程屬于二相流的沸騰傳熱過程。 根據(jù)流體沸騰傳熱理論, 其過程將隨著熱流強度的增加而發(fā)生傳熱機理的轉(zhuǎn)變,即當(dāng)熱流強度增加到某一值時 ( 稱為臨界值) ,傳熱過程將由高效的泡核沸騰轉(zhuǎn)變?yōu)榈托У哪罘序v,此時氣相中夾帶大量的水膜,隨即激冷室出現(xiàn)帶水現(xiàn)象.
筆者對魯南化肥廠、 上海焦化有限公司及渭河化肥廠的3套裝置激冷室的工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)尺寸進行了對比,發(fā)現(xiàn)雖然各裝置壓....