摘要:分析粉煤氣化加壓和輸送用氣壓力、緩沖罐體積的確定原則,提出優(yōu)化的輸送氣來源壓力和輸送氣優(yōu)化措施,為粉煤加壓氣化節(jié)能降耗和 SE 粉煤氣化粉煤輸送單元的工藝流程優(yōu)化提供參考。
關(guān)鍵詞:粉煤氣化 鎖斗 輸送氣 二氧化碳 壓力 成本
1 概述
氣流床煤氣化技術(shù)是現(xiàn)今國際上主要應(yīng)用的煤氣化技術(shù), 以進(jìn)料形態(tài)分為干煤粉氣化和水煤漿氣化。干煤粉氣化以煤種適應(yīng)范圍廣、碳轉(zhuǎn)化率高、有效氣產(chǎn)率高和比煤耗低等優(yōu)點(diǎn),在國內(nèi)煤化工領(lǐng)域應(yīng)用較廣[1-2],而以粉煤鎖斗下料為核心的粉煤加壓和密相輸送技術(shù)是干煤粉氣化技術(shù)的核心技術(shù)之一[3-5]。
粉煤加壓和輸送用氣主要用于粉煤鎖斗加壓和粉煤輸送, 這對輸送氣的壓力和緩沖供應(yīng)能力都提出了要求。根據(jù)氣化下游不同產(chǎn)品的需求,粉煤加壓和輸送氣主要采用氮?dú)饣蛘叨趸,下游產(chǎn)品為氨等含氮產(chǎn)品時(shí)采用氮?dú)廨斔停?除此以外,通常采用二氧化碳?xì)怏w輸送,以提高合成氣品質(zhì)和有效氣含量。氮?dú)鈦碜钥辗謫卧,二氧化碳來自下游低溫甲醇洗的副產(chǎn)品二氧化碳, 這兩種來源的輸送氣均需要壓縮機(jī)加壓才能滿足粉煤輸送單元的需要。 輸送氣壓力高會導(dǎo)致輸送氣壓縮單元投資及運(yùn)行成本的增加, 但輸送氣緩沖系統(tǒng)的投資則會有所降低;反之亦然。通過對輸送氣壓力的研究, 分析輸送氣系統(tǒng)的投資成本和運(yùn)行成本關(guān)系,尋找投資和運(yùn)行成本的最佳匹配點(diǎn),合理設(shè)置輸送氣的壓力,同時(shí)研究減少輸送氣的用量,對于粉煤氣化節(jié)能降耗有重要意義。
本文借助 PRO / Ⅱ軟件進(jìn)行分析,以二氧化碳?xì)怏w作為粉煤輸送用氣, 探討不同輸送氣壓力的投資成本和經(jīng)濟(jì)成本,并提出優(yōu)化措施,為不同規(guī)模煤氣化裝置輸送氣壓力的確定提供參考, 并為SE 粉煤氣化的優(yōu)化提供參考和借鑒。
2 輸送氣流程和用量分析
粉煤氣化裝置中,輸送氣主要用于 3 個(gè)方面:①對粉煤輸送中的煤鎖斗進(jìn)行充壓, 將粉煤鎖斗由常壓加壓至與粉煤給料罐平衡的壓力后將粉煤送入粉煤給料罐。 粉煤從低壓系統(tǒng)向高壓系統(tǒng)的輸送,是通過鎖斗的“充壓—泄壓—充壓”過程實(shí)現(xiàn)的。此氣量是間歇用量,而且鎖斗充壓過程中會產(chǎn)生較大的瞬時(shí)氣量, 對于日投煤 1....