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中石化南化8.7 MPa GE煤气化装置运行总结
汪泽强，陈兆元，许荣发，朱 勇( 中石化南化合成氨部，江苏 南京 210035 ) 2007-09-25 1 概 况
2003年9月，南化启动油改煤项目。工程总投资约4.3亿元（包括上下游的配套改造），两台8.7MPa、ф3200 mm高压气化炉，日产氨1000 t，小时产粗有效气(CO+H2)88200 m3，一开一备运行模式。A炉于2005年底工程竣工，2006年1月11日正式投料，B炉2006年9月建成投料成功。由于净化系统未作大的技术改造，目前装置在约83%的负荷下稳定运行。改造前后原料情况、气体组成及消耗比较见表1、2、3。
南化大化肥气化装置采用GE 8.7MPa部分氧化工艺、湿法水煤浆、激冷流程，黑水处理为开路四级闪蒸，单炉设计产气量（粗气）115000 m3/h(干基)。设计以烟煤石油焦为原料制取合成氨原料气（CO+ H2）。 流程简述流程示意如图1。将烟煤制成59%～62％的水煤浆，和氧气在8.7MPa、1350℃的GE气化炉中发生部分氧化反应，制取原料气，并将富含有效气（约80％）的粗原料气经初步洗涤后送到净化单元。气化炉和碳洗塔排出的炭黑水分别在3.5MPa、0.91MPa、0.15MPa、－0.08MPa下闪蒸降温、回收冷凝液、浓缩炭黑浆后送到炭黑过滤装置,灰水回用（作为粗煤气洗涤用水）。
图1 气化装置流程图
2 试车内容
2.1 运行记录和开工率
2006年1月11日～2007年2月8日，两台气化炉一开一备共累计运行了6720 h，因为A、B炉不同时安装和试车，影响了生产的连续性；同时考虑到公司内的产品平衡（部分新建项目尚未投产或未完成试车）和油改煤项目中未对甲醇洗和变换做彻底的改动，影响了生产负荷，气化炉运行情况见表4。
2.2. 试车数据
随机抽取2007年4月26日生产数据作为气化装置分析的依据，见表5、图2。 表5 2007年4月26日0：00～24：00气化装置主要运行参数
注：气体成分均为干基含量。
图2 2007年4月26日气化装置主要运行参数曲线图
表5显示气化炉工况稳定，工艺气组成正常，有效气（CO+ H2）均在79%以上，灰渣中残碳平均约7.8％，初步估计气化反应碳转化率应不低于96%。 2.3 主要消耗（表6）
根据消耗及产量，计算得气化过程的性能指标如下（计算过程略）。 （1）炭转化率
吨氨折2100 m3有效气（CO+H2）
根据表4计算的日平均组成 CO 43.36％，H2 36.99％， CO2 19.07％ 查得当日干煤总碳含量 72.59%(干基，质量分率) 日干煤总碳 702.9 t；折 58575 kmol/h 当日气化炉产有效气(CO+H2) 1628970 m3 当日气化炉产的CO总量 879055.9 m3
当日已转化的碳总量 1265670.2 m3，折56503.13 kmol/h 炭转化率96.5% （2）干煤和原煤消耗
当日产有效气(CO＋H2) 1628970 m3 有效气（CO＋H2）干煤消耗 0.60 kg/m3 有效气（CO＋H2）原煤消耗 0.78 kg/m3 （3）有效气（CO＋H2）氧耗 0.42 m3/ m3 （4）消耗比较（表7）
表7表明实际原料消耗和设计值基本吻合，原煤消耗高主要是原料煤中的水含量（平均在14%～18%）比设计数据（8%～11%）要高。 （5）工艺气组成比较（表8）
注：表5中实际操作工艺气组成为2007年4月26日各组成的算术平均数，其中CO含量比设计值高11.2%，H2S含量远低于设计值。 （6）其他原料消耗（表9）