煤焦制氫裝置設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及優(yōu)化
作者/來(lái)源：王紅軍（中國(guó)石化鎮(zhèn)海煉化分公司，浙江寧波 315207） 日期： 2020-11-02 點(diǎn)擊率：2197
摘 要：根據(jù)煤焦制氫裝置運(yùn)行的特點(diǎn)，針對(duì)運(yùn)行中可能存在的問(wèn)題，從預(yù)熱水泵、黑水管線、磨煤水管線、氣化裝置加藥系統(tǒng)以及凈化裝置退甲醇等方面進(jìn)行分析，并在工程設(shè)計(jì)階段進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，為裝置的平穩(wěn)運(yùn)行提供一定的保障。
關(guān)鍵詞：煤焦制氫 氣化裝置 凈化裝置
中國(guó)石化鎮(zhèn)海煉化分公司（簡(jiǎn)稱(chēng)鎮(zhèn)海煉化）為煉油老區(qū)結(jié)構(gòu)調(diào)整提質(zhì)升級(jí)項(xiàng)目配套建設(shè)一套煤焦制氫裝置，該裝置產(chǎn)氫規(guī)模為 10×105m3／ h，壓力等級(jí)為 6.5 MPa。 煤焦制氫裝置的氣化裝置選用SE-東方爐水煤漿氣化技術(shù)，合成氣凈化裝置的變換單元選用中國(guó)石化集團(tuán)自有耐硫變換工藝技術(shù)及凝液汽提技術(shù)， 酸性氣脫除單元采用中國(guó)石化集團(tuán)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的甲醇洗氣體凈化技術(shù)， 制冷單元采用丙烯壓縮制冷技術(shù)。 該裝置自 2016 年 4月底開(kāi)始進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，并于 2018 年 12 月 28 日中交，2019 年 1 月 31 日全流程打通產(chǎn)出合格產(chǎn)品氫氣。投產(chǎn)至今，裝置運(yùn)行穩(wěn)定。
1 工藝特點(diǎn)
本裝置采用四通道燒嘴，四股物流射出燒嘴，煤漿流股的內(nèi)外側(cè)為高速流動(dòng)的氧流股， 且與煤漿呈一定交匯角；氧流股通過(guò)撞擊、振動(dòng)等方式使煤漿霧化，提高了水煤漿的霧化效果。內(nèi)外側(cè)煤漿通道的分配通過(guò)管道自分配來(lái)實(shí)現(xiàn)， 且通過(guò)噴嘴流道優(yōu)化和匹配，大幅延長(zhǎng)噴嘴壽命。噴嘴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、理念先進(jìn)、設(shè)計(jì)合理。
頂置單噴嘴氣流床氣化爐內(nèi)的流場(chǎng)是一種受限射流流場(chǎng)， 通過(guò)對(duì)德士古氣化爐流場(chǎng)的研究發(fā)現(xiàn)，水煤漿氣化過(guò)程可分為三區(qū)模型，即射流區(qū)、回流區(qū)、管流區(qū)［1］。采用數(shù)值模擬方法，對(duì)單噴嘴水煤漿氣化爐內(nèi)多相反應(yīng)流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬， 發(fā)現(xiàn)氣化爐高徑比較短，爐內(nèi)存在射流區(qū)和回流區(qū)，回流區(qū)一直延伸到氣化爐底部； 當(dāng)氣化爐直段高徑比大于 2.3 時(shí)，出現(xiàn)平推流區(qū)；隨著氣化爐直段高徑比增大，平推流區(qū)體積分率增大，出氣化爐有效氣含量、碳轉(zhuǎn)化率和有效氣....
