兖矿国泰化工有限公司 |
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兖矿集团有限公司在山东鲁南(兖矿国泰化工有限公司)建设多喷嘴对置式水煤浆气化炉及配套工程,利用两台日处理1150吨煤多喷嘴对置式水煤浆气化炉(4.0MPa)配套生产24万吨甲醇、联产71.8MW发电。空分装置由华陆工程科技有限责任公司设计,气化装置由中国天辰工程有限公司设计。示范装置于
气化装置于
多喷嘴对置式水煤浆气化技术自动化程度高,全部采用集散控制系统(DCS)控制,特别是氧煤比完全可以投自动串级控制。工业运行证实,该装置开车方便、操作灵活、负荷增减自如,操作的方便程度优于引进水煤浆气化装置。
带压连投技术的实现是煤气化技术上的重大突破,大大降低了气化炉停车几率,提高了气化炉的有效生产时间。同时,在生产实践中实施了气化装置的无波动倒炉,完全消除了倒炉期间气化装置对下游装置的影响,保证了整个工厂的平稳运行。在生产运行中开创了新的生产组织方式,创造了新的操作模式。多喷嘴对置式水煤浆气化技术已被工程实践证实完全可行,工艺指标也极为先进。
该装置2005年12月通过了由中国石油和化学工业协会组织的168小时现场运行考核,确认了该装置工艺指标达到国际领先水平。
对该气化装置的运行考核和鉴定的主要结论如下:
① 以北宿煤为原料,装置满负荷运行的技术指标:(I) 比氧耗309Nm3O2/1000Nm3(CO+H2);(II) 比煤耗
② 气化装置安全可靠,自动化程度高,操作控制灵活,开车到正常生产过渡期短。采用独特的氧气流量控制技术和带压连投操作技术,增强了抵御故障的能力,使装置运行更加平稳。
③ 该技术是自主创新的煤气化技术,装置性能与技术指标达到国际领先水平。与国外水煤浆气化技术相比,其技术特点和优势(创新点)在于:(I) 多喷嘴对置式气化炉和新型预膜式喷嘴的气化效率高,技术指标先进。与采用国外水煤浆气化技术的兖矿鲁南化肥厂同期运行结果相比,有效气成分提高2~3个百分点,CO2含量降低2~3个百分点;碳转化率提高2~3个百分点,比氧耗降低7.9%,比煤耗降低2.2%。(II) 多喷嘴对置式气化炉喷嘴之间的协同作用好,气化炉负荷可调节范围大,目前为50~110%,负荷调节速度快,适应能力强,有利于装置大型化。(III) 由于采用四个喷嘴进料,系统运行更为稳定,当一个或一对烧嘴煤浆或者氧气波动时,由于有其他喷嘴的互相补充、制约,因此气化炉整体进料稳定,不易产生炉温的瞬间波动。(IV) 复合床型洗涤冷却技术的热质传递效果好,液位平稳,避免了引进技术的带水带灰问题。(V) 分级式合成气初步净化工艺节能、高效。表现为系统压降低,分离效果好,合成气中细灰含量低(<1mg/Nm3)。(VI) 渣水处理系统采用直接换热技术,热回收效率高,克服了设备易结垢和堵塞的缺陷。
④ 从中试到工业示范装置,多喷嘴对置式水煤浆气化技术成功实现了工程化放大(一次性放大52倍),表明研究与放大方法科学、正确,掌握了该技术的工程放大规律,奠定了向更大规模跨越的理论与工程化基础。
⑤ 该技术与国外水煤浆气化技术相比,既降低了原料煤和氧气的消耗,又大大减少了专利实施许可费,同时具有良好的环保性能。该技术的开发成功打破了国外公司在大型煤气化技术上的垄断,实现了我国大型煤气化技术零的突破,为推动我国煤化工产业的发展和能源结构调整提供了技术支撑,经济效益、社会效益显著。
兖矿国泰2007年全年双炉运行6808.5小时,单炉运行1385.8小时。2008年全年双炉运行6514.6小时,单炉运行1689小时(受全球金融危机的影响,系统减量运行)。2009年双炉运行6533小时,单炉1822小时,2009年全年没有因为气化系统原因造成全厂减量生产,单炉运行最长周期为98天。2010年双炉运行时间8057.5小时。截止
兖矿国泰设计年产甲醇24万吨,2006年,兖矿国泰生产甲醇23.4万吨;2007年,兖矿国泰甲醇产量超过30万吨;2008年,兖矿国泰甲醇产量29.7万吨;2009年,兖矿国泰甲醇产量29.8万吨;2010年,兖矿国泰甲醇产量30万吨;2011年,兖矿国泰甲醇产量31.5万吨。
喷嘴使用平均寿命约90天,最长152天。拱顶砖寿命目前已达到9600小时。
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